华北克拉通北缘医巫闾山韧性剪切拆离带的运动学涡度与韧性减薄量

医巫闾山韧性剪切拆离带位于华北克拉通北缘,为一走向NE、倾向WNW的低角度正断层系,由下盘的韧性剪切带(糜棱岩带)、未变形中生代的花岗岩体;脆性拆离断层面及上盘未变质的沉积岩系组成。以拆离断层带下盘韧性剪切带内糜棱岩长石碎斑为标志体的三维有限应变测量显示,应变主轴X轴伸长,Y轴不变,Z轴缩短。以极莫尔圆法估算拆离带内糜棱岩的运动学涡度值介于0.61到0.96,平均为0.80(涡度值是无量纲数),表明医巫闾山韧性剪切拆离带形成机制为以简单剪切为主的一般剪切作用。结合三维有限应变测量,医巫闾山韧性剪切拆离带为一加长减薄型剪切带。以有限应变测量与运动学涡度估算为基础,初步估算了该韧性剪切拆离带的韧性减薄量沿剪切拆离方向,减薄量从10%增加到40%,且减薄量与应变强度正相关、与运动学涡度负相关。     

庐山变质核杂岩东侧的伸展拆离及构造意义

庐山变质核杂岩东侧的星子牛屎墩地区出露与西侧拆离带相似的伸展拆离滑脱、韧性流变的构造现象, 岩层整体呈现上盘向南东滑脱的正断层性质, 推测庐山变质核杂岩东侧的拆离带就在此处, 而并非五里正断层。东侧拆离带内岩石以糜棱岩、糜棱状岩石及混合岩为主, 并发育大量的长英质脉体, 形成温压较高, 埋深较大, 其糜棱岩带、构造片岩带保留完好。运动学涡度分析得到涡度W_k>0.75, 表明该拆离系为以单剪为主的一般剪切带。根据糜棱岩中长石的变形特征估算东侧拆离带的形成温度为650 ℃~700 ℃, 与西侧拆离带近于一致。锆石U-Pb年龄测定得到东侧拆离带的伸展年龄为140~135 Ma, 也代表了庐山变质核杂岩的形成时间。     

内蒙古苏尼特左旗早白垩世宝德尔花岗岩伸展穹隆的确定及其地质意义

内蒙古宝德尔穹隆是发育在苏尼特左旗中蒙边境地区的不对称同构造伸展穹隆。该穹隆由内向外由核部早白垩世花岗岩、边缘韧性剪切带和脆性拆离断层组成,上盘为未变形的早二叠世花岗闪长岩、泥盆系片岩和早白垩世盆地,韧性剪切带和拆离断层仅发育在穹隆西南部。区域构造解析和显微构造分析表明,岩体侵位和韧性剪切带形成于同一构造应力场,指示上盘统一向NW方向剪切,变形程度由未变形的岩体核部向外侧逐渐增强,面理的形成与岩体的侵位和隆升过程密切相关。因此,该穹隆和东北亚其他岩浆穹隆相似,是不对称的花岗岩穹隆,反映了区域伸展拆离环境下侵位的同构造花岗岩穹隆的特点。     

内蒙古呼和浩特变质核杂岩韧性拆离带40Ar-39Ar定年及其构造含义

晚中生代,内蒙古大青山依次经历晚侏罗世盘羊山逆冲推覆、早白垩世呼和浩特变质核杂岩伸展、早白垩世大青山逆冲推覆断层及早白垩世以来高角度正断层复杂构造演化。其中,呼和浩特变质核杂岩韧性剪切带的冷却时间和抬升机制的制约尚不明确。本文在野外考察和显微构造分析基础上,采用逐步加热40Ar-39Ar定年法对韧性剪切带内不同单矿物的冷却年龄进行了测定。角闪石、白云母、黑云母和钾长石单矿物40Ar-39Ar冷却年龄处于120~116Ma之间。结合已有年龄数据及单矿物封闭温度,构建了韧性剪切带的冷却曲线。结果表明,韧性剪切带在122~115Ma期间存在一个明显的快速冷却过程。这一阶段快速冷却是与变质核杂岩拆离断层相关核部杂岩拆离折返作为大青山逆冲推覆断层上盘抬升的结果。     

