第六章-5--韧性剪切带ppt课件

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1、我吓了一跳,蝎子是多么丑恶和恐怖的东西,为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢?但是我也感到愉快,证实我的猜测没有错:表里边有一个活的生物1第六章(五)第六章(五)韧性剪切带韧性剪切带 我吓了一跳,蝎子是多么丑恶和恐怖的东西,为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢?但是我也感到愉快,证实我的猜测没有错:表里边有一个活的生物2 近近1010年来,人们一方面深入研究韧性剪切年来,人们一方面深入研究韧性剪切带的带的形成机制形成机制和其形成的和其形成的构造环境构造环境,另一方面,另一方面,注意研究韧性剪切带注意研究韧性剪切带对成矿作用的控制对成矿作用的控制。认为,。认为,韧性剪切带在形成、演化及脆性破坏过

2、程中,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,进而富集使成矿元素逐步地得到运移、淬集,进而富集成矿,我国近年来发现的许多金矿都与韧性剪成矿,我国近年来发现的许多金矿都与韧性剪切带密切相关。此外,韧性剪切带也是深源地切带密切相关。此外,韧性剪切带也是深源地震机制的主要研究对象,地震的形成常起因于震机制的主要研究对象,地震的形成常起因于韧性的不稳定性。韧性的不稳定性。对韧性剪切带的认识,极大地丰富了变质对韧性剪切带的认识,极大地丰富了变质岩区构造研究的内容,加深了变质岩构造复杂岩区构造研究的内容,加深了变质岩构造复杂多样的理解。多样的理解。我吓了一跳,蝎子是多么丑恶

3、和恐怖的东西,为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢?但是我也感到愉快,证实我的猜测没有错:表里边有一个活的生物3变质岩区断裂构造的基本特点变质岩区断裂构造的基本特点 我吓了一跳,蝎子是多么丑恶和恐怖的东西,为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢?但是我也感到愉快,证实我的猜测没有错:表里边有一个活的生物4图图7 72 2大型断裂带的双层结构模式大型断裂带的双层结构模式(据据R.H.SibsonR.H.Sibson,1977)1977)A.A.未固结断层泥及角砾发育区岩发育区;未固结断层泥及角砾发育区岩发育区;B.B.固结的组构紊乱的压碎固结的组构紊乱的压碎角砾碎裂岩系发育区;角砾碎裂岩系发育区;

4、C.C.固结的、面理化糜棱岩系列及变余糜棱固结的、面理化糜棱岩系列及变余糜棱岩发育区;岩发育区;250250350350地温区域为脆性断裂与韧性断层过度区。地温区域为脆性断裂与韧性断层过度区。右侧为变形深度及应力差值大小曲线右侧为变形深度及应力差值大小曲线我吓了一跳,蝎子是多么丑恶和恐怖的东西,为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢?但是我也感到愉快,证实我的猜测没有错:表里边有一个活的生物52.韧性剪切带广泛发育韧性剪切带广泛发育 虽然变质岩区脆性断裂较沉积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岩区发育,并常常形成宽大的破碎带,但带,但。韧性剪切带。韧性剪切带以多种型式、多种

5、产状和阵列广泛以多种型式、多种产状和阵列广泛分布于各类变质岩区。成为当前变分布于各类变质岩区。成为当前变质岩区构造研究的首要构造要素。质岩区构造研究的首要构造要素。我吓了一跳,蝎子是多么丑恶和恐怖的东西,为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢?但是我也感到愉快,证实我的猜测没有错:表里边有一个活的生物63.断裂往往具有多期活动特点断裂往往具有多期活动特点 变质岩区的某些断裂,尤其是某些大变质岩区的某些断裂,尤其是某些大型韧性断裂带,不但对前寒武纪地壳活型韧性断裂带,不但对前寒武纪地壳活动带的产生和发展有着明显的控制作用,动带的产生和发展有着明显的控制作用,往往构成前寒武纪不同地质单元之间的往往构

6、成前寒武纪不同地质单元之间的构造边界或转换边界构造边界或转换边界,它们通常被后期断它们通常被后期断裂作用所利用而成为多期活动断裂。有裂作用所利用而成为多期活动断裂。有些古老的基底断裂至今仍在活动,诱发些古老的基底断裂至今仍在活动,诱发地震,成为长寿断裂。地震,成为长寿断裂。我吓了一跳,蝎子是多么丑恶和恐怖的东西,为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢?但是我也感到愉快,证实我的猜测没有错:表里边有一个活的生物74.断层构造岩石多相混杂断层构造岩石多相混杂 变质岩区断裂的重大特点之一是岩变质岩区断裂的重大特点之一是岩石在韧性剪切流变过程中产生新生的变石在韧性剪切流变过程中产生新生的变质构造岩和新生

7、的应力矿物组合。随着质构造岩和新生的应力矿物组合。随着地壳的隆升,剪切带位置也随之上移,地壳的隆升,剪切带位置也随之上移,深成的糜棱岩系列的断层岩石也相应发深成的糜棱岩系列的断层岩石也相应发生改造,遭受蚀变和破坏,形成复合断生改造,遭受蚀变和破坏,形成复合断层岩。层岩。我吓了一跳,蝎子是多么丑恶和恐怖的东西,为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢?但是我也感到愉快,证实我的猜测没有错:表里边有一个活的生物85.断面断面(剪切带剪切带)褶皱的普遍性褶皱的普遍性 变质岩区韧性剪切带,甚至断层形变质岩区韧性剪切带,甚至断层形成以后,作为一种面状构造又卷入后继成以后,作为一种面状构造又卷入后继变形,尤其

8、是那些先存产状平缓的滑脱变形,尤其是那些先存产状平缓的滑脱面,往往会大面积地卷入后期的区域性面,往往会大面积地卷入后期的区域性褶皱系统。事实上,过去变质岩区地质褶皱系统。事实上,过去变质岩区地质图上的不少地质界线,很可能就是这一图上的不少地质界线,很可能就是这一构造现象的反映。构造现象的反映。我吓了一跳,蝎子是多么丑恶和恐怖的东西,为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢?但是我也感到愉快,证实我的猜测没有错:表里边有一个活的生物9韧性剪切带韧性剪切带第一节第一节 剪切带的基本类型剪切带的基本类型 剪切带是平面状或曲面状的高剪切应变带,剪切带是平面状或曲面状的高剪切应变带,其长宽比至少大于其长宽比

9、至少大于5:15:1。剪切带是地壳和岩石圈中广泛发育的主要构剪切带是地壳和岩石圈中广泛发育的主要构造类型之一,可以在不同层次、不同环境下发造类型之一,可以在不同层次、不同环境下发育,其尺度可从超显微的晶格位错到造山带或育,其尺度可从超显微的晶格位错到造山带或变质基底内几十公里宽和上千公里长的韧性剪变质基底内几十公里宽和上千公里长的韧性剪切带。切带。剪切带的研究不仅是造山带研究中的重要课剪切带的研究不仅是造山带研究中的重要课题,且在整个岩石圈构造及全球构造动力学方题,且在整个岩石圈构造及全球构造动力学方面具有重要意义。面具有重要意义。我吓了一跳,蝎子是多么丑恶和恐怖的东西,为什么把它放在这样一个

