构造地质学14韧性剪切带
构造地质学习题集附参考答案

精心整理构造地质学习题集地层接触关系和原生构造一、选择题1.地层产状符号“35°27°”中的35°代表(B)A.地层的走向B.地层的倾向C.地层的倾角2.A.B.C.3.A.B.C.4.A.B.C.5.A.B.C.6.A.B.C.7.A.B.平行不整合C.角度不整合8.交错层中斜层理与主层理相切的方向指示地层的(B)A.顶面B.底面C.褶皱面9.递变层理由底部向顶部沉积物的粒度(B)A.由细变粗B.由粗变细C.没有明显变化10.滑塌构造是(B)A. 次生变形B. 成岩后变形C. 软沉积物变形二、简答题11. 用侧伏向和侧伏角能否独立表示线状构造产状?12. 在“V”字型法则中,假设岩层以位于层面上的水平轴旋转,那么,当岩层由水平旋转至倾斜,再旋转至直立,岩层的出露界线将会发生怎样的变化?13. 能否用计算机可视化技术实现“V”字形法则的数字模拟?如果可以,实现的途径是什么?14. 在地质图和剖面图上,如何识别平行不整合和角度不整合?15. 平行不整合和角度不整合的形成过程及其地质意义。
16.3.1应力1. 2. 3. 4. C. 双轴压缩应力状态5. 三维应力摩尔圆中,最大剪应力位于A 和组成的应力圆上,位于与呈45°夹角的截面上。
A. σ1,σ3,σ1B. σ3,σ1,σ2C. σ1,σ2,σ16. 1σ=2σ=3σ>0时,表示AA. 静水应力状态B. 静岩应力状态C. 三轴应力状态7. 物体内各点的应力状态在物体占据的空间内组成的总体称为AA. 应力场B. 应力组合C. 应变场二、简答题8. 写出下图应力园所示的应力状态 9. 在应力分析时,物体内部假想的截面是任意方向的吗? 10. 在单轴应力状态下,当截面的延伸方向与作用力方向平行时,作用在该面上的应力状态如3.2 C.XZ6. 在应变椭球体的弗林(Flinn )图解中,当k =1时,反映变形类型为AA.纯剪变形B.拉伸变形C.单剪变形7. 根据代表应变主轴方向的物质线在变形前后方向是否改变,可以将变形分为AA.旋转变形与非旋转变形B.均匀变形和非均匀变形C.递进变形和非递进变形 DA B C二、简答题8.什么是线应变,剪应变?挤压/拉张力或剪切力与线应变和剪应变是怎样联系的?9.应变椭球体中的主应变面(XY,YZ,XZ)面与主应力有什么关系?*10.递进变形的概念对构造分析有什么意义?简述共轴递进变形中不同方向的物质线在变形过程中的变化状况?11.在Flinn图解中,五种形态的应变椭球体分别反映岩石受到何种变形?导致变形的应力状态和可能的受力方式是什么?3.3变形1.2.3.4.ABC5.6.孔隙流体压力增高,使得剪破裂B。
构造地质学复习要点归纳

构造地质学复习要点归纳构造地质学复习要点归纳地球物理学2009名词解释不整合接触:呈沉积接触关系的上下两套地层之间有明显的沉积间断,或两套地层之间有明显的地层缺失。
角度不整合接触:不整合面上下两套地层产状不同、以角度相交。
