构造地质学-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)。
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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
构造地质学14韧性剪切带
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。
《构造地质学》思考题总结--备考必看
第二章1、什么叫岩层产状和产状要素？产状：泛指面状或线状在三维空间的位态，是以它们与水平参考面及地理方位关系来表示的。
产状要素：表示这种空间位态的数据称产状要素（走向、倾向和倾角），也称产状三要素。
2、水平岩层和直立岩层出露形态有何特点水平岩层（界面）：1）α≤ 5°2）地质界线与等高线平行或重合。
3）无构造变动的水平岩层，地层时代下老上新。
4）岩层顶底之间垂距=厚度。
5）厚度一定，露头宽度（岩层顶底面的水平投影距离）与地形的坡度有关。
直立岩层（界面）1）α≥ 95°2）地表露头宽度约等于岩层的厚度。
3）在地质图上的投影为直接切割地形等高线的直线，不受地形影响，沿走向延伸，无倾向。
4）直立岩层在空间上出露规模不大，往往是组成褶皱的一翼或断层的一盘。
3、如何在地形判断地层是否水平？地质界线与等高线平行或重合。
4、“V”字形法则概念？由于地质界线通过山谷或山脊时，其平面投影均呈“∨”形，“∨”尖端的指向反映了界面产状与地形的关系，故称“∨”字形法则。
5、地质图上区分倾斜岩层的三种基本露头形态？各有何特点？1）相反相同岩层倾向与地面坡向相反；地形等高线与地质界线弯曲相同；“∨”字形尖端在河谷中指向岩层的倾斜方向，山脊则相反。
2）相同相反岩层倾向与地面坡向相同，且倾角＞坡角；地形等高线与地质界线弯曲相反；“∨”字形尖端在河谷中指向岩层的倾斜方向，山脊则相反。
3）相同相同（特殊情况）岩层倾向与地面坡向相同，倾角＜坡角；地形等高线与地质界线弯曲相同；“∨”字形尖端在河谷中指向岩层倾斜的相反方向，山脊指向倾向方向。
6 、如何判断沉积岩层的顶面与底面？交错层理：前积纹层向顶积纹层撒开并被截切，向底积纹层小角度收敛。
收敛的指示底面，撒开被截切的指向岩层顶面。
递变层理（粒级层理）：顶小，底大。
波痕：（波峰）尖端指顶，（波谷）弧顶指底。
雨痕，雹痕：有凹坑的面为顶面。
泥裂（干裂）：张开的裂口指向顶面。
构造地质学试题库及答案
一、名词解释：1、构造应力场：地壳一定范围内某一瞬间的应力状态。
(4分)2、盐丘：由于盐岩和石膏向上流动并挤入围岩，使上覆岩层发生拱曲隆起而形成的一种构造。
(4分)3、底劈构造：由变形复杂的高塑性层（如岩盐、石膏和泥质岩类等）为核心，刺穿变形较弱的上覆脆性岩层的一种构造。
一般分为底劈核、核上构造、核下构造三个部分。
(4分)4、飞来峰：当逆冲断层和推覆构造发育区遭受强烈侵蚀切割，将四周外来岩体剥掉，在原地岩块上残留小片孤零零的外来岩体，称为飞来峰。
(4分)5、构造窗：当逆冲断层和推覆构造发育区遭受强烈侵蚀切割，将部分外来岩体剥掉而露出下伏原地岩块，表现为在一片外来岩块中露出一小片由断层圈闭的原地岩块，称为构造窗。
(4分)6、窗棂构造：是强硬岩层组成的形似一排棂柱的半园柱状大型线理构造。
(4分)7、石香肠构造：不同力学性质互层的岩系受到垂直或近于垂直岩层的挤压时，软弱层被压向两侧塑性流动，夹在其中的硬岩层不易塑性变形而被拉伸，以致拉断，形成剖面上形态各异、平面上呈平行排列的长条形岩块，即为石香肠。
(4分)8、破劈理：指岩石中一组密集的剪破裂面，裂面定向与岩石中矿物的定向排列无关。
间距一般为数毫米至数厘米。
(4分)9、流劈理：为变质岩和强烈变形岩石中最常见的一种次生透入性面状构造，它是由片状、板状或扁园状矿物或几何体平行排列构成，具有使岩石分裂成无数薄片的性能。
(4分)10、递进变形：在变形过程中，物体从初始状态变化到最终状态的过程是一个由许许多多次微量应变的逐次叠加过程，这种变形的发展过程称为递进变形。
(4分)11、柱状节理：为玄武岩中常见的一种原生破裂构造，总是垂直于溶岩的流动层面，在平缓的玄武岩内，若干走向不同的这种节理将岩石切割成无数个竖立的多边柱状体；其形成与熔岩流冷凝收缩有关，横断面为六边形、四边形、五边形及七边形等多种形态。
(4分)12、枕状构造：枕状构造是水下基性熔岩表面具有的一种原生构造。
构造地质学—— 韧性剪切带
韧性剪切带
韧性剪切带的几何学特征
韧性剪切带的两个基本结构要素： 剪切带的两盘（壁）和两盘所限制的强塑性变形带；
大多数韧性剪切带边界是近于平行的，沿每个横断面的 位移相同；
韧性剪切带的边界可以沿走向收敛或发散。
韧性剪切带内的岩石变形
糜棱岩（mylonite）
糜棱岩这一术语是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。