10、美丽的世界里呢?但是我也感到愉快,证实我的猜测没有错:表里边有一个活的生物10 根据剪切带的几何产状和运动方式,可将剪切带划根据剪切带的几何产状和运动方式,可将剪切带划分为分为走滑走滑(平移平移)型剪切带、推覆型剪切带、推覆(逆冲逆冲)型剪切带和型剪切带和滑覆滑覆(正断正断)型剪切带等三种类型型剪切带等三种类型。根据剪切带发育。根据剪切带发育的物理环境和变形机制的不同可将剪切带划分为下列三的物理环境和变形机制的不同可将剪切带划分为下列三种基本类型种基本类型(图图15-1):图图15-115-1剪切带的类型图示剪切带的类型图示(据据J.G.RamsayJ.G.Ramsay,1980)1980)A

11、.A.脆性剪切;脆性剪切;B.B.脆脆-韧性剪切;韧性剪切;C.C.韧韧-脆性剪切,脆性剪切,DD韧性剪切带韧性剪切带我吓了一跳,蝎子是多么丑恶和恐怖的东西,为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢?但是我也感到愉快,证实我的猜测没有错:表里边有一个活的生物11 1.1.脆性剪切带脆性剪切带(断层或断裂带断层或断裂带)脆性剪切带是在地壳脆性剪切带是在地壳上部的低温及高孔隙压力与静岩压力条件下发生的脆性变上部的低温及高孔隙压力与静岩压力条件下发生的脆性变形的产物。其特点是具有一个或多个清楚的不连续界面形的产物。其特点是具有一个或多个清楚的不连续界面(图图15-1A)15-1A),两盘位移明显,变形集

12、中在个别不连续面上,伴,两盘位移明显,变形集中在个别不连续面上,伴生有各种碎裂岩系列生有各种碎裂岩系列(表表15-1)15-1)的断层岩,其两侧岩石几乎的断层岩,其两侧岩石几乎未受变形。未受变形。表表15-115-1石英石英-长石质岩石圈断层岩分类筒表长石质岩石圈断层岩分类筒表我吓了一跳,蝎子是多么丑恶和恐怖的东西,为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢?但是我也感到愉快,证实我的猜测没有错:表里边有一个活的生物12 2.脆脆-韧性过渡型剪切带韧性过渡型剪切带 脆脆-韧性剪切带韧性剪切带有多种类型,主要型有多种类型,主要型式有两种式有两种:似断层牵引现象的脆似断层牵引现象的脆-韧性剪韧性剪切带切

13、带(图图15-1B),在韧性变形的岩石内部,在韧性变形的岩石内部发育不连续面,沿不连续面可能产生摩发育不连续面,沿不连续面可能产生摩擦滑动,而其两侧一定范围内的岩层或擦滑动,而其两侧一定范围内的岩层或其他标志体则发生一定程度的塑性变形;其他标志体则发生一定程度的塑性变形;韧韧-脆性剪切带由张裂脉的雁行状阵列脆性剪切带由张裂脉的雁行状阵列表现出来表现出来(图图15-1C),雁列张裂隙反映岩,雁列张裂隙反映岩石的脆性变形,而张裂隙之间的岩石一石的脆性变形,而张裂隙之间的岩石一般受到一定程度的塑性变形。般受到一定程度的塑性变形。我吓了一跳,蝎子是多么丑恶和恐怖的东西,为什么把它放在这样一个美丽的世界

14、里呢?但是我也感到愉快,证实我的猜测没有错:表里边有一个活的生物13 3.韧性剪切带韧性剪切带 韧性剪切带是岩石在塑性状态下发韧性剪切带是岩石在塑性状态下发生连续变形的狭窄高剪切应变带生连续变形的狭窄高剪切应变带(图图15-1D和图和图15-2)。典型的韧性剪切带内变形。典型的韧性剪切带内变形状态从一壁穿过剪切带到另一壁是连续状态从一壁穿过剪切带到另一壁是连续的,不出现破裂或不连续面;带内变形的,不出现破裂或不连续面;带内变形和两盘的位移完全由岩石的塑性流动或和两盘的位移完全由岩石的塑性流动或晶内变形来完成,并遵循不同的塑性或晶内变形来完成,并遵循不同的塑性或粘性蠕变律。因此,韧性剪切带具有粘

15、性蠕变律。因此,韧性剪切带具有“断而未破,错而似连断而未破,错而似连”的特点的特点(图图15-1D和图和图15-2)。我吓了一跳,蝎子是多么丑恶和恐怖的东西,为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢?但是我也感到愉快,证实我的猜测没有错:表里边有一个活的生物14 长宽比至少大于5:1的平面状或曲面状强剪应变带。强剪应变带我吓了一跳,蝎子是多么丑恶和恐怖的东西,为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢?但是我也感到愉快,证实我的猜测没有错:表里边有一个活的生物15逆冲型剪切带逆冲型剪切带我吓了一跳,蝎子是多么丑恶和恐怖的东西,为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢?但是我也感到愉快,证实我的猜测没有错:表

16、里边有一个活的生物16我吓了一跳,蝎子是多么丑恶和恐怖的东西,为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢?但是我也感到愉快,证实我的猜测没有错:表里边有一个活的生物17 以上三种剪切带反映了它们形成时岩以上三种剪切带反映了它们形成时岩石的力学性质的差异,也反映了地壳和岩石的力学性质的差异,也反映了地壳和岩石圈不同层次、不同物理环境和不同流变石圈不同层次、不同物理环境和不同流变机制条件下岩石的应变局部化特征。在空机制条件下岩石的应变局部化特征。在空间和时间上,它们有着紧密的联系,且可间和时间上,它们有着紧密的联系,且可以相互转换或过渡以相互转换或过渡(图图15-3)。我吓了一跳,蝎子是多么丑恶和恐怖的

17、东西,为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢?但是我也感到愉快,证实我的猜测没有错:表里边有一个活的生物18第二节第二节 韧性剪切带韧性剪切带 的几何学的几何学一、韧性剪切带的规模与产状一、韧性剪切带的规模与产状 韧性剪切带的规模相差甚大,小者在薄片韧性剪切带的规模相差甚大,小者在薄片中可见,大者长达数百中可见,大者长达数百-上干公里,甚至一些陆上干公里,甚至一些陆块或板块的边界也表现为韧性剪切带。从位移块或板块的边界也表现为韧性剪切带。从位移距离来看,相差也很悬殊,小者毫米级大者上距离来看,相差也很悬殊,小者毫米级大者上百公里。百公里。韧性剪切带的产状陡缓不一,可以从水平韧性剪切带的产状陡缓不