褶皱要素:1)核泛指褶皱中心部位的岩层2)翼泛指褶皱两侧部位的岩层3)拐点相邻背形和向形的共用翼上,褶皱面常呈S形弯曲,褶皱面不同凸向的转折点4)翼尖角两翼相交的二面角5)转折端指褶皱面从一翼过渡到另一翼的弯曲部分6)枢纽指同一褶皱面上最大弯曲点的连线7)脊、脊线和槽、槽线背形的同一褶皱面上的最高点为脊,它们的连线为脊线;向形的同一褶皱面上的最低点为槽,他们的连线为槽线。
构造窗:推覆体由于后期的剥蚀,被外来岩块包围中出露的原地岩块。
飞来峰:若剥蚀严重,仅局部残存在原地岩块之上的外来岩块。
剥离断层:在伸展地区浅部的高角度正断层,向深处常呈铲形变缓,最后若干个高角度正断层联合成一个较大规模的低角度正断层,这类断层称为剥离断层。
逆冲断层:位移量很大的低角度逆断层。
阶梯状断层:由若干条产状基本一致的正断层组成,各条断层上盘依次向同一方向降落,构成阶梯状。
地堑:由两条走向基本一致、相向倾斜的正断层组成,两条正断层之间有一个共同的下降盘。
地垒:由两条走向基本一致、倾斜方向相反的正断层构成,两条正断层之间有一个共同的上升盘。
剪应力:平行于截面的应力。
正应力:垂直于截面的应力。
主应力:当截面上只有正应力而无剪应力时,这个截面上的正应力叫主应力。
均匀变形:变形前后物体各部分的变形性质、方向和大小都相同的变形称为均匀变形。
非均匀变形:变形前后物体各部分的变形性质、方向和大小有变化的变形称为非均匀变形。
共轴递进变形:在递进变形过程中,增量应变椭球体主轴方向与全量应变椭球体主轴方向保持一致的变形。
非共轴递进变形:在递进变形过程中,增量应变椭球体与全量应变椭球体主轴方位在每一瞬间都互相不平行的变形。
剪节理:岩石中受剪应力作用形成的平行剪应力的节理称剪节理。
构造地质学考试名词解释

第一章绪论1.地质构造指组成地壳的岩层或岩体在内、外动力地质作用下发生变形和变位,如褶皱、节理、断层、劈理以及各种线理和面理构造等。
2.构造地质学研究地质构造的一门分支学科,主要研究由内动力地质作用形成的各种地质构造。
3.构造尺度在对地质构造进行观察研究时,可按规模大小划分为许多级别,称为构造尺度。
第二章4.岩层由两个平行或近于平行的界面所限制岩性基本一致的层状岩体叫做岩层,由沉积作用形成的岩层叫沉积岩层。
5.岩层的产状岩层的空间产出状态,常采用岩层面的走向、倾向和倾角三个要素的数值来表示。
6.走向岩层面与水平面相交的线叫走向线。
走向线两端所指的方向即岩层的走向。
7.倾向层面上与走向垂直并沿斜面向下所引的直线叫真倾斜线,倾斜线在水平面上的投影线所指的方向,就是岩层的真倾向,简称倾向。
8.倾角层面上真倾斜线与其在水平面上的投影线的夹角。
9.视倾向在层面上凡与该点走向线不直交的任一直线均为视倾斜线,其在水平面上投影线所指的倾斜方向,叫视倾向或假倾向。
10.视倾角视倾斜线和它在水平面上的投影线之间的夹角,叫视倾角或假倾角。
11.真倾角岩层的倾斜线及其在水平面上的投影线之间的夹角就是岩层的倾角,又称真倾角。
12.真厚度真厚度是指岩层顶、底面之间的垂直距离。
13.视厚度在与岩层走向斜交的剖面上或在与岩面不垂直的任何方向的非直立剖面上测得的顶、底界线之间的垂直距离都是视厚度。
