构造地质学-10剪切带和韧性剪切带

一、韧性剪切带的概念和特点
“断而未破，错而似连”
意大利东阿尔卑斯花岗片麻岩中的小型韧性剪切带
（图片来自Vitale & Mazzoli，2010）
一、剪切带的概念和特点
2. 韧性剪切带
地壳浅部的大型正断层、逆断层和平移断层向下在 深部都有可能逐渐变为韧性剪切带。
(A)浅部逆断层向深部变为韧性剪切带
韧性剪切带应变类型示意图
二、韧性剪切带应变与变形特征
2. 韧性剪切带内岩石变形
（1）先存面状和线状构造变形 变形特点取决于这些标志体与韧性剪切带边界之间 的相对关系和韧性剪切带运动学特征。
Z A. 标志层与基质 之间韧性差相对 较小，并且>90?
>90 t
源自文库
B. 标志层与基质 之间韧性差相对
较小，并且<90?
三、糜棱岩
1. 糜棱岩的含义
韧性剪切带内的动力变质岩被称为糜棱岩，有三个基本特 征：（1）主要分布在狭长的高应变带内；（2）岩石具有 增强的面理或者线理；（3）与原岩相比，糜棱岩的矿物颗 粒粒度明显减小。
2. 糜棱岩分类
基质性质
基质含量
主要颗粒粒度
岩石名称
糜棱岩化 作用为主
<10% 10%~50% 50~90%
基于剪切带的变形特征，可以把剪切带分为四种 类型：脆性剪切带、韧-脆性剪切带、脆-韧性剪 切带和韧性剪切带。
标志层
（A）脆性剪切带
(B)韧－脆性 剪切带
(C)脆－韧性 剪切带
剪切带的基本类型
(D)韧性剪切带
一、剪切带的概念和特点
2. 韧性剪切带
韧性剪切带是岩石在绿片岩-低角闪岩相环境下发生连续变 形而形成的狭窄的高剪切应变带，主导变形机制为动态重结 晶，主要发育在中地壳。 少量特殊岩石可以在相对低温的浅部地壳发生韧性剪切，如 膏岩、岩盐和泥岩。
(A)标志层被连续错移
(B)发育在有包体的 侵入岩中的韧性剪切带
韧性剪切带的表现形式
具有“断而未破，错而似连”的特点。
一、韧性剪切带的概念和特点
“断而未破，错而似连”
秦岭涝峪眼球状长英质糜棱岩中的小型韧性 剪切带
一、韧性剪切带的概念和特点
“断而未破，错而似连”
韧性剪切带
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
拉伸 线理
运方动向
(B)A型褶皱
(C)B型褶皱
(A)韧性剪切带的拉伸线理
(D)A型褶皱
(E)A型褶皱
韧性剪切带内褶皱和线理示意图
二、韧性剪切带应变与变形特征 2．韧性剪切带内岩石变形特征 华阴县华阳川太古界太华群内部韧性剪切带中的鞘褶皱
二、韧性剪切带应变与变形特征 2. 韧性切带内岩石变形
泥质岩 砂屑岩
(B)浅部正断层向深部变为韧性剪切带
地壳浅部盖层中的逆冲和伸展构造与深部韧性剪切带
一、剪切带的概念和特点
韧性剪切带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
<90
标志层
增厚
t 或 X 变薄
或
弯曲褶皱 石香肠
韧性剪切带内标 志层变形图解
C. 标志层与基质 之间韧性差相对
较大，并且>90?