18、一,可以从水平至直立,与韧性剪切带的性质、规模、发育的至直立,与韧性剪切带的性质、规模、发育的构造部位等因素有关。构造部位等因素有关。大型韧性剪切带的产状常常是变化的,尤其是那大型韧性剪切带的产状常常是变化的,尤其是那些经过后期变形改造的韧性剪切带更是如此。些经过后期变形改造的韧性剪切带更是如此。我吓了一跳,蝎子是多么丑恶和恐怖的东西,为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢?但是我也感到愉快,证实我的猜测没有错:表里边有一个活的生物19二、韧性剪切带的域构造二、韧性剪切带的域构造 如果说变质岩区的域构造特征在显微尺度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,在宏观上表

19、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带与一条剪切带的不同尺度上都是线性强变形带与其间弱变形断片或岩块相间列。其间弱变形断片或岩块相间列。强应变带强应变带由以层状硅酸岩为主导的构造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

20、和递进剪切变形的强度而分带,通过地质填图可以把不同应变带标给出来可以把不同应变带标给出来。我吓了一跳,蝎子是多么丑恶和恐怖的东西,为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢?但是我也感到愉快,证实我的猜测没有错:表里边有一个活的生物20 弱应变域弱应变域主要表现为间夹主要表现为间夹于剪切带内的各式构造岩块。在于剪切带内的各式构造岩块。在弱应变域内,先存残余构造不同弱应变域内,先存残余构造不同程度得到保存,在该域可以从事程度得到保存,在该域可以从事地层学或构造地层学层序研究及地层学或构造地层学层序研究及叠加褶皱分析。叠加褶皱分析。我吓了一跳,蝎子是多么丑恶和恐怖的东西,为什么把它放在这样一个美丽的世界

21、里呢?但是我也感到愉快,证实我的猜测没有错:表里边有一个活的生物21三、韧性剪切带的阵列三、韧性剪切带的阵列 韧性剪切带的阵列,随区域构造应力场和韧性剪切带的阵列,随区域构造应力场和区域构造部位而变化,常见以下几种区域构造部位而变化,常见以下几种:1.平行式平行式。一组或一群韧性剪切带平行排列,。一组或一群韧性剪切带平行排列,产状大致相同。产状大致相同。2.斜列式。斜列式。一组韧性剪切带平行排列,但韧性一组韧性剪切带平行排列,但韧性剪切带之间首尾相接,斜列相错。如粤东莲花剪切带之间首尾相接,斜列相错。如粤东莲花山地区韧性剪切带,它们呈山地区韧性剪切带,它们呈NE向右列雁行展向右列雁行展布布。3

22、.共轭式。共轭式。不同方位的两组剪切带相交切,其不同方位的两组剪切带相交切,其中一组为左旋剪切,另一组为右旋剪切。构成中一组为左旋剪切,另一组为右旋剪切。构成菱形网结构造系统菱形网结构造系统(图图)。我吓了一跳,蝎子是多么丑恶和恐怖的东西,为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢?但是我也感到愉快,证实我的猜测没有错:表里边有一个活的生物22四、韧性剪切带的应变状态四、韧性剪切带的应变状态 韧性剪切带有两个基本结构要素,即韧性剪切带有两个基本结构要素,即剪剪切带的两盘切带的两盘(壁壁)和两盘所限制的强塑性变和两盘所限制的强塑性变形带形带。自。自70年代初到年代初到80年代初。年代初。J.G.Ram

23、say在讨论韧性剪切带的几何性质及其应变模型时,在讨论韧性剪切带的几何性质及其应变模型时,根据天然剪切带主要区段的构造特点,曾提出根据天然剪切带主要区段的构造特点,曾提出模式的边界条件是模式的边界条件是:(1)两边平行;两边平行;(2)切过剪切带的任意断面上的位移剖面都相同。切过剪切带的任意断面上的位移剖面都相同。这意味着有限应变剖面及所有剖面上的小构造这意味着有限应变剖面及所有剖面上的小构造定向和具有的几何性质均相同。定向和具有的几何性质均相同。我吓了一跳,蝎子是多么丑恶和恐怖的东西,为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢?但是我也感到愉快,证实我的猜测没有错:表里边有一个活的生物23 实际上

24、实际上,剪切带的两盘可以是平行的,也可剪切带的两盘可以是平行的,也可以是弯曲的。前者的几何边界条件是以是弯曲的。前者的几何边界条件是:具有相具有相互平行的两盘或边界;互平行的两盘或边界;沿每个横断面的位移沿每个横断面的位移情况是一样的,这表明岩石的有限应变方向和情况是一样的,这表明岩石的有限应变方向和性质在横过剪切带的各剖面上是一致的。性质在横过剪切带的各剖面上是一致的。后者后者沿剪切带走向两盘可能沿剪切带走向两盘可能收敛、汇合或分散收敛、汇合或分散,不,不同位置上剪切带横剖面的变形情况是变化的。同位置上剪切带横剖面的变形情况是变化的。根据剪切带的边界条件和位移情况,根据剪切带的边界条件和位移

25、情况,Ramsay将将韧性剪切带的应变场划分为以下两种情况下的韧性剪切带的应变场划分为以下两种情况下的六种应变格式六种应变格式:我吓了一跳,蝎子是多么丑恶和恐怖的东西,为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢?但是我也感到愉快,证实我的猜测没有错:表里边有一个活的生物24(一一)剪切带外的岩石未受变形的韧性剪切带剪切带外的岩石未受变形的韧性剪切带(1)不均匀的简单剪切不均匀的简单剪切(图图15-5A);(2)不均匀的体积变化不均匀的体积变化(图图15-5B);(3)不均匀的简单剪切和不均匀的体积变化之联合不均匀的简单剪切和不均匀的体积变化之联合(图图15-5C)。(二二)剪切带外的岩石受到均匀应变

26、的韧性剪切剪切带外的岩石受到均匀应变的韧性剪切带带(1)均匀应变与不均匀的简单剪切之联合均匀应变与不均匀的简单剪切之联合(图图15-5D);(2)均匀应变与不均匀的体积变化之联合均匀应变与不均匀的体积变化之联合(图图15-5E);(3)均匀应变、不均匀的简单剪切和不均匀的体积变均匀应变、不均匀的简单剪切和不均匀的体积变化之联合化之联合(图图15-5F)。我吓了一跳,蝎子是多么丑恶和恐怖的东西,为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢?但是我也感到愉快,证实我的猜测没有错:表里边有一个活的生物25我吓了一跳,蝎子是多么丑恶和恐怖的东西,为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢?但是我也感到愉快,证实我的