14.“V”字形法则倾斜岩层露头界线分布形态较复杂,表现为与地形等高线呈交切关系,并有一定规律,即当其横过沟谷或山脊时,均呈“V”字形态,根据岩层产状、地面坡向和坡度角不同,“V”字形形态也有所不同,这种规律称为“V”字形法则。
15.露头宽度岩层顶、底面出露界线之间的垂直距离。
16.整合接触上、下地层在沉积层序上没有间断,岩性或所含化石都是一致的或递变的,其产状基本一致,它们是连续沉积形成的。
17.不整合接触上、下地层间层序有间断,先后沉积的地层间缺失了某些地层。
韧性剪切带

韧性剪切带韧性剪切带又称韧性断层,是岩石在塑性状态下发生连续变形的狭长高应变带。
韧性剪切带是地壳中深-深层次的主要构造类型之一。
以下为分类介绍:韧性剪切带的基本特征剪切带的基本类型和特征韧性剪切带又称韧性断层,是岩石在塑性状态下发生连续变形的狭长高应变带(图A)。
韧性剪切带是地壳内中深-深层次的主要构造类型之一。
韧性剪切带内变形和两盘的位移由岩石塑性流变来完成。
剪切带与围岩之间无明显的界线,但两侧岩石发生了相对位移(图B-D)。
当围岩中的标志层通过剪切带,常会发生方向的变化及厚度的改变(图C),剪切带中的矿物组分及粒度也发生一定程度的变化,形成一系列的构造和岩石学特征。
脆性剪切带(即断层,图B-A)一般仅发育在地壳的浅层次。
脆性剪切带的特点是具有清楚的不连续面(断层面),两盘位移明显,变形集中在断面上,两盘岩石几无变形。
脆-韧性剪切带不连续面两侧一定范围内的岩层发生一定程度的塑性变形。
与断层的牵引作用类似(图B-B)。
韧-脆性剪切带表现为剪切派生的张应力形成的雁裂脉,反映岩石脆性破裂特征。
张裂隙之间的岩石一般受到一定程度的塑性变形(图B-C)。
韧性剪切带的几何特征韧性剪切带的几何特征韧性剪切带几何学包括剪切带边界条件和几何性质。
几何学上最简单的剪切带的边界条件是:①具有相互平行的剪切带边界;②沿每个横断面的位移相同。
这意味着岩石有限应变方向和性质在横过剪切带的任意剖面上是一致的。
根据剪切带的边界条件和位移情况,韧性剪切带可分为下列几种几何类型:(一)剪切带外的岩石未受变形1、不均匀的简单剪切(图A)2、不均匀的体积变化(图B)3、不均匀的简单剪切和不均匀的体积变化之联合(图C)(二)剪切带外的岩石受到均匀应变1、均匀应变与不均匀的简单剪切之联合(图D);2、均匀应变与不均匀的体积变化之联合(图E);3、均匀应变、不均匀的简单剪切和不均匀的体积变化之联合(图F)。
<回到顶部>韧性剪切带的构造特征韧性剪切带的构造特征简单剪切带的基本几何关系剪切带的变形是非均匀简单剪切。
韧性剪切带型金矿的基本特征和成矿背景

韧性剪切带型金矿的基本特征和成矿背景摘要通过阅读前人们对韧性剪切带型金矿的大量研究成果,综述了韧性剪切带型金矿的基本特征以及成矿地质背景,着重介绍韧性剪切带型金矿的概念、控矿因素、成矿动力学、流体与金矿化的作用、地球化学特征、成矿机制方面的研究成果。
关键词韧性剪切带控矿因素成矿动力学流体与金矿化的作用地球化学特征成矿机制1 韧性剪切带型金矿的概念韧性剪切带型金矿研究自80年代开始受到人们重视,并提出了“含金剪切带型金矿” 的概念,这一理论在1986年在加拿大多伦多召开的金矿国际讨论会上得到了强烈的反响。
