雅鲁藏布江缝合带内韧性剪切带的地质特征及其意义

阐述了雅鲁藏布江缝合带内发现的巨型韧性剪切带的规模、构造分带性及其地质特征,指出了膝折构造带与低温高压变质带以及韧性剪切带的成因关系,阐明了缝合带内韧性剪切带在板块俯冲时的空间位置及其构造地质意义。     

西藏阿里札达韧性剪切带特征及其X光岩组分析

文中简述了西藏阿里札达盆地的地质背景、区域地层和札达韧性剪切带的基本特征。采用X射线衍射法对札达韧性剪切带中的石英、方解石和白云母等三种矿物,进行了X光岩组分析,确定了韧性变形岩石的组构特征、韧性剪切带的属性和变形岩石的应变类型,以及韧性剪切带形成时的温压条件。研究表明,韧性变形岩石均具不对称组构,反映韧性带属于南盘(下盘)俯冲型韧性剪切带,韧性变形是在高温、高压、低应变速率条件下发生的,处于>10km的地壳深度,岩石应变类型以压扁应变为主。     

中国大陆岩石圈壳幔韧性剪切带系统

众多地震测深剖面的地质构造解析显示,大陆岩石圈存在既有显著差异又有密切联系的两套断裂系统,即以地壳表层脆性剪切带为主的浅层断裂系统和以切割莫霍界面的壳幔韧性剪切带为主的深部断裂系统。根据地震测深速度结构特征,结合深部构造岩石地球化学的综合研究,将切割莫霍界面或壳幔过渡带的壳幔韧性剪切带划分为三类(俯冲带、缝合带和剪切带)五型(大陆岩石圈边缘海沟俯冲带、大陆岩石圈碰撞缝合带、挤压型壳幔韧性剪切带、伸展型壳幔韧性剪切带和走滑型壳幔韧性剪切带)。建立起中国大陆岩石圈构造变形由地壳表层向深部扩展以及由壳幔过渡带向地壳中上部扩展的岩石圈双向扩展模式。壳幔韧性剪切带既是无机成因天然气等深部流体的通道,又是地震活动区的发震构造之一,因此研究大陆岩石圈壳幔韧性剪切带具有重要学术价值和实际意义。     

剪切带研究现状及内容

“剪切带”(Shear Zone)是用来泛指地壳内窄的为近于平行的边界所限制的高应变带,大到板块间的俯冲带,小到手标本中的小型剪切带。按其变形方式可分为:脆性剪切带——断层,脆性和韧性过渡的剪切带,韧性剪切带。它们反映了不同层次(深度)的构造变形。弥剪切带(一般指韧性剪切带及部分过渡性剪切带)的研究,从七十年代以来有了很大的发     

韧性剪切带形成的岩石流变学特征

 本文应用流变学有限元法,建立了韧性剪切带内的温度、应力、应变和位移之间的关系。并对加速蠕变和应变软化两种情况,给出了不同时刻韧性剪切带内的温度、应力、应变、应变率、位移和粘滞系数的分布特征,描述了岩石递进变形的规律。     

韧性剪切带形成的岩石流变学特征

本文应用流变学有限元法,建立了韧性剪切带内的温度、应力、应变和位移之间的关系。并对加速蠕变和应变软化两种情况,给出了不同时刻韧性剪切带内的温度、应力、应变、应变率、位移和粘滞系数的分布特征,描述了岩石递进变形的规律。     

辽西台里韧性剪切带糜棱岩中眼球状构造的成因分析

台里地区位于华北克拉通北缘东段,隶属于燕山元古代沉降带东南缘—山海关古隆起,该区域内发育一条NNE向的韧性剪切带。通过野外观察和显微分析,韧性剪切带主要由初糜棱岩—糜棱岩组成,发育眼球状构造,主要有σ和δ两种类型,具有左行走滑的特征。研究发现台里地区的眼球状构造并不都是由单个长石斑晶组成,其主要成因有:一种是先期存在的长英质脉体在后期经受拉长剪切变形和石香肠化作用形成的;另一种是原岩中斑晶受拉长剪切作用形成的。对韧性剪切岩石进行有限应变测量(Fry法、剪应变、运动学涡度),明确了剪切应变类型为拉长型,以简单剪切变形为主,岩石类型为LS构造岩。结合前人研究成果,中生代以来,受到太平洋板块的俯冲影响,辽西台里地区经受了强烈的伸展变形,因此,韧性剪切带是在张扭性的构造格局中形成。     

