第13章 韧性剪切带
韧性剪切带PPT精选文档
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)。
8
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
与韧性剪切带有关的金矿床成矿物质来源探讨
总 结和 分析 前人 对华 北 、 南和 西北三 个不 同大地 构 造 背景 下 形成 的韧 性 剪 切 带型 金 矿床 的成 矿 物 华
质来源的不 同认识 ， 认为这类矿床的稳定同位素示踪、 主微量元素、 土元素的地质地球化 学特征都 稀 显示其成矿物质来 自上地幔一下地壳或者深部矿源层 ， 而韧性剪切 带所起到的是一个导矿容矿 以及
金富集 。另外 ， 含金韧性剪切带的石英及其流体的成矿 流体 的氢 、 碳、 同位素以及微量元素和稀土元素研 氧、 硫 究表 明Ｌ ， ８ 该金矿的成矿流体是在与金有关的蚀变和金 ］ 沉淀的事件中带来的， 它们 的产生与矿床的位置无关 。 这暗示存在一个或一个 以上成矿环境之外的巨大流体 源 。蚀变糜棱岩型矿体与围岩相比， 稀土配分模式有差
石 不但 没有 提供金 ， 而其本 身也 在矿化 过程 中出现 了 反
地幔脱气 、 岩浆活动、 深大断裂活动使得深部物质上升
成矿 。有 利 于成矿 的 岩浆 岩 为 长 英 质碱 性 杂 岩 、 岩 、 斑 煌斑 岩 和重熔 花 岗质 岩 石 。深 源 说较 好 地 解 释 了金 成 矿对 围岩 的非 选择性 和金 矿化 集 中 区大 量金 的来源 ， 但 难 以解释 仅在 特定 韧性 剪 切 带 的局 部 地 段 才 有金 矿 床 出现 的事 实 。下面 以我 国较 为典 型 的三 个 与 韧性 剪 切
我国学者对于韧性剪切带和与韧性剪切带有关 的金矿 床的相关文献后 ， 对于 目前存在 的、 与韧性剪切带有关 的金矿床中成矿物质与成矿流体 的来源做 了归纳 和探
讨。
金矿床产在不 同时代 的韧性 剪切带 中， 于是并 从空 间 上、 时间上和成因上试图揭示韧性剪切带与金矿床的关 系， 出了各种不同的成因模式 ， 提 对韧性剪切带 型金矿
剪切带韧性剪切带的概念与特点
剪切带韧性剪切带的概念与特点剪切带是指在韧性岩石中形成的、沿盘状剪切面发育的岩石带。
韧性剪切带是指在韧性岩石中形成的、具有较大位错和断裂面发育的剪切带。
下面将对剪切带和韧性剪切带的概念与特点进行详细介绍。
一、剪切带的概念与特点：1.概念：剪切带是指在韧性岩石中由于剪切应力的作用，在岩石中产生剪切变形，形成具有特定结构和特征的岩石带。
剪切带可以是不连续的短小细带，也可以是连续的长条状带状。
2.特点：（1）结构特征丰富：剪切带常常伴随着岩石内部的破碎、折叠、节理和褶皱等复杂结构。
（2）岩层变形量大：在剪切带中，岩石受到了较大的剪切变形，出现了变形过程中的断裂、滑移和薄化等现象。
（3）扩展性强：剪切带的长度通常比较长，可以跨越数十甚至数百米的范围，大部分剪切带展现为较为直线状的特征。
二、韧性剪切带的概念与特点：1.概念：韧性剪切带是指在高温高压下，韧性岩石中沿盘状剪切面发育、具有强烈的层状滑移和塑性变形的岩石带。
2.特点：（1）滑移面的发育：韧性剪切带中的滑移面发育良好，表现为平行于主应力方向的滑移面，滑移面上可以观察到较为明显的滑移痕迹。
（2）位错的存在：韧性剪切带中位错的密度较高，位错可以观察到位错槽和位错棱的存在。
（3）岩石变形的塑性：在韧性剪切带中，岩石发生了较大的塑性变形，形成了层状滑移带和韧性滑移带等复杂变形结构。
（4）高应变率下形成：韧性剪切带的形成是在高应变率的条件下进行的，通常是在地壳深部的高压、高温环境下形成的。
韧性剪切带与剪切带的区别：韧性剪切带是剪切带的一种特殊类型，在剪切带中属于韧性变形类型。
韧性剪切带与一般的剪切带相比，具有以下特点：（1）变形方式的不同：韧性剪切带的变形方式是塑性变形，主要表现为岩石的滑移、延展、薄化等变形过程；而一般的剪切带则常常伴随着岩石的破碎、断裂以及明显的滑移过程。
（2）温度压力条件的不同：韧性剪切带是在高温高压条件下形成的，温度较高，压力较大，而一般的剪切带则不受温度和压力的限制。
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
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。
第十三章韧性剪切带
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： ①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。 ②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。
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
γ (z)
Z，垂直于剪切带的距离
(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)。
简单剪切α
X
θ'
X
α'
γ =tgψ ；d =γ z
tg2θ ’= 2/γ
ctgα ’=
脆韧性转换带
第二节、 韧性剪切带的简单几何关系
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
(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)。
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
构造地质学-韧性剪切带
云开大山内变斑晶
长石旋转残斑(安徽肥东)
7. 不对称压力影 尾端指运动方向
8. 书斜构造（多米诺骨牌） 先存面理垂直剪切带或平行剪切带时，
