桐柏杂岩北界剪切带的构造变形特征研究

桐柏杂岩北界剪切带是桐柏—大别造山带发育的一条大型的左行走滑韧性剪切带,发育糜棱岩、超糜棱岩以及强直片麻岩等强变形岩石。通过对剪切带内岩石的矿物共生组合、剪切带的位移量计算、石英的分维数计算、石英颗粒的差异应力以及应变速率的估算等多种方法分析结果显示:桐柏杂岩北界剪切带的位移量为38.3~41.1km;动态重结晶石英颗粒边界统计数据的相关系数R均大于0.96,动态重结晶颗粒边界具有统计意义上的自相似性;分维数为1.207~1.302之间,从剪切带的核部向边部,颗粒粒径和分维值的变化是逐渐变大的。石英的分维值反映出石英的动态重结晶与剪切带密切相关,变质变形由剪切带核部向边部逐渐减弱。桐柏杂岩北界剪切带的差异应力值为23.583~46.983 MPa之间,应变速率为1.70×10~(-11)~9.74×10~(-11)s~(-1)。通过对比剪切带内动态重结晶石英颗粒的粒径、差异应力和应变速率可以发现,差异应力与应变速率表现出一定的正相关性,都随着从剪切带的核部到边部慢慢变小;而石英的粒径则与差异应力和应变速率表现出负相关性,从剪切带核部到边部,随着石英粒径的变大,差异应力和应变速率变小。差异应力越大,导致石英颗粒的受力强度越大,变形越强,表现出来的就是应变速率越强。从显微构造变形角度来研究认识该剪切带,对揭示桐柏—大别造山带的构造演化以及构造模型的建立有着重要的构造意义。     

桐柏杂岩南北边界剪切带的对比以及对桐柏造山带构造格局的制约

桐柏杂岩的南北边界的剪切带分别是殷店-马垅韧性剪切带和晓天-磨子潭韧性剪切带,这两条韧性剪切带内都发育杆状构造,且杆状构造具有层状结构,层与层之间通过一种特殊的滑脱面结合。由于晓天-磨子潭韧性剪切带相对于殷店-马垅剪切带位置明显更靠近商丹断裂带,早期商丹断裂带的活动在岩石中留下的变形痕迹导致了后期晓天-磨子潭韧性剪切带的变形程度要略强于殷店-马垅剪切带。这两条剪切带都是以简单剪切为主的剪切带,变质条件也相似,都属于角闪岩相变质,处于中-下地壳流变层位置。U-Pb同位素测年结果显示,晓天-磨子潭韧性剪切带的活动年龄为171~142Ma,殷店-马垅韧性剪切带的活动年龄为164~137Ma,两条剪切带的主活动期都在中-晚侏罗世,在早白垩世随着岩浆活动的峰期到来慢慢减弱停止。桐柏造山带在印支晚期碰撞挤压背景下的向东挤出不是一个整体的挤出,而是有层次的差异挤出,挤出的同时层与层之间会发生滑动,滑脱面类似滑动的润滑剂,酷似"管状流动"的构造。在晓天-磨子潭韧性剪切带和殷店-马垅韧性剪切带的牵引作用下,整个桐柏造山带由西向东发生管状流动。     

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。

     

新疆若羌县赤石山变质核杂岩研究

新疆北山裂谷带西缘若羌县赤石山地区存在大型变质核杂岩构造，其下拆离盘为古元古界结晶基底杂岩，上拆离盘为中元古界白湖群变质岩系，滑脱拆离带为已变形的大型韧性正断层，核杂岩南，北侧发育上叠盆地，北侧形成“年轻”正断层及同构造期岩浆岩，变质核杂岩的形成与晚古生代北山陆内裂谷区域伸展有直接联系，该区变质核杂岩的首次厘定，对深化北山裂谷的研究具有重要意义。     

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。     

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。     

大别山杂岩区深层韧性剪切带研究

大别山杂岩区存在NWW向右行逆冲型和NNE向左行逆冲型深层韧性剪切带,其中发育一套具糜棱岩流变构造（宏观）和片麻岩结构（中粗料）特征的岩石组合,本文称之为剪切片麻岩。研究认为,NWW向和NNE向深层韧性剪切带组成了近南北向强烈挤压背景下形成的韧性共轭剪切系统,其成因可能与早剪寒武纪期间中国统一古陆与Laurentia超大陆相互作用相关。     