北京云蒙山变质核杂岩大水峪韧性剪切带的应变特征及构造意义

北京云蒙山变质核杂岩东南缘的大水峪韧性剪切带是认识云蒙山变质核杂岩构造演化的关键。本文通过变形温度区间估算、有限应变测量以及运动学涡度计算等手段对大水峪韧性剪切带的应变特征进行了系统分析。长石石英温度计与EBSD石英组构分析结果表明剪切带的变形温度区间为480～650℃。剪切带南西段的变形温度自北向南逐渐降低,北东段的变形温度由岩基向断层方向先降低后升高。有限应变测量结果指示剪切带的变形整体经受压扁作用为主,南西段的压扁程度与韧性位移量均大于北东段。运动学涡度的计算结果表明剪切带在形成过程中主要受纯剪切控制。南西段的运动学涡度自北向南逐渐增大,北东段的运动学涡度由岩基向断层方向先减小后增大。据此认为岩浆作用是导致云蒙山变质核杂岩形成的主导因素,大水峪韧性剪切带北东段的拆离过程可能受到了东侧岩体的阻挡。     

楼子店变质核杂岩韧性变形作用的40Ar/39Ar年代学约束

楼子店变质核杂岩以拆离系中韧性剪切与脆性拆离运动学不一致,有别于北美科迪勒拉变质核杂岩。构造分析表明,核杂岩两侧拆离系中韧性剪切具有统一的上盘向北东的剪切特征。采自核杂岩两侧韧性剪切带中的3个黑云母单矿物^40Ar／^39Ar年龄介于126～128Ma之间,西侧韧性剪切带中1个角闪石单矿物^40Ar／^39Ar年龄为134Ma,4个样品的坪年龄与对应的等时线年龄一致。角闪石和黑云母坪年龄记录的韧性剪切作用的时限为126～134Ma,并且显示出韧性伸展的特点。研究表明楼子店变质核杂岩两侧的韧性剪切带形成时间一致并具有相同的运动学,韧性剪切作用是核杂岩形成演化的一个重要阶段,这为核杂岩形成的韧性伸展阶段的约束提供了年代学证据。     

郯庐断裂带南段晚期韧性剪切带涡度分析及其构造意义

天然剪切带通常都是简单剪切和纯剪切叠加的一般剪切的产物。通过测量韧性剪切带的运动学涡度，可以很好地解决剪切带变形过程中究竟是简单剪切占优势还是纯剪切占优势的问题。本次研究中利用石英C轴组构与主应变比值的方法以及石英C轴组构与斜列颗粒形态的方法，测量了郯庐断裂带南段晚期韧性剪切带的运动学涡度。获得的运动学涡度主要介于0．80～0．95之间，明显大于0．75且小于1，指示郯庐晚期左旋走滑韧性剪切带的变形以简单剪切为主的同时，还存在一个纯剪切分量。根据本次研究获得的涡度值、断层产状以及断裂带的运动学特征综合分析，可以认为郯庐晚期韧性剪切带是一个具有压扭性质的走滑构造。并且，本次工作中获得的运动学涡度支持伊佐奈崎板块与欧亚板块的边界为典型的汇聚型板块边界的现有成果。     

辽南金州拆离带糜棱状花岗岩脉体变形特征及锆石SHRIMP U-Pb年龄——韧性拆离时限的新证据

辽南金州拆离断层带中发育糜棱状花岗岩脉。野外观察与显微构造分析显示该脉体为同构造变形脉体,与围岩太古宙片麻岩一起经历了伸展韧性剪切变形。长石Fry法的应变测量结果显示样品的付林参数K=0.83,罗德参数υ=0.09,应变强度Es=0.71,表明该岩石应变以平面应变为主,且有限应变较强;运动学涡度为Wk=0.89,表明剪切作用类型以简单剪切为主。对该花岗岩脉进行锆石SHRIMP U-Pb年代学测定,10颗岩浆锆石的206Pb/238U年龄加权平均值为129±2 Ma(MSWD=1.6),代表岩脉侵位年龄。结合该区研究的最新成果,表明金州拆离断层至少在129 Ma已经开始韧性变形,辽南地区构造体制在此时已经从缩短转折到伸展。     