韧性剪切带型金矿也称韧- 脆性剪切带型金矿或含金剪切带型金矿, 是指受韧性和韧- 脆性剪切构造体系控制的矿床, 既包括传统的含金石英脉, 也包括由各类岩石破碎蚀变形成的浸染型矿床。
金矿化是在长期的剪切作用过程中逐渐形成的, 剪切作用不仅是控矿因素, 而且是重要的成矿机制[1] 。
2 韧性剪切带型金矿控矿因素控矿构造剪切带的分类根据剪切带的规模可以分为一级和二级构造。
一级构造是切穿地壳的区域性大型构造带, 长度一般大于100 km , 常控制小型侵入体的分布; 二级构造是一级构造的次级单元, 长度一般在1~10 km , 宽数cm 至数百m , 其分布及运动方向受一级构造制约[2] 。
根据剪切带中岩石的变形特征, 可以将剪切带分为韧性剪切带、脆- 韧性剪切带和脆性剪切带, 它们形成于地壳的不同深度。
大型剪切带的深部为韧性变形, 岩石发生糜棱岩化和强片理化, 两盘有显着位移, 但在填图规模上无不连续界面; 浅部为脆性变形; 中部为脆- 韧性转换带。
对于长英质岩石而言, 在正常地热梯度下, 脆- 韧性转换带的深度为10~15 km[3] 。
韧性剪切带和脆性剪切带除了在同期变形中因构造层次不同发生空间转换外,还可以在不同变形期中相互叠加, 如早期的韧性剪切带抬至地壳浅部后, 可以叠加脆性变形[4 、5] 。
韧性剪切带

剪切指向的判别标志(一)
S-C面理(S-C Fabrics):韧性剪切带中常发育由矿物 或矿物集合体的长轴优选方位平行于应变椭球的XY面 而形成的面理称为剪切带面理(S)。它与糜棱岩面理 (C) 的锐夹角指示剪切方向。C面理实际上是一系列平行 于剪切带边界的间隔排列的小型强剪切应变带,常由 细小的颗粒或云母等矿物组成。随着剪切带加大S面 理逐渐接近平行C面理。宏、微观均可见。
--North Korea
剪切指向的判别标志(三)
雪球构造(Snow ball structure):剪切带中常伴随同 构造期的石榴石等轴矿物的变斑晶(porphyroblast)在 剪切作用过程中生长,即边旋转边生长,类似于滚 雪球,形成螺旋式尾巴,指示相反剪切方向。
判别剪切方向
剪切指向的判别标志(四)
中国学者的贡献:我国学者对韧性剪切变 形认识较早,李四光教授60年代初就提出, 非弹性的变形必然在岩石中永久地保存下 来,这些永久变形的种类很多,不仅有不 同性质的褶皱,而且有不同性质的断裂。 非弹性、非褶皱的变形即指韧性剪切带。 并作了石梁实验。
王嘉荫教授在讨论破裂带 (1972) 和碎裂变 质岩 (1978) 时,强调了破裂带和碎裂变质 岩的强烈挤压和扭动的性质。
韧性剪切带的研究历史
第一阶段:Clough (1897)在研究苏格兰寒武纪基 底变形时提出了韧性断层 (ductile fault) 的概念。 但当时人们普遍认为,断层属于岩石的脆性破裂 现象,褶皱才是岩石的韧性变形现象,所以这一 概念一直没被普遍接受。 第二阶段:上世纪30年代,以Griggs为首的一批 岩石力学实验工作者的实验成果证明,岩石在高 温、高压、低应变速率以及流体和化学作用下, 具有韧性和流变性质,并以实验证明了韧性断层 存在的可能性,从而承认了其存在。
构造地质学名词解释.

