高级构造地质学课件.ppt

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1、第九章韧性剪切带Ductileshearzone一、引言(研究简史)RamsayandGraham,1970,Strainvariationinshearbelts.Sibson,1977,Faultrocksandfaultmechanisms.1979,西班牙国际剪切带会议Ramsay,1980,Shearzonegeometry:areview1981,美国Panrose会议Tullisetal,1983,significanceandpetrogenisesofmyloniticrocks.1986,加拿大,金矿国际讨论会1989,吴美德，‘含金剪切带型金

2、矿’郑亚东等，岩石有限应变测量及韧性剪切带,1985刘喜山等,变形变质作用及成矿,1992何绍勋等,韧性剪切带与成矿,1996翟裕生等，大型构造与超大型矿床，1997二、韧性剪切带的类型及产状剪切带:相对狭长的(长宽比>5）被低有限应变状态包围的面状或曲面状的强烈变形带。1按变形行为分的类型：脆性剪切带（断层）；韧性剪切带ductileshearzone两盘的位移由塑性流动完成，露头尺度上无不连续面，标志层可以在剪切带内追索，改变方向但不断裂，是结晶基底及变质条件下最常见的构造。片麻岩中变基性岩的韧性剪切带脆-韧性剪切带:A.两盘邻断层一定范围内具塑性变形的断层B

3、.脆－韧性剪切带：雁行式张裂脉列脆-韧性的过渡深度据Sibson,1977低级绿片岩相，正常地热梯度，挤压体制，长英质岩石石灰岩的实验结果据Heard（1960）对灰岩的实验结果：以发生破坏时达到3－5％的应变为脆－韧性过渡，地壳平均压力梯度27MPa/km，地热梯度25°C/km，干灰岩在压缩条件下为3.5km，拉伸下为15km。2、韧性剪切带的位移场：1)不均匀的简单剪切x’＝x+γyy’＝y2)不均匀的体积变化x’＝xy’＝（1＋Δ）yXY3)不均匀的体积变化加不均匀的简单剪切三种剪切带的应变轨迹A简单剪切B体积变化CA＋B均匀应变x’＝ax＋byy’＝cx

4、＋dy简单剪切x’’＝x’＋γy’y”＝y’4）加总体的均匀应变；及其组合（5，6）3剪切带的产状：逆、正、平移型剪切带的表现形式大型平移型韧性剪切带是地面上最容易观察到的剪切带。三、简单剪切带的几何关系baSander的运动学坐标系：a，b，cRamsay的应变主轴：A，B，CcABC简单剪切的基本特点简单剪切的卡片模型：简单剪切的坐标变换方程：x’=x+yy’=ya=1，b=，c=0，d=1γ＝tanψxy（x’,y’）（x,y）ψ简单剪切的应变椭圆参数tan2’=2/,0,’45°，γ∞，’0°tan2=-2/,0,45°，γ∞，90

5、°R=[2+2+(2+4)1/2]/2，1＋e1＝1/（1＋e3），e2＝0简单剪切带内线的角度变化cot’=cot+，’＜，γ∞，’0°αα’ψ四、简单剪切带的构造特征1,新生组构面理的方向与剪切带的夹角θ’tan2’=2/Scotland，外Hebrides岛变辉长岩中小型韧性剪切带Greenland花岗片麻岩中的剪切带2先存面状构造的变形方向的改变cotα’＝cotα＋γ厚度的改变　T＝t’/sinα’＝t/sinαt’＝t（sinα’/sinα）Moine变粒岩系中的韧性剪切带的被动褶皱剪切带中层的变形：非能干层与能干层的变形3先存线

6、状构造的变形A型褶皱和鞘褶皱的形成北京西山灰岩中的A型褶皱北京西山灰岩中的A型褶皱大别山变质岩中的A型褶皱桐柏山混合岩中的A型线理桐柏山混合岩中的线理桐柏山水帘洞长英质片麻岩夹角闪岩中的鞘褶皱山东胶南群片麻岩中的鞘褶皱鞘褶皱形成的另一种模式孤山口大理岩的鞘褶皱五、具体积变化的剪切带的几何特征1.围岩不变形的普通剪切带a=1,b=γ（1＋Δ）,c=0,d=（1＋Δ）tan2θ’＝2γ（1＋Δ）/[1＋γ2－（1＋Δ）2〕cotα’＝（cotα＋γ）/（1＋Δ）利用一条变形岩脉和剪切带中的片理方向可求γ及（1＋Δ）。利用二条变形岩脉可求γ及（1＋Δ）。cotα1’＝（

7、cotα1＋γ）/（1＋Δ）cotα2’＝（cotα2＋γ）/（1＋Δ）利用剪切带中的面理方向及应变轴比可求γ及（1＋Δ）。简单剪切γ和体积变化Δ不同时椭圆方位θ’和椭圆度R的变化曲线2.围岩也变形的普通剪切带利用两条岩脉变形求γ及（1＋Δ）。六、剪切运动方向的确定（一）宏观标志：拉伸线理的认识地质体形状的改变S形新生面理和面理产状的变化不对称褶皱鞘褶皱叠瓦状脉和雁列脉透镜体或残斑的拖尾南秦岭板岩（S）板理面上的拉伸线理南秦岭泥盆系中香肠构造显示拉伸线理桐柏山长英质糜棱岩的拉伸线理桐柏山混合岩中残留的拉伸线理2.地质体形状的改变3.面理方向指示运动方向桐柏山长英质

8、糜棱岩的面