变质岩区构造研究

新生变质构造具有两个特点：
① 排列和分布的规律性 新生构造作为一种强烈变形的产物，空间的排列和分布的规律性往往比原生构造的规律性更明显， 从而在一定的区段内具有统计上的优选方位，而且构造变形的分布和强度常常比较均匀。
② 新生构造与变形岩石的矿物内部粒子排列的 一致性 即新生的构造变形与岩石内部的微观行为一致，变质－变形作用不但改变了岩石的外貌(位置、方位、 形象)，而且还直接影响到了岩石和矿物的内部——岩石内部矿物的组构和组成矿物的原子、分子结 构发生明显的变化。导致新生面状、线状构造与变形矿物内部粒子排列的一致性，同时也导致新生 面状、线状构造与其同期形成或紧跟着形成的矿物共生组合之间存在着变质与变形现象的依存关系。
中被新生轴面劈理或轴面片理所置换。
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层理的置换通过三个变形阶段完成： 早期阶段： 原始层理S0作为运 动面，在递进的褶皱 过程中发生弯曲，并 越来越紧闭；进而产 生近于平行褶皱轴面 的劈理或片理。但此 时层理仍然基本保持 着连续性，只显示初 步或部分的置换。
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层理的置换通过三个变形阶段完成： 中期阶段： 随挤压的加强，两 翼层理(S0)的产状与 新生的褶皱轴面的劈 理或片理(S1)之间的 夹角越来越小，强硬 岩层被拉断——发生 石香肠化和片内褶皱。 此时原始层理的连续 性已逐渐丧失，新生 的平行面状构造已开 始取得主导地位。
岩层重力作用下，在变质作用过程中顺原生层理重结晶形成。因此面理与层理一
致，称为顺层面理。 “置换新生”观点认为：单纯的静载负荷作用不足以使原生沉积岩层或火山
岩层形成面理。许多埋藏很深的沉积岩并未发生片理化；相反在具有成层构造的
变质岩层里，顺层的平卧褶皱及其轴面劈理、片理和变质分异条带广泛发育，顺 层韧性剪切带普遍存在，以及相应产生的石香肠构造、构造透镜体、窗棂构造及 杆状构造等等，都说明变质岩层构造是构造－热事件的产物。所谓的顺层面理， 实质上可能是早期紧闭褶皱的轴面面理，也可能是先存层理或面理在强烈的褶皱 过程中发生构造置换的结果。
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一、 变质岩区构造的基本特点
（一）变质岩区构造有如下几个特点：
1. 新生变质构造广泛出露 在构造－热事件过程中，由于变质和变形的共同作用，强烈地改造了原岩的构造面貌，并且在变 质固态流动过程中产生一系列新生的面状和线状构造(如劈理、片理和线理等)，因此在变质岩石中出 现残余(变余)构造与新生构造共存。 残余构造(变余构造)——原生构造或变质－变形前期构造经变质和变形作用改造后，仍然残存其原来 特征的构造； 新生构造(变质构造)——在变质和变形作用下新产生的构造
位态的早期褶皱之上所产生的效应，建立叠加褶皱的三种 基本干扰型式：
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第Ⅰ型 第二期滑褶 皱“横跨”叠加于第 一期水平直立褶皱之 上，其差异滑动方向 (a2)与第一期褶皱轴 面平行，b2与早期褶 皱轴(B1)成大角度相 交，造成第一期褶皱 的变形面重复变形， 形成“穹－盆构 造”——在两期背形 叠加处形成穹隆；两 期向形叠加处形成构 造盆地。
2) 在元古代及其之后的造山带中的变质构造，却以狭长的浅变质褶皱构造带 为主，在这些强应变的构造带里，构造作用往往先于变质作用。尽管构造形态 和方位有时也很复杂，但当排除构造的叠加干扰后，即可清楚地看到，同一次 构造应力场形成的褶皱及其与之伴生的面理和线理在形态和方位上都具有明显 的规律性。 总之，研究变质岩区的构造必须与变质作用、变质相和变质带的研究紧密结 合起来，尤其在混合岩化及深成变质岩区应当特别注意。
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2. 韧性变形的主导性 在流劈理上限以下的的更深构造层次里，岩石的变形与中 高级变质作用、混合岩化及深熔作用交织于一体，形成区域性 片麻理和混合岩化脉岩构成的流动肠状褶皱。
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2. 韧性变形的主导性 在流劈理上限以下的的更深构造层次里，断裂表现为韧性剪切 带——出现在变质岩区中的狭窄的高应变片理带、变晶糜棱岩带、 顺层滑脱剪切带等。
质岩区构造研究的一个重要任务；另一方面，地球科学中的许多重大问题，
例如：岩石圈的结构分层和流变性质、深层岩石的构造变动、大陆莫霍面 的性质、造山带的结构－活动过程与动力学、早期地壳的构成和演化等等，
当代地球科学的前沿课题以及岩石学、地球化学和地层学的许多新概念、
新内容都同变质岩区研究有着十分密切的关系。所以，变质岩区的构造研 究已成为当代地质构造研究工作者特别关注的课题，也是近年来构造地质 学领域内发展最快的分枝学科之一。
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2. 韧性变形的主导性
地壳较深处的部位的 岩石在高温高压的变质 变形情况下，岩石力学 行为转变为韧性，因此， 变质岩石中的构造在不 同深度(层次)有着与之 相适应的变形构造。
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2. 韧性变形的主导性 在流劈理上限以下的的深构造层次里，岩层层理已经丧失了主 运动面(褶皱滑动面)的作用，而被轴面劈理取代，产生被动剪切 褶皱；强硬夹层形成紧闭复杂褶皱构成“折叠层”构造。
