内蒙古大青山高级变质岩韧性剪切带及其流变机制

大青山高级变质岩不仅记录华北克拉通早期大陆形成演化历史,也保留了中下部地壳岩石流变信息,它们经历了下部地壳构造层次高角闪岩相-麻粒岩相条件变质变形、深熔作用改造,形成了复杂构造样式和构造要素组合.韧性剪切带是高级变质岩中主要构造形迹,控制着早前寒武纪高级变质岩主体构造格架.依据野外地质产状、变形特征与构造要素叠加改造关系,韧性剪切带划分为早期近水平顺层伸展型和晚期陡倾韧性剪切带.近水平顺层伸展韧性剪切带呈残留状保留在后期变形改造较弱部位上,主要沿着不同地质单元或者岩性层界面上发育,是在伸展变形体制下形成的.晚期陡倾韧性剪切带呈近东西方向展布,规模较大,叠加和改造早期构造形迹,形成于晚期造山挤压构造环境中,以左行滑移为主.这两种韧性剪切带都形成于地壳中深部构造层次高角闪岩相-麻粒岩相条件下,变形机制主要为熔体增强颗粒边界扩散和颗粒流动,使岩石发生大规模的塑性流动.在宏观上形成了不对称流动组构、条纹条带构造、熔融线理、层内流动褶皱等构造形迹,在微观上矿物晶体没有发生明显塑性变形,均匀消光,晶体为三边平衡结构,与静态变质结构相似,形成了地壳深部构造层次上变质构造岩-构造片麻岩.      

辽东鞍山地区太古代构造样式及其数值模拟

太古宙地壳的构造样式一直是地学界研究的热点问题之一,存在着垂向构造和水平构造两大不同的构造演化认识。位于华北克拉通东缘的辽东鞍山地区广泛出露太古宙TTG岩系、绿片岩相变质的基性-中酸性火山碎屑岩、硅铁质沉积建造构成了典型的太古宙花岗-绿岩带。此外,花岗-绿岩带内丰富的构造变形记录,为探讨早期地壳构造演化提供了重要的线索。详细的野外宏观构造解析表明,鞍山东部白家坟、齐大山地区TTG岩系与(含铁)绿岩接触部位发育了陡倾滑韧性剪切带,代表了新太古宙地壳的垂向"穹脊构造"样式。基于I2VIS有限元差分方法模拟结果表明,鞍山地区花岗-绿岩带垂向构造成因应受控于新太古代末期大规模的岩浆活动造成的TTG上地壳岩石活化,粘度降低,密度变小,(含铁)绿岩建造与TTG岩石的密度差引起的拗沉作用。同时数值模拟结果显示太古代垂向拗沉构造体制很可能是地球演化早期的一种壳-幔物质交换循环的重要机制。     

辽西兴城—台里韧性剪切带北段变形特征

辽西兴城—台里地区发育系列花岗质岩石,强烈构造变形特征均显示其具有韧性剪切带的特点。对剪切带北段进行详细宏微观构造解析,结合岩石变形强度差异性分析、有限应变测量、石英C轴EBSD测试以及古差异应力值估算等研究,结果表明剪切带内花岗质片麻岩和眼球状花岗质片麻岩具有NEE向左行剪切变形特征,变形岩石为S-L构造岩,应变类型属于平面应变,古差异应力值介于30~40 MPa之间。长石-石英矿物温度计以及石英C轴EBSD组构指示剪切带以中低温变形为主,温度在400℃~500℃,属绿片岩相变质,具中-低温韧性剪切带特征。韧性剪切带内普遍存在变形分解现象,弱变形带内岩石残斑含量较高,眼球状构造和S-C组构较为发育;强变形带岩石残斑含量较低,剪切面理较为发育,糜棱面理发育较弱或者不发育。     