1.视倾角:当剖面与岩层的走向斜交时,岩层与该剖面的交迹线叫视倾斜线,视倾斜线与其在水平面上的投影线间的夹角称为视倾角,也叫假倾角。
2. 真倾角:当剖面与岩层的走向垂直时,岩层与该剖面的交迹线叫倾斜线,倾斜线与其在水平面上的投影线间的夹角称为真倾角。
3. 侧伏向与侧伏角:当线状构造包含在某一倾斜平面内时,此线与该平面走向线间所夹之锐角即为此线在那个平面上的侧伏角,构成侧伏锐角的走向线的那一端的方位叫侧伏向。
4.倾伏向与倾伏角:某一直线在空间的延伸方向,即某一倾斜直线在水平面上的投影线所指示的该直线向下倾斜的方位,叫倾伏向;倾斜直线与其水平投影之间所夹锐角叫倾伏角。
5.应力:单位面积的附加应力。
6. 差异应力:σ1、σ3的差值。
7.应力轨迹:各个应力状态的连线8.线应变:变形的结果引起物体内质点之间的线段的变化,常用单位长度的改变量来表示。
9.剪应变:变形的结果引起两条线段之间的夹角的变化叫做剪应变。
10.剪裂角:剪裂面与最大主应力的夹角11. 共轭剪裂角:两组共轭剪节理的夹角为共轭剪裂角。
12. 均匀应变:物体内各质点的应变特征相同的变形。
13. 非均匀应变:物体内各质点的应变特征发生变化的变形。
14. 应变椭球体:应变椭球体:为了形象地描述岩石的应变状态,常设想在变形前岩石中有一个半径为1的单位球体,均匀变形后形成为一个椭球,以这个椭球体的形态来表示岩石的应变状态,这个椭球体便是应变椭球体。
15. 旋转变形:应变椭球体主轴方向的物质线在变形前后方向发生改变的变形叫旋转变形。
16. 非旋转变形:应变椭球体主轴方向的物质线在变形前后方向未发生改变的变形叫非旋转变形。
17. 共轴递进变形:在递进变形过程中,如果各增量应变椭球体的主轴始终与有限应变椭球体的主轴一致,叫做共轴递进变形。
18. 非共轴递进变形:在递进变形过程中,如果各增量应变椭球体的主轴与有限应变椭球体的主轴不一致,叫做非共轴递进变形。
19. 增量应变:变形期中某一瞬间正在发生的小应变叫增量应变20. 有限应变:物体变形的最终状态与初始状态对比发生的变化称为有限应变21. 蠕变:在恒定应力作用下,应变随时间持续增长的变形称为蠕变。
构造地质学名词解释

一、名词解释:1、视倾角:视倾斜线与水平面上的投影线的夹角为视倾角(apparent angle)(β)或假倾角2、真倾角:倾斜面上的倾斜线与其水平面上的投影线(倾向线)的夹角为倾角(真倾角)。
它是所测量的面与水平面的最大夹角。
3、侧伏向与侧伏角:构成侧伏锐角走向线的那一端的方向,即侧伏向。
线理包含在某一斜面内时,此线与其所在面走向线之间所夹的锐角,称为此线在该面上的侧伏角(pitch)。
4、倾伏向与倾伏角:指向(trend),又称倾伏向(plunge)即某一直线在空间的延伸方向,即倾斜直线在水平面上的投影线所指的此倾斜线向下一端的方向。
在包含线理面的铅直面上测的该斜线与水平面上投影线之间的夹角(plunge angle) 。
5、应力:是指单位面积上的附加内力(简称内力)内力均匀时,记作:σ(应力)=内力/ 面积=P/A。
6、差异应力:当σ1= σ2 = σ3时,称为均压状态。
而σ1-σ3 = ∆σ,称为差异应力。
(最大正应力(σ1);中间正应力(σ2)和最小正应力(σ3))。
7、应力轨迹:依次沿相邻的各点的主应力或剪应力方向连接得到的轨迹线称为应力轨迹线。
8、线应变:描述物体内线段长度的变化量,叫线应变。
9、剪应变:描述物体内两个互相垂直的直线的夹角改变量,为剪应变。
10、剪裂角:最大主应力σ1与剪切破裂面之间的夹角。
11、均匀应变:指物体内各点的应变特征相同的变形12、非均匀应变:物体内各点的应变特征发生变化的变形称——非均匀变形13、应变椭球体:设变形前岩石中有一个半径为1单位的圆球体,其变形后形成椭球体,以它的形状和方向来表示岩石的应变状态,该椭球体称有限应变椭球。
