5 韧性剪切带
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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。
(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)。
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简单剪切
一般剪切
Z
Zγ
ψ
α
X
θ'
X
α'
γ =tgψ；d =γz
tg2θ’= 2/γ
ctgα’=
gα+γ
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)
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原因：变形强度 变形温度
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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。
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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。
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五、出现A型褶皱和鞘褶皱
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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
韧性剪切带的概念及分类
一、韧性剪切带的概念及分类1.概念韧性剪切带即岩石中的线状高应变带,其实质意思是在地壳较深层次中,岩石在剪切作用下发生强烈塑性变形,形成狭窄线形分布的各种塑性剪切流动构造,并使其两侧的岩石、岩层发生不同量级的位移错动变形，但又无明显的不连续断面，总体是一线性带状分布的强应变带，即线状高应变带。
2．特点（1）韧性剪切带是线状高应变带，无明显断面，但却使两侧岩石地块发生不同量级的位移错动变形。
（2）韧性剪切带规模不一，从显微到巨型，巨型者常是不同板块、岩块、岩层和不同构造单元的分界线，微观者可是粒间边界等。
（3）高应变主要表现为岩石发生强烈塑性变形，形成强烈塑性流动构造，并沿着线形狭窄地带集中延伸分布，如新生面理、片理、叶理、线理、褶曲、鞘褶皱等等各种不对称旋转构造，特别是形成糜棱岩带，具重要意义。
所以韧性剪切带可表现为糜棱岩带，强烈片理带，强烈塑性流动揉搓褶曲带，或线性雁列脉带等等不同形式，而其中以糜棱岩带最为典型。
（4）韧性带内发育各种塑性流动显微构造。
（5）韧性带内和侧旁的岩体、岩脉及其它标志物发生塑性拖泄牵引构造。
（6）韧性带的横断面上，岩石的变形强度，矿物的粒度与组成成分，以及其化学成分都呈有规律的递进变化，从韧性带边缘到中心递进增强。
（7）大型韧性带常常是多期活动的长寿断裂，具有不同时代，不同类型断裂的叠加复合。
（8）韧性带是造山带，前寒武纪古老构造带的主要构造形式。
3．分类（1）第一种分类：A．脆性剪切带，具明显断面，两侧岩石几乎没有遭受应变，伴生碎裂岩等脆性系列断层构造岩。
B．脆—韧性剪切带，属过渡类型，既有脆性又有塑性，是此两种不同性质变形的不同比例的组合，构成一个过渡系列。
C．韧性剪切带，高应变的岩石所构成的线性地带。
（2）第二种分类：A．韧性逆冲推覆剪切带；B．韧性平移剪切带；C．垂直片理带。
（3）第三种分类：A、挤压型B、伸展型C、平移型二、糜棱岩的概念矿物受到塑性应变后，在细小亚颗粒的基础上发展起来的新晶粒。
韧性剪切带
未知驱动探索，专注成就专业
韧性剪切带
韧性剪切带（Tough shear zone）是指在地质构造运动中，由于剪切应力造成的岩石物质的剪切和变形所形成的一种
特殊构造带。
韧性剪切带通常由石英、长石、云母等脆性
矿物和片麻岩、片岩等韧性岩石组成。
在韧性剪切带中，矿物和岩石经历了复杂的变形和剪切，
形成了断层、糜棱状折痕、鞘状结构等特征。
韧性剪切带
通常具有高度的韧性和延展性，是地壳中岩石变形和断层
活动的重要区域。
韧性剪切带的形成与地壳中的构造运动、构造弱面以及应
力环境等因素密切相关。
它们常出现在板块边界、地震带、地壳褶皱带等地质构造活动强烈的区域。
研究韧性剪切带
对于理解地壳运动、地震活动和构造演化等问题具有重要
意义。
1。
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
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脆性剪切带(安徽宿松)
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3. 韧性剪切带 (1)不出现破裂面，带内变形和两盘位移由岩石的塑性
