中国地质大学(北京)综合地质学-韧性剪切带

1、第十四章 韧性剪切带1凌云书屋第十四章 韧性剪切带韧性剪切带的基本概念韧性剪切带的基本特征韧性剪切带的识别标志韧性剪切带的位移方向确定韧性剪切带构造岩：糜棱岩及其类型2凌云书屋韧性剪切带的概念韧性剪切带又称韧性断层是岩石在塑性状态下发生连续变形的狭长高应变带是地壳中深深层次的主要构造类型之一3凌云书屋引言（研究简史）Ramsay and Graham, 1970, Strain variation in shear belts.Sibson ,1977, Fault rocks and fault mechanisms.1979,西班牙国际剪切带会议Ramsay, 1980, Shear zo

2、ne geometry: a review1981,美国Panrose会议Tullis et al,1983,significance and petrogenises of mylonitic rocks.1986,加拿大多伦多,金矿国际讨论会加拿大苏比利尔地区的金矿(Colvineetal. 1988）4凌云书屋郑亚东等，岩石有限应变测量及韧性剪切带,1985刘喜山等,变形变质作用及成矿,1992何绍勋等,韧性剪切带与成矿,19965凌云书屋第一节 剪切带的类型及产状剪切带: 相对狭长的(长宽比5）被低有限应变状态包围的面状或曲面状的强烈变形带。1、脆性剪切带: 具清楚的不连续面，变形集中

3、在断裂面附近，其两侧岩石几乎未经变形。6凌云书屋两盘的变形是连续的，露头尺度上无不连续面剪切带内以高度韧性变形为标志标志层可以在剪切带内追索，改变方向但不断裂是结晶基底及变质条件下最常见的构造之一2、韧性剪切带ductile shear zone（shear belt)7凌云书屋条带状片麻岩中的韧性剪切带8凌云书屋片麻岩中变基性岩的韧性剪切带9凌云书屋3、脆-韧性剪切带:两盘邻断层具塑性变形的断层（牵引现象和雁列张裂脉）10凌云书屋4、韧脆性剪切带：雁行式张裂脉列11凌云书屋12凌云书屋13凌云书屋14凌云书屋脆-韧性的过渡深度低级绿片岩相，正常地热梯度，挤压体制，长英质岩石15凌云书屋石灰岩

4、的实验结果16凌云书屋一、剪切带的几何类型(了解)A、不均匀的简单剪切B、不均匀体积变化C 、 AB1、剪切带外的岩石未受变形的韧性剪切带第二节 韧性剪切带的几何特征17凌云书屋三种剪切带的应变轨迹A、简单剪切B、不均匀体积损失C、 AB18凌云书屋2、剪切带外的岩石受到均匀变形的韧性剪切带D、均匀变形+不均匀的简单剪切E、均匀变形+不均匀体积变化F、 DE19凌云书屋二、简单剪切带的基本几何关系YX1、 坐标的选择X轴：平行剪切方向XY面：剪切面；z轴垂直于XY面ZABC20凌云书屋2 简单剪切的基本特点简单剪切的卡片模型：简单剪切的坐标变换方程：x=x+yy=y对于天然剪切带来说， 是变化

5、的，带的中间最高，边界最低。xy（x,y）（x,y） 21凌云书屋3 应变椭球设定1、XfYfZf； Yf=02、 在XZ面上测得主应变轴与X轴的夹角为22凌云书屋4简单剪切的应变椭圆参数（1） = tan； （2）d=*z(z 为小单元剪切带宽度）（3）tan2= 2/； 0, 45， ， 0（4）cot = cot +1e11/（1e3），e20，K=123凌云书屋简单剪切的主应变值和方向与剪应变的关系角剪应变越大，越小角剪应变越大，X/Z越大24凌云书屋简单剪切带位移量的计算d=0 x dxtan2=2 / 25凌云书屋第三节 简单剪切带的构造特征1、 新生组构：新生面理和线理面理的方向