14、旋转变形:变形前后物质线方位的改变15、非旋转变形:代表应变主轴方向的物质线在变形前后不发生方位的改变。
16、共轴递进变形:递进变形的过程中,增量应变椭球体的主应变轴方位与有限应变椭球体的主应变轴的方位始终保持一致。
作为主应变轴质线也始终如一,不发生转换。
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褶皱变形
3. 鞘褶皱:垂直Y轴剖面上的褶皱倒向指示剪切方向
4. S-C面理 S型面理和C面理所交锐夹角指示邻侧剪切带的剪 切方向。随着剪应变加大,剪切带内面理(S)逐 渐接近以致平行于糜棱岩面理
5. “云母鱼”构造 多发育于原岩是石英云母片岩的糜棱岩中,在先
存云母碎片的(001)解理,处于不易滑动的情况下, 在与(001)解理斜交的方向上形成与剪切方向相反的 微型犁式正断层,上、下云母碎块发生滑移、分离 和旋转,形成不对称的“云母鱼”构造。
第14章
韧性剪切带
本章主要内容 一、剪切带与韧性剪切带的概念 二、韧性剪切带的特点 三、韧性剪切带内的岩石变质与变形 四、韧性剪切带运动方向的判别标志 五、韧性剪切带的观察研究
一、剪切带与韧性剪切带的概念
剪切带:由近平行的边界所限制的线状强烈剪应变带。 一般长宽比至少大于5 : 1。它们有四种基本类型: 1.脆性剪切带或断层(1)
称,外形与旋转碎斑系类似
8. “多米诺骨牌”构造 较强硬的碎斑(如长石)破 裂并旋转,每个碎片向剪 切方向倾斜,形成类似多 米诺骨牌,其裂面与剪切 带的锐夹角指示剪切方向
书斜构造
9. 曲颈状构造 碎斑或矿物集合体、侵入岩中的捕虏体等在递进剪
切作用下,一侧被拉长或拉断,形成曲颈瓶状,曲颈 弯曲方向指示剪切方向。
具有明显的破裂或不连续面,所有剪切都集中在断层面上;发 育断层角砾岩、碎裂岩等断层伴生构造;几何上可以区分正断 层、逆断层和平移断层;是在地壳上部较浅部位形成的断层。
2、脆-韧性剪切带 有明显的破裂或不连续面;剪切带两侧的有限范围内 出现韧性牵引现象。也是在地壳上部较浅部位形成的 断层。
3.韧-脆性剪切带(韧-脆性过渡剪切带) 没有明显不连续面;在剪切带内部出现雁行状张裂隙, 递进变形的结果可成S形,主体是韧性的;发育于比较低 级的变质岩带中,特别是在厚层的石英岩中。内蒙保康 伊胡赛金矿剪切带中的雁行状张裂系被含金石英脉充填。
韧性剪切带内岩石的应变特征和位移特点
应变特征 从剪切带边界向其中心,剪应变逐渐地增大,其
值由零变成最大。 并可由下式求得: = 2 / tan2 (1)
其中,为剪切带 内新生面理与剪切 带边界或中心线之 间的夹角。
应变椭球体的XY面与剪切带边界之间的夹角从剪切 带边界向剪切带中心由大逐渐变小,即由45逐渐向0 方向转变。
4.韧性剪切带内的褶皱
韧性剪切带内的褶皱比较复杂,主要有三种形 成方式: 被动褶皱:它是在原有的层或面理中由剪切作 用形成的。特点:典型相似褶皱;褶皱轴面平 行于剪切面;褶皱枢纽是剪切面与老面理的交 线,所以枢纽方向是由剪切方向和老面理方向 决定的。 主动纵弯褶皱:它是先存面理或标志体受挤压 失稳形成的。
经常需要用多种判别标志联合判断剪切方向
运动方向确定之曲颈瓶状构造---同构造期脉体
五、韧性剪切带的观察研究
1)确定韧性剪切带 2)测量长度和宽度 3)带内面理和线理夹角变化 4)鞘褶皱的特征 5)糜棱岩的特征 6)采集标本 7)序列分析
思考题 • 剪切带、韧性剪切带与正断层、逆断层和平 移断层之间的主要差别是什么? • 如何识别糜棱岩? • 如何判断韧性剪切带的剪切方向? • 韧性剪切带一般形成于何种构造层次?
