论韧性剪切带研究及其地质意义

系统研究韧性剪切带变形岩在天然强剪切应力作用条件下常量元素迁移机制及活化转移的应力排序、微量元素迁移的动力控制、稀土元素配分变化和变形矿物晶体化学变异的应力制约等构成了当代韧性剪切带研究的前沿课题,也是当前糜棱岩岩石地球化学研究难点和精华所在。其研究成果将对动力成岩（成矿）机理的认识有重要的突破,具有重要的理论意义和潜在应用价值。对韧性剪切带及其变形岩石的研究现状和研究意义进行系统的综述,提出了未来韧性剪切带及其糜棱岩的研究方向和目标: ①系统研究糜棱岩中主要造岩矿物组合及其变形特征,计算剪切变形岩石的应力—应变参数,搞清韧性剪切带所处的应力应变环境;②系统研究韧性剪切带岩石在天然分强剪切应力作用条件下常量元素迁移机制及活化转移的应力排序问题;③系统研究剪切变形作用过程中岩石化学组成的微量和稀土元素变化,讨论强变形条件下岩石中微量元素活化和迁移规律,深入探讨微量元素迁移的动力控制,包括稀土元素配分变化的应力制约以及应变矿物晶格化学变化行为及其对其寄主的变形岩石元素（组分）在应变过程中迁移变化的制约和影响;④从理论上探讨天然强剪切应变条件下岩石中组分活化、转移与应力（应变）的因果联系,为深入探讨韧性剪切带动力成岩（成矿）作用提供理论的科学依据,为探讨中、下地壳中韧性剪切带的形成和演化提供科学依据（如韧性剪切带金的富集）,同时为韧性剪切变形作用条件下成岩、成矿地球化学作用提供理论和实验依据;⑤现代分析技术如激光同位素原位分析以及激光ICP MASS分析技术对研究变形域内的岩石（矿物）的元素和同位素的活化迁移规律,对深刻揭示糜棱岩化过程中的元素活化迁移机制提供更高质量的地球化学证据具有重要的作用。     

中祁连东段东缘韧性剪切带特征

位于祁连造山带东段的白银地区,在1:5万区域地质调查中发现了两条近乎平行排列的北北东向韧性剪切带,据几何形态和显微组构特征,该剪切带均属于右行走滑韧性剪切带,是加里东末期祁连造山带与秦岭造山带呈反“S”型拼接的产物,区内在构造-岩浆作用下,造成陆块间的走滑或旋转定位。     

豫西秦岭造山带核部韧性剪切带岩石学研究

秦岭造山带核部在加里东—印支期韧性、脆韧性再造阶段,形成了一系列推覆型和走滑型韧性剪切带及有关的韧性剪切变质岩石,包括构造混杂岩及糜棱岩等。对它们的岩相学、成分变异特点及形成条件的研究,有助于揭示秦岭造山带核部的变质变形史,进而探讨其演化过程中的动力学机制。     

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。     

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。     

稀土元素在韧性剪切带体积亏损研究中的应用：以胶南造山带构造岩为例

稀土元素在韧性剪切带中发生有规律的成分变异,随着变形程度的增强,单个稀土元素,轻稀土,重稀土,稀土元素的总量均明显增加,而稀土配分模式不变。通过花岗质构造岩变形前后的等比分析,稀土元素的成分变异主要是由于较大的体积亏损而引起,并根据成分变异与体积亏损之间的函数关系,进一步确定了构造岩变形前后的体积亏损率。     

琼西北洛基韧性剪切带的地球化学特征

洛基韧性剪切带岩石有糜棱岩化花岗岩、初糜棱岩和糜棱岩,为中浅层次中低温中高应变速率变形的产物.岩石物质组分交换强烈,随变形程度增强,微量元素由亲石、亲硫元素的富集向贫化方向转变,亲铁元素则相反;对环境具指示作用的FeO/ Fe2O3比值逐渐增高,反映岩石变形由氧化环境向还原环境转化.以Al2O3守恒为限制条件,从原岩→糜棱岩化花岗岩、糜棱岩化花岗岩→初糜棱岩、初糜棱岩→糜棱岩,质量和体积变化分别是:+6.54×10-2、-1.19×10-2、-5.43×10-2,表明岩石变形过程中质量和体积基本守恒;糜棱岩化花岗岩和初糜棱岩的变化过程表现为基性成分迁入、酸性成分带出,糜棱岩则相反.构造作用加剧了稀土元素的分馏,降低了δEu亏损.     

韧性剪切带的地球化学变异研究：以胶南造山带北缘剪切带为例

胶南造山带北缘剪切带，随着变形程度的增强，其构造岩的岩石化学成分发生明显的变异；在总结成分变异特征的基础上，分析了在分变异与体积变化，渗流流体作用的关系，确定了体积变化是造成构造岩成分变异的主要原因；同时存在大量的渗流流体作用，造成一些组分的迁移。     

