皖南天井山地区大型韧性剪切带特征及EBSD石英组构分析

证明璜茅-五城-屯溪韧性剪切带的存在能证实前人的推断和认识,为区域构造研究特别是皖浙赣断裂的研究提供研究资料,也能为区域内金矿找矿提供新的找矿方向。针对皖南天井山地区璜茅-五城-屯溪韧性剪切带进行的剖面地质研究,结果显示,璜茅-五城-屯溪韧性剪切带为大型韧性剪切带,在研究区内总体呈喇叭状展布,宽约2km~5km,向NE发散,向SW收敛。并在元古代中形成了大型的A型褶皱。宏观上强弱分带明显,以元古代地层和晋宁期岩体的接触带为最强应变带,发育超糜棱岩,应变强度向两侧逐渐减弱,在弱应变带发育糜棱岩化千枚岩和初糜岩。微观上,韧性变形显微构造发育较好,以发育旋转碎斑、压力影和石英的膨突动态重结晶为主,其韧性变形机制为中低温条件下的位错滑移、碎裂流动以及扩散物质迁移。EBSD对韧性剪切带的石英组构分析显示,石英以菱面{10-11}a和底面{0001}a滑移为主,变形温度为中低温(400℃~550℃)及低温(400℃)。宏微观运动学特征和石英组构特征显示韧性剪切带至少经历了两次活动。塑性变形机制和EBSD石英组构显示韧性剪切带变质相为低绿片岩相-高绿片岩相,局部可达低-中角闪岩相。     

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.      

桂东北地区鹰扬关韧性剪切带的厘定及其构造意义

论文通过宏-微观构造、磁组构、热液锆石和石英EBSD组构等,厘定鹰扬关韧性剪切带并讨论其构造意义。鹰扬关韧性剪切带具有宏-微观韧性变形组构,发育糜棱岩、拉伸线理、S-C组构、旋转碎斑系、书斜构造、压力影和石英的动态重结晶等。磁组构和宏-微观构造表明,鹰扬关韧性剪切带呈NNE向延伸超过40 km,宽2.5～8 km。糜棱C面理的极密点产状127°∠50°;磁面理的极密点产状107°∠83°。宏-微观构造研究表明,鹰扬关韧性剪切带具有早期左旋逆冲剪切,晚期右旋正滑剪切的运动学性质。石英EBSD组构表明,鹰扬关韧性剪切带具有晚期中低温变形(400～550℃)叠加于早期中高温变形(550～650℃)的特征。年代学研究表明,鹰扬关韧性剪切带早期左旋逆冲剪切的时代为(441.1±2.3)Ma,晚期右旋正滑剪切的时代应晚于420 Ma,区域构造应力由挤压转为伸展的时限为420 Ma。在磁组构、石英EBSD组构和热液锆石定年的基础上,结合区域地质资料,认为鹰扬关韧性剪切带形成于华夏陆块自SE向扬子陆块造山挤压的构造背景。早期造山挤压,产生压扁型应变和中高温左旋逆冲剪切;晚期造山后伸展,产生拉伸型应变和...     

嫩江—八里罕断裂带岭下韧性剪切带变形特征

嫩江-八里罕断裂带位于东北地区中部、大兴安岭的东缘,为松辽盆地的西缘控盆断裂.断裂带传统认识上被认为是一条NNE向的深大断裂,其性质为正断层或拆离断层.笔者野外地质考察过程中,在断裂带中南段吉林省白城市岭下地区发现韧性剪切带,通过对该韧性剪切带构造要素系统测量和统计、显微构造观察、有限应变测量、石英组构EBSD(电子背散射衍射)分析和古应力值测量,明确了岭下剪切带变形程度为初糜棱岩-糜棱岩、石英组构以低温底面组构为主,滑移系为{0001},变形温度在400℃左右的变形特征,并初步认为嫩江-八里罕断裂带曾经历左旋走滑变形阶段;结合断裂带相关年代学资料,确定走滑时间为早白垩世中期(134～113 Ma),其形成机制与西太平洋伊泽纳崎板块向欧亚大陆俯冲的运动与NWW向NNW转向有关.     