舒兰韧性剪切带应变分析及石英动态重结晶颗粒分形特征与流变参数估算

舒兰北东向韧性剪切带位于佳木斯-伊通断裂带(佳-伊断裂带)中南段, 剪切带内糜棱岩具有明显左行走滑特征, 片麻理产状近NNE向.糜棱岩中长石有限应变Flinn图解判别岩石类型为L-S型构造岩, 属拉长型应变.石英C轴EBSD组构分析表明, 石英组构以中低温菱面为主, 滑移系为{0001} < 110>.剪切带内糜棱岩的剪应变为0.44, 不同方法计算所得运动学涡度值均大于0.95, 指示剪切变形以简单剪切为主.综合矿物变形温度计、石英C轴EBSD组构、石英的粒度-频数图及Kruhl温度计综合估计该韧性剪切带变形机制以位错蠕变机制为主, 变质相为低绿片岩相, 发生韧性变形和糜棱岩化温度范围在400~500 ℃之间.糜棱岩内石英动态重结晶新晶粒边界普遍具有锯齿状或港湾状结构, 利用分形方法对其重结晶新晶边界研究表明, 这些晶粒边界具有自相似性, 表现出分形特征, 分形维数值为1.195~1.220.根据石英重结晶粒径估算差应力值为24.35~27.59 MPa, 代表了舒兰韧性剪切带糜棱岩化作用过程的差异应力下限.使用不同实验方法估算、比较和分析了该剪切带古应变速率, 认为该速率应为10-12.00~10-13.18 s-1, 与区域性应变速率10-13.00~10-15.00 s-1对比, 说明舒兰韧性剪切带的应变速率与世界上大多数韧性剪切带中的糜棱岩应变速率一致, 是缓慢变形的结果, 其形成可能与早白垩世伊泽纳崎板块向欧亚大陆俯冲发生转向有关.      

韧性剪切带的变形变质与同构造熔融作用——以中祁连地块宝库河韧性走滑剪切带为例

宝库河韧性剪切带是发育在中祁连地块北缘上的一条向北陡倾,走向近东西,宽约6 km的右行平移型韧性剪切带.剪切带内岩石原岩为泥质岩、基性岩和花岗岩,变质程度达角闪岩相,变形变质温度在685～763±46℃之间,压力在0.62～0.83±0.13 GPa范围内.其内长英质条带非常发育,规模变化较大,分布局部相对集中且受剪切带控制,走向与剪切带一致,平行于叶理,孤立无根,并在后期递进变形过程中发生不同程度的糜棱岩化、布丁化和褶皱,主要成分为长石和石英,明显不同于韧性剪切前或后侵入的花岗岩脉或岩体.长英质条带特征、REE配分模式及剪切带内岩石的变形变质温度说明剪切带内发育的长英质条带与基体是同源的,是在剪切应变过程中剪切热使围岩内部分物质发生动态熔融形成的,是同构造熔融作用的产物.     

青海省哇洪山断裂带中段构造变形特征及X光岩组分析

通过对哇洪山断裂带中段构造变形宏观及微观特征的研究,认为该断裂带经历了两种不同层次、不同性质的构造变形,早期以韧性变形为主,形成了沿断裂带广泛分布的NW-NNW向糜棱岩带;晚期以脆性变形为主,形成了广泛分布断层破碎带,并将早期的糜棱岩带错断。X光岩组分析结果表明,糜棱岩带构造岩内矿物排列定向性明显,其中石英变形以底面滑移或近底面滑移为主,兼有柱面滑移,为中低温-中温变形环境所形成;另外动态重结晶对变形岩石中石英优选方位的形成也可能发挥了重要作用。华里西晚期花岗闪长岩、印支期钾长花岗岩、花岗岩、二长花岗岩均没有明显的优选方位,因此韧性变形发生在该类岩石侵位之前。构造变形分析及同位素测年结果证实韧性剪切带形成于晚志留世,即加里东晚期。     

中亚造山带东段晚三叠世伸展构造及岩浆事件:来自~(40)Ar/~(39)Ar和锆石U-Pb同位素年代学的制约

通过对中亚造山带东段南缘发育的解放营子韧性剪切带的构造学研究,揭示出该地区岩石圈减薄后发生了一期强烈的伸展变形事件。野外观测和岩相学分析显示该韧性剪切带呈北东-南西走向,变形带内发育有大量的A型褶皱,矿物和砾石拉伸线理以及同构造花岗质岩墙。S-C组构、σ型角闪石残斑、压力影构造、斜长石书斜构造以及云母鱼等显微构造,指示该韧性剪切带为右旋剪切。多晶石英的波状消光、晶粒边界迁移重结晶、多晶石英条带等显微变形组构表现出中温(300～500℃)的变形条件。动态重结晶颗粒的粒径统计分析和岩石有限应变分析显示该韧性剪切带形成于一个地壳中等层次的伸展变形环境。剪切带内同构造白云母40Ar/39Ar阶段加热同位素年代学分析以及同构造花岗岩的锆石U-Pb同位素年代学测试显示,该韧性剪切带的伸展变形时代为晚三叠世(219～227Ma)。该期伸展变形事件在华北板块北缘和中亚造山带形成了低硅型和高硅型两种花岗质岩浆的侵入。其中中亚造山带内发育的低硅型岩石的岩浆源区为亏损型地幔岩石圈,并进一步演化出高硅型岩石;而华北板块北缘发育的低硅型岩浆起源于富集型岩石圈地幔,同时混入了亏损的软流圈地幔组分。     