尾部平行于C面理,与S-C面理类似,(001)解理与 尾部的锐夹角指示邻侧的剪切运动方向
云母鱼
6. 旋转碎斑系 糜棱岩中碎斑及其周缘较弱的动态重结晶的集合
体或细碎屑颗粒发生旋转,形成不对称的具有楔形尾 部的碎斑系。根据结晶拖尾的形状,分为“σ”和 “δ”型两类
σ型碎斑系
δ型碎斑系
7. 不对称压力影 坚硬矿物或岩屑单体两侧的纤维状结晶尾呈单斜对
识别拉伸线理不仅对判断剪切方向有意义,而且也是区分 “A”型褶皱和“B”型褶皱的重要标志
韧性剪切带中的先期面理和线理,受剪切作用发生方位偏转, 形成与剪切带的外不同的构造组合型式。
面理构造多发生旋转,在剪切带中部与剪切方向近平行,如果 多条剪切带平行排列,则带间的先期面理,或呈S形,或呈细皱 纹,取决于先期面里的产状与剪切带方向的几何关系。
“A”型褶皱:拉伸线理近于平行褶轴的褶皱。它发育 于韧性剪切带中心部位的软弱层内。强硬层发育较开 阔褶皱,其拉伸线理垂直枢纽,为“B”型褶皱,但它 是剪切褶皱造成的。随着应变加剧“B”型向“ A” 型转化,最后可产生褶轴平行于拉伸线理的鞘褶皱。
鞘褶皱是一种特殊 的“A”型褶皱轴。 注意!“A”型褶皱 轴平行于缩短方向, 即造山带(山脉) 方向。 地表形成的 “B” 型褶皱轴垂直于缩 短方向。
韧性剪切带中的褶皱示意图;L是拉伸线理
鞘褶皱特征:形状极不对称,枢纽弯曲,沿X轴方向拉 的很长,鼻部转折端圆滑,翼部转折端呈直线,近与运 动方向平行,轴面与有限应变椭球体XY面的夹角由剪切 带边缘向中心减小,极端状态与XY面平行,鞘褶皱总体 形态相应地由边部向中心,从尖锥状、炮弹状变为圆饼 状、铁饼状。鞘褶皱在不同断面上的形态有很大变化。
韧-脆性剪切带 韧性剪切带
Sibson(1977)认为同一条断裂上部表现为脆性变形,而 下部则表现为韧性变形,脆性和韧性分界深度大致15Km。 相当于于中、下地壳层次位置。在造山带它们生成往往 与板块运动过程(俯冲或仰冲,碰撞阶段)中或板内运 动中产生的深部简单剪切机制有关。
脆
-
韧
变
性 剪
形 深 度
剪切带中心带
剪切带边缘带
位移特点
韧性剪切带的总位移是由带内各点的不同位 移分量逐渐累积。可由下式求得:
S = 0x dx
(2)
其中:x是剪切 带的宽度,是 剪应变的大小。
2.韧性剪切带内的新生面理研究
在推覆剪切带范围内,所有岩石均表现为近水平的面 理,面理最发育的部位往往就是韧性推覆剪切带主界 面,它没有明显破裂性质。由于剪切生热,岩石软化 甚至熔融,因此剪切带中心部位岩石形成糜棱岩,糜 棱面理与主界面近于一致。剪切带外侧,糜棱面理不 发育。 韧性平移剪切带中,岩石都呈现直立面理,可以根据 剪切带内的SC面理判断相对的运动方向。
在剪切带中心一般 发育糜棱岩石。随 着剪应变增大,剪 切带内糜棱岩带越 宽,直至充满整个 韧性剪切带区间。 这时,剪切带的边 界比较清楚,剪切 带内外的岩石、构 造都有明显区别, 因而称作韧性断层 较为合适。
线状构造变化的总趋势是向X轴方向靠拢。标志层可 变厚形成弯褶皱,也可以变薄拉断形成香肠构造。如果 原来交叉的几个方向的岩脉受到剪切带影响,那么,不 同方向的岩脉将会出现不同的变形结果。
