变质岩区构造研究课件.ppt

1、一、一、变质岩区构造的基本特点变质岩区构造的基本特点（一）变质岩区构造有如下几个特点（一）变质岩区构造有如下几个特点（二）（二）变质岩层的成层构造变质岩层的成层构造（三）（三）叠加褶皱叠加褶皱（四）（四）韧性断层韧性断层二、二、变质岩区的构造解析变质岩区的构造解析（一）（一）变质岩区构造解析的内容和步骤变质岩区构造解析的内容和步骤（二）（二）变质岩区构造解析基础变质岩区构造解析基础地质制图地质制图（三）（三）变质岩区构造数据收集与分析变质岩区构造数据收集与分析（四）（四）区域构造模式的建立区域构造模式的建立 变质岩是三大岩类之一，在自然界有着广泛的分布，特别是前寒武变质岩是三大岩类之一，在自然

2、界有着广泛的分布，特别是前寒武纪区域变质岩，其出露面积几乎占大陆的纪区域变质岩，其出露面积几乎占大陆的17。其中蕴藏着十分丰富的矿。其中蕴藏着十分丰富的矿产资源，如铁、铜、金、铀、磷等矿产储量的产资源，如铁、铜、金、铀、磷等矿产储量的2/3以上都赋存在区域变质以上都赋存在区域变质岩中，而且多为大型特大型矿床。因此，鉴定区域变质岩的古构造型式，岩中，而且多为大型特大型矿床。因此，鉴定区域变质岩的古构造型式，研究各级构造对矿床、矿带的控制以指导矿产预测、勘查和评价，成为变研究各级构造对矿床、矿带的控制以指导矿产预测、勘查和评价，成为变质岩区构造研究的一个重要任务；另一方面，地球科学中的许多重大问题

3、，质岩区构造研究的一个重要任务；另一方面，地球科学中的许多重大问题，例如：岩石圈的结构分层和流变性质、深层岩石的构造变动、大陆莫霍面例如：岩石圈的结构分层和流变性质、深层岩石的构造变动、大陆莫霍面的性质、造山带的结构活动过程与动力学、早期地壳的构成和演化等等，的性质、造山带的结构活动过程与动力学、早期地壳的构成和演化等等，当代地球科学的前沿课题以及岩石学、地球化学和地层学的许多新概念、当代地球科学的前沿课题以及岩石学、地球化学和地层学的许多新概念、新内容都同变质岩区研究有着十分密切的关系。所以，变质岩区的构造研新内容都同变质岩区研究有着十分密切的关系。所以，变质岩区的构造研究已成为当代地质构造

4、研究工作者特别关注的课题，也是近年来构造地质究已成为当代地质构造研究工作者特别关注的课题，也是近年来构造地质学领域内发展最快的分枝学科之一。学领域内发展最快的分枝学科之一。对变质岩区的构造的认识长期以来存在两种对立的观点。对变质岩区的构造的认识长期以来存在两种对立的观点。一种观点认为：一种观点认为：变质岩区，尤其是古老的深变质杂岩区的构变质岩区，尤其是古老的深变质杂岩区的构造比沉积岩及火山岩区的构造简单得多，构造型式多为平缓褶造比沉积岩及火山岩区的构造简单得多，构造型式多为平缓褶皱或巨型单斜构造。而露头上所见到的复杂多样的小型褶皱并皱或巨型单斜构造。而露头上所见到的复杂多样的小型褶皱并不代表变

5、质岩区构造主体的面貌；不代表变质岩区构造主体的面貌；另一种观点认为另一种观点认为：变质岩区的构造不但形态、方位极其多样，：变质岩区的构造不但形态、方位极其多样，而且往往是多期变形的产物，它的形成和演化比沉积岩和岩浆而且往往是多期变形的产物，它的形成和演化比沉积岩和岩浆岩区的构造复杂得多，这种观点是目前的主流认识。变质岩区岩区的构造复杂得多，这种观点是目前的主流认识。变质岩区构造之所以复杂，主要是它的形成和演化经历了长构造之所以复杂，主要是它的形成和演化经历了长(多多)期的地期的地质历史进程和各种构造热事件，在每一次构造热事件过程质历史进程和各种构造热事件，在每一次构造热事件过程中都产生了一系列