新疆中天山北缘韧性剪切带研究

在新疆中天山北缘发现有一条巨大的韧性剪切带，延伸５００ｋｍ以上，宽３ｋｍ。剪切带内发育着各种变形构造和显微构造。磁组构研究表明剪切带变形强烈，属韧性剪切变形，磁面理和磁线理同等发育。有限应变测量结果表明剪切带为不均匀简单剪切加围岩的均匀应变。应变强度１．０９，压缩量达５９％，富林参数为０．９。变形路径斜率接近４５°。剪切带的总位移量平均值为４４８２ｍ，水平位移量为２８４９ｍ，垂直俯冲位移量为３４５５ｍ。该韧性剪切带形成于晚志留世—泥盆纪末，前后共延续了大约６０Ｍａ。变形时的温压为３１２℃和４３３巴。应力场为σ１＝３５１°∠１１°，σ３＝９３°∠２９°。应变速率为２．４×１０－１５／秒，平均剪应变为４．５。韧性剪切带的成因与古准噶尔大洋与中天山地块的俯冲碰撞有关     

东昆仑造山带东段哈图沟–清水泉–沟里韧性剪切带塑性变形及动力学条件研究

东昆仑造山带东段哈图沟–清水泉–沟里韧性剪切带记录了多个旋回的造山作用,本文通过对韧性剪切带中石英c轴组构和显微构造特征测试分析,探讨东昆仑造山带东段陆块间俯冲拼合及地壳伸展减薄的形成机制。结果显示,韧性剪切带变形温度介于380~650℃之间,形成环境为中–高绿片岩相到低角闪岩相,剪切带内差异应力值介于173~509 MPa之间,应变速率介于6.93×10–14~1.43×10–8 s–1之间,主体为10–11~10–10 s–1,显示韧性剪切带变形是快速俯冲作用下的产物,越靠近东昆仑造山带东段东昆中断裂带其变形温度、差异应力值及相应的应变速率值越大,表明东昆仑造山带东段韧性剪切变形中心为东昆中断裂带。利用不同方法所计算出的韧性剪切带运动学涡度值,显示韧性剪切带早期瞬时运动学涡度(0.56~1)对应于东昆仑造山带东段东昆南与东昆仑造山带东段东昆北陆块间俯冲的初始阶段,中后期运动学涡度(0.25~0.91)应当对应于东昆南与东昆北陆块间的俯冲碰撞阶段,最晚期的C′瞬时运动学涡度(0.19~0.51)则对应于后造山的伸展阶段。通过石英c轴组构结合其宏微观构造特征,认为东昆中构造带至少经历了3个期次的构造运动,分别为加里东晚期的逆冲兼左行走滑剪切作用、晚海西–印支期的逆冲兼右行走滑剪切作用和燕山早期及之后的脆韧性–脆性的左行走滑剪切作用。     

秦岭勉略缝合带两期韧性剪切变形及其动力学意义

构造解析表明勉略蛇绿构造混嫖岩带经历了两期韧性逆冲剪切变形，早期剪切变形主要发育于蛇绿岩和火山岩岩片中，与区域变质作用同期，剪切运动方向NW→SE;晚期剪切变形具有NNE→SSW高角度逆冲特点，并使不同岩片推覆叠置，构造缝合带现今主导叠瓦状构造样式。变质变形作用研究显示，两期剪切变形都具有高压－低温性质；综合变形时代以及整个缝合带构造演化，认为它们分别代表了俯冲与碰撞造山期变形，并指示洋壳俯冲和碰撞造山作用均具有斜向特点。     

The deformation patterns of two Archaean greenstone belts in Rhodesia and Botswana

Variations in intensity of deformation have been examined in the Fort Victoria greenstone belt in southern Rhodesia and in the Tati belt in northeast Botswana, both of which are on the diffuse northern border of the Limpopo mobile belt. Much of the deformation is related to widespread Limpopo events, and not to diapiric granite intrusions previously considered of major importance in the development of the Early Precambrian crust.Variations in intensity of deformation are due to the form of the major structures and to localised major ductile shear zones which cut both granites and greenstone belts. The pattern of deformation within the belts depends partly on how the granites behaved. Whether the schist belts deformed homogeneously or were part rotated and cut by shear zones depended on whether the granites deformed homogenously with the schist belt matrix or whether they were deformed by block sliding.     