>90
>180- 褶皱
石香肠化褶皱 <180-
二、韧性剪切带应变与变形特征
2. 韧性剪切带内岩石变形
（2）韧性剪切带内褶皱
大多是非对称、非圆柱褶皱，其形成机制复杂多样。
面理 矿物线理
枢纽 轴面
苏格兰北部Moine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 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。
本章主要内容
一、剪切带的概念和特点 二、韧性剪切带应变与变形特征 三、糜棱岩 四、韧性剪切带的剪切运动方向 五、韧性剪切带的观察与研究
>90%
<0.05mm <0.05mm <0.1mm
糜棱岩化××岩 初糜棱岩 糜棱岩 超糜棱岩 千糜岩
静态恢复 重结晶作用显著
0.5~0.05mm >0.5mm >0.5mm
变余糜棱岩 构造片岩 构造片麻岩
新疆喀什克孜勒苏河元古界中眼球状糜棱岩
三、糜棱岩
糜棱岩举例
秦岭商 丹带内 由虎豹 河砾岩 形成的 糜棱岩
本章主要内容
一、剪切带的概念和特点 二、韧性剪切带应变与变形特征 三、糜棱岩 四、韧性剪切带的剪切运动方向 五、韧性剪切带的观察与研究
二、韧性剪切带应变与变形特征 韧性剪切带中央部位的剪应变值一般最大。
原始状态
韧性剪切带剪应 变分布示意图
剪应变
X
距剪切带边缘的距离
二、韧性剪切带应变与变形特征
1. 韧性剪切带应变特征
应变方式可以是简单剪切、不均匀的体积变化、不 均匀的简单剪切与不均匀的体积变化几种方式联合。
(A)不均匀简单剪切
(D) 均匀应变与不均匀 简单剪切之联合
原始状态
(B)不均匀的体积变化
（E）均匀应变与不均匀 体积变化之联合
(C)不均匀简单剪切与 不均匀体积变化之联合
(F)均匀应变、不均匀简单剪 切与不均匀体积变化之联合
鞘褶皱是发育在韧性剪切带中心区域的高度不对称
褶皱，是高应变带的标志。鞘褶皱是一种特殊类型
的A型褶皱。
剪切方向
鞘褶皱顶部 枢纽 或鼻部
剪 切 方 向（a)
鞘褶皱顶部 或鼻部
（c）
鞘褶皱形成过程示意图
(b) 截面
（d）
鞘褶皱顶部 或鼻部
二、韧性剪切带应变与变形特征
2. 韧性剪切带内岩石变形
（2）韧性剪切带内褶皱 在形成褶皱的同时，可以还形成拉伸线理。
第十章 剪切带和韧性剪切带
背景图片是秦岭商丹构造带沙沟的 多期韧性剪切变形
本章主要内容
一、剪切带的概念和特点 二、韧性剪切带应变与变形特征 三、糜棱岩 四、韧性剪切带的剪切运动方向 五、韧性剪切带的观察与研究
一、剪切带的概念和特点
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5∶1。
1. 剪切带的基本类型
三、糜棱岩
糜棱岩一般形成于中、下构造层次
大 型 断 裂 带 的 双 层 结 构 模 式
（图片来自Fossen，2011）
本章主要内容
一、剪切带的概念和特点 二、韧性剪切带应变与变形特征 三、糜棱岩 四、韧性剪切带的剪切运动方向 五、韧性剪切带的观察与研究
四、韧性剪切带的剪切运动方向
先期面理韧性牵引和旋转 变先形期标面志理体韧旋性转牵引和旋转 片变内形不标对志称体褶旋皱转及其倒向 微片型内剪不切对或称C褶条皱带及其倒向 小微型型剪剪切切带或和C条伸带展褶劈理 剪剪剪小切切切型的碎的剪残裂残切斑造斑带成和的伸展褶劈理 碎剪块切旋碎转裂造成的碎块旋转 张 碎旋张 碎性 块转性块破 旋碎破旋裂 转屑裂转造 旋周造旋成 转围成转的的的 不旋对转称碎拖屑尾周围的不对称拖尾 非非旋旋转转碎碎屑屑周周围围的的 不不对对称称拖拖尾尾 动动态态重重结结晶晶的的石石英英组组构构 云云母母鱼鱼 石石英英CC组组构构的的不不对对称称性性