华北克拉通基底花岗质片麻岩变形和流变学研究——以辽西寺儿堡地区为例

辽西寺儿堡镇新太古代花岗质片麻岩内发育的宏观、微观构造变形特征表明该地区曾遭受了强烈的韧性变形改造。花岗质岩石变形程度在初糜棱岩–糜棱岩之间,岩石经历了SWW向左行剪切作用改造。岩石中石英有限应变测量判别结果表明,构造岩类型为L-S型,为平面应变。岩石的剪应变平均值为1.43,运动学涡度值为0.788~0.829,指示岩石形成于以简单剪切为主的一般剪切变形中。此外,石英颗粒以亚颗粒旋转重结晶和颗粒边界迁移重结晶作用为主,长石颗粒塑性拉长,部分发生膨凸式重结晶作用;石英组构特征(EBSD)揭示石英以中–高温柱面滑移为主;石英颗粒边界具有明显的分形特征,分形维数值为1.151~1.201,指示了中高温变形条件。综合石英、长石的变形行为、石英组构特征以及分形法Kruhl温度计的判别结果,推断辽西寺儿堡镇新太古代花岗质片麻岩经历过480~600℃的中高温变形,其同构造变质相为高绿片岩相-低角闪岩相。花岗质岩石的古差异应力为10.62~12.21 MPa,估算的应变速率为10~(–11.67)~10~(–13.34) s~(–1),即缓慢的变形,可能记录早期中高温、低应变速率的韧性变形过程,反映华北克拉通基底中下部地壳变形特征。     

辽吉裂谷带北缘连山关韧性剪切带的构造属性和运动学分析

韧性剪切带在岩石圈地壳中广泛存在,蕴含应力、应变和温压等环境参数,是构造解析、流变学和成因机制研究的重要对象.辽吉裂谷带位于辽宁东部-吉林南部,是华北克拉通重要的古元古代活动带之一.连山关岩体地处辽吉裂谷带北缘,经历复杂变质变形作用,岩体南缘发育NWW向右行走滑韧性剪切带.糜棱岩显微结构观测分析揭示,剪切带内糜棱岩以S、SL构造岩为主,总体呈压扁型应变.运动学涡度值为0.91~0.97,均大于0.75,指示简单剪切为主的变形特征.糜棱岩中云母显示塑性拉长,石英动态重结晶明显,以膨凸重结晶作用为主.EBSD分析结果表明,石英发育中低温菱面组构,对应变形温度450~550℃,暗示糜棱岩形成于低绿片岩相-低角闪岩相.结合前人研究成果,我们认为连山关韧性剪切带可能起源于早元古代晚期.连山关岩体先后经历早期隆起造成的伸展-滑脱作用和晚期与上覆辽河群共同经历的南北向挤压,从而在岩体南缘形成陡倾的右行韧性剪切带.      

鲁西地块早前寒武纪构造-岩浆活动区划及演化的新认识

以野外区域地质调查为基础,结合前人的岩石学和年代学成果,根据地壳构造层次划分、构造作用及岩浆活动特征,探讨了鲁西地块的前寒武纪构造演化格局。鲁西地块的构造-岩浆岩区可以划分为：西部的TTG类岩区和东部的片麻状二长花岗岩区。TTG类岩石是鲁西地块新太古代陆壳岩浆活动的产物,片麻状二长花岗岩是TTC类陆壳岩浆活动之后在新太古代晚期发生的大规模陆壳增生活动形成的。贯穿两个构造-岩浆岩区之间的多条北西向韧性剪切带表明鲁西地块在新太古代末发生的地壳加厚是两个岩区通过多条韧性剪切带挤压叠置实现的陆壳加厚作用所致。TTG岩区和片麻状二长花岗岩区内广泛发育的元古代未变形未变质的酸性岩脉和基性岩墙群表明鲁西地块在新太古代末两个岩区已经焊接在一起,进入元古代以后,鲁西地块完全克拉通化,具有刚性板块的特征。     