6、新生的与变质作用有关的构造。中都产生了一系列新生的与变质作用有关的构造。一、一、变质岩区构造的基本特点变质岩区构造的基本特点（一）变质岩区构造有如下几个特点：（一）变质岩区构造有如下几个特点：1.新生变质构造广泛出露新生变质构造广泛出露 在构造热事件过程中，由于变质和变形的共同作用，强烈地改造了原岩的构造面貌，并且在变在构造热事件过程中，由于变质和变形的共同作用，强烈地改造了原岩的构造面貌，并且在变质固态流动过程中产生一系列新生的面状和线状构造质固态流动过程中产生一系列新生的面状和线状构造(如劈理、片理和线理等如劈理、片理和线理等)，因此在变质岩石中出，因此在变质岩石中出现残余现残余(变余变余

7、)构造与新生构造共存。构造与新生构造共存。残余构造残余构造(变余构造变余构造)原生构造或变质变形前期构造经变质和变形作用改造后，仍然残存其原来原生构造或变质变形前期构造经变质和变形作用改造后，仍然残存其原来特征的构造；特征的构造；新生构造新生构造(变质构造变质构造)在变质和变形作用下新产生的构造在变质和变形作用下新产生的构造新生变质构造具有两个特点：新生变质构造具有两个特点：排列和分布的规律性排列和分布的规律性 新生构造作为一种强烈变形的产物，空间的排列和分布的规律性往往比原生构造的规律性更明显，新生构造作为一种强烈变形的产物，空间的排列和分布的规律性往往比原生构造的规律性更明显，从而在一定的

8、区段内具有统计上的优选方位，而且构造变形的分布和强度常常比较均匀。从而在一定的区段内具有统计上的优选方位，而且构造变形的分布和强度常常比较均匀。新生构造与变形岩石的矿物内部粒子排列的新生构造与变形岩石的矿物内部粒子排列的 一致性一致性即新生的构造变形与岩石内部的微观行为一致，变质变形作用不但改变了岩石的外貌即新生的构造变形与岩石内部的微观行为一致，变质变形作用不但改变了岩石的外貌(位置、方位、位置、方位、形象形象)，而且还直接影响到了岩石和矿物的内部，而且还直接影响到了岩石和矿物的内部岩石内部矿物的组构和组成矿物的原子、分子结岩石内部矿物的组构和组成矿物的原子、分子结构发生明显的变化。导致新生

9、面状、线状构造与变形矿物内部粒子排列的一致性，同时也导致新生构发生明显的变化。导致新生面状、线状构造与变形矿物内部粒子排列的一致性，同时也导致新生面状、线状构造与其同期形成或紧跟着形成的矿物共生组合之间存在着变质与变形现象的依存关系。面状、线状构造与其同期形成或紧跟着形成的矿物共生组合之间存在着变质与变形现象的依存关系。2.韧性变形的主导性韧性变形的主导性 地壳较深处的部位的地壳较深处的部位的岩石在高温高压的变质岩石在高温高压的变质变形情况下，岩石力学变形情况下，岩石力学行为转变为韧性，因此，行为转变为韧性，因此，变质岩石中的构造在不变质岩石中的构造在不同深度同深度(层次层次)有着与之有着与之

10、相适应的变形构造。相适应的变形构造。2.韧性变形的主导性韧性变形的主导性 在流劈理上限以下的的深构造层次里，岩层层理已经丧失了主在流劈理上限以下的的深构造层次里，岩层层理已经丧失了主运动面运动面(褶皱滑动面褶皱滑动面)的作用，而被轴面劈理取代，产生被动剪切的作用，而被轴面劈理取代，产生被动剪切褶皱；强硬夹层形成紧闭复杂褶皱构成褶皱；强硬夹层形成紧闭复杂褶皱构成“折叠层折叠层”构造。构造。2.韧性变形的主导性韧性变形的主导性 在流劈理上限以下的的更深构造层次里，岩石的变形与中在流劈理上限以下的的更深构造层次里，岩石的变形与中高级变质作用、混合岩化及深熔作用交织于一体，形成区域性高级变质作用、混合