27、猜测没有错:表里边有一个活的生物26 上述六种应变状态虽然是把事物简单化和模式化的上述六种应变状态虽然是把事物简单化和模式化的产物,但在实践上却有很大的现实性。在产物,但在实践上却有很大的现实性。在地壳较浅层地壳较浅层次次,许多顺层韧性剪切带由于受先存界面的控制,强剪,许多顺层韧性剪切带由于受先存界面的控制,强剪切应变经常局限在某些软弱层内,两侧能干岩层常常不切应变经常局限在某些软弱层内,两侧能干岩层常常不变形或弱变形。故一般都具变形或弱变形。故一般都具A A、B B、C C三种应变格式。较浅三种应变格式。较浅花岗岩或其他岩体中狭窄剪切带,也多数属于两盘未变花岗岩或其他岩体中狭窄剪切带,也多数

28、属于两盘未变形情况。但在形情况。但在高级变质岩区高级变质岩区,整个岩石体都处于塑性,整个岩石体都处于塑性状,在岩石片麻理化基础上又进一步形成变晶糜棱岩带。状,在岩石片麻理化基础上又进一步形成变晶糜棱岩带。在这种情况下,两盘岩石遭受到不同程度的变形,因而在这种情况下,两盘岩石遭受到不同程度的变形,因而只能用只能用D D、E E、F F状态来说明其内在机理。一般地说,韧性状态来说明其内在机理。一般地说,韧性剪切带内的岩石不仅有形变和体变,而且还存在着压溶、剪切带内的岩石不仅有形变和体变,而且还存在着压溶、相转换等物质的运动和改造,因此,上述六种状态中更相转换等物质的运动和改造,因此,上述六种状态中

29、更适用于天然的模式应为适用于天然的模式应为C C或或F F。我吓了一跳,蝎子是多么丑恶和恐怖的东西,为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢?但是我也感到愉快,证实我的猜测没有错:表里边有一个活的生物27五、简单剪切带的基本几何关系五、简单剪切带的基本几何关系 各类剪切带的变形都是非均匀简单各类剪切带的变形都是非均匀简单剪切。一个非均匀简单剪切可看作是若剪切。一个非均匀简单剪切可看作是若千个无限小的均匀剪切带的组合。因此,千个无限小的均匀剪切带的组合。因此,一个小的均匀简单剪切单元的应变特征一个小的均匀简单剪切单元的应变特征是分析所有剪切带变形的基础。在分析是分析所有剪切带变形的基础。在分析均匀简

30、单均匀简单剪切单元的基本几何关系时,剪切单元的基本几何关系时,一般作如下假设一般作如下假设(图图15-6):(1)坐标的选择。设平行剪切方向为坐标的选择。设平行剪切方向为X轴,剪切面为轴,剪切面为Xy面,面,y轴垂直于轴垂直于X轴,轴,Z轴垂直于轴垂直于Xy面面(图图15-6A)。)。我吓了一跳,蝎子是多么丑恶和恐怖的东西,为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢?但是我也感到愉快,证实我的猜测没有错:表里边有一个活的生物28我吓了一跳,蝎子是多么丑恶和恐怖的东西,为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢?但是我也感到愉快,证实我的猜测没有错:表里边有一个活的生物29 (2)设应变椭球的三个主应变轴为

31、设应变椭球的三个主应变轴为Xf f、yf f和和Zf f并且并且Xf f yf fZf f,同时还假设同时还假设yf f不变,即不变,即e2=0,作为平面应变分析,中间应变轴,作为平面应变分析,中间应变轴yf f包包含在平行剪切带两边界的平面中。在含在平行剪切带两边界的平面中。在XZ面上测得主应变轴面上测得主应变轴Xf f,与与X轴的夹角为轴的夹角为。(3)设原先存在的平面标志层在设原先存在的平面标志层在XZ面上的迹线与面上的迹线与X轴在变形轴在变形前的夹角为前的夹角为,变形后的夹角为,变形后的夹角为。原单位半径的圆变为应变椭。原单位半径的圆变为应变椭圆,其主轴沿圆,其主轴沿Xf f长度为长度

32、为1十十e1,而沿,而沿Zf f的长度为的长度为1十十e3,Xf f的旋转角的旋转角度度=为剪应变,为剪应变,为角剪切,为角剪切,d为平行为平行X轴的位移距离。轴的位移距离。在上述假设条件下,剪切带的基本几何关系可表示为在上述假设条件下,剪切带的基本几何关系可表示为:cotcottantan22zd(此处此处z是小单元剪切带的宽度是小单元剪切带的宽度)我吓了一跳,蝎子是多么丑恶和恐怖的东西,为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢?但是我也感到愉快,证实我的猜测没有错:表里边有一个活的生物30 以上表达式反映了剪切带内一以上表达式反映了剪切带内一些基本物理量间的关系。这是基于些基本物理量间的关系。

33、这是基于假设小均匀剪切应变单元。对于天假设小均匀剪切应变单元。对于天然剪切带来说,剪切应变值不是变然剪切带来说,剪切应变值不是变化的。它在带的中心最高,边界处化的。它在带的中心最高,边界处最低。因此,剪切带中各物理量的最低。因此,剪切带中各物理量的计算较复杂。计算较复杂。我吓了一跳,蝎子是多么丑恶和恐怖的东西,为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢?但是我也感到愉快,证实我的猜测没有错:表里边有一个活的生物31第三节第三节 韧性剪切带内的岩石变形韧性剪切带内的岩石变形 从力学观点来看,韧性剪切带就从力学观点来看,韧性剪切带就是地壳和岩石圈中不同尺度的缺陷,是地壳和岩石圈中不同尺度的缺陷,是应变软

34、化带和应变局部化带。从而是应变软化带和应变局部化带。从而形成了特征性的岩石、构造和其他微形成了特征性的岩石、构造和其他微观变形现象。观变形现象。我吓了一跳,蝎子是多么丑恶和恐怖的东西,为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢?但是我也感到愉快,证实我的猜测没有错:表里边有一个活的生物32 近年来对变质构造岩研究的重大突破,是把近年来对变质构造岩研究的重大突破,是把断层构造岩分为两大系列:断层构造岩分为两大系列:脆性断层碎裂岩脆性断层碎裂岩系列系列和和韧性剪切带糜棱岩系列韧性剪切带糜棱岩系列。前者的细粒。前者的细粒化主要是由于机械破碎而成,而后者的形成作化主要是由于机械破碎而成,而后者的形成作用极其

35、复杂,原有物质通过韧性变形、动态重用极其复杂,原有物质通过韧性变形、动态重结晶细粒化而形成基质,并因塑性流变而具糜结晶细粒化而形成基质,并因塑性流变而具糜棱面理,未细粒化部分构成残斑。棱面理,未细粒化部分构成残斑。糜棱岩中反映塑性变形和重结晶的显微构造,如糜棱岩中反映塑性变形和重结晶的显微构造,如波状消光、变形纹、变形带、机械双晶、亚晶波状消光、变形纹、变形带、机械双晶、亚晶粒、新晶粒及核幔构造、压溶构造、压力影等粒、新晶粒及核幔构造、压溶构造、压力影等等,都充分说明了它与碎裂岩类动力变质岩的等,都充分说明了它与碎裂岩类动力变质岩的形成机制完全不同。形成机制完全不同。我吓了一跳,蝎子是多么丑恶