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（二） 变质岩层的成层构造
成层构造是产生褶皱变形的必要前提。但对具有双重构造的 变质岩层褶皱来讲，它除了以原生成层构造(如层理)作为变形 面以外；也可以以次生面理(劈理、片理)作为变形面产生褶皱。
因此卷入面理褶皱的变质岩层无论在厚度上还是产状上都与普
通沉积岩层褶皱存在很大的差异。
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（三） 叠加褶皱
叠加褶皱——已经褶皱的岩层再弯曲而形成的褶皱。正 确识别叠加褶皱是查明变质岩区构造系统及变形历史的关 键，也是建立变质岩层层序的重要手段。 1. 叠加褶皱的露头型式 不同岩性层露头的排列型式是发现和确定叠加褶皱的基 本依据。
兰姆赛(J.G.Ramsay)根据第二期滑褶皱叠加于三种基本
3. 变质岩区地层系统的双重概念
① 沉积地层系统 沉积地层系统——原生或残余的成层岩系的顺序，是浅变质岩区里构造置换不 太强烈地区的地层系统。一般原生层状构造保留较好，新生面状构造已经产生并 局部地置换原生层理，但原生成层岩层仍保持其连续性。在这种地区，一般要求 建立沉积地层系统，并划分与未变质沉积岩区相同的地层单位(元)，也就是以S0作 为研究的起点(参照)——以层理为界面，在此基础上研究其它构造。 当然，变质岩区建立起的地层系统毕竟经过一定程度的构造－热作用影响，其 地层的形态、内部结构和厚度、相变与未变质－变形前的地层系统肯定存在一定 的差异。 ② 褶皱变质地层系统 在变质程度深、或混合岩化变质岩系中，由于构造的彻底置换和岩石的变质重 建，原生层理已经被全部破坏。因此，只能按新生成层构造所分割的不同构造－ 岩性单元来组建地层。 新生褶皱变质地层系统中的各构造－岩石单元，虽然也沿用了地层学中的群、 组、段等地层单位，但实际上是指一定的构造岩石组合的岩层在经历构造－热事 件之后重新建造的地质实体。它并不具有地层学的生成先后的关系，只有片理、 片麻理褶皱中的上下关系。
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变质岩是三大岩类之一，在自然界有着广泛的分布，特别是前寒武 纪区域变质岩，其出露面积几乎占大陆的17％。其中蕴藏着十分丰富的矿 产资源，如铁、铜、金、铀、磷等矿产储量的2/3以上都赋存在区域变质 岩中，而且多为大型－特大型矿床。因此，鉴定区域变质岩的古构造型式， 研究各级构造对矿床、矿带的控制以指导矿产预测、勘查和评价，成为变
变质岩区构造Leabharlann 究对变质岩区的构造的认识长期以来存在两种对立的观点。 一种观点认为：变质岩区，尤其是古老的深变质杂岩区的构 造比沉积岩及火山岩区的构造简单得多，构造型式多为平缓褶 皱或巨型单斜构造。而露头上所见到的复杂多样的小型褶皱并 不代表变质岩区构造主体的面貌； 另一种观点认为：变质岩区的构造不但形态、方位极其多样， 而且往往是多期变形的产物，它的形成和演化比沉积岩和岩浆 岩区的构造复杂得多，这种观点是目前的主流认识。变质岩区 构造之所以复杂，主要是它的形成和演化经历了长(多)期的地 质历史进程和各种构造－热事件，在每一次构造－热事件过程 中都产生了一系列新生的与变质作用有关的构造。
1. 变质成层构造的认识
变质岩区中有许多成层构造，它包括经不完全变质改造的变余成层构造(变余 层理)；以及诸如板劈理、千枚理、片理、片麻理等变质构造，对后者的形成— —究竟是继承原生层理发育起来的还是通过构造置换新产生的，认识上存在较大 的差异。 “继承”观点认为：具有层状构造的面理是原生沉积岩层或火山岩层在上覆
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岩构造型式各自有着独特的构造样式： 1) 在太古代深变质岩系中的主要构造型式是花岗－片麻岩穹隆或片麻岩穹隆， 形成这种构造是在地壳演化早期的构造环境(地壳薄、地温高、地热梯度大)下， 地壳内大量深源物质的上升引起。穹隆的平面形态呈浑圆状－椭圆状，规模比 较大，直径数十～数百公里，穹隆外缘外倾且平缓；穹隆内部包含着非常复杂 的多期构造。
右图是一幅两期构造变形作用 的变质岩区构造图，可见轴向 NW褶皱叠加在轴向NE 的紧 闭褶皱之上的特征——晚期 NW 向褶皱的片理掩蔽了早期 NE 向褶皱，在晚期NW向褶 皱不太强烈的西部，仍保留早 期NE向构造的本来形象。
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4. 构造型式与岩石变形时代的密切性
变质岩区大型构造型式与地壳演化进程密切相关，不同地壳发展阶段的变质
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2. 构造置换 构造置换——岩石的一种构造(既可以是原生构造，也可以是次 生构造)在经过递进变形之后，被另一种构造所代替(取代)的现象。 在变形地质体的演化过程中，最常见和最重要的是面状构造的置 换，线状构造也随之相应发生置换。
面状构造的置换首先是层理的置换——原生层理在褶皱发育过程
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第Ⅰ型 第二期滑褶 皱“横跨”叠加于第 一期水平直立褶皱之 上，其差异滑动方向 (a2)与第一期褶皱轴 面平行，b2与早期褶 皱轴(B1)成大角度相 交，造成第一期褶皱 的变形面重复变形， 形成“穹－盆构 造”——在两期背形 叠加处形成穹隆；两 期向形叠加处形成构 造盆地。