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。     

西藏阿里札达韧性剪切带特征及其X光岩组分析

文中简述了西藏阿里札达盆地的地质背景、区域地层和札达韧性剪切带的基本特征。采用X射线衍射法对札达韧性剪切带中的石英、方解石和白云母等三种矿物,进行了X光岩组分析,确定了韧性变形岩石的组构特征、韧性剪切带的属性和变形岩石的应变类型,以及韧性剪切带形成时的温压条件。研究表明,韧性变形岩石均具不对称组构,反映韧性带属于南盘(下盘)俯冲型韧性剪切带,韧性变形是在高温、高压、低应变速率条件下发生的,处于>10km的地壳深度,岩石应变类型以压扁应变为主。     

胶东新城金矿床控矿构造变形环境：显微构造和EBSD组构约束

新城金矿床是典型的"焦家式"破碎带蚀变岩型金矿,矿体形态和规模都严格受到断裂破碎带控制,是探讨复杂构造-流体耦合成矿系统控矿构造变形环境研究的理想选区。断裂破碎带中构造岩既是构造变形行为的载体,也是相应变形环境的受体。论文在新城金矿详细露头构造解析的基础上,系统采集该矿床控矿断裂破碎带定向构造岩样品,进行显微构造和EBSD组构分析。研究区构造岩显微构造特征主要表现为韧性变形和脆性变形。韧性变形有波状消光、带状消光、亚晶粒、动态重结晶、核幔构造、丝带构造、碎(残)斑系、扭折带、变形纹、机械双晶、蠕英结构、云母鱼等;脆性变形有书斜构造和显微裂隙等。长石(残)斑系、扭折带、变形纹、蠕英结构和石英颗粒边界迁移动态重结晶、丝带构造等矿物变形特征表明断裂带成矿前以高温韧性变形为主;石英波状消光、亚晶粒、亚颗粒旋转和膨凸动态重结晶、方解石机械双晶、长石显微裂隙充填物等矿物变形反映成矿期兼有中低温韧性变形和脆性变形;压剪性穿晶裂隙则反映出成矿后主要是低温脆性变形。根据差应力、应变测量和EBSD组构分析,将新城金矿床控矿构造变形环境可以分为3个构造期:成矿前在NW-SE向挤压作用下发生韧-脆性左行剪切变形,600~700℃,差应力61.37~111.09MPa,应变测量轴比a/c为2.295~3.978,动态重结晶石英颗粒边界分维值为1.466~1.599,反映矿区为高温中高压高应变带变形环境,应变速率较大;成矿期为NW-SE向逐渐NEE-SWW向转变的挤压作用,发生压剪性脆性变形,200~500℃,差应力65.91~135.68MPa,应变测量轴比a/c为1.403~2.204,动态重结晶石英颗粒边界分维值为1.321~1.378,反映矿区成矿期为中低温中高压低应变带变形环境,反应速率较小;成矿后在NWW-SEE向挤压作用下发生压剪变形,150~300℃,反映低温低压脆性变形环境。     

长春东南劝农山地区早二叠世范家屯组岩石变形组构及流变学特征

劝农山地区位于长春市东南部,处于佳-伊断裂和西拉木伦河缝合带交汇处.详细野外调查发现,该区曾遭受强烈韧性剪切变形,剪切带内岩石普遍糜棱岩化,主要由下二叠统范家屯组（P₁f）钙质糜棱岩与侵入其中的燕山期花岗质糜棱岩组成,变形程度处于初糜棱岩至糜棱岩之间,多具有糜棱结构.岩石应变类型主要为压扁型应变,偏一般压缩,为L=S型构造岩,指示其形成于挤压型剪切带的构造环境.多种宏微观韧性剪切变形标志,指示明显的左行剪切运动.电子探针方解石-白云石地质温度计、方解石和石英EBSD组构特征、方解石e双晶形态以及石英长石变形行为等均显示岩石具有低温塑性流变特点,变形环境不超过绿片岩相.剪切带内应变速率偏高,应变集中带应变速率最大,在10-6.95~10-8.89之间,远离强变形带应变速率在10-9.25~10-12.17之间,糜棱岩化作用过程中差异应力下限应大致为51.27~65.46 MPa,代表剪切带糜棱岩化作用为低温中等强度应变,在稍快的应变速率条件下形成.压溶扩散和双晶滑移为劝农山韧性剪切带变形初期的主要变形机制,随着递进变形,逐渐以双晶滑移和晶内滑移为主,递进变形晚期,局部强变形域内发生了粒间滑移.劝农山韧性剪切带形成与早白垩世中晚期伊泽纳崎板块NNW向高斜度斜向俯冲于欧亚大陆之下有关,是佳-伊断裂带左旋走滑事件的局部表现.      

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...     