流动或晶内变形来完成 (2)断而未破，错而似连 (3)深部岩石变形特点
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粤西云开大山中大h 型韧性剪切带
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初 糜 棱 岩
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糜 棱 岩
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超
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棱
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hHale Waihona Puke 岩 14h15
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糜棱岩中的不对称小褶皱(安徽h 肥东)
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S-C面理（安徽桐城） h
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云母鱼构造（安徽肥东） h
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长石旋转残斑(安徽肥东)
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书斜构造(安徽桐城)
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脆性剪切带断层或断裂带1地壳上部低温静压条件下的产物2具有一个或多个清晰的不连续面两盘有明显位移3变形集中在不连续面上两侧岩石几乎未变形4发育有碎裂岩系的断层岩脆韧性剪切带1脆性韧性的过渡类型2似牵引状的脆韧性剪切带发育在不连续面旁侧3雁列式塑性变形脆性剪切带安徽宿松韧性剪切带1不出现破裂面带内变形和两盘位移由岩石的塑性流动或晶内变形来完成3深部岩石变形特点粤西云开大山中大型韧性剪切带糜棱岩中的不对称小褶皱安徽肥东sc面理安徽桐城云母鱼构造安徽肥东长石旋转残斑安徽肥东书斜构造安徽桐城
韧性剪切带
逆冲型韧性剪切带
平移型韧性剪切带
伸展 型韧 性剪 切带
韧性剪切带分类
—b按照板块作用阶段分类 1、洋内型韧性剪切带—形成于洋盆消减过程中
的洋内俯冲阶段，表现为大洋蛇绿岩套中的逆冲迭 覆，高温流变。
2、俯冲型韧性剪切带—形成于大洋板块向大陆
板块俯冲过程中，规模巨大。
3、仰冲型韧性剪切带—大洋板块叠覆于大陆板
定向构造 （条带状、 眼球状构造）
定向构造 （眼球状、 片麻状构造）
糜棱岩
＞50—90
超糜棱岩
＞ 90——100
定向构造 (流动构造）
千糜岩
千枚状构造
玻状岩 (假玄武玻璃)
条痕状 或条纹状构造
谢谢！
岩石类型
糜棱岩化岩石
基质含量
＜10
结构
糜棱岩化结构，残留原岩结构，糜 棱岩化碎细物质岩碎班透镜体之间 分布
构造
定向构造
原岩 类型
各 种 火 成 岩 、 沉 积 岩 和 变 质 岩
初糜棱岩
10—20
糜棱结构，残留原岩结构，碎班不 同程度圆化，常孤立地分布在由碎 细物质组成的条纹或条带中
糜棱结构，残留原岩结构，碎班圆 化程度增高，呈眼球状、透镜状， 矿物的各种变形结构发育，碎细基 质常形成不同颜色、粒度和矿物成 分的条纹、条带或透镜条带，显示 特征的流动构造 超糜棱结构，无或很少碎班，碎细 物质粒度多小于0.02mm，呈霏细 状，具不同颜色和成分的条纹或条 带，显示强烈流动构造 显微鳞片粒状变晶结构，千糜结构， 新生成较多的绢云母、绿泥石、透 闪石、阳起石、绿帘石等含水矿物， 碎细的粒状矿物常聚集成条带或透 镜分布 玻璃结构或部分脱玻化结构，深褐 色玻璃或隐晶质
块之上的仰冲阶段
断裂与剪切带构造
在断层带中或断层两侧，有时见到 一系列复杂紧闭的等斜小褶皱组成的揉 褶带。揉褶带一般产于较弱薄层中，小 褶皱轴面有时向一方倾斜，有时陡立， 但轴面总的产状常与断层面斜交，所交 锐角一般指示对盘运动方向。 • 断层岩的发育和较广泛产出也是断层存 在的良好判断依据。 •
佛 子 岭 群
侏 罗 系
断 层 泥
千米，延展可达上千千米，常见于造山带。
一）韧性剪切带的分类
1） 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。 2）脆性剪切带（即断层，图B-A）一般仅发育在地壳的
安德森(E.M.Anderson，1951)等学者分析 了形成断层的应力状态。他认为因为地面与空气 间无剪应力作用，所以形成断层的三轴应力状态 中的一个主应力轴趋于垂直地平面。以此为依据 提出了形成正断层、逆 (冲)断层和平移断层的三 种应力状态 (图11-11)。 • 安德森模式为地质学家所接受，作为分析解释 地表或近地表脆性断层的依据。现在一般认为， 断层面是一个剪裂面，σ1与两剪裂面的锐角分角 线一致，σ3与两剪裂面的钝角分角线一致。 σ1所 在盘向锐角角顶方向滑动，就是说断层两盘垂直 于σ2方向滑动。 •