天山东段推覆构造研究

本文概括性总结了天山东段大型推覆构造的基本特征。根据地质证据和同位素年龄,东天山存在早古生代末,晚古生代晚期和新生代三期推覆构造;根据推覆构造分布规律及构造背景,在平面上划分为五大推覆带、9个大型韧剪带;根据出露岩石的矿物变形相将东天山推覆构造划分为深、中深和浅三个深度层次;通过韧剪变形组构的观察分析,确定了多期韧性变形性质与运动方向。糜棱岩中超微构造、古应力及小构造变形缩短率测量统计,证明东天山推覆变形具有显著的地壳缩短增厚作用。新生代板块碰撞导致本区中新生代盆地基底向造山带A型俯冲,造山带向盆地推覆,其结果就构成了今日看到的镶嵌状盆地-山脉构造地貌景观。     

鞍山陈台沟地区太古宙花岗岩组成与构造特征

鞍山陈台沟地区出露有大量太古宙花岗质岩石和变质层状岩系,是研究太古代地壳形成与演化的经典地区之一。通过对该区岩石单元、构造特征研究,较系统地划分了岩石单元,具体分析了各单元组构及构造变形特征。细粒奥长花岗质糜棱岩、似斑状花岗质糜棱岩和中--细粒花岗质片麻岩具有古太古代花岗质岩石的特点,共同经历地壳中--深部层次的韧性变形改造。细粒奥长花岗岩为中太古代岩浆事件的产物,表现为非透入性的变形方式和部分韧--脆性形变组构。鞍山群层状变质岩石主要记录了新太古代中--浅部地壳层次的强烈变形事件。中粗粒白云母花岗岩就位,标志早期不同的构造变形作用在新太古代末期基本结束。在此基础上,讨论了本区太古宙地壳的形成与演化过程。     

阿尔金大平沟金矿床地质特征及成因初探

大平沟金矿处于阿尔金山北坡太古界托格拉格布拉克岩群的NWW向强应变构造带中，矿体主要为石英脉型和含金蚀变岩型，其形态，产状，规模严格受韧脆性剪切带控制，含矿围岩主要为韧脆性变形的闪长质碎粒岩，糜梭岩，与金矿化有关的围岩变主要有黄铁矿化，硅化，钾化等，且随蚀变强度的增强，金含量增高，属中低温变质，岩浆热液复合因型金矿床。     

长春东南劝农山地区早二叠世范家屯组岩石变形组构及流变学特征

劝农山地区位于长春市东南部,处于佳-伊断裂和西拉木伦河缝合带交汇处.详细野外调查发现,该区曾遭受强烈韧性剪切变形,剪切带内岩石普遍糜棱岩化,主要由下二叠统范家屯组（P₁f）钙质糜棱岩与侵入其中的燕山期花岗质糜棱岩组成,变形程度处于初糜棱岩至糜棱岩之间,多具有糜棱结构.岩石应变类型主要为压扁型应变,偏一般压缩,为L=S型构造岩,指示其形成于挤压型剪切带的构造环境.多种宏微观韧性剪切变形标志,指示明显的左行剪切运动.电子探针方解石-白云石地质温度计、方解石和石英EBSD组构特征、方解石e双晶形态以及石英长石变形行为等均显示岩石具有低温塑性流变特点,变形环境不超过绿片岩相.剪切带内应变速率偏高,应变集中带应变速率最大,在10-6.95~10-8.89之间,远离强变形带应变速率在10-9.25~10-12.17之间,糜棱岩化作用过程中差异应力下限应大致为51.27~65.46 MPa,代表剪切带糜棱岩化作用为低温中等强度应变,在稍快的应变速率条件下形成.压溶扩散和双晶滑移为劝农山韧性剪切带变形初期的主要变形机制,随着递进变形,逐渐以双晶滑移和晶内滑移为主,递进变形晚期,局部强变形域内发生了粒间滑移.劝农山韧性剪切带形成与早白垩世中晚期伊泽纳崎板块NNW向高斜度斜向俯冲于欧亚大陆之下有关,是佳-伊断裂带左旋走滑事件的局部表现.      

