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。     

基于应变梯度理论的韧性剪切带理论研究

地质领域中存在的大量事实都可以归为应变局部化范畴,韧性剪切带是剪切应变局部化带。本文首次应用应变梯度塑性理论对韧性剪切带进行了理论分析。获得了韧性剪切带内部局部剪应变(率)分布规律,剪切带错动总位移及剪切带法向位移的理论表达式,以及韧性剪切带内部体积应变(率)和孔隙率分布规律。剪应变局部化导致了体积应变和孔隙率局部化。随着应变软化的加剧,剪应变、体积应变和孔隙率局部化加剧;随着应力率绝对值的增加,剪应变率、体积应变率集中程度增强。      

韧性剪切作用动力学及控矿作用

韧性剪切带是呈带状展布的，发育在地壳一定深度的高应变带，含金剪切带是指一种成矿和控矿的韧性和脆性剪切带内构造体系，目前研究表明韧性剪切作用不仅是一种控矿因素，而且一种重要的成矿机制，韧性剪切作用动力学主要对变形宏观，微观及超微构造进行分析，研究变形机制和环境（温度，压力，深度等）差异流动向应力大小，应变速率，古应力方位，剪切构造动力学演化及其对金矿的控制作用等，韧性剪切成矿与控矿作用动力学主要表现     

内蒙古鄂温克旗头道桥地区韧性剪切带显微变形初步研究

头道桥韧性剪切带是研究区一条较典型的、发育比较完整的韧性剪切带,形成糜棱岩、碎裂岩系列.镜下观察区内糜棱岩具多种显微变形结构,主要表现为粒间位移、晶内变形、恢复作用、重结晶作用,从变形环境分析该韧性剪切带具分带性.其变形温度在350~500℃,压力在300~500 MPa,发育最大深度约为22 km.估算差异应力和应变速率分别在39.96~96.48 MPa和(2.17~23.60)×10-12 s-1之间,表明该区糜棱岩是缓慢变形的结果.     

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。     

绍兴—江山断裂带璜山段岩石有限应变测量成果初析

作者在绍兴—江山断裂带的基底韧性剪切带内,测量了大量的岩石有限应变数据,经分析认为该韧性剪切带具有不均匀的单剪应变特征,其位移场属于RamsayⅠ类,应变类型为压扁型。长短轴比值、剪切应变值和应变程度值等,均由剪切带中心往外递减,剪切指向平面上为左旋,纵向拉伸变形量为102.1km,磺向缩短量为5.76km,水平剪切总位移量为42Km。     

大兴安岭地区劲涛镇额木尔河韧性剪切带及其边界条件

野外地质调查表明，大兴安岭劲涛镇额木尔河一带发育一条大型的韧性剪切带，呈NNE－SN向延伸，宏、微观变形构造非常普遍，指示了右行剪切运动性质，条带状的构造是剪切带内较重要的构造型式。剪切带边界条件表明，额木尔河韧性剪工带总位移量约是5．4km，古差应力平均为30．8223MPa，应变速率反映该剪切带经历了一个长期缓慢的蠕变过程。     

吉林省辉南地区含金韧性剪切带的构造地质特征

吉林省辉南地区韧性剪切带岩石变形特征复杂多样。通过对剪切带内岩石的有限应变测量和变形环境的分析,认为本区韧性剪切带发育在地壳浅层次的低温低压环境,为逆冲推覆韧性变形,其变形变质作用相当于低绿片岩相,具有独特的构造组合和岩石变形特征,差异应力值为４５－５４ＭＰａ,剪切位移量约为１２．５ｋｍ,形成时间为中元古宙。     

充分利用剪切带面状变形要素计算应变参数

测定小型剪切带变形构造，是研究地壳大型剪切带运动学机制的基础，也是恢复造山带应平衡剖面的工作手段之一。本以小型脆－韧性切剪带及Ｓ－Ｃ韧性剪切面理构造为例，介绍如下方法：①利用野外所测剪切带各种产种产状要素，通过赤平极射投影计算出剪切指向和应力状态；②按照简单二维有限应变的原理，求出剪切带的应变参数及沿剪切指向所发生的位移量。     

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.      

