显微构造在韧性剪切带研究中的应用获奖科研报告

显微构造在韧性剪切带研究中的应用获奖科研报告【摘要】本文介绍了从显微尺度入手，如何分析韧性剪切带中的现象和问题;还介绍了显微构造、韧性剪切带的概念及二者之间的联系。阐述了部分学者从显微尺度研究韧性剪切带的实例，并为寻找地质矿产提供资料、帮助。从整体角度展望显微构造的研究趋势。

【关键词】显微构造;韧性剪切带;地质学

大陆板块边界或者陆内经常会发生一些构造作用。板块边界的地质作用异常活跃，如岩浆作用、地震作用。正是因为有了这种多姿多彩的构造作用，包含物理、化学的作用，才使得研究者们从宏观走向微观，通过显微构造这个纽带，更深入的研究地质科学。

1.显微构造及运用

显微构造指的是岩石内部发育的小型几何要素或矿物集合体的排列、排列方式，其形成则是由于外界的温度（高温）、压力（高压）、流体（化学活动性流体）、时间等因素影响的，显微构造也逐渐衍生出了一个学科，即显微构造地质学[1，2]。随着科学技术的发展，其不仅仅是在显微镜下观察运动学、形状的特点，更多的发展出了岩石变形后造成的组分变化、物质迁移与转变过程;这些因素成为了研究岩石的变形历史、成因以及形成的年代的重要组成部分。此外，显微构造还可以反映出所在研究区的地质背景、野外构造产状大小等[1，2]。显微构造逐渐成为地质学中的一门重要分支学科，越来越受到国内外研究者的重视。

对地质体进行显微构造观察、分析、研究，可以挖掘地质体变形的机制、特征及形成过程并获得大量运动学参数。由于韧性剪切带和变质体的内部往往发生矿物晶体尺度（微观）的变形，所以很有必要对其进行显微构造研究以获得微观数据[2]。

其中，应力分析主要是探索构造形变和应力状态之间的关系，可以进一步探讨如断裂的受力状态、运动学特点;应变条件不同，则岩石或矿物会因变形的机制不同，产生不同的显微构造现象;或者使得同一个显微构造具有不同的形态和方位，借此可分析出岩石或矿物变形时候应变量大小和方式，速率等[2，3]。还可以根据显微构造特征，来反演岩石或矿物变形时候的温压条件。另外，岩石变形总会经历一定过程，从开始到结束，会经历好多个阶段。显微构造在解释变形过程或阶段方面，具有直观和准确性的特点。

2.韧性剪切带

韧性剪切带是地壳由于剪切变形或岩石塑性流动而形成的呈线状的地带，其规模大小不一，有的十分微小仅有数厘米;有的则十分巨大，几十或上千千米的韧性剪切带也很常见[1，6]。韧性剪切带的形成经历了漫长的地质历史时期，尤其是大的韧性剪切带，在研究造山带的演变中起到了极大的作用，在其形成的过程中，一方面岩石的变形机制不断变化，导致了其内部组构变化，使得变性复杂化;另一方面，也导致了岩石内部化学组分的变化，如物质的进入或流出[4，5]。韧性剪切带是地壳中浅部形成的，变形性质由脆性向韧性转换的过渡性剪切带[6]。韧性剪切带的变形一般分为两种，即脆性变形和连续的韧性变形，类型有：雁列脉形式的韧脆性剪带;似断层牵引现象的脆韧性剪切带;不连续剪裂隙，破劈理、板劈理、褶纹劈理等[6]。

3.显微构造与韧性剪切带的联系

显微构造的形成，一方面受原岩物质的组成和物质的结构性质影响;而另一方面，又取决于地质体在变形的时候，处在主导作用的变形机制是什么[2，8]。而韧性剪切带，又是十分明显的较易观察到的地质现象，所以可以通过研究显微构造，反应韧性剪切带的种种地质问题，反之亦然[4，5，6]。

4.显微构造的应用

国内学者很早就将显微构造运用在研究地质体之中。张拴宏等（1999）对鲁西地区采集样品的显微构造进行研究，观察到样品中发育有S-C组构、云母鱼构造、眼球状构造、旋转碎斑系、书斜构造等常见的显微构造，并根据其特征对其进行详细分析，再结合野外宏观地质特征，判断出该剪切带展布方向，韧性变形性质如挤压应力等[7，8]。吴羿辰等（2010）对新疆哈密夹白山地区的韧性剪切带进行显微构造研究，其从微观尺度入手，结合岩石学、矿物学、构造地质学等知识，对该韧性剪切带进行几何学、力学方面的探讨，间接对该地区矿产资源的勘探、开发提供了专业的资料、佐证[5]。王春增等利用显微构造，对江西省金山金矿韧性剪切带进行研究，发现其中的剪切变形与金矿的形成有很大的联系[9]。

5.结论与展望

显微构造地质学是构造地质学的重要分支，在我国研究的时间很长。本文阐述了显微构造地质学与韧性剪切带之间的有机关联。显微构造是研究韧性剪切带的手段，将较新的现代技术引入，也使得研究更加便利。韧性剪切带中的宏观地质特征、微观和显微特征、岩浆作用等问题，可以较好地解释韧性剪切带的形成机制、为不同构造成因研究提供便利，可為研究大地构造，造山带的形成与演化研究提供帮助。透过显微尺度研究韧性剪切带也可以对寻找矿产资源带来帮助，给全球能源经济发展注入新的活力，如一些固体矿产和油气资源;加强对显微构造在韧性剪切带中的应用研究