三）断层与断层岩的分类
1、从与岩层关系上分： 走向断层 倾向断层 斜向断层
顺层断层
2、从两盘相对运动上分 正断层（斜滑断层） 逆断层（逆冲断层、斜冲断层） 平移断层 3、其它分类
断层岩分类
断层从产出构造层次上分为脆性断层和韧性断层，断层岩 也相应分为与脆性断层伴生的碎裂岩系和与韧性剪切带伴生的 糜棱岩系。 1、与脆性断层伴生的碎裂岩系
构造地质学知识点
平移断层派生构造及其对断层动向的判定：
产生原因：平移断层的剪切运动，派生出次级应力场，进而形成张裂，剪裂以及拖褶皱等派生构造。
动向判定（因无对应图故只标页码解释于P115，图在反面）
推覆构造(构造窗/飞来峰)：倾角平缓，规模较大，推覆距离较远的复杂逆掩断层。
老地层推覆于新地层之上；
构造窗：与周围岩石均为断层接触，中心为原地岩块；
飞来峰：与周围岩石均为断层接触，中心为外来岩块；
第ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ章 节理的成因分析
节理共轭的判别标志：1、相反的剪切旋向。相向运动象限为σ1所在，相背运动象限为σ3所在，称为运动协调； 2、挤压象限钝化;3、节理反旋向互切;4、节理尾部有折尾,分叉现象, 交界处有菱形结环5、锯齿状追踪张裂
特征：盐层上涌，使其上覆岩层发生侧向拉伸作用，从而形成顶薄褶皱。进一步的拉伸作用还会使上覆岩层被拉断，发展成为正断层、地堑等构造
相似褶皱与顶厚褶皱的差别：
不仅在形态上不完全相同（只有一点相同，即轴部厚度大于翼部厚度），而且在形成机制上也有差别。
顶厚褶皱形成过程中岩层内部的物质运动(不论顺层流动还是切层流动)受上下层面所限制，属层内流动，而且在宏观上没有形成滑动面。
（产生这种力的原因可以是地壳升降运动，岩浆的上拱作用，盐层及其他高塑性岩层的顶托(底辟)运动、以及沉积过程中发生的同沉积褶皱作用等。）
底辟构造
一种典型的横弯褶皱作用。
成因：核部盐层比重小于上覆岩层，因此对于上覆岩层的重压(静岩压力)非常敏感；盐层粘度小于上覆岩层，因此，在力的作用下盐层十分容易发生固态流动。这两方面特点的结合就产生了底辟作用，底辟作用是底辟构造产生和发展的原因。
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• 2. 脆-韧性过渡型剪切带
脆-韧性剪切带有多种类型，主要型 式有两种:①似断层牵引现象的脆-韧性剪 切带(图15-1B)，在韧性变形的岩石内部 发育不连续面，沿不连续面可能产生摩 擦滑动，而其两侧一定范围内的岩层或 其他标志体则发生一定程度的塑性变形； ②韧-脆性剪切带由张裂脉的雁行状阵列 表现出来(图15-1C)，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。
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第二节 韧性剪切带 的几何学
一、韧性剪切带的规模与产状
韧性剪切带的规模相差甚大，小者在薄片 中可见，大者长达数百-上干公里，甚至一些陆 块或板块的边界也表现为韧性剪切带。从位移 距离来看，相差也很悬殊，小者毫米级大者上 百公里。
韧性剪切带的产状陡缓不一，可以从水平 至直立，与韧性剪切带的性质、规模、发育的 构造部位等因素有关。
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4.断层构造岩石多相混杂
变质岩区断裂的重大特点之一是岩 石在韧性剪切流变过程中产生新生的变 质构造岩和新生的应力矿物组合。随着 地壳的隆升，剪切带位置也随之上移， 深成的糜棱岩系列的断层岩石也相应发 生改造，遭受蚀变和破坏，形成复合断 层岩。
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5.断面 (剪切带)褶皱的普遍性
变质岩区韧性剪切带，甚至断层形 成以后，作为一种面状构造又卷入后继 变形，尤其是那些先存产状平缓的滑脱 面，往往会大面积地卷入后期的区域性 褶皱系统。事实上，过去变质岩区地质 图上的不少地质界线，很可能就是这一 构造现象的反映。
对韧性剪切带的认识，极大地丰富了变质 岩区构造研究的内容，加深了变质岩构造复杂 多样的理解。
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变质岩区断裂构造的基本特点
断层是岩石圈中固体岩石内的位移发生面或位移发生 带，在各种构造环境中都有发育。其中，尤以变质岩区的 断裂复杂多样，表现如下:
1.断裂行为复杂多样
断裂行为受岩石变形习性的控制，随着构造层次从上 到下，由于岩石圈岩性分层的不同，温压等环境因素的改 变，断裂行为也随之而异。从完全脆性－韧脆性－脆韧性 －韧性，形成不同构造变形相的断层 (剪切带)多相组合 和叠加。目前，一般将具明显不连续面的剪切位移面(带) 称为断层，无明显不连续面的位移带称为剪切带。大断裂 常常具有多重断裂行为。R.H.Sibson(1977)提出的断层带 的双层结构模式正是基于构造层次由浅变深而断层行为逐 渐过渡为韧性剪切原理。
