庐山变质核杂岩基底拆离的变形特征及形成条件

庐山变质核杂岩具有典型的3层结构。拆离带是核部隆升过程中盖层滑脱、剪切变形而形成的,该拆离面是在北东向褶皱基础上叠加杂岩核部隆升作用而形成的波状起伏面。拆离带在核部以西发育倾向西向、南西向、北西向的面理和矿物生长线理,显示向西滑脱形成剪切拉伸变形的特征。拆离带岩石以糜棱岩和构造片岩为主,辅以碎裂岩和构造角砾岩。岩石变形特征表明其既具有韧性变形,也具有脆-韧性变形及脆性变形的特点。核部隆升引起的拆离变形作用,不仅形成了拆离带,还影响了拆离带以上盖层岩石,形成一个由拆离带向上由强变弱的变形域。这种规律性递变现象使庐山变质核杂岩具有垂向变形分层、水平变形分带的特点。拆离带中角闪石-斜长石矿物对计算得出的变质温度为653 ℃～694 ℃,压力为0.56～0.67 GPa。     

闽西大和坑-丰稔韧性剪切带基本特征及其形成机理探讨

大和坑—丰稔韧性剪切带,为目前发现的闽西南地区最古老的构造带。韧性剪切带断续展布长约52km,宽15.5km,呈NNE向“S”形。从剪切带边缘到中心依次发育糜棱岩化带、初糜棱岩带、糜棱岩带,超糜棱岩带;形变岩石以发育强化面理、拉伸线理、S_s-S_c组构、剪切褶皱、不对称残斑构造、不对称压力影构造、构造重结晶及粒内应变效应为主要特征;变形岩石的造岩矿物塑性变形具明显的递进变形特征;剪切带形成于晋宁运动时期的造山带构造环境,形成深度16.6—19.0km,古差应力4.5×10~8Pa,为简单剪切和压扁双重力学机制作用的右行平移韧性剪切带,剪切总位移大于20.7km。     

武功山北缘剥离断层、近水平韧性剪切带与伸展构造

武功山北缘的伸展构造结构完整,系由以脆性变形的上拆离盘及近水平的韧性剪切带为代表的变质核杂岩体所组成。上拆离盘组成于一系列的北倾犁式正断层系及拉张断陷盆地;变质核杂岩体的岩石以舌状—饼状褶皱、片理化、拉伸线理及条带状糜棱岩等近水平的韧性剪切变形为其特征。根据由伸展构造所控制的拉伸断陷盆地的沉积物时代来推测,武功山北缘的伸展构造可能发生于印支运动晚期。     

闽—粤东南沿海大陆边缘韧性剪切带的基本特征

东南沿海大陆边缘剪切带是西太平洋活动大陆边缘构造带的组成部分,它是一条具有多次活动的左旋韧性平移剪切带。在本剪切带中可以观察到3种类型的构造:（1）规模巨大的呈北北东—北东向展布的糜棱岩带以及山拉伸线理组成的线状构造带。它们在平面上有明显的从断目两侧向中心递进变形特征;（2）呈北东走向陡倾角的糜棱叶理（Sa）、应变滑劈理或破劈理（Sb）、小型剪切带（Sc）;（3）由西到东断层作用样式和断层岩具有明显的递进变化特点。西部（浅部）断层作用以脆性剪切滑动为主,其断层岩则由假玄武玻璃及镜面糜棱岩组成;中部断层作用以跪—韧性剪切为主,为断层泥—碎裂岩—超碎裂岩;东部(深部,以韧性剪切作用为主,其断层岩为暖棱岩—花岗糜桂片麻岩—眼球状糜棱岩系列。以上特点表明在本剪切带内透入性和非透入性变形之间有着密切的关系,反映出在变形过程中具有由韧性变形逐渐向脆性变形的发展趋势。     

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。     

辽东鞍山齐大山韧性剪切带运动学解析及形成机制

关于太古宙早期地壳演化构造机制的争论已经持续了数十年,其焦点主要集中于水平构造还是垂向构造两大经典构造模式的探讨.对于早期地壳构造演化方面的研究,将会有助于我们更好地理解早前寒武纪的地球动力学机制.本文对华北克拉通东北部鞍山地区花岗-绿岩带内齐大山韧性剪切带的构造变形特征进行了详细的解析,揭示了该区新太古代垂向构造作用样式.研究结果表明,齐大山韧性剪切带内花岗质岩石长英质矿物塑性拉长特征明显,条带状构造发育,面理向NWW方向陡倾,不对称组构特征和矿物拉伸线理产状指示向NWW的陡倾正滑移剪切作用.变形岩石中的长英质矿物均发育中低温显微变形特征,石英C轴电子背散射衍射（EBSD）组构分析揭示石英以菱面＜a＞和底面＜a＞滑移系为主,岩石经历了中低温非共轴变形.根据矿物的变形行为以及石英的结晶优选方位推测变形温度约为400~500℃,岩石变形特征以位错蠕变为主.有限应变分析结果表明,靠近铁矿带方向,构造岩类型由L=S构造岩过渡为LS构造岩,岩石应变强度呈明显增强趋势.运动学涡度测量结果显示齐大山韧性剪切带内大多数岩石样品的W_k值大于0.75,岩石形成于以简单剪切作用为主的一般剪切作用.对比花岗-绿岩带西侧的白家坟韧性剪切带,显示二者均具有相向的陡倾正滑移运动学特征,表明新太古代时期鞍山地区地壳构造演化模式以垂向构造作用为主.      