桐柏造山带中剪切带的位移量及年代学研究

桐柏造山带在形成和演化过程中产生了多条韧性剪切带, 本文选取其中大河-固县剪切带和殷店-马垅剪切带作为研究对象, 分析其构造变形特征, 并利用数学法和图解法, 分别计算出两条韧性剪切带的位移量; 对殷店-马垅剪切带尝试用同构造变形石英脉的ESR测年来确定剪切带的活动年龄, 其结果与前人在该地区所获得的年龄十分吻合。大河-固县剪切带具右旋剪切的运动学特征, 运动学涡度W_k明显大于0.75, 指示以简单剪切为主, 位移量为857~867 m。殷店-马垅剪切带同样为右行剪切, 其位移量为1 081~1 113 m, 石英ESR测年结果140.6~131.5 Ma, 表明桐柏造山带碰撞后的构造变形以剪切活动为主, 活动年龄在早白垩世时期。     

桐柏地区高压变质地体在地壳中的抬升机制

桐柏杂岩位于秦岭与大别造山带之间,南北两侧为NWW-SEE向延伸的含榴辉岩高压变质地体,其构造就位过程及其与高压变质地体的构造关系为地质学家们所关注.本文研究表明,所谓的桐柏杂岩实际上是一个早白垩世花岗质片麻岩杂岩体,其内包裹一定数量的三叠纪中高级变质岩石.桐柏杂岩南北两条边界韧性剪切带具有相反的运动学指向,分别为大型右行和左行韧性剪切带,其形成时代为131Ma.这两条韧性剪切带中的剪切面理分别朝SSW和NNE向倾斜,韧性剪切带及杂岩体内部发育的拉伸线理均稳定地朝SEE方向缓倾伏.而在杂岩体的东端发育低角度近南北向韧性剪切变形带,其糜棱面理朝SEE方向低角度缓倾斜,矿物拉伸线理也朝SEE方向低角度缓倾伏,运动学标志指示东侧地质体朝295°～310°的方向逆冲.因此,桐柏杂岩实际上被一个顺造山带的韧性剪切带所围限,这个韧性剪切带及杂岩体内部韧性变形运动学指示了一个早白垩世由东向西的低角度抬升过程,而这一过程直接导致了含榴辉岩高压变质地体沿着造山带的方向从地壳深部抬升到近地表.这一研究结果对理解和认识桐柏-大别-苏鲁地区高压一超高压变质地体的晚期抬升过程具有重要意义.     

云南省维西县雪龙山变质岩带及韧性剪切变形特征

雪龙山变质岩原岩的形成时代为前震旦纪,变质程度达中-深变质,为兰坪-思茅陆块的结晶基底;区内有糜棱岩化岩石和初糜棱岩、糜棱岩及超糜棱岩等动力变质岩,变质岩带的韧性变形可以划为4期.即晋宁期、印支-燕山早期、燕山晚期及喜马拉雅期.     

桐柏地区变质杂岩和侵入岩类Pb同位素组成特征及其地质意义

桐柏地区存在两个铅同位素组成明显不同的基底块体,在桐柏－商城断裂北侧,基底岩石以高放射性成因铅同位素组成为特征,而桐柏－商城断裂南侧,基底岩石以低放射性成因铅同位素组成为特征,它们分别可与南阳盆地以西的北秦岭和南秦岭构造带中基底岩石的铅同位素组成相对比,从而证明桐柏地区是秦岭造山带的构造东延部分．同时,通过桐柏地区侵入岩铅同位素组成特征的分析表明,早古生代侵入岩浆主要来源于北秦岭高放射性成因铅同位素组成的块体,而中生代侵入岩浆则来源于南秦岭低放射性成因铅同位素组成的块体,指示在南阳盆地以东,相当于北秦岭构造块体的地壳深部存在南秦岭的陆壳物质,反映南秦岭的陆壳物质早期向北俯冲叠置于北秦岭块体之下,并作为北秦岭中生代花岗质岩浆的源区     

关于韧性剪切带中构造岩鉴定的讨论

从事岩矿鉴定近三十年,感觉最难鉴定的莫过于韧性剪切带中的构造岩。韧性剪切带是深部地壳中的一个构造薄弱带,产于定向压力环境中,产于该带的代表性岩石有构造片岩、糜棱岩、构造片麻岩,这三类岩石既有共性,又有个性,连续过渡递进变形而形成一系列特有的显微构造,且矿物组合也随着温压及流体等条件而产生规律性的变化,把制备好的样品通过偏光显微镜能呈现出诸多特有的显微现象,由此可以引领专业的岩矿鉴定者作出正确的判断,从而更好的服务于区域地质调查及找矿工作。本文将引用相关理论结合实际工作经验就有关岩石的显微特征作一个粗略规纳总结。     

