第二章 韧性剪切带及糜棱岩-徐朝雷

第二章韧性剪切带及糜棱岩

一、韧性剪切带及糜棱岩

韧性变形是与脆性变形对应，韧性变形可用拉长，拉薄、拉细来表现，脆性变形则只能用断裂来表现。前者属藕断丝连，地层被拉伸表现在体积不变，块体变细，但长度增加了。而脆性变形没有块体变细长度增加的过程，而是干脆以地层被拉张而断裂。

一对主压应力作用下，应变球体被压成椭球体，中间出现一对剪切面理。它们可发展成断裂，属脆性断裂——这是表层构造相的反映；也可发展成韧性剪切带，这是浅到中层构造相的反映。

机械加工中有拔丝机，把很粗的铁条铜棒，经几次拉伸，可拉出极细的金属丝。这是韧性变形在机械加工中应用。

韧性剪切带地质特征：

1、是个片理化带，带中矿物定向排列，

2、岩石、矿物均以塑性变形为特点；

3、常与鞘褶皱伴生，岩石具拉伸线理，岩层具S/C组构；

4常有退变质现象。

上述特征是前人总结的。本人加上去一点：在韧性变形为主特征中，加上可能伴随有脆性碎裂岩化变形。这是因为矿物的韧性变形，也就是矿物晶体发生晶格位移，而非晶体破碎。不同矿物达到塑性变形点的温度不同。低温矿物达到塑性变形温度时，其中有些矿物尚未达到塑性变形温度下限，所以它只能表现脆性碎裂变形。这种情况大量存在于野外。石英塑性变形起始点低，为300℃，而长石需450℃，所以许多糜棱岩中，石英已普遍拔丝，而长石呈碎裂化。当变形带温度达到450℃时，角闪石却未达到韧性变形温度（600℃），所以温度较低的韧性剪切带中矿物变形常常是塑性脆性并存。

需说明的第二点，韧性剪切带不一定有退变质带伴生，这也与韧性剪切带温度有关。当原岩为角闪岩相岩石，发生低温韧性剪切时，其中黑云母，角闪岩石会发生绿泥石化退变质作用。当原岩为麻粒岩相岩石，发生中温韧性剪切时，紫苏辉石会发生角闪石化、黑云母化退变质——这是一种情况，韧性剪切温度比变质原岩低。

另一种情况相反，原岩变质温度低而韧性剪切带温度高时，就会出现进变质化带。如原岩为普通角闪岩相的岩石，当有高角闪岩相韧性剪切作用时，剪切带本身会发生部分熔融，而原岩（围岩）仍保持普通角闪岩相的变质岩。

当然也有一种情况，韧性变质作用温度与原岩相同，所以这一带中看不到退变质，也看不到进变质。

因此原变质温度与韧性变质温度两者比较有退变质、等变质、进变质三种情况。退变质现象只是低温韧性剪切叠加在高级变质岩中一种反映，它不具普遍性。

需说明的第三点，韧性剪切时，不仅矿物有脆韧性反映，其中岩层(石)也会有两种反应，尤其当岩石为变质砾岩、火山角砾岩、构造角砾岩，韧性变形反映其中软岩石表现为压扁、拉薄、定向化。而硬岩石则表现为再次碎裂化。正由于多组分岩石韧性变形反应不同，所以可以根据岩石宏观面貌来鉴别韧性变形岩，而毋需镜下矿物特征来命名。

二、糜棱岩命名问题

目前推行的是根据岩石中糜棱岩化矿物含量多少（百分比）来划分，一般分为四类：糜棱岩化岩、初糜棱岩、糜棱岩、超糜棱岩。而判断糜棱矿的百分含量，通常需在镜下鉴定才行，所以这一命名方案野外很难做到，也即野外几乎无法命名糜棱岩。这是目前推行这一命名方案的最大缺陷。

其次糜棱物质的含量多少与组成岩石的矿物成分有关。如石英岩，极易达到超糜棱岩。如果是长英岩、长石含量50%，石英50%，其中石英全部糜棱化，其变形变质级别应该达到石英岩的超糜棱岩级别，然而长石均未糜棱岩化，所以也只能命名为糜棱岩，所以这一命名的原则很不可取，因为它与原岩中矿物成分含量有关，而不一定反映糜棱岩带的强度（温度、压力）。这是目前方案第二缺点。

再次，这一命名方案，未考虑原岩组成与结构构造，如变质砾岩，应以砾石成分扁平化率来衡量糜棱岩化强度。再如火山角砾岩，亦应以角砾的扁平化率来衡量。本文提出，糜棱岩可以用双组分（或多组分）岩石中，能干性强的原岩的韧性变形——扁平化、透镜化、圆润化来命名。镜下鉴定证明，这种命名的糜棱岩，其中石英亦早已发生塑性变形。所以我们命名方案既有矿物晶格位错，又有岩石韧性变形两种标志。当遇到双组分岩层时，如泥岩夹砂岩，砂岩可以成透镜体夹于泥岩中；基性火山岩夹酸性火山岩，或夹磁铁石英岩，后者均可成透镜体反映糜棱岩化强度。所以目前糜棱方案不看宏观变形，只看镜下变形，是很不全面的，这是该方案第三大缺陷。

由此我们设计一种糜棱岩命名方案，它遵循区域变质岩命名原则，以野外宏观构造命名，细化时再冠以矿物组分及其百分含量。

野外很容易识别瘤状构造、荚状构造、眼球状构造、棍棒状构造、纹片状构造；在此基础上，再用放大镜看石英有否拔丝，只要石英一拔丝，就可命名糜棱岩。由此我们以瘤糜岩、荚糜岩、橄糜岩（眼球状糜棱岩）、纹糜岩、片糜岩、线糜岩，命名六种糜棱岩类。详细命名再加上矿物成分（糜棱岩化后的矿物成分）（图12）。

图12 糜棱岩岩石类型命名模式图

这一命名方案，毋需薄片鉴定，野外可直接命名，我们在山西、浙江、河北、京津、陕西、云南、四川等地都试用了，可与镜下鉴定对照，无一不爽，野外队同志反映极好，认为方便易掌握，但未被以室内鉴定为主的岩石学家所接受，所以难以推广。因为岩石学家是野外验收大员，他们把持着岩石这一关，他们不点头，验收就通不过。你不改到我的方案，我不认可，，迫使野外人员就范于这个不合理命名方案。而作为行业领导，区调处又不敢下令（怕权威）推广我们的方案，所以这就是虽然新方案提出已有二十年（正式专集出版《中浅变质区填图方法》山西教科出版社1990），仍得不到推广的主要原因。

三、韧性剪切带应用问题

（一）鞘褶皱的鉴别，鞘褶皱的纵断面是一系列弯

流褶皱，垂直长轴的横断面，则是一由系列封闭图形。

这个封闭图形与叠加褶皱形成的穹盆构造如何区分？

由于叠加褶皱两组不同方向褶皱组成，因此它呈现的规

整的穹盆构造，即穹盆封闭图形大小相仿，排列规则。

而鞘褶皱是由B褶皱向A褶皱转化形成，所

以在垂直长轴（a褶皱）断面上，看到的封闭图案大小图13 鞘褶皱横断面，大小不等的封闭构造标本

悬殊，排列无序（图13）。这个判别方法，我们在野外屡试屡行。