胶东焦家断裂带韧性变形特征

焦家断裂带晚期表现为强烈的脆性变形,但其早期则表现以糜棱岩组合、对称组构等为特征的韧性变形。应变测量和差应力估算表明:从焦家主断裂到望儿山支断裂的糜棱岩变形标志体有主轴比变小、K值增大、古应力值逐渐变小的趋势,韧性变形阶段差应力方向为NWW-SEE.焦家断裂带早期是在中温(300℃~500℃)、中等围压(0.27 GPa~0.49 GPa)条件下形成的以压扁作用为主的左行韧性变形带。      

东天山康古尔韧性变形带韧性挤压变形特征:以哈密黄山东地区为例

东天山康古尔断裂带和雅满苏断裂带之间石炭纪沉积-火山岩系中发育一条东西向韧性变形带，具两期性质不同的韧性变形，早期韧性挤压性质，晚期右行韧性剪切.对早期韧性挤压变形的宏观构造（糜棱面理、糜棱线理、对称石香肠构造、不对称褶皱等）和显微构造（压力影构造、布丁构造、动态重结晶、不同类型砾石变形特征等）特征做了详细的研究.糜棱岩中砾石有限应变Flinn图解判别岩石类型为L-S和SL型构造岩，三轴应变量的测量均揭示了一般压缩和少部分的平面应变类型.石英亚颗粒旋转重结晶及少量边界迁移重结晶，长石塑性变形、部分膨凸重结晶等变形特征；石英C轴组构揭示中温柱面 < a>和菱面 < a>滑移为主，后期叠加底面 < a>滑移.因此，推测早期韧性挤压变形温度范围在450~550℃.综合区域地质资料，康古尔变形带早期韧性挤压变形形成于300~290 Ma，塔里木板块和中天碰撞闭合后陆内南北挤压环境下.      

Strain and Crystallographic Fabric in Mesoscopic Ductile Shear Zones of Garhwal Himalaya

The MCT Zone of Bhagirathi valley of Garhwal Himalaya is characterized by numerous mesoscopic ductile shear zones. These shear zones are developed in response to nearly NNE-SSW maximum horizontal compression and provide an opportunity to study the variation in strain and crystallographic fabrics within the ductile shear zones.The grain shape and orientation of quartz under microscope reflect that strain is higher in the center and it progressively decreases towards the shear zone boundary. The preferred orientation of quartz c-axes across the shear zone suggests that the single girdle of the quartz c-axes are probably first developed at the shear zone boundary and become prominent in the center of shear zone with increase in the intensity of deformation. The strong crystallographic preferred orientation normal to foliation suggests that the internal deformation of the quartz might have taken place by dislocation creep mechanism exhibiting a non-coaxial deformation history.     

Heterogeneous constrictional deformation in a ductile shear zone resulting from the transposition of a lineation-parallel fold

We use new (micro-)structural, petrofabric, strain and vorticity data to analyze the deformation path in a mesoscopic quartz mylonite zone. The mylonite zone resulted from the complete transposition of a stretching lineation-parallel isoclinal fold. Symmetric cleft-girdle quartz c-axis fabrics were recorded in the middle domain, which occupies the inner limbs of the precursor isoclinal fold, while asymmetric cleft- and crossed-girdle fabrics were observed in the upper and lower domains that represent the outer limbs. Constrictional strain, with increasing k values towards the middle domain, is inferred from petrofabric and 3D strain data. Oblique grain shape fabrics yield vorticity estimates of 0.72–0.90 in the zone. However, in the middle domain, pure shear dominated deformation is suggested by orthorhombic crystallographic fabrics. Strain rate is constant throughout the zone; a strain decrease towards the zone center implies that deformation ceased earlier in the middle domain. The data indicates that fold transposition and subsequent mylonitization started as pure-shear-dominated constrictional deformation and progressively changed to simple-shear-dominated, plane strain. During this flow path the asymmetric quartz c-axis fabrics likely developed by depopulation of cleft-girdle maxima rather than from the synthetic rotation of fabric maxima itself.     

Fabric development during shear deformation in the Main Central Thrust Zone, NW-Himalaya, India