Z X
Y
二、鞘褶皱
鞘褶皱是形态类似刀鞘的一种褶皱，被认为是韧性剪切带的标志构造之一。将鞘褶皱 的长轴(平行运动方向)定为x轴；平行剪切面垂直x轴的方向为Y轴，垂直XY面的方向为 z轴。在不同方向上鞘褶皱表现出不同的形态。在垂直x轴的剖面上(YZ面)，常为眼球 状、封闭椭圆形；在垂直Y轴的剖面上(XZ面)，多为不对称或不协调褶皱。矿物沿x轴 拉长，发面），褶皱 不明显，仅显示长条形或舌形，矿物拉长线理发育。
脆性剪切带
Photo: Martin Miller
韧性剪切带
韧－脆性剪切带
S形雁列脉
剪切带的一般特征
所有剪切带都代表一个狭 窄的变形集中带，或应变 局限化带（strain localization）。
剪切带中应变是不均匀分 布的：剪切带中心应变量 最大，向两侧岩石应变量 则减小。
不同性质的剪切带在空间 和时间上有紧密的联系， 可以相互转换或过渡。
糜棱岩的四个基本要素： 1、与原岩相比，粒度显著减小； 2、具增强的面理或线理； 3、发育于狭窄的强应变带内； 4、变形岩石中至少有一种主要矿物发生了明显的塑性变形。
根据糜棱岩中细粒化基质的含量将糜棱岩系列的岩石划分为初糜棱 岩、糜棱岩和超糜棱岩。
初糜棱岩
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
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》第六章(断层)
东非裂谷
环状断层
构造是由若干条弧形、半环
状断层围绕一个中心成同心圆状
排列之组合。
放射状断层 构造是由若干条断层自一个 中心向外成辐射状排列之组合。 种构造组合型式形成是隆拱作用 引起的平面引张之结果，规模一 般不大，以小型为主。
放射状断层 环状断层
斜列型 (雁列式)断层
斜列型断层构造是由若干
条彼此平行的正断层呈斜
2. 断距
被错断岩层在两盘对应(标志)层之间的相对距离——断距。在 垂直岩层走向和垂直断层走向的剖面上各种断距是不同的。
垂直岩层走向剖面 上
地层断距——断层两 盘上对应层的垂直距 离(ho)。
铅直地层断距——断 层两盘上对应层的铅 直距离(hg)。 水平(地层)断距—— 断层两盘上对应层的 垂直距离(hf)。
三、 断层各论(类型)
（一） 正断层
1. 一般特点 在自然界，断层倾角较大，普遍＞45°(60°～ 70°为 主). 正断层只有一维运动标量，在垂直断层面方向上和走 向方向上没有位移量；但在水平面上，有二维运动标量， 即在垂直地面方向上和水平面方向上有位移，但走向方向 上没有位移量。
2. 正断层组合型式 阶梯状断层(组合型式) 由若干条产状基本一致的正断层组成，各条断层的上
（二） 断层两盘相对运动分类
1. 正断层 2. 逆断层 3. 平移断层 4. 正平移断层－平移正断层 5. 逆平移断层－平移逆断层 6. 枢纽断层
下盘上升
上盘下降
正断层——上盘相对下盘向下滑动的断层
（二） 断层两盘相对运动分类
1. 正断层 2. 逆断层 3. 平移断层 4. 正平移断层－平移正断层 5. 逆平移断层－平移逆断层 6. 枢纽断层
逆冲断层是低角度逆断层中的一 种，断层倾角更小(＜30°)水平位移 量达5km以上。 断层上盘是远处推移而来的称为 外来岩块(体)或逆冲岩席；断层下盘 意味着相对未动称为原地岩块(体)。 当断层上盘的外来岩块或逆冲岩 席遭受强烈侵蚀切割，将外来岩块 剥蚀掉而露出下伏原地岩块时，表 现为： 一大片外来岩块中露出一小片由 断层圈闭的原地岩块——构造窗； 一大片被强烈剥蚀出来的原地岩 块中残留一小片由断层圈闭的外来 岩块——飞来峰
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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
2. 糜棱岩的类型 (1)据糜棱岩系列：
初糜棱岩、眼球状糜棱岩、糜棱岩、超糜棱岩 (1)根据结晶程度和颗粒大小：
脆性剪切带(安徽宿松)
2. 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
3. 韧性剪切带 岩石在塑性状态下发生连续变形的狭长高变形带
(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
5. 云母鱼构造 云母碎片，在斜交（001）解理面的方向上形成
小型犁式正断层，剪切拉断， 锐夹角指对盘运动方向
S-C面理（安徽桐城）
郯庐断裂系内S-C面理
云母鱼构造（安徽肥东）
6. 旋转斑晶： 碎斑及周围动态重结晶的集合体，在基质的
流动下发生旋转，形成不对称的形态
常有两种，尾端指向运动方向： σ型—结晶尾部宽短，中线分别位于结晶 参考面（X面）的两侧 δ型—结晶尾细长，根部弯曲，结晶尾的 中线从结晶参考面的一侧转向另一侧