中國地質(zhì)大學(xué)(北京)綜合地質(zhì)學(xué)-韌性剪切帶

1、第十四章 韌性剪切帶1凌云書屋第十四章 韌性剪切帶韌性剪切帶的基本概念韌性剪切帶的基本特征韌性剪切帶的識別標(biāo)志韌性剪切帶的位移方向確定韌性剪切帶構(gòu)造巖：糜棱巖及其類型2凌云書屋韌性剪切帶的概念韌性剪切帶又稱韌性斷層是巖石在塑性狀態(tài)下發(fā)生連續(xù)變形的狹長高應(yīng)變帶是地殼中深深層次的主要構(gòu)造類型之一3凌云書屋引言（研究簡史）Ramsay and Graham, 1970, Strain variation in shear belts.Sibson ,1977, Fault rocks and fault mechanisms.1979,西班牙國際剪切帶會議Ramsay, 1980, Shear zo

2、ne geometry: a review1981,美國Panrose會議Tullis et al,1983,significance and petrogenises of mylonitic rocks.1986,加拿大多倫多,金礦國際討論會加拿大蘇比利爾地區(qū)的金礦(Colvineetal. 1988）4凌云書屋鄭亞東等，巖石有限應(yīng)變測量及韌性剪切帶,1985劉喜山等,變形變質(zhì)作用及成礦,1992何紹勛等,韌性剪切帶與成礦,19965凌云書屋第一節(jié) 剪切帶的類型及產(chǎn)狀剪切帶: 相對狹長的(長寬比5）被低有限應(yīng)變狀態(tài)包圍的面狀或曲面狀的強烈變形帶。1、脆性剪切帶: 具清楚的不連續(xù)面，變形集中

3、在斷裂面附近，其兩側(cè)巖石幾乎未經(jīng)變形。6凌云書屋兩盤的變形是連續(xù)的，露頭尺度上無不連續(xù)面剪切帶內(nèi)以高度韌性變形為標(biāo)志標(biāo)志層可以在剪切帶內(nèi)追索，改變方向但不斷裂是結(jié)晶基底及變質(zhì)條件下最常見的構(gòu)造之一2、韌性剪切帶ductile shear zone（shear belt)7凌云書屋條帶狀片麻巖中的韌性剪切帶8凌云書屋片麻巖中變基性巖的韌性剪切帶9凌云書屋3、脆-韌性剪切帶:兩盤鄰斷層具塑性變形的斷層（牽引現(xiàn)象和雁列張裂脈）10凌云書屋4、韌脆性剪切帶：雁行式張裂脈列11凌云書屋12凌云書屋13凌云書屋14凌云書屋脆-韌性的過渡深度低級綠片巖相，正常地?zé)崽荻?，擠壓體制，長英質(zhì)巖石15凌云書屋石灰?guī)r

4、的實驗結(jié)果16凌云書屋一、剪切帶的幾何類型(了解)A、不均勻的簡單剪切B、不均勻體積變化C 、 AB1、剪切帶外的巖石未受變形的韌性剪切帶第二節(jié) 韌性剪切帶的幾何特征17凌云書屋三種剪切帶的應(yīng)變軌跡A、簡單剪切B、不均勻體積損失C、 AB18凌云書屋2、剪切帶外的巖石受到均勻變形的韌性剪切帶D、均勻變形+不均勻的簡單剪切E、均勻變形+不均勻體積變化F、 DE19凌云書屋二、簡單剪切帶的基本幾何關(guān)系YX1、 坐標(biāo)的選擇X軸：平行剪切方向XY面：剪切面；z軸垂直于XY面ZABC20凌云書屋2 簡單剪切的基本特點簡單剪切的卡片模型：簡單剪切的坐標(biāo)變換方程：x=x+yy=y對于天然剪切帶來說， 是變化

5、的，帶的中間最高，邊界最低。xy（x,y）（x,y） 21凌云書屋3 應(yīng)變橢球設(shè)定1、XfYfZf； Yf=02、 在XZ面上測得主應(yīng)變軸與X軸的夾角為22凌云書屋4簡單剪切的應(yīng)變橢圓參數(shù)（1） = tan； （2）d=*z(z 為小單元剪切帶寬度）（3）tan2= 2/； 0, 45， ， 0（4）cot = cot +1e11/（1e3），e20，K=123凌云書屋簡單剪切的主應(yīng)變值和方向與剪應(yīng)變的關(guān)系角剪應(yīng)變越大，越小角剪應(yīng)變越大，X/Z越大24凌云書屋簡單剪切帶位移量的計算d=0 x dxtan2=2 / 25凌云書屋第三節(jié) 簡單剪切帶的構(gòu)造特征1、 新生組構(gòu)：新生面理和線理面理的方向