构造岩碳物质拉曼光谱温度计与石英组构对造山带热演化的约束:北喜马拉雅然巴片麻岩穹隆研究实例SCIEI北大核心CSCD

东西走向的北喜马拉雅片麻岩穹隆带位于喜马拉雅造山带核心,记录了造山演化和青藏高原隆升的变质与变形信息。对穹隆构造热结构及其变形历史的重建有助于揭示喜马拉雅造山过程。本次研究选取然巴片麻岩穹隆的各类构造岩开展微观构造解析、碳物质拉曼光谱温度估算(RSCM)和石英组构学(CPO)分析,对比该穹隆各构造层变质和变形温度及其变化。研究结果揭示然巴穹隆被上、下两条环形拆离断层分为三个构造层:下拆离断层以下为下构造层,其由核部淡色花岗岩和片麻岩组成;下拆离断层和上拆离断层之间为中构造层,由强烈韧性变形的低-中级变质的片岩和少量片麻岩组成;上拆离断层以上为上构造层,由板岩、千枚岩和少量片岩组成。碳物质拉曼光谱变质温度计估算结果显示下构造层和中构造层峰期变质温度为550~600℃,上构造层峰期变质温度400~550℃。各构造层韧性变形岩石内石英组构(CPOs)特征揭示:下构造层石英以柱面滑移为主,韧性剪切变形温度超过600℃;而从中构造层底部向上构造层,石英滑移系由柱面滑移逐渐转变为底面滑移为主,响应的变形温度由550℃逐渐降低为300~350℃。综合分析解释认为然巴穹隆新生代以来经历了四期构造变形,分别对应喜马拉雅造山演化四个阶段:始新世(约45Ma)地壳增厚,发生区域变质作用,变质峰期温度达600℃(如下构造层记录),由下构造层向幔部递减(500℃到300℃);在造山伸展阶段,伴随藏南拆离系北向韧性剪切作用以及晚期南北向裂谷的启动提供的东西向伸展环境导致晚中新世淡色花岗岩底辟就位(约8~7Ma),穹隆幔部岩石遭受接触变质作用改造,接触变质峰期温度为570℃。     

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。     

扬子板块西北缘碧口地块变形变质作用序列——松潘—甘孜造山带伸展垮塌事件的意义

碧口地块位于秦岭—大别、松潘—甘孜造山带与扬子板块的交汇部位。根据碧口地区各套地层构造变形样式的不同,将地层自下而上划分为三个构造地层单元:①新元古界基底杂岩,主要由新元古界碧口群火山岩系和横丹群浊积岩系组成,杂岩体核部变形较弱,边部发育韧性剪切变形,并以一条由超糜棱岩带组成的基底拆离断层为顶界,与上覆地层分隔。基底杂岩经历了蓝片岩相到硬柱石-钠长石-绿泥石相的变质作用。②古生界中间韧性流变层,由志留系—泥盆系的糜棱岩或千糜岩组成,岩层中发育多期构造面理(S1、S2、S3)和典型的固态流变构造,变质程度普遍达中绿片岩相。③中生界沉积盖层,包括碧口地块以北的三叠系关家沟组和小面积出露的侏罗系—白垩系,以脆性破碎带和小型脆性断层构造为主。拆离断层与各套构造地层中的韧性剪切和流变构造一同反映了区域性上盘向SSE剪切的几何学和运动学特征,证实了碧口地区中生代206~154Ma伸展垮塌事件的存在,从而建立了碧口地块的隆升模式。研究结果表明,松潘—甘孜在中生代造山作用后的区域伸展作用下形成了拆离断层和中地壳韧性流变层,造成了地层缺失和地壳减薄,基底杂岩在造山带的腹陆隆升并露出地表。     

