构造解析学09-韧性剪切带

近10年来，人们一方面深入研究韧性剪切带的形成机制和其形成的构造环境，另一方面，注意研究韧性剪韧性剪切带在形成、演化及脆性破坏过程中，使成矿元素逐步地得到运移、淬集，进而富集成矿，我国近此外，韧性剪切带也是深源机制的主要研究对象，的形成常起因于韧性的不稳定性。第一节变质岩区断裂构造层是岩石圈中固体岩(图7-

虽然变质岩区脆性断裂较沉积岩区发育，并常常形成宽大的破碎带，但真正控制变质岩区构造格架、地层层序以及变质韧性剪切带以多种型式、多种产状和阵列广泛分布于各类 断裂变质岩区断裂的重大特点之一是岩韧性剪切流变过程系列的断层岩石也相应发生改造，蚀变和破坏，形成复合第二节韧性剪切带的几何二、韧性剪切带如果说变质岩区的域构造特征在显微尺度上表现在劈理和片理的结构上，那么，在宏观上则通过韧性剪切带的域组构而显示出来。在一条剪切带的不同尺度上都是线性强变形强应变带由以层状硅酸岩为主导的构造岩组成，主要构造岩是构造变形分解和变质分异过程中形成的退变质的糜棱岩系列岩石，发育面理和线理，并随卷入岩石的变形习性差异和递进剪切变形的强度而分带，通过地质填图可以把不同三、韧性剪切带韧性剪切带的阵列，随区域构造应力场和区域构造部位而也会显得不规则和无规律。寒武纪结晶岩块中，由于花岗四、韧性剪切带的应变状不均匀体积变化(图7-)均匀应变与简单剪切之联合(图7-盘岩石到不同程度的变形，因而只能用D、E、F状态来说第三节剪切带的构一、变质岩区构造岩的基本特二、剪切带中的岩石类Marshak和Mitra(1988)和钟增球(1994)又人谨。特别注意到从碎裂岩系列到糜棱岩系列之间的过渡，它既还考虑到 固流限很高的岩石和矿物，即便在环境下，也可能产生碎 闪石、硬玉、硬柱石、蓝宝石、柯石英、黑硬绿泥石、硬绿泥第四节韧性剪切带内部构造要变形的残余构造一、变形的残余变，导致了先存面理或标志层产生褶皱和准弯曲褶皱。二、剪切带中新 三、韧性剪切带新的各向异性磁性组 理的方位一般与糜棱面理一致最大磁化率主轴(Kmax)也与第五节韧性剪切带的构造类

糜棱片麻岩 向上逆冲滑移，并在上盘形成强应变带。一般发生于板块或陆域，常受板块裂解控制，导致地壳减薄(图7-19B)顺层韧性剪切带。主要形成于伸展或收缩构造所的大规模近水平分层剪切运动，也是层圈运动的一种表现。与伸展体制相关的近水平韧性剪切主要表现为正向韧性滑脱。与收缩体制相关的近水平韧性剪切主要表现为逆向韧性滑脱。两者的运动皆受层型界面的控制，前者造成地层柱缺失，后者造成层片堆第六节韧性剪切带的发育一、棱岩与变(图7-在亚绿片岩相与低绿片岩相过渡条件下的韧性剪切带中，泥质岩石可变质成千糜岩并调节很大的剪切应变。这种千糜岩常以大量的绢云母及炭质为特征。在原岩为粉砂质泥岩的情况下，其中的石英细粒作为碎斑存在，不发生晶体塑性变形，或只发生了一定程度的压溶而具形态组构，但无晶格优选方位。由于过去多注重于对石英质或长英质糜棱岩的研究，对于泥质长边部受强烈应变可发生变质反应，在碎斑两端的结晶尾长石含量则随之减少。钾长水的参与下可发生变质反应生 白云母石分重结晶而形成片状大理石。如李各庄青白口系的景则为石英质糜棱岩。如硅质条带大理岩中，方解石粒度达0.4—0.6mm，组成片状大理石，而其中的石英与绢云母一起在角闪岩相条件下的剪切带中，多为变余糜棱岩或构造片岩类。如房山变质核杂岩的顶部及秦岭商丹构造带的深带的眼球状变余糜棱岩、条带状长英质变余糜棱岩、条带状角闪在长英质或花岗质岩石中，浅色条带为多晶石英条带，暗色条带主要由细粒石英、钠长石、白云母及绿帘石组成。石英在复成分的条带中，可见部分钾长石及斜长石残斑。残斑内发育变形双晶、扭折、波状消光等晶内滑移的变形构造，亦有多米诺式的剪切破裂。残斑的边缘均细粒化，形成核幔构造。微斜长石及钾长石边缘可见出溶条纹构造和蠕英石。显然，单成分的石英条带是初始石英单晶或集合体流变后又重结晶而成的，其长宽比>10。而复成分的条带可能为长石变质分解的产物。二、应变软化及韧性剪切作用可以产生构造应变软化，而应变软化的发生 三、剪切生热与着大量的长英质脉、石英脉，某些大型韧覆构造常常引起花岗岩浆活动，对丹巴地区研究发现，该处花岗岩浆并非Molnar等(1983)根据大型断裂摩擦生热的分析，推断了花岗岩的形成条件，Passchier(1986)在研究不同类型糜棱岩后，韧性剪切带内的反向变质作用与剪切滑动摩擦生热有关。韧性剪切带内普遍存在的局部熔融现象，是剪切摩擦滑动与热作用交替的结果，从已有资料分析，剪切摩擦所产生的热量比上、下岩石的地热梯度可能高出一个数量级，而A．Nicolas(1984)认为，剪切运动中，单位时间内由能大，产生的热量愈多，剪切作用可使带内升温几，足以四、韧性剪切带韧性剪切带的发展过程多较复杂，尤其是那些形成时间早、个时期：即韧性断层形成期、脆—韧断层叠加期、脆性断层改根据宏观及微观构造特征、岩浆活动、变质作用、岩石学雏型剪切带的雏形，此时变形微弱，穿过剪切带的先期面理或岩脉仅在角度和方位上发生一定量的变化，但仍能完整地穿过韧性剪切带，新生面理、线理不明显，置换作用也很微弱，残余构造要素占主导，褶皱B型，岩石仅初糜棱岩化，显微构造以波状消光、变形纹、变形先存条带、双晶、扭折为主，已有了一成型联合能干层(脉)已明显香肠化和构造透镜化，A型(鞘)褶皱发育，糜棱岩、超糜棱岩宽大成带，剪切摩擦增热，导存在高应力及高应变速率时，则可能形成古及假玄武玻恢复第七韧性剪切带2、不对称3A型褶皱和拉伸4、S—C面