36、和恐怖的东西,为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢?但是我也感到愉快,证实我的猜测没有错:表里边有一个活的生物33一、糜棱岩一、糜棱岩(一一)糜棱岩的基本特征糜棱岩的基本特征 糜棱岩这一术语是糜棱岩这一术语是Lapworth于于1885年提出的,年提出的,用以描述苏格兰沿莫因断层发育的一种细粒的、用以描述苏格兰沿莫因断层发育的一种细粒的、具强烈面理化的断层岩。他认为,这些岩石是具强烈面理化的断层岩。他认为,这些岩石是错动面上岩石受到压碎、拖曳、强烈研磨而产错动面上岩石受到压碎、拖曳、强烈研磨而产生的。因而,长期以来人们都认为糜棱岩是脆生的。因而,长期以来人们都认为糜棱岩是脆性变形的产物。性变形

37、的产物。70年代以来,随着岩石变形实年代以来,随着岩石变形实验研究的发展,金属物理学理论的引入及透射验研究的发展,金属物理学理论的引入及透射电子显微技术的兴起与运用,人们对糜棱岩的电子显微技术的兴起与运用,人们对糜棱岩的显微构造、组构特征都有了崭新的认识。显微构造、组构特征都有了崭新的认识。我吓了一跳,蝎子是多么丑恶和恐怖的东西,为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢?但是我也感到愉快,证实我的猜测没有错:表里边有一个活的生物34 1981年在加利福尼亚彭罗斯国际糜棱岩研年在加利福尼亚彭罗斯国际糜棱岩研讨会上,普遍认为糜棱岩的三个基本特征是讨会上,普遍认为糜棱岩的三个基本特征是:与原岩相比,粒度

38、显著减小;与原岩相比,粒度显著减小;具增强的面理具增强的面理和和(或或)线理;线理;发育于狭窄的强应变带内。发育于狭窄的强应变带内。然然而,多年的实践发现,凭这三个特点有时仍难而,多年的实践发现,凭这三个特点有时仍难以将糜棱岩与面理化的碎裂岩很好地区分开来。以将糜棱岩与面理化的碎裂岩很好地区分开来。因此,对糜棱岩的基本特征鉴别还应加上另因此,对糜棱岩的基本特征鉴别还应加上另-个个特征,特征,即:即:岩石中至少有一种主要的造岩矿岩石中至少有一种主要的造岩矿物发生了明显的塑性变形。物发生了明显的塑性变形。其显微构造,如丝其显微构造,如丝带构造及核慢构造等都表现出塑性变形、动态带构造及核慢构造等都表

39、现出塑性变形、动态恢复及动态重结晶的特点。这是现代糜棱岩概恢复及动态重结晶的特点。这是现代糜棱岩概念的四个基本要素。念的四个基本要素。我吓了一跳,蝎子是多么丑恶和恐怖的东西,为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢?但是我也感到愉快,证实我的猜测没有错:表里边有一个活的生物35(二二)糜棱岩的类型糜棱岩的类型 根据糜棱岩中细粒化基质的含量可将糜棱根据糜棱岩中细粒化基质的含量可将糜棱岩系列的岩石划分为岩系列的岩石划分为初糜棱岩、眼球状糜棱岩初糜棱岩、眼球状糜棱岩(图图15-7B)、糜棱岩、糜棱岩(图图15-7A)和超糜棱岩及准塑和超糜棱岩及准塑性糜棱岩性糜棱岩(表表15-1)。准塑性糜棱岩既具有塑性

40、变形特征又有脆性变准塑性糜棱岩既具有塑性变形特征又有脆性变形行为,所谓的形行为,所谓的S-C糜棱岩和部分眼球状糜棱岩,糜棱岩和部分眼球状糜棱岩,大都属于这一类。大都属于这一类。它们反映了脆它们反映了脆-韧性过渡区域韧性过渡区域内岩石的流变学性状。内岩石的流变学性状。随着变形后重结晶的增高,糜棱岩的细小随着变形后重结晶的增高,糜棱岩的细小颗粒或多晶集合体将重新结晶而长大,使糜棱颗粒或多晶集合体将重新结晶而长大,使糜棱岩转变成各种结晶片岩。根据其结晶程度和结岩转变成各种结晶片岩。根据其结晶程度和结晶颗粒的大小,分为晶颗粒的大小,分为千糜岩、变余糜棱岩、构千糜岩、变余糜棱岩、构造片岩造片岩和和构造片

41、麻岩。构造片麻岩。我吓了一跳,蝎子是多么丑恶和恐怖的东西,为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢?但是我也感到愉快,证实我的猜测没有错:表里边有一个活的生物36 注:据Marshak和Mitra(1988)的断层岩分类方案(引自游振东和索书田等,1991,P.69)修改。固结固结程度程度未固结未固结的的固结的固结的无新生重结晶无新生重结晶作用作用基质中普遍发生重结晶作用基质中普遍发生重结晶作用基质比基质比例例碎碎块、块、碎碎片片或或矿矿物物晶晶粒粒大大小小mm5断 层 角断 层 角砾(可砾(可见 角 砾见 角 砾含量含量30%)断 层 泥断 层 泥(可 见(可 见角 砾 含角 砾 含量量30%)

42、碎裂岩系列碎裂岩系列糜棱岩系列糜棱岩系列 初角砾岩初角砾岩 准准塑塑性性糜糜棱棱岩岩初糜棱岩初糜棱岩变余糜棱变余糜棱岩(基质岩(基质中重结晶中重结晶颗粒普遍颗粒普遍增大)增大)0-10%2-5角砾岩角砾岩0.1-2初碎裂岩初碎裂岩眼球状糜眼球状糜棱岩棱岩10-50%0.01-0.1碎裂岩碎裂岩糜棱岩糜棱岩50-90%0.01超碎裂岩超碎裂岩超糜棱岩超糜棱岩90-100%0.005假玄武玻璃假玄武玻璃超塑性糜棱岩超塑性糜棱岩 变质级别变质级别未变质未变质很低很低低低中中高高深度深度(km)0 5 10 15 20 25温度压力温度压力P、T增加方向增加方向石英石英长石质岩石圈断层岩分类简表长石质

