第13章韧性剪切带课件.ppt

1、2022-6-8构造地质学构造地质学郝建民主讲郝建民主讲1第十三章第十三章 韧性剪切带韧性剪切带2022-6-8构造地质学构造地质学郝建民主讲郝建民主讲2本章主要内容本章主要内容一、剪切带与韧性剪切带的概念一、剪切带与韧性剪切带的概念二、韧性剪切带的特点二、韧性剪切带的特点三、糜棱岩的特点三、糜棱岩的特点四、韧性剪切带运动方向的判别标志四、韧性剪切带运动方向的判别标志2022-6-8构造地质学构造地质学郝建民主讲郝建民主讲3一、剪切带与韧性剪切带的概念一、剪切带与韧性剪切带的概念1 1剪切带的基本类型剪切带的基本类型 剪切带是平面状或剪切带是平面状或曲面状的高剪切应曲面状的高剪切应变带，其长宽

2、比至变带，其长宽比至少大于少大于5151。脆性剪切带脆韧性剪切带韧脆性剪切带韧性剪切带2022-6-8构造地质学构造地质学郝建民主讲郝建民主讲4 剪切带的概念剪切带的概念 长宽比至少大于长宽比至少大于5 51 1的平面状或曲面状的平面状或曲面状强剪应变带强剪应变带。 强剪应变带强剪应变带2022-6-8构造地质学构造地质学郝建民主讲郝建民主讲5脆性剪切带脆性剪切带Photo: Martin Miller2022-6-8构造地质学构造地质学郝建民主讲郝建民主讲6韧性剪切带韧性剪切带2022-6-8构造地质学构造地质学郝建民主讲郝建民主讲7S S形雁列脉形雁列脉韧脆性剪切带韧脆性剪切带2022-6

3、-8构造地质学构造地质学郝建民主讲郝建民主讲8韧性断层与脆性断层的区别韧性断层与脆性断层的区别脆性断层脆性断层滑动集中滑动集中在在断面断面断面断面明显明显位移位移显著显著韧性断层韧性断层沿无数沿无数微细微细滑面滑移滑面滑移断面为断面为带带断面未破断面未破错而似连错而似连2022-6-8构造地质学构造地质学郝建民主讲郝建民主讲9韧性断层：滑面多而微细韧性断层：滑面多而微细 断面未破错而似连断面未破错而似连2022-6-8构造地质学构造地质学郝建民主讲郝建民主讲102 2韧性剪切带韧性剪切带 岩石在塑岩石在塑性状态下发性状态下发生连续变形生连续变形的狭窄高剪的狭窄高剪切应变带。切应变带。X剪应变距

4、剪切带边缘的距离原始状态韧性剪切韧性剪切带示意图带示意图2022-6-8构造地质学构造地质学郝建民主讲郝建民主讲11二、韧性剪切带的特点二、韧性剪切带的特点1 1韧性剪切带的几何类型韧性剪切带的几何类型剪切带剪切带外的岩外的岩石受到石受到均匀应均匀应变变(D(D、E E、F)F)原始状态不均匀简单剪切不均匀的体积变化 不均匀简单剪切与不均匀体积变化之联合均匀应变与不均匀 简单剪切之联合均匀应变与不均匀 体积变化之联合均匀应变、不均匀简单剪切与 不均匀体积变化之联合ABDECF2022-6-8构造地质学构造地质学郝建民主讲郝建民主讲122 2韧性剪切带的基本特征韧性剪切带的基本特征具有具有“断断

5、而未破，而未破，错而似连错而似连”的特点，的特点，发育特征发育特征的糜棱岩的糜棱岩。X剪应变距剪切带边缘的距离原始状态2022-6-8构造地质学构造地质学郝建民主讲郝建民主讲133 3韧性剪切带内的岩石变质与变形韧性剪切带内的岩石变质与变形（1 1）发育特征的动力变质岩糜棱岩发育特征的动力变质岩糜棱岩 糜棱岩（糜棱岩（mylonite）这一术语是）这一术语是Lapworth于于18851885年提出的，用以描述沿断层发育的一种细粒的、具强年提出的，用以描述沿断层发育的一种细粒的、具强烈面理化的烈面理化的断层岩断层岩。 糜棱岩的特点：糜棱岩的特点： 与原岩相比，粒度显著减小；与原岩相比，粒度显著