藏南康马拆离断层的构造特征及其活动时代

藏南康马穹窿是北喜马拉雅片麻岩穹窿的经典代表,穹窿内发育上、下两条拆离断层并将穹窿分为三个构造层,其中上拆离断层分隔了上构造层未变质/轻微变质的特提斯喜马拉雅沉积岩系和中构造层的石榴石二云母片岩,而下拆离断层,即康马拆离断层,分隔了中构造层的石榴石二云母片岩和下构造层的片麻状二云母花岗岩。受康马拆离断层的影响,其上下两盘靠近拆离断层面处的岩石遭受强烈的韧性变形改造,形成了糜棱岩化石榴石二云母片岩和花岗质糜棱岩,宏观构造解析以及构造岩的显微构造分析表明,康马拆离断层经历了上盘向北的伸展拆离。本次研究采用40Ar/39Ar定年方法,选择拆离断层带内糜棱岩化石榴石二云母片岩中同变形新生白云母进行年代学测定,结果显示白云母40Ar/39Ar坪年龄为13.23±0.15 Ma,结合宏微观岩石矿物学分析,认为其代表了向北伸展拆离的变形时间,即康马拆离断层的活动时代,该时代与康马穹窿南部的藏南拆离系的活动时代一致,从年代学上暗示二者可能为同一条拆离断层,是在不同区域的出露,但该结论仍然需要更多地质、地球物理等方面的证据来证实。     

海南岛鹦歌岭白垩纪红盆中韧性剪切带的地质特征

鹦歌岭白垩纪红盆中的韧性剪切带由糜棱岩系列岩石组成,发育线理、面理和褶皱构造,具有拆离活动的运动学特征。变形差应力变化在27.2~66.2 MPa之间,变形温度高于500℃.近垂直的挤压和近水平的伸展显示剪切带的形成与深部岩浆上侵作用有关,对进一步认识海南岛燕山期构造岩浆作用以及岩浆侵位机制具有重要的地质意义。      

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.      

伸展剪切带体制中流体的平流:以科迪勒拉变质核杂岩为例

变质核杂岩中伸展剪切带的特征是外来未变质盖层系或上部岩板叠覆在高级变质的中部地壳岩石或下部岩板之上。这与碰撞带的典型构造型式,即上老下新的外来体堆叠构造明显不同。伸展剪切带(沿着这些带中地壳岩石受到拉伸并同时抬升),其标志为由韧性晶质塑性经韧性流动与颗粒破裂作用至纯碎裂变形,这反映了抬升过程中流动机制对温度与围压的依赖关系。在科迪勒拉变质核杂岩中,上部岩板与下部岩板的不同流动体制中有一条系统的分界沿伸展韧性剪切带或拆离断层出现。下部岩板角闪岩相韧性糜棱岩约550℃,由顺应(Compliance)全岩δ~(18)O值及糜棱岩与其母岩间矿物对δ~(18)O分馏显示出它是一个封闭体系。糜棱岩与其母岩的主元素与痕量元素丰度值也是等化学的。     

封面故事

湖南衡山岩体西缘界牌拆离断裂带的野外变形特征和韧性剪切作用显微组构特征。通过深入研究衡山变质核杂岩西侧拆离断层的结构和运动学特征,确认拆离断裂带经历了从深部韧性变形向浅部脆     

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。     

北大别穹隆变形组构一期或多期形成:来自韧性变形组构叠加数值模拟的证据

矿物拉伸线理和面理是研究岩石韧性变形运动学的基本要素。然而自然界许多应变带内拉伸线理和面理产状分布往往并不单一。如何正确认识这类变形组构,并利用这些组构开展构造变形分析至今仍备受争议。本文基于Eshelby理论,通过数值模拟,研究了岩石经历两期不同韧性变形后面理和拉伸线理的产状特征。模拟结果显示岩石经历两期构造变形时,岩石中的较软矿物仅能保留下最后一期构造变形运动学信息。这一认识得到了北大别穹隆内变形组构的支持。北大别穹隆内产状复杂的拉伸线理只记录了造山后伸展期变形。本次数值模拟结果对野外构造观察和分析以及确定构造变形时间具有指导意义。     

北喜马拉雅穹隆带雅拉香波穹隆的构造组成和运动学特征

雅拉香波穹隆构造位于北喜马拉雅穹隆带,由上、下两个拆离断层分割成3个构造层。下拆离断层以韧性变形为主,其下的糜棱状片麻岩和花岗岩体形成穹隆核部即下构造层;上拆离断层以脆性变形为主,其上为低级变质的西藏沉积岩系及基性岩墙群(上构造层);千糜岩和糜棱状片岩构成上、下两拆离断层间的中构造层。穹隆构造内经历3期运动,第1和第2期的线理具有统一的北北西—南南东倾伏向,前者仅保存于局部下构造层,代表上盘向南南东的运动学特征,为早期构造变形,成因尚待查明;第2期为穹隆内主导线理,代表穹隆统一的上盘向北北西的运动。第3期低透入性线理向穹隆外侧倾伏,代表垮塌下滑运动。雅拉香波穹隆下构造层与高喜马拉雅岩系相似,下拆离断层为主拆离断层,中构造层可能为西藏沉积岩系底部经拆离作用形成,所以下拆离断层可能是分割高喜马拉雅结晶岩系与西藏沉积岩系的藏南拆离系在北喜马拉雅的出露。雅拉香波穹隆早期(距今14.5Ma±)可能经历了沿藏南拆离系的北北西向拆离,后期(距今13.5Ma±)因岩浆底辟和剥蚀反弹而发生穹隆作用。     