11、岩化及深熔作用交织于一体，形成区域性片麻理和混合岩化脉岩构成的流动肠状褶皱。片麻理和混合岩化脉岩构成的流动肠状褶皱。2.韧性变形的主导性韧性变形的主导性 在流劈理上限以下的的更深构造层次里，断裂表现为韧性剪切在流劈理上限以下的的更深构造层次里，断裂表现为韧性剪切带带出现在变质岩区中的狭窄的高应变片理带、变晶糜棱岩带、出现在变质岩区中的狭窄的高应变片理带、变晶糜棱岩带、顺层滑脱剪切带等。顺层滑脱剪切带等。3.变形变质的多期性变形变质的多期性 变质岩区的构造一般都经历过多期变形和变质，前寒武纪的古老变质岩，变质岩区的构造一般都经历过多期变形和变质，前寒武纪的古老变质岩，至今已经历了十几亿甚至二、三

12、十亿年的漫长地质历史，经受过多期不同程至今已经历了十几亿甚至二、三十亿年的漫长地质历史，经受过多期不同程度的变质和变形的改造。即使在年轻的造山带中的变质岩，也常常因为在一度的变质和变形的改造。即使在年轻的造山带中的变质岩，也常常因为在一个大的构造旋回中受多次构造变形的影响，造成不同世代、不同格局和不同个大的构造旋回中受多次构造变形的影响，造成不同世代、不同格局和不同样式的构造相互叠加，形成复杂的交叉干扰图象。样式的构造相互叠加，形成复杂的交叉干扰图象。右图是一幅两期构造变形作用的变质岩区构造图，可见轴向NW褶皱叠加在轴向NE 的紧闭褶皱之上的特征晚期NW 向褶皱的片理掩蔽了早期NE 向褶皱，在

13、晚期NW向褶皱不太强烈的西部，仍保留早期NE向构造的本来形象。4.构造型式与岩石变形时代的密切性构造型式与岩石变形时代的密切性 变质岩区大型构造型式与地壳演化进程密切相关，不同地壳发展阶段的变质变质岩区大型构造型式与地壳演化进程密切相关，不同地壳发展阶段的变质岩构造型式各自有着独特的构造样式：岩构造型式各自有着独特的构造样式：1)在太古代深变质岩系中的主要构造型式是花岗片麻岩穹隆或片麻岩穹隆，在太古代深变质岩系中的主要构造型式是花岗片麻岩穹隆或片麻岩穹隆，形成这种构造是在地壳演化早期的构造环境形成这种构造是在地壳演化早期的构造环境(地壳薄、地温高、地热梯度大地壳薄、地温高、地热梯度大)下，下，

14、地壳内大量深源物质的上升引起。穹隆的平面形态呈浑圆状椭圆状，规模比地壳内大量深源物质的上升引起。穹隆的平面形态呈浑圆状椭圆状，规模比较大，直径数十数百公里，穹隆外缘外倾且平缓；穹隆内部包含着非常复杂较大，直径数十数百公里，穹隆外缘外倾且平缓；穹隆内部包含着非常复杂的多期构造。的多期构造。2)在元古代及其之后的造山带中的变质构造，却以狭长的浅变质褶皱构造带在元古代及其之后的造山带中的变质构造，却以狭长的浅变质褶皱构造带为主，在这些强应变的构造带里，构造作用往往先于变质作用。尽管构造形态为主，在这些强应变的构造带里，构造作用往往先于变质作用。尽管构造形态和方位有时也很复杂，但当排除构造的叠加干扰后

15、，即可清楚地看到，同一次和方位有时也很复杂，但当排除构造的叠加干扰后，即可清楚地看到，同一次构造应力场形成的褶皱及其与之伴生的面理和线理在形态和方位上都具有明显构造应力场形成的褶皱及其与之伴生的面理和线理在形态和方位上都具有明显的规律性。的规律性。总之，研究变质岩区的构造必须与变质作用、变质相和变质带的研究紧密结总之，研究变质岩区的构造必须与变质作用、变质相和变质带的研究紧密结合起来，尤其在混合岩化及深成变质岩区应当特别注意。合起来，尤其在混合岩化及深成变质岩区应当特别注意。（二）（二）变质岩层的成层构造变质岩层的成层构造 成层构造是产生褶皱变形的必要前提。但对具有成层构造是产生褶皱变形的必要