6、减小； 具增强的面理和（或）线理；具增强的面理和（或）线理； 发育于狭窄的强应变带内；发育于狭窄的强应变带内； 岩石中至少有一种主要的造岩矿物发生了岩石中至少有一种主要的造岩矿物发生了明显的塑性变形。明显的塑性变形。2022-6-8构造地质学构造地质学郝建民主讲郝建民主讲14糜棱岩的分类糜棱岩的分类糜棱岩糜棱岩碎片或矿物晶粒碎片或矿物晶粒粒径粒径(mm)(mm)基质比例基质比例(%)(%)初糜棱岩初糜棱岩2250%50%眼球状糜棱岩眼球状糜棱岩0.10.12 250509090糜棱岩糜棱岩0.10.10.010.019090100100超糜棱岩超糜棱岩0.010.01超塑性糜棱岩超塑性糜棱岩0

7、.0050.005变余糜棱岩变余糜棱岩颗粒生长明显颗粒生长明显2022-6-8构造地质学构造地质学郝建民主讲郝建民主讲15糜棱岩一般形成于中、下地壳层次糜棱岩一般形成于中、下地壳层次大大型型断断裂裂带带的的双双层层结结构构模模式式未固结断层泥及角砾发育区 固结的碎裂岩系 发育区 糜棱岩系列及变余糜棱岩 发育区脆性断裂与韧性 剪切带过渡带250350C13-()变形深度2022-6-8构造地质学构造地质学郝建民主讲郝建民主讲16糜棱岩糜棱岩花岗闪长岩花岗闪长岩2022-6-8构造地质学构造地质学郝建民主讲郝建民主讲17糜棱岩举例糜棱岩举例天山胜利达坂地区的长英质眼球状糜棱岩天山胜利达坂地区的长英

8、质眼球状糜棱岩2022-6-8构造地质学构造地质学郝建民主讲郝建民主讲18初糜棱岩初糜棱岩（基质（基质0 01010）2022-6-8构造地质学构造地质学郝建民主讲郝建民主讲192022-6-8构造地质学构造地质学郝建民主讲郝建民主讲20眼球状糜棱岩眼球状糜棱岩 （基质（基质10105050）2022-6-8构造地质学构造地质学郝建民主讲郝建民主讲21眼球、条带状糜棱岩眼球、条带状糜棱岩 （基质（基质10105050）2022-6-8构造地质学构造地质学郝建民主讲郝建民主讲22眼球状糜棱岩眼球状糜棱岩 （基质（基质10105050）2022-6-8构造地质学构造地质学郝建民主讲郝建民主讲23糜

9、棱岩糜棱岩（基质（基质50509090）2022-6-8构造地质学构造地质学郝建民主讲郝建民主讲242022-6-8构造地质学构造地质学郝建民主讲郝建民主讲25千糜岩千糜岩2022-6-8构造地质学构造地质学郝建民主讲郝建民主讲26变余糜棱岩变余糜棱岩2022-6-8构造地质学构造地质学郝建民主讲郝建民主讲272022-6-8构造地质学构造地质学郝建民主讲郝建民主讲28（2 2）韧性剪切带内特征的线理与褶皱变形）韧性剪切带内特征的线理与褶皱变形韧韧性性剪剪切切带带的的拉拉伸伸线线理理拉伸线理拉伸线理运运动动方方向向（一般是（一般是A A型线理）型线理）2022-6-8构造地质学构造地质学郝建民

10、主讲郝建民主讲29韧性剪切带内特征的褶皱韧性剪切带内特征的褶皱鞘褶皱鞘褶皱韧性剪切带中大部分褶皱的褶轴与拉伸线理方向韧性剪切带中大部分褶皱的褶轴与拉伸线理方向大致平行，大致平行，A A型褶皱型褶皱。A型褶皱B型褶皱A型褶皱A型褶皱L LL LL LL L韧性剪切带韧性剪切带中的褶皱示中的褶皱示意图意图L L是拉伸线理是拉伸线理2022-6-8构造地质学构造地质学郝建民主讲郝建民主讲30桐柏山长英质片麻岩夹角闪岩中的鞘褶皱桐柏山长英质片麻岩夹角闪岩中的鞘褶皱2022-6-8构造地质学构造地质学郝建民主讲郝建民主讲31山东胶南群片麻岩中的鞘褶皱山东胶南群片麻岩中的鞘褶皱2022-6-8构造地质学构