Quartz microfabrics and associated microstructures have been studied on a crustal shear zone—the Main Central Thrust (MCT) of the Himalaya. Sampling has been done along six traverses across the MCT zone in the Kumaun and Garhwal sectors of the Indian Himalaya. The MCT is a moderately north-dipping shear zone formed as a result of the southward emplacement of a part of the deeply rooted crust (that now constitutes the Central Crystalline Zone of the Higher Himalaya) over the less metamorphosed sedimentary belt of the Lesser Himalaya. On the basis of quartz c- and a-axis fabric patterns, supported by the relevant microstructures within the MCT zone, two major kinematic domains have been distinguished. A noncoaxial deformation domain is indicated by the intensely deformed rocks in the vicinity of the MCT plane. This domain includes ductilely deformed and fine-grained mylonitic rocks which contain a strong stretching lineation and are composed of low-grade mineral assemblages (muscovite, chlorite and quartz). These rocks are characterized by highly asymmetric structures/microstructures and quartz c- and a-axis fabrics that indicate a top-to-the-south sense that is compatible with south-directed thrusting for the MCT zone. An apparently coaxial deformation domain, on the other hand, is indicated by the rocks occurring in a rather narrow belt fringing, and structurally above, the noncoaxial deformation domain. The rocks are highly feldspathic and coarse-grained gneisses and do not possess any common lineation trend and the effects of simple shear deformation are weak. The quartz c-axis fabrics are symmetrical with respect to foliation and lineation. Moreover, these rocks contain conjugate and mutually interfering shear bands, feldspar/quartz porphyroclasts with long axes parallel to the macrosopic foliation and the related structures/microstructures, suggesting deformation under an approximate coaxial strain path.On moving towards the MCT, the quartz c- and a-axis fabrics become progressively stronger. The c-axis fabric gradually changes from random to orthorhombic and then to monoclinic. In addition, the coaxial strain path gradually changes to the noncoaxial strain path. All this progressive evolution of quartz fabrics suggests more activation of the basal, rhomb and a slip systems at all structural levels across the MCT.     

辽南金州拆离断层带中花岗质岩石的变形:显微构造、组构与年代学分析

花岗岩(脉)在中下地壳韧性剪切带中普遍发育,如何正确鉴别剪切带中剪切前、剪切期及剪切后花岗岩(脉)以及正确理解剪切过程中构造变形与岩浆作用之间的关系一直是一个重要课题。本文以辽南金州拆离断层带为研究对象,选取中部地壳伸展作用过程中具有不同变形表现的花岗岩(脉)开展宏观-微观构造观察、石英EBSD组构分析及锆石LA-ICP-MS年代学测试等工作,从而进一步丰富构造-岩浆关系判别准则。剪切前花岗岩(脉)多变形强烈且具有后期固态变形叠加在早期高温岩浆组构之上的特点,而剪切期的花岗岩由于侵位的时间不同,岩石的变形程度也会不同。剪切晚期侵入的岩脉遭受了较弱的晶内塑性变形,而剪切早期的岩脉可以显示岩浆流动或结晶后高温至中温固态变形。从组构特点上看,剪切前和剪切期花岗质岩石石英c轴组构大多表现为中高温组构叠加有低温组构的特点。剪切后的花岗质岩石仅发生微弱的晶内变形或未变形而显示低温或无规律的组构特征。对五个典型的样品进行年代学测试,其结果符合相应的期次划分类型。应用宏观构造、显微构造与组构分析,结合年代学测试综合分析,对于辽南变质核杂岩构造-岩浆活动性进行了精细划分,包括134~130Ma初始伸展阶段,130~115Ma峰期伸展与强烈岩浆活动阶段,以及115Ma前后伸展作用结束。     

江西武功山东区大型韧性剪切带的显微构造特征

武功山东区存在一条大型韧性剪切带。鞘褶皱倒向以及旋转变形构造(如S-C面理组构、旋转碎斑系、雪球构造和粒内显微破裂构造等)显示此剪切带为由南向北逆冲推覆性质。砾石、黄铁矿还原斑和石英斑晶的有限应变分析表明剪切带西段和东段岩石分别以收缩型椭球和压扁型椭球变形为特征。剪切带的主要变形时代是早古生代,可能与早古生代华夏陆块和扬子陆块之间的碰撞造山作用有关。     

晓天—磨子潭断裂的运动学涡度、应变速率及其大地构造意义

晓天—磨子潭断裂作为北大别带与北淮阳带的地表分界线,是大别造山带内重要的折返边界之一。本次工作在详细的野外观察、糜棱岩化过程中温-压条件的计算、糜棱岩中石英C轴组构分析等一系列工作的基础上,计算晓天—磨子潭断裂内同造山糜棱岩化过程的运动学涡度和应变速率。变形温-压条件指示糜棱岩形成于30~40km的深部,明显大于早白垩世以来的剥蚀深度,指示断裂带糜棱岩化过程发生于同造山折返过程中。涡度分析表明,断裂带的涡度值大于0.9,指示其变形以简单剪切变形为主,并说明大别造山带同造山晚期折返的驱动力表现为浮力。显微构造与石英C轴组构分析均指示了一致的上盘向NW的运动方式。断裂带同造山糜棱岩化过程的应变速率为10-10s-1左右,表明造山带峰期变质之后的折返过程是非常快速的。