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1、一、剪切带与韧性剪切带的概念一、剪切带与韧性剪切带的概念 1 1剪切带的基本类型剪切带的基本类型 剪切带剪切带是平面状是平面状 或曲面状的高剪或曲面状的高剪 切应变带，其长切应变带，其长 宽比至少大于宽比至少大于 51。 脆性剪切带脆韧性剪切带 韧脆性剪切带 韧性剪切带 2. 韧性剪切带韧性剪切带 岩石在塑岩石在塑 性状态下发性状态下发 生连续变形生连续变形 的狭窄高剪的狭窄高剪 切应变带。切应变带。 X 剪应变 距剪切带边缘的距离 原始状态 韧性剪切韧性剪切 带示意图带示意图 一、剪切带与韧性剪切带的概念一、剪切带与韧性剪切带的概念 一、剪切带与韧性剪切带的概念一、剪切带与韧性剪切带的概念
2、韧性剪切带内动力变质岩与区域变质岩的主要差别 （1）韧性剪切带通常呈变形强烈的线性延伸条带 （2）韧性剪切带内通常发育弱变形透镜体、旋转碎斑等特征的变形标志 华县华阳川太古界太华群韧剪切带中弱变形透镜体和强片理化带华县华阳川太古界太华群韧剪切带中弱变形透镜体和强片理化带 1韧性剪切带的基本特征韧性剪切带的基本特征 具有“具有“断而断而 未破未破，错而错而 似连似连”的特”的特 点，发育特点，发育特 征的糜棱岩。征的糜棱岩。 X 剪应变 距剪切带边缘的距离 原始状态 二、韧性剪切带的特点二、韧性剪切带的特点 “断而未破，错而似连”断而未破，错而似连” 二、韧性剪切带的特点二、韧性剪切带的特点1韧
3、性剪切带的基本特征韧性剪切带的基本特征 秦岭涝峪眼球状长英质糜棱岩中的小型韧性秦岭涝峪眼球状长英质糜棱岩中的小型韧性 剪切带剪切带 “断而未破，错而似连”断而未破，错而似连” 二、韧性剪切带的特点二、韧性剪切带的特点1韧性剪切带的基本特征韧性剪切带的基本特征 新疆库车县克孜勒努尔沟吉迪克组新疆库车县克孜勒努尔沟吉迪克组(N1 j)中石膏层的剪切变形中石膏层的剪切变形 韧性剪切带韧性剪切带 “断而未破，错而似连”断而未破，错而似连” 二、韧性剪切带的特点二、韧性剪切带的特点1韧性剪切带的基本特征韧性剪切带的基本特征 意大利东阿尔卑斯花岗片麻岩中的小型韧性剪切带意大利东阿尔卑斯花岗片麻岩中的小型韧
4、性剪切带 （图片来自（图片来自Vitale & Mazzoli，2010） 2韧性剪切带内特征的变质岩石与变形韧性剪切带内特征的变质岩石与变形 （1 1）发育特征的动力变质岩）发育特征的动力变质岩糜棱岩糜棱岩 糜棱岩的特点：糜棱岩的特点： 与原岩相比，粒度显著减小；与原岩相比，粒度显著减小； 具增强的面理和（或）线理；具增强的面理和（或）线理； 发育于狭窄的强应变带内；发育于狭窄的强应变带内； 岩石中至少有一种主要的造岩矿物发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生了明显的塑性变形 二、韧性剪切带的特点二、韧性剪切带的特点 糜棱岩的分类糜棱岩的分类 糜棱岩糜棱岩 碎片或矿物晶粒碎
5、片或矿物晶粒 粒径粒径(mm) 基质比例基质比例 (%) 初糜棱岩初糜棱岩250% 眼球状糜棱岩眼球状糜棱岩0.125090 糜棱岩糜棱岩0.10.01 90100 超糜棱岩超糜棱岩0.01 超塑性糜棱岩超塑性糜棱岩0.005 变余糜棱岩变余糜棱岩颗粒生长明显颗粒生长明显 二、韧性剪切带的特点二、韧性剪切带的特点 2特征的变质岩石与变形特征的变质岩石与变形 新疆喀什克孜勒苏河元古界中眼球状糜棱岩新疆喀什克孜勒苏河元古界中眼球状糜棱岩 糜棱岩一般形成于中、下构造层次。糜棱岩一般形成于中、下构造层次。 大大 型型 断断 裂裂 带带 的的 双双 层层 结结 构构 模模 式式 二、韧性剪切带的特点二、
6、韧性剪切带的特点 2特征的变质岩石与变形特征的变质岩石与变形 （图片来自（图片来自Fossen，2011） 糜棱岩举例糜棱岩举例 二、韧性剪切带的特点二、韧性剪切带的特点 2特征的变质岩石与变形特征的变质岩石与变形 秦岭商秦岭商 丹带内丹带内 由虎豹由虎豹 河砾岩河砾岩 形成的形成的 糜棱岩糜棱岩 （2）韧性剪切带内特征的线理与褶皱变形）韧性剪切带内特征的线理与褶皱变形 韧韧 性性 剪剪 切切 带带 的的 拉拉 伸伸 线线 理理 拉伸线理拉伸线理 （一般是（一般是A型线理）型线理） 二、韧性剪切带的特点二、韧性剪切带的特点 2特征的变质岩石与变形特征的变质岩石与变形 韧性剪切带内特征的褶皱鞘褶