43、岩石圈断层岩分类简表 我吓了一跳,蝎子是多么丑恶和恐怖的东西,为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢?但是我也感到愉快,证实我的猜测没有错:表里边有一个活的生物37 图图15157 7糜棱岩糜棱岩 (据据H.WilliamsH.Williams,1982)1982)A.A.长英质糜棱岩,长英质糜棱岩,d d5mm5mm,碎斑为长石,碎斑为长石,石英拉成丝带状,围绕着碎斑石英拉成丝带状,围绕着碎斑B.B.眼球状糜棱岩,眼球状糜棱岩,d d6mm6mm,长石呈眼球,长石呈眼球状,基质由白云母、绿泥石组成,围绕状,基质由白云母、绿泥石组成,围绕碎斑分布碎斑分布我吓了一跳,蝎子是多么丑恶和恐怖的东西,为

44、什么把它放在这样一个美丽的世界里呢?但是我也感到愉快,证实我的猜测没有错:表里边有一个活的生物38 二、二、千糜岩千糜岩是糜棱岩的一个变种,具有是糜棱岩的一个变种,具有千枚岩的外貌,其中有大量的含水的片状或纤千枚岩的外貌,其中有大量的含水的片状或纤维状矿物,如绢云母、绿泥石、透闪石、阳起维状矿物,如绢云母、绿泥石、透闪石、阳起石等石等(图图15-8)。我吓了一跳,蝎子是多么丑恶和恐怖的东西,为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢?但是我也感到愉快,证实我的猜测没有错:表里边有一个活的生物39三、构造片岩三、构造片岩具有明显的面理构造和新生的矿物。颗粒具有明显的面理构造和新生的矿物。颗粒一般较大一

45、般较大(0.5mm),有时可见到变余的糜棱结构。其中,有时可见到变余的糜棱结构。其中的石英在平行的云母类矿物的限制下常形成矩形晶体,的石英在平行的云母类矿物的限制下常形成矩形晶体,其长边平行面理其长边平行面理(图图15-9)。我吓了一跳,蝎子是多么丑恶和恐怖的东西,为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢?但是我也感到愉快,证实我的猜测没有错:表里边有一个活的生物40 四、变余糜棱岩四、变余糜棱岩是介于构造片岩和糜是介于构造片岩和糜棱岩间的一个过渡类型,它虽然具有广棱岩间的一个过渡类型,它虽然具有广泛的重结晶作用,但糜棱岩的结构构造泛的重结晶作用,但糜棱岩的结构构造仍明显可辨。变余糜棱岩与糜棱岩的

46、区仍明显可辨。变余糜棱岩与糜棱岩的区别在于后期重结晶的强弱。别在于后期重结晶的强弱。我吓了一跳,蝎子是多么丑恶和恐怖的东西,为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢?但是我也感到愉快,证实我的猜测没有错:表里边有一个活的生物41 关于各类动力变质岩类的特点,近年出版关于各类动力变质岩类的特点,近年出版的构造地质教科书上都有比较系统的描述,一的构造地质教科书上都有比较系统的描述,一些构造图册上也有不少典型照片,这里不再一些构造图册上也有不少典型照片,这里不再一一述及。不过在实际工作中仍然有不少值得重一述及。不过在实际工作中仍然有不少值得重视和深入研究的问题。包括视和深入研究的问题。包括:l.l.目前

47、虽然不再把超碎裂岩、或显微角砾目前虽然不再把超碎裂岩、或显微角砾岩等同于糜棱岩。但对其成分研究发现,其基岩等同于糜棱岩。但对其成分研究发现,其基质的极度细粒化不仅是曾受强烈机械破碎的结质的极度细粒化不仅是曾受强烈机械破碎的结果,与原岩相比,其中常含不等炭质、铁质及果,与原岩相比,其中常含不等炭质、铁质及粘土类矿物。说明其在高度研磨过程中已有压粘土类矿物。说明其在高度研磨过程中已有压溶作用发生。机械摩擦增热极端发展,甚至导溶作用发生。机械摩擦增热极端发展,甚至导致假玄武玻璃的产生。致假玄武玻璃的产生。我吓了一跳,蝎子是多么丑恶和恐怖的东西,为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢?但是我也感到愉快,

48、证实我的猜测没有错:表里边有一个活的生物42 近年来,在很多地区的韧性剪切带中近年来,在很多地区的韧性剪切带中发现了发现了假玄武玻璃假玄武玻璃。假玄武玻璃外貌很像。假玄武玻璃外貌很像火山成因的玄武玻璃,常分布在韧性剪切火山成因的玄武玻璃,常分布在韧性剪切带的碎裂糜棱岩中,呈大小不等的脉状、带的碎裂糜棱岩中,呈大小不等的脉状、团块状、不规则状,假玄武玻璃中常有超团块状、不规则状,假玄武玻璃中常有超碎裂糜棱岩残块。据其产状、分布、物质碎裂糜棱岩残块。据其产状、分布、物质成分等特征表明,假玄武玻璃是在糜棱岩成分等特征表明,假玄武玻璃是在糜棱岩化之后,伴随着古地震于瞬时高应变速率化之后,伴随着古地震于

49、瞬时高应变速率下,糜棱岩石在摩擦热作用下部分熔融而下,糜棱岩石在摩擦热作用下部分熔融而成。成。我吓了一跳,蝎子是多么丑恶和恐怖的东西,为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢?但是我也感到愉快,证实我的猜测没有错:表里边有一个活的生物43 2.碎裂岩系列的断层岩,碎裂岩系列的断层岩,一般认为是一般认为是浅构造层次脆性破坏的产物,但不同岩浅构造层次脆性破坏的产物,但不同岩石或矿物的固流限是不相同的。实际上,石或矿物的固流限是不相同的。实际上,一些固流限很高的岩石和矿物,即便在一些固流限很高的岩石和矿物,即便在深层环境下,也可能产生碎裂岩系列的深层环境下,也可能产生碎裂岩系列的构造岩。因此,在描述剪切

50、带中断层岩构造岩。因此,在描述剪切带中断层岩时,常常要加岩性前缀,如长英质糜棱时,常常要加岩性前缀,如长英质糜棱岩、镁铁质糜棱岩等。岩、镁铁质糜棱岩等。我吓了一跳,蝎子是多么丑恶和恐怖的东西,为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢?但是我也感到愉快,证实我的猜测没有错:表里边有一个活的生物44 3.在具有流状构造的断层构造岩中,糜棱岩在具有流状构造的断层构造岩中,糜棱岩系列与构造片岩系列的主要区别是重结晶作用系列与构造片岩系列的主要区别是重结晶作用的不同。一般糜棱岩系列岩石以动态重结晶为的不同。一般糜棱岩系列岩石以动态重结晶为主导,构造片岩系列岩石以静态重结晶为主导。主导,构造片岩系列岩石以静态