房山变质核杂岩基底拆离断层韧性剪切变形构造及环境分析

在房山岩体南北缘出露有太古代(基底) 官地杂岩, 官地杂岩与上覆盖层不同地层之间发育一条基底韧性拆离断层.宏观及微观尺度上拆离断层运动学标志均指示SE; 剪切带内发育区域动力变质作用下的矿物组合角闪石-斜长石及硅值较高的白云母, 对其进行电子探针分析, 计算出拆离断层韧性剪切变形的温压条件为: 温度492~555 ℃, 压力0.33 Gpa左右, 达到低角闪岩相.按正常的静岩压力计算, 该韧性剪切作用发生于地表以下12.9 km左右, 代表了中地壳韧性流变的变形环境.野外观察发现房山侵入体与官地杂岩及该韧性剪切带间均呈明显的侵入接触关系, 在侵入岩体南北边缘有大量的片麻岩等捕虏体, 沿杂岩的片麻理或韧性构造面理, 发育大量的石英二长闪长岩脉, 岩脉成分与房山岩体一致, 因此该韧性剪切带的形成应早于房山岩体侵位.如对房山岩体的侵入和改造进行复原和恢复, 该韧性剪切带代表了早期的伸展作用, 可能与房山伸展穹隆体的韧性变形同期.      

桐柏—大别造山带剪切带阵列的构造岩研究

桐柏－大别造山带剪切带阵列经受长期的应变软化、应变局部化和变形分解作用，形成了一系列构造岩，包括糜棱岩、变晶糜棱岩、半塑性糜棱岩和面理化碎裂岩等。糜棱岩普遍具二相糜棱结构或由相连的弱相基质或层分离强相残斑或布丁所形成的ＩＷＬ结构。构造岩中显微构造各式各样，并具一定的组合形式和演化规律，反映了不同环境下主导变形机制的多样性及变形机制间转换的规律性。代表性剪切带岩化学成分变异的研究表明，除流体流动外，     

韧性剪切带构造岩类质量平衡分析

本文概要介绍了韧性剪切带研究的新方法－构造岩类质量平衡分析法。     

北祁连山俯冲杂岩带的韧性剪切作用

北祁连山加里东褶皱带中的蓝片岩(包括蓝闪片岩和榴辉岩)产于原岩为中寒武统的典型蛇绿俯冲杂岩带之中,是北祁连古板块缝合线的标志之一。蓝片岩带中强烈的韧性剪切变形作用代表了本区古板块持续俯冲到碰撞过程中地壳深部层次的变形行为。构造分析表明,该蛇绿混杂岩带经历了早、晚两期韧性剪切变形的改造。其中早期韧性剪切变形(DF_1)与区域D_2变形幕有关,蓝闪片岩相矿物(蓝闪石、石榴子石、绿帘石和多硅白云母)是伴随变形叶理生长的同构造产物。晚期韧性剪切变形与区域D_3变形幕有关,伴随有绿泥石、冻蓝闪石等的出现和石英、方解石的动态重结晶作用。运动学指示标志,如拉伸线理、与拉伸线理平行的各种褶皱枢纽、同构造变斑晶的旋转、S-C组构及石英光轴组构等,都清楚地显示DF_1运动方向为南东-南南东,伴有左行旋转,晚期DF_2为由NE向SW的逆冲剪切,伴有右行旋转。方解石和石英光轴组构表明晚期逆冲剪切的古挤压应力方向为北北东-南南西。     

元古宙陆内变形的实例:辽西建平变质杂岩区色木沟剪切带

建平变质杂岩区被色木沟剪切带划分为南(S区)北(N区)两个构造-岩性单元。剪切带的运动学、岩石学研究和变形组构分析都表明右行走滑-逆冲性质的色木沟剪切带,发育有自下地壳(720℃,0.86GPa)到中、浅地壳(<550℃,<0.6GPa)不同地壳层次的变形作用。三座庙侵入岩序列是色木沟剪切带的同变形岩浆岩,指示该剪切带波及的岩石圈深度可能已经达到了壳幔边界(壳-幔混合层),从而具有复杂的成分特点。色木沟剪切带是建平变质杂岩区克拉通化后古陆块在构造增厚抬升过程中发生陆内变形的实例,它可能是在1800-1900Ma间与Laurentia超大陆有关的Pan-Scandamerican事件的记录。