判别方法相反 9. 曲颈状构造
矿物碎斑、集合体、捕虏体的一侧拉长， 尖端指向运动方向
书斜构造(安徽桐城)
第十五章 韧性剪切带
第一节 剪切带的基本特征
剪切带 ——岩石在剪切作用下发生的狭长高变形带， 可分为：
1. 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
千糜岩、变余糜棱岩、构造片岩、构造片麻岩
初 糜 棱 岩
初糜棱岩
超糜棱岩
第三节 剪切带运动学方向的确定
1. 错开的岩脉或标志层 先期（存）的标志层被位移、错开，或拖拉呈 “S”形弯曲
2. 不对称褶皱 平行层面的剪切作用，导致岩层弯曲旋转， 形成不对称褶皱， 小轴面与岩层面的锐夹角指向对盘动向
3. 鞘褶皱 平行与拉伸方向的（A型） 褶皱，指向剪不对称小褶皱(安徽肥东)
大别造山带内不对称小褶皱（随州）
晓天-磨子谭断裂带鞘褶皱
郯庐断裂带内鞘褶皱
4. S-C面理（两种面理组合） S面理: 剪切带内的面理，平行带内应变椭球体的 XY 面，呈S 型展布 C面理: 糜棱岩面理，平行剪切带边界相间排列 的小型剪切带
韧性剪切带(安徽桐城)
平面可见：两期左旋平移 两种叠加方式
第二节 糜棱岩
1. 糜棱岩的基本特征 (1)与原岩相比粒度明显减小 (2)具有增强的面理和线理 (3)发育于狭窄的强应变带内 (4)表现出塑性变形、动态恢复、动态重结晶的特点
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2020/10/5
构造地质学—郝建民主讲
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2．韧性剪切带
岩石在塑 性状态下发 生连续变形 的狭窄高剪 切应变带。
原始状态
韧性剪切 带示意图
剪应变
X
距剪切带边缘的距离
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二、韧性剪切带的特点
1．韧性剪切带的几何类型
A
不均匀简单剪切
均匀应变与不均匀 简单剪切之联合
⑻张性破裂造成的 碎块旋转旋转 ⑼旋转碎屑周围的不对称拖尾 ⑽非旋转碎屑周围的 不对称拖尾 ⑾动态重结晶的石英组构 ⑿云母鱼 ⒀石英C组构的不对称性
脆性剪切带 脆－韧性剪切带
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韧－脆性剪切带
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韧性剪切带
3
剪切带的概念
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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脆性剪切带
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构造地质学—郝建民主讲 Photo: Martin Mi5ller
发育特征
剪应变
的糜棱岩。
X
距剪切带边缘的距离
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3．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（mylonite）这一术语是Lapworth于1885 年提出的，用以描述沿断层发育的一种细粒的、具强 烈面理化的断层岩。
糜棱岩的特点： ①与原岩相比，粒度显著减小； ②具增强的面理和（或）线理； ③发育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
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糜棱岩一般形成于中、下地壳层次
大 型
未固结断层泥 及角砾发育区
( 1- 3)
断
裂
固结的
带 的 250－350 C
碎裂岩系 发育区
变形深度
双
层 结
脆性断裂与韧性 剪切带过渡带
构
模 式
糜棱岩系列 及变余糜棱岩
发育区
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糜棱岩
花岗闪长岩
D
原始状态
不均匀的体积变化
B
E
均匀应变与不均匀 体积变化之联合
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不均匀简单剪切与 不均匀体积变化之联合
均匀应变、不均匀简单剪切与 不均匀体积变化之联合
C
F
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剪切带 外的岩 石受到 均匀应 变
(D、E、F)
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2．韧性剪切带的基本特征
具有“断
而未破，
错而似连” 原始状态 的特点，
明显的塑性变形。
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糜棱岩的分类
糜棱岩
碎片或矿物晶粒 粒径(mm)
初糜棱岩 眼球状糜棱岩
糜棱岩 超糜棱岩
>2 0.1～2 0.1～0.01 <0.01
超塑性糜棱岩 <0.005
基质比例 (%)
<50% 50～90
90～100
变余糜棱岩 颗粒生长明显
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第十三章 韧性剪切带
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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、糜棱岩的特点 四、韧性剪切带运动方向的判别标志