胶南隆起北缘中段左行正滑韧性剪切带研究

在详细的野外地质填图的基础上,通过各种尺度的构造研究和系统的应变测量,确定了胶南隆起北缘中段的大型左行正滑韧性剪切带的存在及其延展范围,并提出了确定韧性剪切带边界的构造几何学准则。研究了该韧性剪切带的几何学和运动学特征及变形机制,估算了其剪切位移量(大于7557m)及形成时的差异应力(σ_1-σ_3=94.6～114.4MPa)。该韧性剪切带可以作为胶南隆起的北部边界,但不是重要的板块碰撞边界。     

江西大背坞地区浅变质碎屑岩中韧性剪切带变形特征

浅变质碎屑岩中韧性剪切带的变形特征不同于长英质岩石中的韧性剪切带。以江西大背坞地区为例,阐述了在浅变质碎屑岩中鉴别韧性剪切带的标志,提出这种变形的构造岩的分类方案,同时对大背坞地区韧性剪切带进行应变测量和剪切位移估算,最后在岩石组构特征和综合分析基础上指出这种韧性变形机制是粒间滑动和粒内变形,其形成深度５～８ｋｍ、温度２５０～３５０℃、压力０１０～０２０ＧＰａ,是一种发育在地壳浅层次的低温低压条件下的韧性变形,其变形变质作用相当于低绿片岩相。     

大山口剪切带大理岩糜棱岩的变形机制分析

大山口韧性剪切带是大别造山带"结晶轴带"内平行造山带延长方向的走滑型剪切带,其内发育的大理岩糜棱岩呈现了各种在绿片岩相变质条件下形成的显微构造,如碎斑构造、S-C组构、核幔构造等。糜棱岩化作用是以方解石颗粒粒度的减小为特征的,这一过程表现了大别造山带古老中地壳应变软化带和局部化带的岩石流变行为和物理状态。根据各种显微标志,并综合宏观特征,得出大山口剪切带总体为以右行剪切为主的走滑型剪切带,并被以正向滑动为主的近水平剪切带所改造。
作者在综合分析宏观及微观地质资料的基础上,初步建立了广水地区主要地质及变形事件序列,并指出:大别造山带三维空间上的变形及结构图象,主要是印支-燕山期陆-陆俯冲、碰撞造山运动的变形及造山期后的揭顶、塌陷等作用的综合结果。      

Shear-zone deformation and bulk strain in granite-greenstone terrain of the Western Superior Province,Canada

The later Archaean history of the granite-greenstone terrain of the western Superior Province in Manitoba was marked by the development of numerous shear zones with varying orientation and sense of movement. Data are presented on the orientation, width and displacement of 15 shear zones in a 61,000 km² area east of Lake Winnipeg. By making simplifying assumptions, estimates are made of the orientation of the maximum compressive stress (N-S) and the bulk shortening strain caused by the shear zone displacements (39–45%).The estimates of shear zone displacement strain are compared with estimates of bulk strain obtained by analysing the granite-greenstone shape pattern over a large area of the western Superior Province, again making simplifying assumptions. As expected, the contribution of the more ductile greenstones to the bulk strain is proportionately greater. A value of around 40% is indicated for the bulk shortening strain.Estimates of mean shear strain obtained both from shear zone displacement/width measurements and from strain profiles show a wide range in values from around 10 in some narrow zones to around 1 in very wide zones.     

辽宁建昌养马甸子韧性剪切带基本特征

在辽宁西部建昌县查家店-养马甸子-回流水一带,发育有长度11.5 km、宽约1 km的韧性剪切带.通过多次实地调查,根据宏观的SC组构和镜下的旋转应变构造分析,判断养马甸子韧性剪切带为右行剪切机制,剪切位移1780 m.该韧性剪切带发育在新太古代麻计沟单元花岗岩中,而东侧多处可见中元古代长城纪高于庄期堆积物呈角度不整合覆于其上,从而确定该韧性剪切带形成时代的下限为新太古代晚期,上限为中元古代.     

青海可可西里北缘韧性剪切带的显微构造特征

在可可西里北缘发现的糜棱岩化带,经显微构造研究确定为韧性剪切带。此带发育流劈理及拉伸线理。糜棱岩化花岗岩和糜棱岩化石英脉中的石英发育亚晶粒构造、位错构造和动态重结晶,长石主要发育机械双晶。石英c轴组构属韧性剪切带中的典型形式,石英变形以位错蠕变机制和位错滑移机制共存为特征,石英的动态重结晶作用是由亚晶粒旋转机制形成。长石的变形主要是通过机械双晶实现的。此韧性剪切带形成时的温度约400℃,差异应力约30MPa,应变速率约1.9×10^-13s^-1.     

新疆哈密库姆塔格沙垄北段韧性剪切带特征及其地质意义

通过野外调研和显微构造测试,分析了新疆哈密库姆塔格沙垄北段韧性剪切带几何学、运动学和动力学特征,探讨了韧性剪切带的演化及其地质意义,详细研究了韧性剪切带S-C面理、波状消光、变形条带、变形纹、机械双晶、亚颗粒、动态重结晶颗粒、核幔结构、压力影、旋转碎斑系、显微裂隙和石英、方解石c轴组构等显微构造特征,并对其形成机制进行了解析。