《韧性剪切带》PPT课件.ppt

第十三章韧 性 剪 切 带,第一节、剪切带的基本概念及类型,深度温度、压力岩石力学性质构造层次变形行为随深度增加岩石由脆性变形经脆韧性逐渐过渡为韧性变形断层由脆性断层过渡为韧性剪切带,剪切带：面状高剪切应变带,根据剪切带发育的温度压力等物理条件及其岩石的变形机制，可分为：1.脆性剪切带（即断层）：地壳浅部低温条件下通过脆性变形形成不连续构造（a）。特征：具有明显不连续面，变形集中于不连续面，两盘位移明显，两盘岩石几乎未变形，出现各种脆性断层构造岩（碎裂岩、角砾岩、断层泥和假熔岩等）,2韧性剪切带：岩石在塑性状态下发生连续变形形成的狭窄高剪切应变带（d）。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的，岩石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“断而未破，错而似连”的特点。,3.脆韧性剪切带：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。为既有脆性剪切带的脆性变形不连续面，又有连续的韧性变形。脆韧性剪切带主要型式有两种类型：似断层牵引现象的脆韧性剪切带（b），韧性变形岩石内部发育不连续面，沿不连续面产生摩擦滑动，其两侧一定范围内的岩层或其他标志体发生一定程度的塑性变形。雁列脉形式的韧脆性剪带（c），剪切带由雁列张裂隙表观出来，雁列张裂隙反映岩石的脆性变形，而张裂隙之间的岩石一般受到一定程度的塑性变形。,脆韧性转换带,韧性剪切带的两个基本构造要素：两盘和两盘限定的强韧性变形带。根据两盘和变形带的应变特征可将韧性剪切带分为两类六种几何类型,第二节、韧性剪切带的简单几何关系,(一)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(A)；(2)不均匀的体积变化(B)；(3)不均匀的简单剪切和不均匀的体积变化之联合(C)。,(二)剪切带外的岩石受到均匀应变的韧性剪切带(1)均匀应变与不均匀的简单剪切之联合(D)；(2)均匀应变与不均匀的体积变化之联合(E)；(3)不均匀的简单剪切和不均匀的体积变化之联合(F)。,Z,X,Z,X,=tg；d=ztg2=2/ctg=ctg+,简单剪切,一般剪切,第三节、韧性剪切带的识别,一、带状分布：长宽比大于5:1的强变形带，宽度变化大。二、带内发育糜棱岩：糜棱岩一词原用以描述摩因断层带中的细粒断层岩，认为是脆性机械摩擦破碎作用的产物。70年代后定义为：韧性剪切带中通过晶体塑性变形形成的容纳大应变的构造岩。糜棱岩的主要特征：1.空间上呈带状分布，面理、线理发育。,3.矿物发生塑性变形，特别是矿物的动态重结晶作用。手标本上表现为石英被塑性拉长形成石英条带，长石等因旋转形成不对称旋转碎斑系。,不对称旋转碎斑系：在韧性剪切作用下形成的，由较粗大的原矿物变形残斑（核）和重结晶新生细粒矿物尾部形成的不对称构造,核幔构造：重结晶作用下形成的由变形母晶残斑核和围绕残斑的重结晶细粒幔形成的一种构造。,显微镜下表现为矿物的定向拉长、定向生长，和刚性矿物的旋转变形。动态重结晶作用明显，常见的是石英完全重结晶，而长石形成核幔构造，云母形成云母鱼构造。,糜棱岩的组成可分为：(1)重结晶产生的新的细粒化的颗粒形成的基质(2)未重结晶的原矿物残余（母晶残斑），如核 幔构造的核。,根据母晶残余量，糜棱岩进一步分为：1)初糜棱岩（残斑含量：50-90%）又可称为糜棱岩化岩石；2)糜棱岩（50-10%）；3)超糜棱岩（0-10%）。糜棱岩和糜棱岩化岩石(Mylonite and Mylonitic rocks),糜棱岩的分类：,原因：变形强度 变形温度,如果糜棱岩化过程发生在高温情况下，矿物基本全部重结晶并形成粗大颗粒，微观分不出基质与残斑，则称为变晶糜棱岩。该糜棱岩具有糜棱岩的宏观特征，微观上矿物定向排列，但没有象核幔构造等动态重结晶细粒化现象，颗粒较均匀，无基质与残斑之分。,如果糜棱岩形成后再经历热事件发生静态重结晶，原来的塑性变形特征被抹掉，动态重结晶产生的细粒化现象因颗粒再次增大而消失，这种糜棱岩称为变余糜棱岩，该糜棱岩具有糜棱岩的宏观特征，如透入性面理线理和不对称构造，微观（显微镜）已不具有塑性变形特征。,四、与两盘相比具有明显强烈的应变，但不出现构造不连续面，如有横过剪切带的标志层，其为连续变形体而不破裂。如果韧性变形叠加了明显的同期不连续面，则是韧脆性断层。,三、统一运动指向的不对称构造：两盘相对运动发生剪切，剪切带内发生旋转变形形成具有指示运动方向的不对称构造。,五、出现A型褶皱和鞘褶皱,第四节、韧性剪切带运动方向的判别,用于判别剪切带运动方向的标志称为运动性标志或运动指向标志,一、被错开的标志体（如岩脉等）及其拖曳现象,二、不对称褶皱,三、鞘褶皱,四、SC面理,S面理,C面理,SC糜棱岩：同时发育S和C两组面理的糜棱岩,五、矿物条带斜交面理,六、伸展褶劈理,C,C,S,七、云母鱼构造,八、不对称旋转碎斑系韧性剪切过程中，旋转的残斑（核）及重结晶形成的幔及尾部形成的不对称构造。,型碎斑：尾部不穿越参考面，结晶速率/旋转速率大型碎斑：尾部穿越参考面，结晶速率/旋转速率小-复合型碎斑：结晶速率/旋转速率发生变化,九、曲颈状构造：相对于宏观不对称碎斑系,十、不对称压力影构造：剪切过程中，刚性矿物周围主压应变方向矿物发生压溶，并在刚性矿物形成的应力屏蔽区发生沉淀形成的不对称构造多见于石榴石和黄铁矿等刚性矿物,1,2,1,2,十一、多米诺构造：剪切过程中，刚性岩石或矿物沿一组近平行面破裂，并发生掀斜旋转形成的构造,十二、旋转雪球构造：剪切过程中矿物发生旋转生长形成的构造，一般由其内包体显示其旋转方向。多见于石榴石。,十二、脆韧性剪切带中的雁列脉,十四、岩组分析,组构：岩石中出现的具有优选方位的透入性构造，即岩石中由变形产生的定向构造。岩组：岩石组构。一般特指光学显微镜下矿物光轴 的优选方位，即定向排列情况。用施密特网 将测量所得的光轴产状表示出来的统计图称 为岩组图。测量方法：1）野外定向标本 2）磨制定向薄片 3）费氏台测量 4）投图统计,X-光衍射计算机成图,第五节、韧性剪切带应变测量,Z，垂直于剪切带的距离,z,0,(z),d=(z)dz,Z,X,Z,X,=tg；d=ztg2=2/ctg=ctg+,