西藏阿里地区冈底斯花岗岩体的热年代学特征及其构造意义

冈底斯花岗岩带是沿雅鲁藏布江北侧近东西向展布的一条长约2 500 km、宽100～300 km的巨型岩浆岩带。在阿里冈底斯山主峰岗仁波齐峰附近,冈底斯花岗岩体受到多期断裂活动的影响,特别受喜马拉雅大反向断裂和喀喇昆仑断裂活动的改造,造成断裂和岩体的关系出现很多复杂的情况,一些研究者把在北阿伊拉日居山分布的32～25 Ma的花岗岩作为喀喇昆仑断裂活动引起的同构造花岗岩,并把此年龄段归结为断层活动年龄,从而引起了极大的争论。本文的锆石U-Pb年龄指示了岗仁波齐峰地区的冈底斯花岗岩是由110 Ma、60 Ma和50 Ma的3期花岗岩组成,而韧性剪切带内的锆石年龄与附近未变形岩石内的锆石年龄一致,表明锆石的形态并未受到断裂活动的影响。韧性剪切带内云母的氩氩年龄为12 Ma左右,而周围未变形花岗岩的云母氩氩年龄在60～50 Ma左右,由此表明喀喇昆仑断裂在岗仁波齐峰地区是12 Ma开始活动的。由于研究区内韧性剪切带中的变形花岗岩并没有记录32～25 Ma这期热事件,由此排除了断裂在狮泉河-门士一线是32～25 Ma开始活动的可能性。     

西秦岭勉略带陆内构造变形研究

秦岭造山带勉略缝合带是古特提斯洋盆向北俯冲形成的华北与华南最后拼接带。这个主缝合带俯冲-碰撞过程中以由北向南的一系列韧性逆冲推覆构造为特征,形成由前泥盆系、泥盆-石炭系和蛇绿混杂岩等不同构造岩片叠置的复杂构造带,碰撞时代从245Ma一直延续到230Ma左右。最近,作者对勉略缝合带内发育的韧性和脆性左行走滑剪切变形进行了研究,结果表明这些顺造山带的左行韧性走滑剪切变形带的变形时代为223±2Ma,与碰撞后花岗岩所确定的碰撞后构造环境的起始时间(225Ma)一致,显示这些韧性走滑剪切变形带是勉略带陆内变形初期变形产物。亦即华北、扬子大陆碰撞之后很快就转入陆内变形阶段,并且是以顺造山带的侧向走滑位移为主要变形方式。勉略带内顺造山带的脆性左行走滑断层的发育,表明这种顺造山带的侧向位移过程从深部到地壳浅层是一致的。因此,大陆碰撞在直接碰撞之后很快转变为顺造山带的侧向走滑位移为主的陆内变形,这种位移可能表现为两个大陆碰撞后的相对走滑,或是碰撞带中强烈变形部分顺造山带的侧向挤出,从而消减了正向碰撞所造成的地壳缩短和增厚。     

藏南冈底斯岩浆带中段曲水韧性剪切带的变形特征及其年代学约束

藏南曲水地区鸡公-色甫韧性剪切带系统的运动学和动力学研究,不仅对造山带构造研究具有重要理论意义,而且对青藏高原中-南部区域地质研究具有推进作用.作为藏南冈底斯岩浆带曲水岩基中的重要断裂构造,曲水韧性剪切带经历了新生代以来的大规模构造变形,其中走滑剪切作用最为显著,整体表现为右行走滑为主.通过对曲水剪切带中的构造片岩、初糜棱岩、糜棱岩以及长英质脉体等野外观测并结合室内镜下薄片以及石英EBSD(electron backscatter diffraction)组构分析,认为曲水剪切带主要经历了一期韧性变形事件.根据石英-长石变形矿物对并结合石英EBSD组构分析得出,构造变形发生的温度大约为500~550 ℃,高绿片岩相到角闪岩相.剪切带内普遍发育有不对称的褶皱、构造透镜体、σ碎斑、S-C组构和石香肠等变形组构,显示出右行走滑的特征.对研究区34组糜棱面理和9组拉伸线理进行极射赤平投影,糜棱面理的优选方位约为355°∠70°,拉伸线理产状约为95°∠8°.此外,在糜棱岩中发育两类长英质脉体,根据野外分布特征、显微组构、锆石成因学以及岩石地球化学特征综合研究认为,两类长英质脉体为同构造剪切脉体,其年代学可以对剪切带的形成时限起到很好的制约.通过对两套长英质脉体分别进行LA-ICP-MS锆石U-Pb定年,得到了38.67±0.88 Ma和35.05±0.29 Ma两组加权平均年龄,表明了曲水剪切带韧性变形发生于35~38 Ma的始新世末期(普利亚本期).这一年龄值处于印度-亚洲大陆晚碰撞期,因此曲水韧性剪切带右行走滑事件可能是印度板块持续向北俯冲,构造应力在欧亚板块边缘释放引起的陆内构造响应.      