16、前提。但对具有双重构造双重构造的的变质岩层褶皱来讲，它除了以变质岩层褶皱来讲，它除了以原生成层构造原生成层构造(如层理如层理)作为变形作为变形面以外；也可以以面以外；也可以以次生面理次生面理(劈理、片理劈理、片理)作为变形面产生褶皱。作为变形面产生褶皱。因此卷入面理褶皱的变质岩层无论在厚度上还是产状上都与普因此卷入面理褶皱的变质岩层无论在厚度上还是产状上都与普通沉积岩层褶皱存在很大的差异。通沉积岩层褶皱存在很大的差异。1.变质成层构造的认识变质成层构造的认识 变质岩区中有许多成层构造，它包括经不完全变质改造的变质岩区中有许多成层构造，它包括经不完全变质改造的变余成层构造变余成层构造(变余变余层

17、理层理)；以及诸如板劈理、千枚理、片理、片麻理等变质构造，对后者的形成；以及诸如板劈理、千枚理、片理、片麻理等变质构造，对后者的形成究竟是究竟是继承原生继承原生层理发育起来的还是通过构造层理发育起来的还是通过构造置换新产生置换新产生的，认识上存在较大的，认识上存在较大的差异。的差异。“继承继承”观点认为：具有层状构造的面理是原生沉积岩层或火山岩层在上覆观点认为：具有层状构造的面理是原生沉积岩层或火山岩层在上覆岩层重力作用下，在变质作用过程中顺原生层理重结晶形成。因此面理与层理一岩层重力作用下，在变质作用过程中顺原生层理重结晶形成。因此面理与层理一致，称为致，称为顺层面理顺层面理。“置换新生置换

18、新生”观点认为：单纯的静载负荷作用不足以使原生沉积岩层或火山观点认为：单纯的静载负荷作用不足以使原生沉积岩层或火山岩层形成面理。许多埋藏很深的沉积岩并未发生片理化；相反在具有成层构造的岩层形成面理。许多埋藏很深的沉积岩并未发生片理化；相反在具有成层构造的变质岩层里，顺层的平卧褶皱及其轴面劈理、片理和变质分异条带广泛发育，顺变质岩层里，顺层的平卧褶皱及其轴面劈理、片理和变质分异条带广泛发育，顺层韧性剪切带普遍存在，以及相应产生的石香肠构造、构造透镜体、窗棂构造及层韧性剪切带普遍存在，以及相应产生的石香肠构造、构造透镜体、窗棂构造及杆状构造等等，都说明变质岩层构造是构造热事件的产物。所谓的顺层面理

19、，杆状构造等等，都说明变质岩层构造是构造热事件的产物。所谓的顺层面理，实质上可能是早期紧闭褶皱的轴面面理，也可能是先存层理或面理在强烈的褶皱实质上可能是早期紧闭褶皱的轴面面理，也可能是先存层理或面理在强烈的褶皱过程中发生构造置换的结果。过程中发生构造置换的结果。2.构造置换构造置换 构造置换构造置换岩石的一种构造岩石的一种构造(既可以是原生构造，也可以是次既可以是原生构造，也可以是次生构造生构造)在经过递进变形之后，被另一种构造所代替在经过递进变形之后，被另一种构造所代替(取代取代)的现象。的现象。在变形地质体的演化过程中，最常见和最重要的是面状构造的置在变形地质体的演化过程中，最常见和最重要

20、的是面状构造的置换，线状构造也随之相应发生置换。换，线状构造也随之相应发生置换。面状构造的置换首先是面状构造的置换首先是层理的置换层理的置换原生层理在褶皱发育过程原生层理在褶皱发育过程中被新生轴面劈理或轴面片理所置换。中被新生轴面劈理或轴面片理所置换。层理的置换通过三个变形阶段完成：层理的置换通过三个变形阶段完成：早期阶段：早期阶段：原始层理原始层理S0作为运作为运动面，在递进的褶皱动面，在递进的褶皱过程中发生弯曲，并过程中发生弯曲，并越来越紧闭；进而产越来越紧闭；进而产生近于平行褶皱轴面生近于平行褶皱轴面的的劈理或片理劈理或片理。但此。但此时层理仍然基本保持时层理仍然基本保持着连续性，只显示