4.韧性剪切带
是由强烈剪切应变的岩石构成的线性带。没有不连续面; 剪切带的变形和两侧的位移,完全是通过岩石的韧性流 变和剪切应变完成的。有的学者称为韧性断层。特点是: 具有“断而未破,错而似连”的特点。
从脆性到韧性反映了地壳和岩石圈不同层次、不同物 理环境和不同流变机制条件下岩石的局部应变特征
脆性剪切带 脆-韧性剪切带
a线理
⊥X轴剖面:封闭椭圆
形、眼球状、豆荚状。
⊥Y轴剖面:多为不对
称及不协调褶皱,其降
向就是剪切方向。
⊥Z轴剖面:长条形、
舌形等,其上发育拉伸
线理( a线理)
鞘褶皱(YZ面)即垂直 X轴剖面
鞘褶皱形成模式:举例: 1.是层状岩体在递进的剪切变形中逐渐发展形成的。 2.先期褶皱在递进的剪切过程中进一步发展形成的, 是叠加变形的结果。 无论是那种模式,实验证明都是剪应变值很大和达到 极端状态(r>10)。
细晶岩脉原始厚度32m,剪切带外 岩墙和捕掳体变形很弱,带内岩 脉受拉伸,剪切厚度仅2cm。捕掳 体形成富含黑云母的条纹,其长 轴平行片理。
岩墙、岩脉标志形构造,剪 切带边界上的韧性牵引现象
4.韧性剪切带内的褶皱
韧性剪切带内的褶皱比较复杂,主要有三种形 成方式: 被动褶皱:它是在原有的层或面理中由剪切作 用形成的。特点:典型相似褶皱;褶皱轴面平 行于剪切面;褶皱枢纽是剪切面与老面理的交 线,所以枢纽方向是由剪切方向和老面理方向 决定的。 主动纵弯褶皱:它是先存面理或标志体受挤压 失稳形成的。
2.韧性剪切带内的新生面理:S-C组构
S面理: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XY面而形成的面理,也称剪切带内面理, 在剪切带内常呈“S”形展布。
C面理:是糜棱岩 面理,实际上是由 一系列平行剪切带 边界的间隔排列的 小型强剪切应变带, 常由更细小的颗粒 或云母等矿物组成。
石英- 长石质岩石圈断层岩分类简表
固结 程度
碎块、 碎片 或矿 物晶 粒大
小 mm
>5
2-5 0.12 0.01 -0.1
<0.0 1
<0.0 05
变质级别
未固结的
固结的
无新生重结晶作
用
断层角砾
碎裂岩系列
(可见角
砾 含 量 初角砾岩
>30% )
准
角砾岩
塑
断层泥(
性
可见角砾
初碎裂岩
糜
含量
棱
<30%
碎裂岩
切
带
过
渡
区
Sibson(1977)
韧性剪切带位移不是通过破裂面,而是通过 塑性流动完成的。从剪切带两边界向其中心, 剪应变逐渐地增大,中心部分应变最大。
横截面
据几何产状和运动方式可分:
平移(走滑)型剪切带 逆冲(推覆)型剪切带 正断(滑覆)型剪切带
二.韧性剪切带内的岩石变质与变形
1.发育特征的动力变质岩--糜棱岩 糜棱岩的特点: ①与原岩相比,粒度显著减小; ②发育新生的面理和(或)线理; ③分布于狭窄的强应变带内; ④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
实际工作中, 要正确区分B 型褶皱和A 型褶皱和鞘褶 皱,其关键还 是查明与拉伸 线理的关系