佳木斯—伊通断裂韧性剪切变形时代及其地质意义

作为郯庐断裂北段主干断裂的佳木斯-伊通断裂（简称佳-伊断裂）,其最早开始活动的时代一直以来都存在争议。为了更好确定其活动时代,对佳-伊断裂昌图段南城水库附近的韧性剪切带展开了详细研究。野外构造解析和显微构造特征显示,剪切带糜棱面理走向北北东-南南西,其上发育北东方向的缓倾拉伸线理,指示该剪切带为逆冲-走滑韧性剪切特征。锆石U-Pb年龄测试结果表明,剪切带中糜棱花岗岩形成在174~173 Ma,该糜棱岩带被后期未变形辉绿岩脉侵入,辉绿岩脉的锆石U-Pb年龄为164 Ma,从而限定该期次韧性变形发生在174~164 Ma之间的中侏罗晚期。取自剪切带糜棱花岗岩内的变形黑云母40Ar/39Ar测试结果表明,糜棱花岗岩在187~166 Ma左右受到了显著的热事件的扰动。这些证据证明,佳-伊断裂在中侏罗晚期发生过显著的左行走滑韧性剪切,结合对东北地区火成岩研究成果的分析,佳-伊断裂中侏罗晚期的韧性变形可能与古太平洋板块向欧亚大陆的俯冲有关,该时期侵位的岩浆活动开始显著受到俯冲引发的挤压应力作用的影响。      

The Ductile Deformation Characteristics of Caledonian Intracontinental Orogeny in the Northeastern Jiangshan-Shaoxing Tectonic Zone: Insights from Magnetic Fabric Study and Its Geodynamic Implication

The Jiangshan-Shaoxing tectonic zone was the northeastern boundary between the Yangtze Block and the Cathaysia Block during the Neoproterozoic and was an intracontinental orogenic belt during late of the early Paleozoic. In this tectonic zone, there develops a lot of mylonite underwent strong ductile deformation and schist, gneiss, and amphibolite with medium and high grade metamorphism which was formed during the late of early Paleozoic. The research of geometry and kinematic of ductile deformation in Jiangshan-Shaoxing tectonic zone is very important to reveal the tectonic process of intracontinental orogeny. This paper uses the anisotropy of magnetic susceptibility (AMS) to determine the ductile deformation geometry and kinematic of Jiangshan-Shaoxing tectonic zone combing with the field survey. In this study, 190 specimens of 19 locations and 221 specimens of 23 locations from Wangjiazhai section and Lipu-Sizhai section were analyzed. The magnetic foliation over magnetic lineation in both Wangjiazhai and Lipu-Sizhai sections together with the field observations indicated a compressional deformation pattern. 3 and 4 strong ductile deformation zones can be established in the Wangjiazhai section and the Lipu-Sizhai section, respectively. According to the magnetic fabric and petro-fabric studies, the Northeastern Jiangshan-Shaoxing tectonic zone suffered two kinds of deformation patterns during the late early Paleozoic, i.e., the thrusting deformation followed by sinistral shear deformation.     

中国南天山萨恨托亥-大山口成矿带韧性剪切带与金成矿作用

以南天山中段萨恨托亥-大山口成矿带内控矿韧性剪切带为例,对韧性剪切带的金成矿作用进行了初步探讨.通过对地质体的构造变形特点、变形演化过程的分析表明,韧性剪切带的构造属性控制了金矿的产状及规模,金矿化阶段与韧性剪切带的变形演化过程密切相关.矿化类型、矿化强度及矿化方式受韧性剪切带发展阶段制约,剪切带内物质组分迁移变化揭示出韧性剪切带与金在剪切带内的迁移富集、沉淀成矿的内在联系.韧性剪切带成矿作用是南天山成矿带中段重要的金矿成矿作用.     

川西北壤塘含金剪切带质量平衡分析

通过对川西北壤塘含金剪切带中典型构造岩地球化学特征的研究，结果表明代表早期韧性变琪的产物=构造微晶片岩，其物质成分总的向外迁出，而与矿作用密切相关的晚期脆性叠加变形形成的碎裂闪长玢岩、石英闪长岩其物质总提迁入，这说明了壤塘含金剪切带早期及中深构造层次的韧性变形过程中，物质的迁出为矿矿作用提供了物质基础和流体；成矿过程中脆性变形形成的碎裂岩脉，表现为物质的迁入，因此这一阶段是主要的成矿阶段。