辽南中生代造山期缩短滑脱与晚造山伸展拆离构造

该区的构造格局主要由早期近东西向紧闭的褶皱带和晚期北北东向构造组成。早期的南北向缩短构造以龙王庙平卧褶皱和大小长山岛的直立紧闭褶皱为代表,分别具有扇状间隔性压溶劈理和透入性轴面片理,褶面倒向以北为主。北北东向构造切割近东西向构造,表层表现为北西西向薄皮逆冲推覆构造,浅层构造具有扇状压溶劈理的紧闭褶皱,深层表现为基底与盖层间的拆离断层及其下的韧性剪切带。早期的研究者将该断层作为辽南推覆构造底部的滑脱面,现今则压倒性地采用变质核杂岩的构造理念。根据相关剪切带早期面内褶皱发育,晚期伸展褶劈理发育,通过运动学涡度和应力状态分析,论证早期滑脱-推覆到晚期伸展拆离的演化过程。野外观测证明,辽南基底变质岩西侧的金州断层为一伸展拆离断层,它切割东侧的董家沟断层,前者平行于下伏糜棱岩中的同向伸展褶劈理,后者平行下伏糜棱岩的糜棱面理。金州拆离断层的形成及其东侧的隆起标志着辽南构造体制从缩短到伸展的转折。根据相关的年代学研究,这一构造体制转化发生在早白垩世(约120～107 Ma)。该区最新的构造事件是北东-南西向的缩短,相关的北北东向的右行走滑断层与晚白垩世以来的郯庐断层活动方式一致。     

呼和浩特变质核杂岩伸展运动学特征及剪切作用类型

叠加于大青山晚侏罗世大型推覆体之上的呼和浩特变质核杂岩具有与经典变质核杂岩相似的几何形态和构造组成.核杂岩表现为多重拆离,南翼主拆离断层系控制了山前坡地地貌,北翼拆离系发生褶皱并呈分叉状.糜棱状岩带中的线理、面理和拆离断层面及其擦痕等构造要素产状协调一致,宏观同向伸展褶劈理(C‘)产状与拆离断层一致,少数已扩展为断层;显微C‘具有与宏观C‘相似的特点,为同向伸展褶劈理扩展为低角断层提供了显微尺度依据.运动学标志,如不对称褶皱、不对称布丁、不对称眼球、S-C组构、石英条带斜交面理以及C‘等,指示核杂岩拆离系发生了褶皱并且具有相同的上盘向南东的剪切运动.     

鲁西青邑韧性剪切带运动学涡度及剪切作用类型

青邑韧性剪切带是晚太古代末期发育在鲁西前寒武纪基底花岗岩中一条规模较大的韧性剪切带。剪切带NW走向,面理直立,线理水平,剪切标志反映右行剪切。石英光轴法求得运动学涡度在0．96～0．99之间变化,极摩尔圆法求得糜棱岩化岩石运动学涡度为0．91,初糜棱岩运动学涡度为0．87,糜棱岩运动学涡度为0．81,超糜棱岩运动学涡度为0．60。运动学涡度表明,剪切带剪切作用类型为一般剪切,变形初期以单剪为主,随应变的增大,运动学涡度值逐渐减小,变形的纯剪分量不断增加,最后以纯剪为主。剪切作用类型及三维参照变形分析表明,青邑韧性剪切带属加长一变宽类型的一般剪切带并且在Y轴方向上有所增长。韧性剪切在太古代末期克拉通化过程中具有加厚陆壳的作用。     

Strain, Kinematic Vorticity and Ductile Thinning along the Detachment Zone of the Yunmeng Shan Metamorphic Core Complex, Beijing, China

The Yunmeng Shan metamorphic core complex (MCC) is composed of the lower plate, the upper plate and the detachment zone. The detachment zone consists of ductile shear zone (mylonite zone), chloritized microbreccias zone and the brittle fault plane. The ductile shear zone contains mylonitic rocks, protomylonites, and mylonites. Finite strain measurements of feldspar porphyroclasts from those rocks using the Rf/φ method show that the strain intensities increase from mylonitic rocks (Es=0.66–0.72) to protomylonites (Es=0.66–0.83), and to mylonites (Es=0.71–1.2). The strain type is close to flatten strain. Kinematic vorticity estimated by Polar Mohr diagrams suggest that foliations and lineation of mylonite (0.47相似文献   