5、“云母鱼5、“云母鱼”构6、旋转碎质剪切流动的影响下，碎斑及其周缘较弱的动态重结晶的集合体或细碎粒发生旋转，并改变其形状。形成不对称的根据结晶拖尾的形“σ”型碎斑系(图15-16F)的楔状结晶尾的中线分别位于结晶参考面(图15—-“δ” 型碎斑系的结晶尾细长，根部弯曲，在与碎斑连接部位使基质呈港湾状，两侧结晶尾的发育都是沿中线由参考面的一侧转向另一侧(图l5-6、旋转碎7、不对称的压韧性剪切带内压力影构造8、“多米诺骨牌”构糜棱岩中的较强硬的碎斑(如长英质糜棱岩中的长石碎斑)。在递进剪切作用下，产向剪切方向倾斜，尤如—一诺骨牌。8、“多米诺骨牌”构9、曲颈状柴北缘构造带沙

压变质带中各种旋转应变(XZ面）指示右行剪 天水地区新阳—元龙韧性剪切 分新阳-元龙大型剪糜棱岩Ar-

早石炭

并可能并可能进一步发展

造山带的发 以新确定的新阳—元龙大型韧性剪切构造带为界，可以北为祁连造山带：主要由古元古代陇山岩群中深变质基底岩系、中新元古代葫芦河群浅变质岩系和早古生代红土堡基性火山岩单位陆内裂谷—小洋盆蛇绿岩、陈家河群岛弧型中酸性火山岩—S岛弧型深成岩体和南为西秦岭造山带：主要由北秦岭构造带、关子镇俯冲—碰撞杂岩构造带、中秦岭晚古生代沉积盆地构造带等组成。新阳—元龙大型韧性剪切构造带宽3～5.7k，目前大部分为所覆盖，主要由眼球状黑云母斜长质糜棱岩（元龙地区）和钙质糜棱岩（新阳地区）等组成，韧性剪切变形非常强烈，平面上以右行走滑剪切运动为主，先期曾有过左行走滑剪切运动。天水市新阳地区地质简图及透入性面理（S1）与拉伸线理（La）赤平投影天水元龙地区地质简图及透入性面理（S1）与拉伸线理赤平投元磨石磨石新细尾细尾子新新阳韧行剪切带中右行剪切指向新阳镇（XYZ05）花岗质糜棱岩中石英c轴组新阳（XYZ06）花岗质糜棱岩中石英c新阳镇（XYZ01、XYZ02）花岗质糜棱岩石英X射线<a>轴组构新阳镇（XYZ05、XYZ06）花岗质糜棱岩石英X射线<a>轴组构元龙（YL01、YL03）花岗质糜棱岩石英X射线岩<a>轴组构元龙（YL04、YL05）花岗质糜棱岩石英X射线岩<a>轴组构新阳—元龙韧性剪切带矿物晶格优选定向（EBSD测量 新阳—元龙韧性剪切带古应力值估采样位岩石名计算方统计个平均新阳钙质方解动态新阳钙质动态新阳细尾子花岗质糜棱石动态亚颗亚颗新阳细尾子花岗质糜棱石动态动态元黑云石亚颗元二云花岗质糜石亚颗

新阳花岗质糜棱岩LA-ICPMS锆

Intercepts923±3[±3.1]&---±---MaMSWD=0.15

Mean=924.2±2.7[0.29%]95%Wtdbydata-pointerrorsonlyMSWD=0.67,probability=0.76(errorbarsare2)新阳花岗质糜棱岩LA-ICPMS锆元龙花岗质糜棱岩LA-ICPMS锆

Mean=938±4[0.42%]95%Wtdbydata-pointerrorsonlyMSWD=2.9,probability=0.000(errorbarsare2)

元龙花岗质糜棱岩LA-ICPMS锆样品XYZ07中黑云母 样品YL02中黑云母 谱和黑云母反等时线新阳—元龙大型韧性剪切构造带南侧西秦岭造山带各构造岩石地层单位展布总体呈N-NW向，从东西延均不同程度地斜接交汇于新—元龙大型剪切带；而北侧祁连造山带各构造岩石地层单位及主要构造边界展布总体NW ，从西向东延伸也不同程度地汇于新—元龙大型