美国北科罗拉多河北部流域第三纪大陆拉伸阶段变质核杂岩及拆离断层的成因

变质核杂岩的形成是主大陆拉张作用的结果,此时,受破裂和拉伸上地壳之下的中、下陆壳受到向外的拖拽,能够产生这种效应的运动带随着时、空而变化。下盘的变形岩石抬升经由不同变质和变形环境,从而产生了特征的(叠加)小型构造和微构造序列。运动带(movement zone)发生褶皱,一是由于下地壳发生弯曲上拱形成一个开阔基底顶,二是由于构造剥蚀(tectonic denudation)而引起均衡补偿(isostatic rebound),但也更可能是由于花岗岩在中部地壳的侵入导致局部均衡调整的结果。在深部,由主拆离断层派生出一系列分支序列,切除连续的拆离断层向上穿入并越过上部岩板底部的坚硬部分,同时,尽管由于运动多集中在下部岩板的近乎同一高度上而使得下切量有限,但拆离断层却也逐渐切入下岩板的较深部位。现时在变质核心杂岩中所观察到的拆离断层是相对年轻的特征,它们形成于这些地质体地质演化晚期过程中,而且在科迪勒拉伸展造山带中,切过缓倾主韧性剪切带顶端上部地壳的一系列低角度正断层中,它们是最晚的。铲形断层底部的切割能够解释一些难以置信的骨牌状断块及这些地体中所能观察到的其它构造关系。南内华达的科罗拉多河区,东南加利福尼亚以及西亚利桑那的拆离地体都能提供支持这个横式的证据,这些地区多世代的拆离断层展示出标志性的切除(excisement)和深切(incisement)几何特征。     

云蒙山变质核杂岩抬升过程中伸展拆离和岩浆底辟联合作用的证据

北京地区云蒙山变质核杂岩在白垩纪阶段抬升的早期,伴随着沿四合堂剪切带由北向南的拆离滑脱和大型花岗闪长岩的垂向侵位,晚期变形发生在花岗闪长岩岩基周边及其邻近围岩中,形成云蒙山剪切带,并伴随大量同构造的花岗岩和伟晶岩岩脉灌入。剪切带中所有的岩脉都随时间发生了不同程度的变形,较老的岩脉形成紧闭的圆柱状褶皱,枢纽与剪切带的线理和面理接近平行。岩脉与剪切带中L-S组构的平行化作用主要是由于这种转动的结果。岩脉的成分和长英指数随它们的变形程度发生变化,说明持续的岩浆分异作用与韧性剪切变形是同时发生的。云蒙山剪切带由岩浆底辟引起的上盘岩石重力所驱动,并不断得到同构造侵位岩脉的补充,起到存储和不断改造侵位岩脉的作用。早期伸展体制下形成的四合堂剪切带局部遭受云蒙山剪切带的改造或复合。该地区的岩石、构造和同构造岩脉的变形几何学和运动学证据表明,太古宙结晶基底的抬升是下部岩浆底辟与上部地壳伸展拆离共同作用的结果。     

东北地区新开岭－科洛杂岩变形规律与成因

新开岭－科洛杂岩位于中国东北地区的嫩江－黑河构造带中,其变形规律与成因一直是制约东北地区乃至邻区构造演化的关键问题之一.据详尽的野外调查,系统分析了岩石宏观糜棱面理、矿物拉伸线理、“A”型褶皱、不对称褶皱、眼球状旋转构造和显微书斜式、眼球状旋转等构造样式.构造解析及运动学分析反映杂岩带两侧整体分别向NW及SE向的伸展滑脱特征;杂岩带内黑云斜长片麻岩及侵入糜棱岩中的闪长玢岩锆石U-Pb（LA-ICP-MS）定年及区域对比研究结果显示,其韧性变形变质作用时代为中侏罗世（167 Ma）,变质峰期时限为170~163 Ma,中侏罗世晚期（163 Ma）暴露于地表.新开岭－科洛杂岩具上盘盖层、拆离韧性剪切带及下盘核杂岩3层式结构特征.核内为大面积分布的花岗岩类,地层时代远比核外地层偏新,并无“古老”的变质岩;拆离韧性剪切带变形温度约400~500℃,其变质强度达绿片岩相,后期发生明显退变质作用.新开岭－科洛岩浆核杂岩主要是在岩浆底侵、花岗岩岩体强力侵位引起地壳隆升的伸展构造背景下形成.