Crustal thinning during Mesozoic extensional detachment faulting in the Yiwulüshan region,eastern North China Craton

Two stages of extension affected the Yiwulüshan area, forming the Yiwulü High-Temperature Extensional Ductile Shear Zone (YHED) and the Waziyu Low-Temperature Extensional Ductile Shear Zone (WLED) during the Middle–Late Jurassic and Early Cretaceous, respectively. The YHED and WLED are characterized by elongation strain and plane strain, respectively. Kinematic vorticity values (W_k ), estimated from polar Mohr diagrams, suggest that pure shear-dominated and thinning-related shearing generated the YHED, whereas simple and pure shearing created the WLED during crustal thinning. From the thickness (H) and the thinning rate (μ) of the ductile shear zones, the reduced crustal thickness due to ductile shearing was estimated to be approximately 3.72 km. Based on structural analysis, contact relationships, and geochronological data, we propose that intense extensional detachment contributed to the stratigraphic gap along a Middle–Late Jurassic ductile detachment shear zone at the contact between Palaeo-Mesoproterozoic metasedimentary rocks and the Archaean basement. Furthermore, this ductile detachment shear zone was reactivated in the Early Cretaceous and lasted for 7.48 million years. After correlating the stratigraphy of the Yiwulüshan area with regions adjacent to it, we conclude that a 1.46–1.69 km-thick section of Proterozoic and Archaean basement is missing along the ductile detachment shear zone. We estimate that the crustal thickness in the Yiwulüshan region has been reduced by more than 5.41 km because of extension-related shearing and this stratigraphic gap. In addition, numerous Mesozoic extensional structures occur throughout the northeastern North China Craton, and crustal thinning has been accommodated along all of them. Our findings highlight the importance of extensional detachments and crustal thinning to lithospheric thinning.     

运动学涡度和极摩尔圆的基本原理与应用

运动学涡度是岩石递进变形中非同性的一种量度，利用其对韧性剪切带进行应变分解，确定剪切作用类型是当今构造地质学研究的较新课题。极摩尔圆同时适用共轴和非共为形，是应变分析的一种有利工具，并特别适用于从应变测量数据求取运动学涡度；从力学理论角度对运动学涡度进行了系统而简明的论述，地极摩尔圆的原理进行了推导，提出了它们在韧性剪切带应变分析中的应用。     

中蒙边界早白垩世不对称花岗岩穹隆的伸展时限、剪切作用类型和区域构造意义

东北亚大陆于晚中生代时期发生了大规模地壳伸展,发育变质核杂岩和不对称花岗岩穹隆,其伸展剪切机制一直是构造研究的重要内容之一。中蒙边界东南段沿北东向展布了罕乌拉、纳兰和宝德尔等3个不对称花岗岩伸展穹隆,主体均为晚中生代花岗岩侵入体,岩体西北缘发育韧性剪切(糜棱岩)带,并被后期高角度正断层所围限,整体为穹隆状。根据罕乌拉穹隆韧性剪切带内强变形中粗粒钾长花岗岩(133±1 Ma)和弱变形细粒花岗岩(128±2 Ma)的构造关系及其锆石U-Pb年龄,推测该穹隆内岩体可能为同伸展岩体,韧性伸展时间在133 Ma之后并持续至128 Ma或更晚,与同区其他穹隆发育时限相同。笔者用R_f/ф方法测量了3个穹隆剪切带内糜棱岩中长石的有限应变轴率,利用Hsu图解获得其应变类型为平面压扁应变(k=0.5)。用长石极莫尔圆法、刚性颗粒网法和C轴石英组构法估算了韧性剪切的长期变形过程,得到糜棱岩的平均运动学涡度值为0.68～0.74,表明这些穹隆的韧性剪切作用主要是纯剪切和简单剪切分量几乎相等的一般剪切作用。石英斜向条带法测得的韧性变形后期的运动学涡度值为0.87～0.99,平均值为0.93...     