51、重结晶为主导。但是两者之间并没有严格的界线。但是两者之间并没有严格的界线。在中高级变质条件下,许多韧性剪切带的递进简在中高级变质条件下,许多韧性剪切带的递进简单剪切应变主要是通过其静态重结晶颗粒的定单剪切应变主要是通过其静态重结晶颗粒的定向排列反映出来。向排列反映出来。我吓了一跳,蝎子是多么丑恶和恐怖的东西,为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢?但是我也感到愉快,证实我的猜测没有错:表里边有一个活的生物454.一般情况下,从初糜棱岩到超糜棱岩所一般情况下,从初糜棱岩到超糜棱岩所反映的有限应变不断增大,但在应变分反映的有限应变不断增大,但在应变分布不均一的情况下,这种规律将受到干布不均一的情况下

52、,这种规律将受到干扰。如在斑状花岗岩中,一些韧性剪切扰。如在斑状花岗岩中,一些韧性剪切带应变总量虽然很大,但常形成初糜棱带应变总量虽然很大,但常形成初糜棱岩。反之,在细粒和等粒结构的花岗岩岩。反之,在细粒和等粒结构的花岗岩中,由于韧性变形时应变分布均匀,其中,由于韧性变形时应变分布均匀,其细粒化过程也较透入,甚至全部基质化细粒化过程也较透入,甚至全部基质化形成糜棱岩乃至超糜棱岩。形成糜棱岩乃至超糜棱岩。我吓了一跳,蝎子是多么丑恶和恐怖的东西,为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢?但是我也感到愉快,证实我的猜测没有错:表里边有一个活的生物46 5.5.糜棱岩与区域变质岩有时在露头糜棱岩与区域变质

53、岩有时在露头或手标本上都难以区别,以下几方面特或手标本上都难以区别,以下几方面特征有助于认识糜棱岩征有助于认识糜棱岩:糜棱岩带受韧性剪切带控制,产于狭窄的强烈糜棱岩带受韧性剪切带控制,产于狭窄的强烈变形或退变质带中;变形或退变质带中;糜棱岩面理发育,组成糜棱面理的矿物具有强糜棱岩面理发育,组成糜棱面理的矿物具有强烈的塑性变形和明显的动态重结晶现象,拉伸烈的塑性变形和明显的动态重结晶现象,拉伸线理发育;线理发育;糜棱岩是塑性变形与剪切作用共同产生糜棱岩是塑性变形与剪切作用共同产生的,所的,所以糜棱岩中旋转、剪切等显微构造发育。以糜棱岩中旋转、剪切等显微构造发育。我吓了一跳,蝎子是多么丑恶和恐怖的

54、东西,为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢?但是我也感到愉快,证实我的猜测没有错:表里边有一个活的生物47二、韧性剪切带内的褶皱变形二、韧性剪切带内的褶皱变形 在各向异性的地质体内产出的韧性剪切带内,在各向异性的地质体内产出的韧性剪切带内,经常出现复杂的经常出现复杂的褶褶皱变形,其主要的皱变形,其主要的褶褶皱变形类皱变形类型有型有:1、被动相似、被动相似褶褶皱皱 由于剪切带内差异性剪切作用,改变了先存由于剪切带内差异性剪切作用,改变了先存面状构造的方位,导致标志层出现被动面状构造的方位,导致标志层出现被动褶褶皱,一皱,一般形成相似般形成相似褶褶皱。轴面平行于剪切带皱。轴面平行于剪切带(图图15

55、-10)。2、主动纵弯褶皱、主动纵弯褶皱 是先存标志体或面状构造受挤压失稳形成的是先存标志体或面状构造受挤压失稳形成的(图图15H1)。褶皱形成的先决条件是。褶皱形成的先决条件是:标志体与围岩标志体与围岩之间存在能干性差。之间存在能干性差。我吓了一跳,蝎子是多么丑恶和恐怖的东西,为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢?但是我也感到愉快,证实我的猜测没有错:表里边有一个活的生物48我吓了一跳,蝎子是多么丑恶和恐怖的东西,为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢?但是我也感到愉快,证实我的猜测没有错:表里边有一个活的生物49 如果标志层与基质之间韧性差不大,则标如果标志层与基质之间韧性差不大,则标志层的

56、厚度由于被剪切而发生改变。同时,这志层的厚度由于被剪切而发生改变。同时,这种变化还决定于标志层的产状及标志层与剪种变化还决定于标志层的产状及标志层与剪 切带的夹角切带的夹角()。其关系式为:。其关系式为:其中其中t为原始厚度,为原始厚度,t为改变后的厚度。当为改变后的厚度。当90时时(图图15-11A1)则递进剪切应变将首先使则递进剪切应变将首先使标志层缩短加厚,然后标志层缩短加厚,然后褶褶皱皱(15-11A)。当。当90时时(图图15-11B1),则递进的剪切应变总是使,则递进的剪切应变总是使标志层逐渐变薄标志层逐渐变薄(图图15-11B2)。tt sinsin 我吓了一跳,蝎子是多么丑恶和

57、恐怖的东西,为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢?但是我也感到愉快,证实我的猜测没有错:表里边有一个活的生物50我吓了一跳,蝎子是多么丑恶和恐怖的东西,为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢?但是我也感到愉快,证实我的猜测没有错:表里边有一个活的生物51 如果标志层与基质之间韧性差显著,如果标志层与基质之间韧性差显著,标志层在变形中并不是被动的,在递进剪标志层在变形中并不是被动的,在递进剪切变形中,起初被动层的缩短时,标志层切变形中,起初被动层的缩短时,标志层将发生纵弯褶皱将发生纵弯褶皱(图图15-11C2、A3),其褶皱,其褶皱的幅度取决于层的厚度及标志层与基质的的幅度取决于层的厚度及标志层与

58、基质的韧性差的大小。在强硬的标志层被拉伸变韧性差的大小。在强硬的标志层被拉伸变薄,可能形成香肠构造(图薄,可能形成香肠构造(图15-11B3),或,或在强硬层受递进应变先缩短后拉伸的情况在强硬层受递进应变先缩短后拉伸的情况下,则可在一个剖面上出现褶皱,后又被下,则可在一个剖面上出现褶皱,后又被展平变成了石香肠构造展平变成了石香肠构造(图图15-11C3)。我吓了一跳,蝎子是多么丑恶和恐怖的东西,为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢?但是我也感到愉快,证实我的猜测没有错:表里边有一个活的生物52 3、鞘褶皱、鞘褶皱 韧性剪切带中的褶皱与地壳浅层次常韧性剪切带中的褶皱与地壳浅层次常见的褶皱的几何形