Isotopic geochronological evidence for the Paleoproterozoic age of gold mineralization in Archean greenstone belts of Karelia, the Baltic Shield

The Rb-Sr age of metasomatic rocks from four gold deposits and occurrences localized in Archean granite-greenstone belts of the western, central, and southern Karelian Craton of the Baltic Shield has been determined. At the Pedrolampi deposit in central Karelia, the dated Au-bearing beresite and quartz-carbonate veins are located in the shear zone and replace Mesoarchean (～2.9 Ga) mafic and felsic metavolcanic rocks of the Koikar-Kobozero greenstone belt. At the Taloveis ore occurrence in the Kostomuksha greenstone belt of western Karelia, the dated beresite replaces Neoarchean (～2.7 Ga) granitoids and is conjugated with quartz veins in the shear zone. At the Faddeinkelja occurrence of southern Karelia, Aubearing beresite in the large tectonic zone, which transects Archean granite and Paleoproterozoic mafic dikes, has been studied. At the Hatunoja occurrence in the Jalonvaara greenstone belt of southwestern Karelia, the studied quartz veins and related gold mineralization are localized in Archean granitoids. The Rb-Sr isochrons based on whole-rock samples and minerals from ore-bearing and metasomatic wall rocks and veins yielded ～1.7 Ga for all studied objects. This age is interpreted as the time of development of ore-bearing tectonic zones and ore-forming hydrothermal metasomatic alteration. New isotopic data in combination with the results obtained by our precursors allow us to recognize the Paleoproterozoic stage of gold mineralization in the Karelian Craton. This stage was unrelated to the Archean crust formation in the Karelian Block and is a repercussion of the Paleoproterozoic (2.0–1.7 Ga) crust-forming tectonic cycle, which gave rise to the formation of the Svecofennian and Lapland-Kola foldbelts in the framework of the Karelain Craton. The oreforming capability of Paleoproterozoic tectonics in the Archean complexes of the Karelian Craton was probably not great, and its main role consisted in reworking of the Archean gold mineralization of various genetic types, including the inferred orogenic mesothermal gold concentrations.     

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.     

长乐-南澳断裂带晚中生代岩浆活动 与变质-变形关系

长乐-南澳断裂带是东南沿海地区陆内强烈变质-变形带。带内沉积岩、火山岩和早白垩世的钙碱性角闪石黑云花岗岩和花岗闪长岩都已发生可达角闪岩相的变质和石英-长石相韧性剪切变形。鉴于高温矿物和强烈韧性变形多出现在深成岩附近;远离深成岩,变质和变形就逐渐减弱,故本文认为,至少有一部分变质变形的热源是由岩浆提供的。韧剪组构和糜棱质花岗岩是在岩浆侵位的晚期或长乐-南澳断裂带左旋走滑时,在中地壳部位同时形成的,长乐断裂带中花岗岩的组构记录了一期同走滑变形的岩浆作用,“软变形”作用。据此,长乐-南澳带内花岗岩的形成是受走滑剪切应力和岩浆热双重制约的,是在走滑过程中实现的。其动力来源可能与晚中生代的太平洋板块沿日本中央构造线—台湾纵谷带朝东亚陆缘的斜向俯冲有关。     

CHARACTERIZATION OF DEFORMATION AND X-RAY PETROFABRICS IN THE MIDDLE PART OF THE WAHONGSHAN FAULT ZONE, QINGHAI PROVINCE, NORTHWESTERN CHINA

The Wahongshan fault zone in Qinghai province is one of the most important faults in westem China. In this paper, deformation and X-ray petrofabrics have been studied in the middle segment of the fault. The results show that the formation of the fault zones can be divided into two major stages: ductile shear deformation stage and brittle deformation stage. The early stage ductile shearing leads to the formation of the NW-NNW trending mylonite zones along the fault, which is intensely cut by the late-formed brittle faults. X-ray petrofabrics of rocks near the faults indicate that the minerals in the tectonites show a great degree of orientation in the alignment. The quartz, which is a very important mineral in the tectonites, is deformed by basal face gliding or near basal face gliding, and sometimes by prismatic face sliding, which indicates that the rocks are deformed in epithermal to mesothermal or mesothermal environment, and the dynamic recrystallization also plays an important role in the formation