11、造地质学郝建民主讲郝建民主讲32鞘褶皱鞘褶皱(YZ(YZ面）面）Z ZY Y2022-6-8构造地质学构造地质学郝建民主讲郝建民主讲33北京西山灰岩中的北京西山灰岩中的A A型褶皱型褶皱2022-6-8构造地质学构造地质学郝建民主讲郝建民主讲34 韧性剪切带内的新生面理韧性剪切带内的新生面理SCSC组构组构 S S面理面理是由矿物或矿物集合体的优是由矿物或矿物集合体的优选方位平行于剪切带的应变椭球体选方位平行于剪切带的应变椭球体XYXY面面而形成的面理，也称剪切带内面理；而形成的面理，也称剪切带内面理； C C面理面理是糜棱岩面理。是糜棱岩面理。（3 3）韧性剪切带中的流体作用）韧性剪切带中的

12、流体作用 表现在变质作用、钾交代作用、脱硅作表现在变质作用、钾交代作用、脱硅作用、碳酸盐化作用，以及长英质条带、硅质用、碳酸盐化作用，以及长英质条带、硅质条带的生成等。条带的生成等。2022-6-8构造地质学构造地质学郝建民主讲郝建民主讲35S-CS-C面理面理S-CS-C面理（两种面理组合）：面理（两种面理组合）： S S面理面理: : 剪切带内的面理，平行带内应变椭球体的剪切带内的面理，平行带内应变椭球体的XYXY 面，呈面，呈S S 型展布型展布 C C面理面理: : 糜棱岩面理，糜棱岩面理，平行剪切带边界平行剪切带边界相间相间排列的小型剪切带排列的小型剪切带 2022-6-8构造地质学

13、构造地质学郝建民主讲郝建民主讲36S SC C面理面理 ( (组构组构) )S S面面C C面面2022-6-8构造地质学构造地质学郝建民主讲郝建民主讲37三、韧性剪切带运动方向的确定三、韧性剪切带运动方向的确定韧性剪切带中指示剪切方向的各种构造标志图解韧性剪切带中指示剪切方向的各种构造标志图解剪切碎裂造成的碎块旋转剪切碎裂造成的碎块旋转先期面理韧性牵引和旋转先期面理韧性牵引和旋转变形标志体旋转变形标志体旋转片内不对称褶皱及其倒向片内不对称褶皱及其倒向微型剪切或微型剪切或C C条带条带小型剪切带和伸展褶劈理小型剪切带和伸展褶劈理剪切的残斑剪切的残斑张性破裂造成的张性破裂造成的碎块旋转旋转碎块旋

14、转旋转旋转碎屑周围的不对称拖尾旋转碎屑周围的不对称拖尾非旋转碎屑周围的非旋转碎屑周围的不对称拖尾不对称拖尾动态重结晶的石英组构动态重结晶的石英组构云母鱼云母鱼石英石英C C组构的不对称性组构的不对称性2022-6-8构造地质学构造地质学郝建民主讲郝建民主讲38S S形标志层形标志层不对称褶皱不对称褶皱鞘褶皱鞘褶皱S SC C面理面理云母鱼云母鱼型残碎斑晶型残碎斑晶型残碎斑晶型残碎斑晶压力影压力影书斜式构造书斜式构造2022-6-8构造地质学构造地质学郝建民主讲郝建民主讲39 平行平行层面的层面的剪切作用剪切作用，导致岩层弯曲旋转，导致岩层弯曲旋转，形成形成 不对称褶皱，不对称褶皱，小轴面小轴面

15、与岩层面的与岩层面的锐夹角锐夹角指向指向对盘对盘运动方向运动方向糜棱岩中的不对称小褶皱糜棱岩中的不对称小褶皱2022-6-8构造地质学构造地质学郝建民主讲郝建民主讲40云母鱼（云母鱼（mica fish）2022-6-8构造地质学构造地质学郝建民主讲郝建民主讲41云母鱼云母鱼2022-6-8构造地质学构造地质学郝建民主讲郝建民主讲42旋转碎斑或变斑系旋转碎斑或变斑系2022-6-8构造地质学构造地质学郝建民主讲郝建民主讲43雪球构造（雪球构造（Snowball）岩石中的岩石中的“风火轮风火轮”: : 石榴子石石榴子石中中MnMn含量分别图，从红到兰含量分别图，从红到兰MnMn含量降低由含量降低

