第二十五讲 韧性剪切带

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1、第二十五讲韧性剪切带1.几个基本概念1.1变形分解作用和应变局部化现象（作用）在应力作用下，由于物体（或岩石体）内部结构和构造的不均一性，导致物体（或岩石体）的变形首先出现或集中发生在物体内某些薄弱的部位或缺陷位置上，从而造成变形分解作用，其结果将出现应变局部化现象。应变局部化现象的构造表现如下：A、构造透镜体的普遍存在B、剪切构造带（剪切带）的长期和多期活动1.2剪切带的概念长宽比至少大于5:1的平面状或曲面状高剪切应变带（图25-1）。1.3剪切带的基本类型（1）依据剪切带的几何产状和运动方式的不同，可将其分：平移（走滑）型剪切带、

2、逆冲（推覆）型剪切带和正断（滑覆）型剪切带等三种类型。图25-1剪切带（2）依据剪切带发育的物理环境和变形机制的不同，可将其分为三种基本类型（图25-2）：A、脆性剪切带（断层或断层带）存在一个或多个不连续界面，带内岩石发生脆性破裂变形。B、脆－韧性剪切带图25-2剪切带类型存在不连续界面，带内岩石既表现出发生了塑性变形的特点，又存在脆性变形的现象。C、韧性剪切带岩石在塑性状态下发生连续变形形成的狭窄高剪切应变带。不存在不连续界面或破裂面，带内岩石发生塑性变形。具有“断而未破，错而似连”的特点。1.4韧性变形与塑性变形韧性变形：指连续的

3、流动变形。包括碎裂流动和塑性流动变形。塑性变形：指晶格尺度上发生的导致矿物晶体出现连续变形的一种变形行为。2.韧性剪切带内的岩石变形特征2.1先存面状构造的褶皱变形（幻灯）A、鞘褶皱（图25-3）B、A型褶皱（图25-3）图25-3褶皱变形2.2新生的面理和线理（幻灯）A、S－C面理（图25-4）B、矿物生长线理和拉伸线理2.3新生岩石－糜棱岩图25-4S－C面理A、概念及其特征糜棱岩的4个基本特征是：①与原岩相比，粒度显著减小；②具增强的面理和(或)线理；③发育于狭窄的强应变带内;④岩石中至少有一种主要矿物发生了明显的塑性变形。B、分

4、类（表25-1）表25-1.石英-长石质岩石圈断层岩分类简表固结程度未固结的固结的无新生重结晶作用基质中普遍发生重结晶作用基质比例碎块、碎片或矿物晶粒大小mm>5断层角砾（可见角砾含量>30%）断层泥（可见角砾含量<30%）碎裂岩系列糜棱岩系列初角砾岩准塑性糜棱岩初糜棱岩变余糜棱岩（基质中重结晶颗粒普遍增大）0-10%2-5角砾岩0.1-2初碎裂岩眼球状糜棱岩10-50%0.01-0.1碎裂岩糜棱岩50-90%<0.01超碎裂岩超糜棱岩90-100%<0.005假玄武玻璃超塑性糜棱岩变质级别未变质很低低中高深度(km)0—————5——

5、—————10————15———————20———25温度压力P、T增加方向—————————————————————————注：据Marshak和Mitra(1988)的断层岩分类方案（引自游振东和索书田等，1991，P.69）修改。3.韧性剪切带内岩石的应变特征和位移特点3.1应变特征（图25-5）A、从剪切带边界向其中心，剪应变逐渐地增大，其值由零变成最大。并可由下式求得：g=2/tan2q（1）其中，q为剪切带内新生面理与剪切带边界或中心线之间的夹角。B、应变椭球体的XY面与剪切带边界之间的夹角q从剪切带边界向剪切带中心由大逐渐

6、变小，即由45°逐渐向0°方向转变。图25-5应变特征3.2位移特点（图25-6）韧性剪切带的总位移是由带内各点的不同位移分量逐渐累积。可由下式求得：S=ò0xgdx（2）其中：x是剪切带的宽度，g是剪应变的大小。图25-6位移特点4.韧性剪切带剪切运动方向的确定4.1运动学标志（图25-7）4.2剪切运动方向的判别和确定（图25-7）5.剪切带的流变学模型（图25-8）图25-7运动学标志图25-8剪切带的流变学模型