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韌性剪切帶,地殼深部(大於10~15公里)普遍存在的具有強烈的塑性流變及旋轉應變特徵的面狀高應變帶。又稱韌性斷層。

1介紹

韌性剪切帶中沒有明顯的破裂面,但兩側岩石可發生明顯的剪切位移,韌性剪切帶內部及與圍岩之間的應變
韌性剪切帶地質示意圖

  韌性剪切帶地質示意圖

均呈遞進演化的關係。其小者可見於薄片中,大者寬數公里,延展可達上千公里。韌性剪切帶在造山帶、裂谷帶的形成中起著重要作用,並且與成礦作用關係密切。

2分類

按韌性剪切帶主界面(通過韌性剪切帶中心的葉理面)產狀及兩側相對運動狀況可分為:①主界面近直立兩側岩石相對水平移動的韌性平移型剪切帶;②上盤岩石相對下盤岩石作正向滑移的韌性正剪切帶;③上盤岩石相對下盤岩石作逆向滑移的韌性逆剪切帶;④岩石圈中不同物性岩層之間相對滑脫而形成的韌性滑脫型剪切帶。

3特徵

①幾何學特徵。韌性剪切帶屬於平面應變中的簡單剪切機制類型,即在應變橢球體中,X軸拉伸,Z軸縮短,Y軸不變併發生旋轉,而且符合富林指數(K)為1的特點: 剪切應變值和劈理面與剪切面夾角成反比。
韌性剪切帶公式

  韌性剪切帶公式

② 小構造特徵。韌性剪切帶中發育剪切成因的褶皺,在主界面附近常發育A型褶皺,還可以出現一種特殊的A型褶皺──鞘褶皺,是鑒別韌性剪切帶標誌之一;遠離主界面則為樞紐與拉伸線理相垂直的B型褶皺,在過渡地帶往往為AB型褶皺。韌性剪切帶中所發育的劈理為密集的透入性流劈理,其展布呈S形或反S形。位於流劈理面上的拉伸線理平行於應變橢球體最大拉伸軸 X方向,它是剪切方向在劈理面上的投影,可用來表示剪切運動矢量,是韌性剪切帶中重要的線狀構造。在造山帶中大型韌性推覆剪切帶中拉伸線理(見線理)的方向往往垂直於造山帶走向(見圖)。
③ 運動學標誌。在平行拉伸線理 (X)、垂直於劈理面(XY面)的XZ面上顯示出剪切應變的不對稱性。如S型雲母魚,不對稱結晶尾,不對稱壓力影,雪球構造及糜
韌性剪切帶

  韌性剪切帶

棱岩中S-C構造等,它們可作為判斷剪切運動方向的重要標誌。
④ 組構特徵。韌性剪切帶岩石由於遭受剪切應變,使礦物因顆粒旋轉而形成明顯的優選方位,具單斜組構對稱特點。可利用組構方位與動力系統的關係來判斷剪切運動方向。以常見的石英為例,在剪切帶中存在兩種類型的組構:〈C〉軸不對稱組構,即 (0001)底面低溫(小於350℃)組構及〈A〉軸不對稱組構,即(10ī0)或(10娛1)柱面或棱面高溫(大於350℃)組構。
⑤ 糜棱岩。往往發育在韌性剪切帶中心部位。
⑥ 同變形變質作用。在低溫高剪切應變下,韌性剪切帶內可產生同變形的高、中壓變質礦物如藍閃石、硬柱石、黑硬綠泥石、多硅白雲母等,在阿爾卑斯、挪威加里東造山帶及中國大別山還發現了地殼內罕見的超高壓變質礦物──柯石英。在韌性剪切帶發育後期由於水熱蝕變而發生退變質作用,造成從中心往邊部的倒置變質現象。
⑦ 剪切熱及機械作用特徵。剪切應力聚集可以產生大量的熱,而溫度升高又反過來軟化岩石。因此,剪切作用可造成強韌性域及熱能聚集,並導致地殼局部熔融及岩漿產生,在剪切過程中機械滑移及熱作用是交替進行的。

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