6、与剪切带的夹角tan2=2 / 自边向内减小SC组构26凌云书屋27凌云书屋花岗岩中的剪切带与面理的发育28凌云书屋Scotland，外Hebrides变辉长岩中韧性剪切带29凌云书屋Greenland花岗岩中的剪切带30凌云书屋2 先存面状构造的变形，形成褶皱方向的改变 cotcot 厚度的改变 tt（sin /sin ）31凌云书屋剪切带中的相似褶皱32凌云书屋剪切带中层的变形：非能干层与能干层的变形韧性差大韧性差不大33凌云书屋Moine变粒岩系中的韧性剪切带的被动褶皱韧性差不显著时形成被动褶皱34凌云书屋A型褶皱与B型褶皱 35凌云书屋鞘褶皱的形成36凌云书屋北京西山灰岩中的A型褶皱3

7、7凌云书屋北京西山灰岩中的A型褶皱38凌云书屋大别山变质岩中的A型褶皱39凌云书屋桐柏山混合岩中的A型线理40凌云书屋桐柏山混合岩中的线理41凌云书屋桐柏山长英质片麻岩夹角闪岩中的鞘褶皱42凌云书屋山东胶南群片麻岩中的鞘褶皱43凌云书屋孤山口大理岩的鞘褶皱雏形44凌云书屋石英岩中的褶皱45凌云书屋3、先存线状构造的变形 46凌云书屋第四节 糜棱岩类岩石的基本特征（了解）Tullis et al,1983, significance and petrogenises of mylonitic rocks.1 糜棱岩的含义：产生于一个相对狭窄的面状带中；细粒化（晶体塑性变形为主）；发育强烈的面理（

8、fluxion）and/or拉伸线理。47凌云书屋2 晶体塑性变形和糜棱岩的显微构造特征。48凌云书屋晶体塑性变形49凌云书屋晶体塑性变形50凌云书屋显微构造特征51凌云书屋显微构造特征52凌云书屋显微构造特征53凌云书屋显微构造特征54凌云书屋显微构造特征55凌云书屋依据细粒化（糜棱岩化）基质的含量和岩石中重结晶的性质和程度糜棱岩化（10%）；初糜棱岩（10-50%）；糜棱岩：基质5090%；超糜棱岩： 基质90%；主要颗粒0.05mm重结晶后：千糜岩：主要颗粒0.1mm变余（变晶）糜棱岩（blastomylonite）： 0.5 0.05mm构造片岩：主要颗粒 0.5mm构造片麻岩：主要颗

9、粒 0.5mm3 糜棱岩类岩石的结构分类56凌云书屋第五节 剪切运动方向的确定（一）宏观标志： 拉伸线理的认识地质体形状的改变S形新生面理和面理产状的变化不对称褶皱鞘褶皱叠瓦状脉和雁列脉透镜体或残斑的拖尾57凌云书屋1 新生面理上的拉伸线理58凌云书屋大理岩面理上的拉伸线理59凌云书屋长英质糜棱岩面理上的拉伸线理60凌云书屋混合岩面理面上的拉伸线理61凌云书屋2 花岗岩中剪切带的曲颈瓶状的包体62凌云书屋63凌云书屋3 花岗岩中剪切带的S型面理64凌云书屋钙质片岩中的S型片理65凌云书屋长英质岩石中的糜棱岩的面理66凌云书屋67凌云书屋4 斜长角闪质糜棱岩中长英质脉体的不对称褶皱68凌云书屋69凌云书屋70凌云书屋71凌云书屋长英质糜棱岩中的不对称褶皱72凌云书屋5 孤山口白云岩中鞘褶皱雏形73凌云书屋长英质糜棱岩中的鞘褶皱74凌云书屋6 钙质糜棱岩中的叠瓦状方解石脉错开的岩脉或标志层75凌云书屋灰岩层间的叠瓦状方解石脉76凌云书屋雁列式方解石脉77凌云书屋78凌云书屋7 长英质初糜棱岩中的石香肠79凌云书屋大理岩中的不对称拖尾80凌云书屋81凌云书屋8、不对称压力影82凌云书屋（二）微观标志：1 、S/C面理构造2、云母鱼3、书斜构造4、碎斑系的拖尾83凌云书屋1 S/C面理构造84凌云书屋85凌云书屋2、云母鱼86凌云