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一、剪切带与韧性剪切带的概念
1．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。
韧性剪切带
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韧－脆性剪切带
S形雁列脉
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韧性断层与脆性断层的区别
脆性断层
断面明显
滑动集中 在断面
位移显著
断面为带
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韧性断层
沿无数微细 滑面滑移
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断面未破 错而似连
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韧性断层：滑面多而微细 断面未破错而似连
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山东胶南群片麻岩中的鞘褶皱
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鞘褶皱(YZ面）
Z Y
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北京西山灰岩中的A型褶皱
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韧性剪切带内的新生面理——SC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；
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韧性剪切带内特征的褶皱－－鞘褶皱
韧性剪切带中大部分褶皱的褶轴与拉伸线理方向 大致平行，A型褶皱。
L
L
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A型褶皱
L
B型褶皱
A型褶皱
A型褶皱
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韧性剪切带 L 中的褶皱示
意图
L是拉伸线理
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桐柏山长英质片麻岩夹角闪岩中的鞘褶皱
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千糜岩
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变余糜棱岩
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超 糜 棱 岩
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（2）韧性剪切带内特征的线理与褶皱变形
韧 （一般是A型线理）
性
拉伸线理
剪切Biblioteka 带的拉伸
线
理
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S-C面理
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S－C面理 (组构)
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三、韧性剪切带运动方向的确定
⑴先期面理韧性牵引和旋转 ⑵变形标志体旋转 ⑶片内不对称褶皱及其倒向 ⑷微型剪切或C条带 ⑸小型剪切带和伸展褶劈理 ⑹剪切的残斑
⑺剪切碎裂造成的碎块旋转
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糜棱岩举例
天山胜利达坂地区的长英质眼球状糜棱岩
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初糜棱岩（基质0—10％）
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初 糜 棱 岩
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眼球状糜棱岩 （基质10—50％）
C面理是糜棱岩面理。
（3）韧性剪切带中的流体作用
表现在变质作用、钾交代作用、脱硅作 用、碳酸盐化作用，以及长英质条带、硅质 条带的生成等。
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S-C面理（两种面理组合）： S面理: 剪切带内的面理，平行带内应变椭球体的XY 面，呈S
型展布 C面理: 糜棱岩面理，平行剪切带边界相间排列的小型剪切带
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眼球、条带状糜棱岩 （基质10—50％）
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眼球状糜棱岩 （基质10—50％）
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糜棱岩（基质50—90％）
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糜 棱 岩
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