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•
1.脆性剪切带(断层或断裂带)脆性剪切带是在地壳
上部的低温及高孔隙压力与静岩压力条件下发生的脆性变
形的产物。其特点是具有一个或多个清楚的不连续界面(图
15-1A)，两盘位移明显，变形集中在个别不连续面上，伴
生有各种碎裂岩系列(表15-1)的断层岩，其两侧岩石几乎
未受变形。
表15-1石英-长石质岩石圈断层岩分类筒表
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韧性剪切带
第一节 剪切带的基本类型 • 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。 • 剪切带是地壳和岩石圈中广泛发育的主要构
造类型之一，可以在不同层次、不同环境下发 育，其尺度可从超显微的晶格位错到造山带或 变质基底内几十公里宽和上千公里长的韧性剪 切带。 • 剪切带的研究不仅是造山带研究中的重要课 题，且在整个岩石圈构造及全球构造动力学方 面具有重要意义。
大型韧性剪切带的产状常常是变化的，尤其是那 些经过后期变形改造的韧性剪切带更是如此。
虽然变质岩区脆性断裂较沉积 岩区发育，并常常形成宽大的破碎 带，但真正控制变质岩区构造格架、 地层层序以及变质作用和岩浆活动 的主要是韧性剪切带。韧性剪切带 以多种型式、多种产状和阵列广泛 分布于各类变质岩区。成为当前变 质岩区构造研究的首要构造要素。
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3.断裂往往具有多期活动特点
变质岩区的某些断裂，尤其是某些大 型韧性断裂带，不但对前寒武纪地壳活 动带的产生和发展有着明显的控制作用， 往往构成前寒武纪不同地质单元之间的 构造边界或转换边界,它们通常被后期断 裂作用所利用而成为多期活动断裂。有 些古老的基底断裂至今仍在活动，诱发 地震，成为长寿断裂。
近10年来，人们一方面深入研究韧性剪切 带的形成机制和其形成的构造环境，另一方面， 注意研究韧性剪切带对成矿作用的控制。认为， 韧性剪切带在形成、演化及脆性破坏过程中， 使成矿元素逐步地得到运移、淬集，进而富集 成矿，我国近年来发现的许多金矿都与韧性剪 切带密切相关。此外，韧性剪切带也是深源地 震机制的主要研究对象，地震的形成常起因于 韧性的不稳定性。
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长宽比至少大于5 : 1的平面状或曲面状强剪应变带。
强剪应变带
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逆冲型剪切带 14
பைடு நூலகம்
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• 以上三种剪切带反映了它们形成时岩 石的力学性质的差异，也反映了地壳和岩 石圈不同层次、不同物理环境和不同流变 机制条件下岩石的应变局部化特征。在空 间和时间上，它们有着紧密的联系，且可 以相互转换或过渡 (图15-3)。。
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•
根据剪切带的几何产状和运动方式，可将剪切带划
分为走滑(平移)型剪切带、推覆(逆冲)型剪切带和
滑覆(正断)型剪切带等三种类型。根据剪切带发育
的物理环境和变形机制的不同可将剪切带划分为下列三
种基本类型(图15-1):
图15-1剪切带的类型图示
(据J.G.Ramsay，1980) A.脆性剪切；B.脆-韧性剪切；C.韧-脆性剪切，D·韧性剪切带
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• 3.韧性剪切带
韧性剪切带是岩石在塑性状态下发 生连续变形的狭窄高剪切应变带 (图151D和图15-2)。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，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 (图151D和图15-2)。
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图7－2大型断裂带的双层结构模式
(据R.H.Sibson，1977) A.未固结断层泥及角砾发育区岩发育区；B.固结的组构紊乱的压碎
角砾碎裂岩系发育区；C.固结的、面理化糜棱岩系列及变余糜棱 岩发育区；250－350℃地温区域为脆性断裂与韧性断层过度区。 右侧为变形深度及应力差值大小曲线
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2.韧性剪切带广泛发育