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，     

辽东铀成矿带连山关地区韧性剪切带与铀成矿作用

连山关地区位于华北克拉通北缘铀成矿省辽东铀成矿带,已知铀矿床（点）均发育在韧性剪切带附近。为了解韧性剪切带运动学、几何学构造变形机制及与铀矿的关系,本文以连山关岩体周缘韧性剪切带为研究对象,通过野外宏观调查和室内微观研究相结合的研究方法,探讨构造变形期次、韧性剪切带形成机理及其对铀成矿的控制作用。研究表明：连山关岩体周缘发育的韧性剪切带与近南北向挤压构造变形有关,其右行韧性剪切带应变类型为压扁应变,属于一般压缩-平面应变范围,Flinn指数K值在0.19~0.69之间,岩石类型属于S/SL型构造岩。研究区内铀矿体均为隐伏盲矿体,主要赋存于沿着连山关岩体和辽河群接触带右行剪切作用形成的背斜褶皱核部,和北东东向断裂关系密切。综合分析认为,连山关岩体南缘北西向韧性剪切带为一级控矿构造,是区内铀矿热液运移的通道,而剪切带边部的晚期北东东向断裂则是铀矿储存空间;铀源可能来自于太古宙古风化壳,并在大型韧性剪切活动（提供热液运移通道）和基性脉岩侵入（提供热源和还原剂）等综合因素作用下运移、富集成矿。     

东天山-北山造山带中大型韧性剪切带属性及形成演化时限与过程

塔里木盆地北缘的东天山-北山造山带中发育多条近E-W走向的大型韧性剪切带,它们构成了造山带中不同地体单元的主要边界,是碰撞造山及造山后的产物。本文在野外调查基础上,通过微观/宏观构造、几何学/运动学/动力学/年代学相结合的研究、厘定了东天山北山造山带中的7条大型韧性剪切带,阐述了剪切带的延伸、规模、剪切变形特征、变形条件以及形成与演化时限。并讨论了这7条不同类型韧性剪切带的形成过程以及东天山和北山古生代造山过程中所起的重要作用。     

剪切指向转换的韧性剪切带——中国大陆科学钻探工程(CCSD)主孔中韧性剪切带(深度2010～2145m)的EBSD特征及运动学研究

位于苏鲁超高压变质地体南部的中国大陆科学钻探工程(CCSD)主孔深度1596～2038m的榴辉岩段和2038～2500m的片麻岩段之间存在一条厚一百余米的韧性剪切带(深度2010～2145m).韧性剪切带由糜棱岩化退变榴辉岩、花岗质糜棱岩等强应变岩石组成,韧性剪切带的面理倾向SEE,倾角由上部平均52°向中、下部平均32°转变,拉伸线理产状与面理倾向近一致,是220～200Ma期间折返应变的产物.糜棱岩化退变榴辉岩和花岗质糜棱岩的显微构造与石英晶格优选方位显示了折返阶段早期自SEE向NWW逆冲剪切指向以及后期自NWW向SEE正滑剪切指向转化的应变行为.CCSD主孔2010～2145m韧性剪切带的形成与它位于以榴辉岩为主的岩性.构造单元与其下以片麻岩为主的岩性.构造单元的界线附近有密切联系.第一期超高压阶段南北向韧性剪切作用形成的叶理、拉伸线理产状及相关的岩石类型与第二期、第三期阶段SEE-NWW向折返变形明显不同.     

Structural and textural development in Singhbhum shear zone,eastern India

The rocks within the Singhbhum shear zone in the North Singhbhum fold belt, eastern India, form a tectonic melange comprising granitic mylonite, quartz-mica phyllonite, quartz-tourmaline rock and deformed volcanic and volcaniclastic rocks. The granitic rocks show a textural gradation from the least-deformed variety having coarse-to medium-grained granitoid texture through augen-bearing protomylonite and mylonite to ultramylonite. Both type I and type II S-C mylonites are present. The most intensely deformed varieties include ultramylonite. The phyllosilicate-bearing supracrustal rocks are converted to phyllonites. The different minerals exhibit a variety of crystal plastic deformation features. Generation of successive sets of mylonitic foliation, folding of the earlier sets and their truncation by the later ones results from the progressive shearing movement. The shear sense indicators suggest a thrust-type deformation. The microstructural and textural evolution of the rocks took place in an environment of relatively low temperature, dislocation creep accompanied by dynamic recovery and dynamic recrystallization being the principal deformation mechanisms. Palaeostress estimation suggests a flow stress within the range of 50–190 MPa during mylonitization.     

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.     

中国阿尔泰造山带南缘额尔齐斯断裂带的构造变形及意义

额尔齐斯断裂是中亚造山带中的一条重要深大断裂,对于额尔齐斯断裂运动性质一直有着走滑断层、逆冲断层和压扭性断层等不同看法.本文在中国阿尔泰造山带南缘开展了详细的构造地质学工作,研究结果表明,额尔齐斯断裂及其次级断裂组成额尔齐斯断裂带.额尔齐斯断裂带在中国境内是一条宽约20 ～ 40km,长约400km,经受不同程度构造作用的强应变带,剪切作用影响范围遍布整个中国阿尔泰造山带南缘.额尔齐斯断裂带经历了左行走滑和右行走滑两个阶段.结合前人有关韧性剪切带成因型金矿、同构造岩体侵位与变形关系及对变质岩石40Ar/39Ar年代学研究,本文认为额尔齐斯断裂带的左行走滑构造形成于早二叠世(283～275Ma).早二叠世之后,额尔齐斯断裂带叠加了右行走滑事件,其活动时限可能为晚二叠世(260 ～ 245 Ma),其规模远远小于前期的左行走滑构造.额尔齐斯断裂带走滑活动性质的确定,为二叠纪北疆及整个中亚造山带造山后调整过程中不同的构造方式提供了佐证.     

大蒲柴河地区韧性剪切带特征

大蒲河地区地处龙岗地块北缘活动带内，发育四条规模较大的韧性剪切带。韧性剪切带总体呈北西向平行带状展布，分别形成于不同时期，发育在不同的地质体中。其运动学特征以左旋斜滑为主，兼有左旋斜冲和右旋斜冲特征，均为地壳中部层次绿片岩相条件下动力变质作用的产物。     

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。