59、态不同。剪切带中大部见的褶皱的几何形态不同。剪切带中大部分褶皱的褶轴与拉伸线理的方向大致平行,分褶皱的褶轴与拉伸线理的方向大致平行,这种褶皱称为这种褶皱称为A型褶皱型褶皱(图图15-12B、D和和E);而浅层次褶皱的褶轴与拉伸线理相垂直,而浅层次褶皱的褶轴与拉伸线理相垂直,这种褶皱称为这种褶皱称为B型褶皱型褶皱(图图15-12C)。A型型褶皱一般发育在剪切带的强烈剪切部位,褶皱一般发育在剪切带的强烈剪切部位,可以是受剪切作用直接形成,或由较开阔可以是受剪切作用直接形成,或由较开阔的的B型摺皱随着剪切变形的加剧,使褶皱型摺皱随着剪切变形的加剧,使褶皱平行拉伸线理而形成。平行拉伸线理而形成。我吓了

60、一跳,蝎子是多么丑恶和恐怖的东西,为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢?但是我也感到愉快,证实我的猜测没有错:表里边有一个活的生物53 鞘褶皱或斜褶皱一般发育在剪切带的鞘褶皱或斜褶皱一般发育在剪切带的强烈剪切部位,其最本质的特点是拉伸线强烈剪切部位,其最本质的特点是拉伸线理与褶皱轴趋近平行,故都属于理与褶皱轴趋近平行,故都属于A型褶皱型褶皱。这类褶皱可以是受剪切作用直接形成,也可这类褶皱可以是受剪切作用直接形成,也可能由先存能由先存B型褶皱随变形加剧使枢纽强烈型褶皱随变形加剧使枢纽强烈弯曲,甚至拉长呈刀鞘状,使褶皱伸长与弯曲,甚至拉长呈刀鞘状,使褶皱伸长与拉伸线理平行。在韧性剪切带申,常常可拉

61、伸线理平行。在韧性剪切带申,常常可以由边部到其强化带看见从以由边部到其强化带看见从B型褶皱到型褶皱到A型鞘褶皱的演变过程型鞘褶皱的演变过程(图图1512)。我吓了一跳,蝎子是多么丑恶和恐怖的东西,为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢?但是我也感到愉快,证实我的猜测没有错:表里边有一个活的生物54我吓了一跳,蝎子是多么丑恶和恐怖的东西,为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢?但是我也感到愉快,证实我的猜测没有错:表里边有一个活的生物55 为了研究方便将鞘褶皱的长轴为了研究方便将鞘褶皱的长轴(平行运动方向平行运动方向)确定为确定为X轴;轴;Y轴与轴与X轴垂直,并平行于剪切面;轴垂直,并平行于剪切面;

62、Z轴垂直于轴垂直于XY面面(图图15-12E)。鞘褶皱在不同断面上的形态变化很大。在鞘褶皱在不同断面上的形态变化很大。在垂直垂直X轴的轴的YZ面上以封闭的圆形、眼球形、豆面上以封闭的圆形、眼球形、豆荚状为典型特征荚状为典型特征(图图1513A)。在。在XZ断面上多断面上多为不对称及不协调的褶皱,其轴面的倒向为剪为不对称及不协调的褶皱,其轴面的倒向为剪切方向切方向(图图15-12D、E,图,图15-I3B);在;在XY断面断面上褶皱不明显,但显示出长条形或舌形等,其上褶皱不明显,但显示出长条形或舌形等,其上发育有明显的拉伸线理,拉伸线理指示剪切上发育有明显的拉伸线理,拉伸线理指示剪切运动的方向。

63、运动的方向。我吓了一跳,蝎子是多么丑恶和恐怖的东西,为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢?但是我也感到愉快,证实我的猜测没有错:表里边有一个活的生物56鞘褶皱在鞘褶皱在YZYZ面上的形态面上的形态我吓了一跳,蝎子是多么丑恶和恐怖的东西,为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢?但是我也感到愉快,证实我的猜测没有错:表里边有一个活的生物57鞘褶皱鞘褶皱(YZ面)面)我吓了一跳,蝎子是多么丑恶和恐怖的东西,为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢?但是我也感到愉快,证实我的猜测没有错:表里边有一个活的生物58三、新生面理和线理三、新生面理和线理 许多天然韧性剪切带的变形岩石中,常发许多天然韧性剪切带的变形

64、岩石中,常发育有由矿物或矿物集合体的优选方位平行于剪育有由矿物或矿物集合体的优选方位平行于剪切带的应变椭球体的切带的应变椭球体的Xf f Yf f面而形成的面理,即面而形成的面理,即剪切带内面理剪切带内面理()。它在剪切带内的方位变化受。它在剪切带内的方位变化受应变主拉伸轴应变主拉伸轴(Xf f)方位的控制方位的控制(图图15-6B、图、图15-14)。因此,剪切带内面理。因此,剪切带内面理()的方位随着从剪的方位随着从剪切带的边缘到中心的应变加强而相应改变。在切带的边缘到中心的应变加强而相应改变。在简单剪切带边部,简单剪切带边部,“S”型面理与剪切带的边界型面理与剪切带的边界夹角成夹角成45

65、,在中部随着主应变量的增加;则,在中部随着主应变量的增加;则夹角变小趋近于夹角变小趋近于0,穿过剪切带形成,穿过剪切带形成“S”型面型面理理(图图15-6B)。我吓了一跳,蝎子是多么丑恶和恐怖的东西,为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢?但是我也感到愉快,证实我的猜测没有错:表里边有一个活的生物59 据剪切带内面理据剪切带内面理()与剪切带边界的夹角与剪切带边界的夹角及其变化可以测量平行于剪切带的剪应变,从及其变化可以测量平行于剪切带的剪应变,从而计算出横过剪切带的总位移,具体的计算方而计算出横过剪切带的总位移,具体的计算方法法:在垂直于在垂直于y轴的剪切带的剖面轴的剪切带的剖面(XZ面面)上

66、,横上,横穿剪切带,从剪切带的边界直至中心,依次测穿剪切带,从剪切带的边界直至中心,依次测量各点的剪切带内面理量各点的剪切带内面理(S)与剪切带壁与剪切带壁(即即X方向方向)的夹角的夹角,据公式,据公式tan2=2/,利用,利用求出剪求出剪应变量应变量(图图15-6C)。以剪应变。以剪应变()为纵坐标,以为纵坐标,以测点到剪切带一边的距离测点到剪切带一边的距离(x)为横坐标,作剪应为横坐标,作剪应变变()与距离与距离(x)的曲线图的曲线图(图图15-6D)。曲线与横。曲线与横坐标包围的面积就是总的横过剪切带的位移距坐标包围的面积就是总的横过剪切带的位移距离离(d)。dxdxo 我吓了一跳,蝎子是多么丑恶和恐怖的东西,为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢?但是我也感到愉快,证实我的猜测没有错:表里边有一个活的生物60 据比奇据比奇(ABeach,1974)对苏格兰西对苏格兰西北部的前寒武纪北部的前寒武纪Caxfordin造山带前缘的造山带前缘的许多剪切带作的计算,总位移量达许多剪切带作的计算,总位移量达25km以上。以上。由于剪带内发育由于剪带内发育“S”型面理和矿物拉型面理和矿物拉伸线

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