6、與剪切帶的夾角tan2=2 / 自邊向內(nèi)減小SC組構(gòu)26凌云書屋27凌云書屋花崗巖中的剪切帶與面理的發(fā)育28凌云書屋Scotland，外Hebrides變輝長巖中韌性剪切帶29凌云書屋Greenland花崗巖中的剪切帶30凌云書屋2 先存面狀構(gòu)造的變形，形成褶皺方向的改變 cotcot 厚度的改變 tt（sin /sin ）31凌云書屋剪切帶中的相似褶皺32凌云書屋剪切帶中層的變形：非能干層與能干層的變形韌性差大韌性差不大33凌云書屋Moine變粒巖系中的韌性剪切帶的被動褶皺韌性差不顯著時形成被動褶皺34凌云書屋A型褶皺與B型褶皺 35凌云書屋鞘褶皺的形成36凌云書屋北京西山灰?guī)r中的A型褶皺3

7、7凌云書屋北京西山灰?guī)r中的A型褶皺38凌云書屋大別山變質(zhì)巖中的A型褶皺39凌云書屋桐柏山混合巖中的A型線理40凌云書屋桐柏山混合巖中的線理41凌云書屋桐柏山長英質(zhì)片麻巖夾角閃巖中的鞘褶皺42凌云書屋山東膠南群片麻巖中的鞘褶皺43凌云書屋孤山口大理巖的鞘褶皺雛形44凌云書屋石英巖中的褶皺45凌云書屋3、先存線狀構(gòu)造的變形 46凌云書屋第四節(jié) 糜棱巖類巖石的基本特征（了解）Tullis et al,1983, significance and petrogenises of mylonitic rocks.1 糜棱巖的含義：產(chǎn)生于一個相對狹窄的面狀帶中；細(xì)粒化（晶體塑性變形為主）；發(fā)育強烈的面理（

8、fluxion）and/or拉伸線理。47凌云書屋2 晶體塑性變形和糜棱巖的顯微構(gòu)造特征。48凌云書屋晶體塑性變形49凌云書屋晶體塑性變形50凌云書屋顯微構(gòu)造特征51凌云書屋顯微構(gòu)造特征52凌云書屋顯微構(gòu)造特征53凌云書屋顯微構(gòu)造特征54凌云書屋顯微構(gòu)造特征55凌云書屋依據(jù)細(xì)粒化（糜棱巖化）基質(zhì)的含量和巖石中重結(jié)晶的性質(zhì)和程度糜棱巖化（10%）；初糜棱巖（10-50%）；糜棱巖：基質(zhì)5090%；超糜棱巖： 基質(zhì)90%；主要顆粒0.05mm重結(jié)晶后：千糜巖：主要顆粒0.1mm變余（變晶）糜棱巖（blastomylonite）： 0.5 0.05mm構(gòu)造片巖：主要顆粒 0.5mm構(gòu)造片麻巖：主要顆

9、粒 0.5mm3 糜棱巖類巖石的結(jié)構(gòu)分類56凌云書屋第五節(jié) 剪切運動方向的確定（一）宏觀標(biāo)志： 拉伸線理的認(rèn)識地質(zhì)體形狀的改變S形新生面理和面理產(chǎn)狀的變化不對稱褶皺鞘褶皺疊瓦狀脈和雁列脈透鏡體或殘斑的拖尾57凌云書屋1 新生面理上的拉伸線理58凌云書屋大理巖面理上的拉伸線理59凌云書屋長英質(zhì)糜棱巖面理上的拉伸線理60凌云書屋混合巖面理面上的拉伸線理61凌云書屋2 花崗巖中剪切帶的曲頸瓶狀的包體62凌云書屋63凌云書屋3 花崗巖中剪切帶的S型面理64凌云書屋鈣質(zhì)片巖中的S型片理65凌云書屋長英質(zhì)巖石中的糜棱巖的面理66凌云書屋67凌云書屋4 斜長角閃質(zhì)糜棱巖中長英質(zhì)脈體的不對稱褶皺68凌云書屋69凌云書屋70凌云書屋71凌云書屋長英質(zhì)糜棱巖中的不對稱褶皺72凌云書屋5 孤山口白云巖中鞘褶皺雛形73凌云書屋長英質(zhì)糜棱巖中的鞘褶皺74凌云書屋6 鈣質(zhì)糜棱巖中的疊瓦狀方解石脈錯開的巖脈或標(biāo)志層75凌云書屋灰?guī)r層間的疊瓦狀方解石脈76凌云書屋雁列式方解石脈77凌云書屋78凌云書屋7 長英質(zhì)初糜棱巖中的石香腸79凌云書屋大理巖中的不對稱拖尾80凌云書屋81凌云書屋8、不對稱壓力影82凌云書屋（二）微觀標(biāo)志：1 、S/C面理構(gòu)造2、云母魚3、書斜構(gòu)造4、碎斑系的拖尾83凌云書屋1 S/C面理構(gòu)造84凌云書屋85凌云書屋2、云母魚86凌云