16、由MnMn含量变化图指示含量变化图指示的石榴子石生长与旋转历史的石榴子石生长与旋转历史 旋转是世界上普遍的物理现象，星系在旋转旋转是世界上普遍的物理现象，星系在旋转, ,地球在旋转，固体地核在旋转、地球在旋转，固体地核在旋转、液体地核在旋转，地幔也在旋转（对流）。固态地壳的旋转相对难些，主要发生液体地核在旋转，地幔也在旋转（对流）。固态地壳的旋转相对难些，主要发生在剪切带特别是大型韧性剪切带中，岩石内立方对称晶系的石榴子石在逐渐生长在剪切带特别是大型韧性剪切带中，岩石内立方对称晶系的石榴子石在逐渐生长的过程中把正在旋转的面理或线理不断裹进体内，真实地记录了岩石在漫长的地的过程中把正在旋转的面理

17、或线理不断裹进体内，真实地记录了岩石在漫长的地质历史中的旋转过程。那些依次被旋裹进入石榴子石体内和那些尚留在其体外的质历史中的旋转过程。那些依次被旋裹进入石榴子石体内和那些尚留在其体外的面理，构成面理，构成“风火轮风火轮”的旋光。既作旋转，于是必有了的旋光。既作旋转，于是必有了“风风”；旋转发生在；旋转发生在400400C C以上温度，故叫它以上温度，故叫它“风火轮风火轮”非常确当。非常确当。 2022-6-8构造地质学构造地质学郝建民主讲郝建民主讲44显微镜下岩石中的“风火轮” 2022-6-8构造地质学构造地质学郝建民主讲郝建民主讲45 雪球构造（雪球构造（Snowball）野外肉眼可见岩

18、石中的“风火轮”2022-6-8构造地质学构造地质学郝建民主讲郝建民主讲46多米诺骨牌（书斜式构造）多米诺骨牌（书斜式构造）2022-6-8构造地质学构造地质学郝建民主讲郝建民主讲47书斜构造书斜构造( (安徽桐城安徽桐城) )2022-6-8构造地质学构造地质学郝建民主讲郝建民主讲48书斜构造书斜构造2022-6-8构造地质学构造地质学郝建民主讲郝建民主讲492022-6-8构造地质学构造地质学郝建民主讲郝建民主讲50逆冲型逆冲型剪切带剪切带2022-6-8构造地质学构造地质学郝建民主讲郝建民主讲51正断（滑覆）型剪切带正断（滑覆）型剪切带2022-6-8构造地质学构造地质学郝建民主讲郝建民

19、主讲52练习题练习题一、填空一、填空1 1、伸展构造是、伸展构造是-。2 2、按照裂谷发育的区域构造部位及其地质构造特征，可分为、按照裂谷发育的区域构造部位及其地质构造特征，可分为-、-和和-。3 3、逆冲推覆构造是由、逆冲推覆构造是由-。逆冲推覆构造主要产于。逆冲推覆构造主要产于-及其及其-是是-或或-的结果。的结果。4 4、逆冲推覆构造的组合型式有、逆冲推覆构造的组合型式有-、-、-、-四种。四种。5 5、走向滑动断层简称、走向滑动断层简称-，一般是指，一般是指- -，是两盘，是两盘-的构造。的构造。6 6、走向滑动断层的特征性构造是、走向滑动断层的特征性构造是-和和-。7 7、据剪切带的

20、几何产状和运动方式，剪切带的基本类型可分为、据剪切带的几何产状和运动方式，剪切带的基本类型可分为-、-和和-三种类型；三种类型；据剪切带发育的物理环境和变形机制的不同，可将剪切带划分为据剪切带发育的物理环境和变形机制的不同，可将剪切带划分为-、-、-三种类型。三种类型。 2022-6-8构造地质学构造地质学郝建民主讲郝建民主讲53练习题练习题二、思考题二、思考题1 1、剪切带、韧性剪切带与正断层、逆断层、剪切带、韧性剪切带与正断层、逆断层和平移断层之间的主要差别是什么？和平移断层之间的主要差别是什么？2 2、如何识别糜棱岩？、如何识别糜棱岩？3 3、如何判断韧性剪切带的剪切方向？、如何判断韧性剪切带的剪切方向？4 4、韧性剪切带一般形成于何种构造层次？、韧性剪切带一般形成于何种构造层次？5 5、韧性剪切带具有哪些基本特征？（答题要点：、韧性剪切带具有哪些基本特征？（答题要点：见教材见教材P211P211P218P218。）。）