7、皱韧性剪切带内特征的褶皱鞘褶皱(sheath fold) 韧性剪切带中大部分褶皱的褶轴与拉伸线理方向韧性剪切带中大部分褶皱的褶轴与拉伸线理方向 大致平行，大致平行，A型褶皱。型褶皱。 A型褶皱 B型褶皱 A型褶皱 A型褶皱 L LL L 韧性剪切带韧性剪切带 中的褶皱示中的褶皱示 意图意图 L是拉伸线理是拉伸线理 二、韧性剪切带的特点二、韧性剪切带的特点 2特征的变质岩石与变形特征的变质岩石与变形 二、韧性剪切带的特点二、韧性剪切带的特点 2特征的变质岩石与变形特征的变质岩石与变形 拉伸线理 鞘褶皱顶部 或鼻部 鞘褶皱顶部 或鼻部 鞘褶皱顶部 或鼻部 鞘褶皱顶部 或鼻部 枢纽 鞘褶皱立体形态图
8、 （a) (b) （ ）c （ ）d 截面 剪切方向 剪切方向 剪切方向 鞘褶皱形成模式图鞘褶皱形成模式图 （据（据Mallarielle，1982 修改）修改） 演化模式演化模式 苏格兰北部苏格兰北部MoineMoine地区鞘褶皱的露头照片和素描图地区鞘褶皱的露头照片和素描图 （据Alsop等，2012） 鞘褶皱主要出现在韧性剪切带中，但是在强硬层与软弱层共存鞘褶皱主要出现在韧性剪切带中，但是在强硬层与软弱层共存 的情况下，在剪切的过程中也可能出现鞘褶皱。此处的鞘褶皱的情况下，在剪切的过程中也可能出现鞘褶皱。此处的鞘褶皱 就并非出现在韧性剪切带中。就并非出现在韧性剪切带中。 二、韧性剪切带的
9、特点二、韧性剪切带的特点2特征的变质岩石与变形特征的变质岩石与变形 砂屑岩砂屑岩 泥质岩泥质岩 面理面理 矿物线理矿物线理 轴面轴面 枢纽枢纽 二、韧性剪切带的特点二、韧性剪切带的特点2特征的变质岩石与变形特征的变质岩石与变形 华阴县华阳川太古界太华群内部韧性剪切带中的鞘褶皱华阴县华阳川太古界太华群内部韧性剪切带中的鞘褶皱 韧性剪切带内的新生面理韧性剪切带内的新生面理SC组构组构 S面理面理是由矿物或矿物集合体的优选方位平行于是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剪切带的应变椭球体XY面而形成的面理，也称面而形成的面理，也称 剪切带内面理，在剪切带内常呈“剪切带内面理，在剪切
10、带内常呈“S”形展布形展布 二、韧性剪切带的特点二、韧性剪切带的特点 2特征的变质岩石与变形特征的变质岩石与变形 C面理面理是糜棱岩面理，实是糜棱岩面理，实 际上是一系列平行于剪切际上是一系列平行于剪切 带边界的间隔排列的小型带边界的间隔排列的小型 强剪切应变带，常由更细强剪切应变带，常由更细 小的颗粒或云母等矿物组小的颗粒或云母等矿物组 成。成。 C S -面面 理图示理图示 二、韧性剪切带的特点二、韧性剪切带的特点 2特征的变质岩石与变形特征的变质岩石与变形 秦岭马鞍桥韧性剪切带糜棱岩中的秦岭马鞍桥韧性剪切带糜棱岩中的SC组构组构 C面理面理 S面理面理 韧性剪切带的应力韧性剪切带的应力应
11、变图解应变图解 二、韧性剪切带的特点二、韧性剪切带的特点 2特征的变质岩石与变形特征的变质岩石与变形 剪切带平行于应变椭球体的剪切带平行于应变椭球体的XY面面 S面理面理 C面理面理 （图片来自（图片来自Vitale & Mazzoli，2010） 韧性剪切带内的新生面理韧性剪切带内的新生面理SCSC组构组构 二、韧性剪切带的特点二、韧性剪切带的特点2特征的变质岩石与变形特征的变质岩石与变形 剪切带内面理（剪切带内面理（S）和糜棱岩面理（）和糜棱岩面理（C）形成模式图）形成模式图 S S S C C S （3）韧性剪切带中的流体作用）韧性剪切带中的流体作用 表现在变质作用、钾交代作用、脱硅作用、碳酸盐表现在变质作用、钾交代作用、脱硅作用、碳酸盐 化作用，以及长英质条带、硅质条带的生成等。化作用，以及长英质条带、硅质条带的生成等。 流体作用最终影响剪切带的剪切强度、矿物晶格优流体作用最终影响剪切带的剪切强度、矿物晶格优 选方位、脆选方位、脆塑性转变及其他流变学参数，进而控塑性转变及其他流变学参数，进而控 制韧性剪切带的变形机制制韧性剪切带的变形机制 二、韧性剪切带的特点二、韧性剪切带的特点 2特征的变质岩石与变形特征的变质岩石与变形