韧性剪切带的剪切作用类型和韧性减薄量

韧性剪切带组构的演化和剪切作用类型受到许多研究者的关注。运用极莫尔圆法、有限应变法、刚性颗粒法、石英光轴组构结合有限应变测量法、拖尾形态法、剪切带内变形脉体(岩墙)法、碎斑法等方法可以估算剪切带变形过程中的运动学涡度,进而判别剪切带中单剪切组分与纯剪切组分的相对含量。自然界的剪切带一般介于单剪与纯剪之间,运动学涡度Wk介于0~1之间,表明韧性剪切带在变形过程中发生了垂直于剪切带边界(Z轴)方向的韧性减薄。剪切带变形过程中的韧性减薄量可依据有限应变测量与运动学涡度估算求得,也可依据剪切带内的石香肠(布丁)构造求解,还可依据构建极莫尔圆求解。以华北克拉通北缘的楼子店变质核杂岩及其韧性剪切带,以及希腊西奈山的Chelmos剪切带为例,介绍估算韧性剪切带韧性减薄的方法,这种韧性减薄是对大规模岩石圈减薄的有益补充和完善。研究结果表明,定量估算与变质核杂岩相关的韧性剪切带的剪切作用类型是分析变质核杂岩形成机制的有效途径和方法。     

雅拉香波穹隆韧性剪切带变形特征与剪切作用类型研究

雅拉香波变质核杂岩位于北喜马拉雅穹隆带东端，其拆离断层系的糜棱岩带构成了杂岩核部的外缘，带内主要变形岩石类型为石榴石千糜岩、糜棱状片麻岩和糜棱状花岗岩．糜棱状岩石中宏、微观韧性变形组构丰富，暗示区内存在多种显微变形机制：物质扩散迁移、晶内脆性破裂、粒内滑动及粒间滑动等，3种运动学涡度统计和计算结果表明：雅拉香波变质核杂岩拆离系的剪切作用类型是以简单剪切作为主的一般剪切；剪切带厚度变化为76％左右，属于减薄型：后期纯剪切应变速率比早期的有所增强，这可能与杂岩体核部岩浆岩后期上侵增强，穹隆进一步抬升和脆性垮塌下滑作用相关．     

亚干变质核杂岩的运动学涡度与剪切作用类型

运用极摩尔圆法、张量分析法和应力取向分析法对内蒙亚干变质核杂岩的剪切作用类型进行了定量分析。相关韧性剪切带的运动学涡度值为 0.53-0.87, 表明相关的剪切作用为减薄型一般剪切。其间的差异,表明主期以简单剪切为主,递进变形过程中, 纯剪切组分增加, 这很可能与因晚期脆性断层引起的位移分解作用有关。同向伸展褶劈理的取向与剪切带边界的夹角既不等于两流脊间的夹角,也不等于其值之半,但可据以确定主应力方向,从而确定两流脊间的夹角和对应的运动学涡度     

晓天-磨子潭剪切带的早白垩世活动及其对北大别穹隆演化的制约

晓天-磨子潭剪切带是大别造山带内北大别杂岩带与北淮阳浅变质岩带的地表分界线,其构造演化特征可以为北大别穹窿的形成演化提供重要制约.本次由此韧性剪切带内4个未变形岩体的锆石样品进行LA-ICP MS U-Pb年龄测定得知,该韧性剪切带形成于早白垩世130～120 Ma期间,为后造山伸展断层.构造分析表明,这条剪切带形成于北大别穹窿深处,为一条平缓韧性拆离剪切带.其形成指示北大别单元在早白垩世初的造山带重力垮塌中发生了深部地壳物质的韧性侧向流动,而该剪切带则是地壳物质韧性侧向流动的上部运动边界.在随后的大规模岩浆上升与浮力增加中,该剪切带与北大别穹窿一起发生隆升而变陡,并随着不均匀隆升而使剪切带出现现今的几何学特征.晓天-磨子潭剪切带的演化显示北大别穹窿是由大别造山带晚造山伸展过程中形成的变质核杂岩组成的.