21、初着连续性，只显示初步或部分的置换。步或部分的置换。中期阶段：中期阶段：随挤压的加强，两随挤压的加强，两翼层理翼层理(S0)的产状与的产状与新生的褶皱轴面的劈新生的褶皱轴面的劈理或片理理或片理(S1)之间的之间的夹角越来越小，强硬夹角越来越小，强硬岩层被拉断岩层被拉断发生发生石香肠化和片内褶皱石香肠化和片内褶皱。此时原始层理的此时原始层理的连续连续性已逐渐丧失性已逐渐丧失，新生，新生的平行面状构造已开的平行面状构造已开始取得主导地位。始取得主导地位。层理的置换通过三个变形阶段完成：层理的置换通过三个变形阶段完成：晚期阶段：晚期阶段：完全的置换使层理完全的置换使层理(S0)全部破坏并消失，全部破

22、坏并消失，原有的岩性单位与新原有的岩性单位与新生面理生面理(S1)几乎完全几乎完全平行，平行，造成了貌似均造成了貌似均一的面理或层带，给一的面理或层带，给人以区域性正常沉积人以区域性正常沉积序列的假象，使真正序列的假象，使真正的原生地层层序无法的原生地层层序无法确定。确定。层理的置换通过三个变形阶段完成：层理的置换通过三个变形阶段完成：构造的置换过程，实质上就是新生构造使岩构造的置换过程，实质上就是新生构造使岩层层“均一化均一化”的过程，一次重大的全面构造置的过程，一次重大的全面构造置换，意味着地壳经历了一次重大的构造热事换，意味着地壳经历了一次重大的构造热事件。在多期变形变质作用地区，当早期

23、构造件。在多期变形变质作用地区，当早期构造置换结束，后一次构造热事件又会出现新生置换结束，后一次构造热事件又会出现新生的面状构造置换。的面状构造置换。构造多期置换的现象是古老变质岩构造变形构造多期置换的现象是古老变质岩构造变形的一大特点。在一个大的构造变形旋回中，一的一大特点。在一个大的构造变形旋回中，一般都显示了一个从全面置换到部分置换再到局般都显示了一个从全面置换到部分置换再到局部置换的递减过程。随变质岩构造的韧性递减，部置换的递减过程。随变质岩构造的韧性递减，置换程度也相应降低。置换程度也相应降低。3.变质岩区地层系统的双重概念变质岩区地层系统的双重概念 地层系统地层系统指成层岩系的生成

24、顺序。指成层岩系的生成顺序。在变质岩发育区，由于在变质岩发育区，由于“残余残余”和和“新生新生”两种成层构造并存，在建立地层系统上，两种成层构造并存，在建立地层系统上，同沉积岩区地层学的概念有着本质的不同。同沉积岩区地层学的概念有着本质的不同。应根据构造置换的程度，把地层系统明确应根据构造置换的程度，把地层系统明确地区分为沉积地层系统和褶皱变质系统两地区分为沉积地层系统和褶皱变质系统两个不同的范畴。个不同的范畴。3.变质岩区地层系统的双重概念变质岩区地层系统的双重概念 沉积地层系统沉积地层系统 沉积地层系统沉积地层系统原生或残余的成层岩系的顺序，是浅变质岩区里构造置换不太原生或残余的成层岩系的

25、顺序，是浅变质岩区里构造置换不太强烈地区的地层系统。一般原生层状构造保留较好，新生面状构造已经产生并局部强烈地区的地层系统。一般原生层状构造保留较好，新生面状构造已经产生并局部地置换原生层理，但原生成层岩层仍保持其连续性。在这种地区，一般要求建立沉地置换原生层理，但原生成层岩层仍保持其连续性。在这种地区，一般要求建立沉积地层系统，并划分与未变质沉积岩区相同的地层单位积地层系统，并划分与未变质沉积岩区相同的地层单位(元元)，也就是以，也就是以S0作为研究作为研究的起点的起点(参照参照)以层理为界面，在此基础上研究其它构造。以层理为界面，在此基础上研究其它构造。当然，变质岩区建立起的地层系统毕竟经

26、过一定程度的构造热作用影响，其地当然，变质岩区建立起的地层系统毕竟经过一定程度的构造热作用影响，其地层的形态、内部结构和厚度、相变与未变质变形前的地层系统肯定存在一定的差层的形态、内部结构和厚度、相变与未变质变形前的地层系统肯定存在一定的差异。异。褶皱变质地层系统褶皱变质地层系统 在变质程度深、或混合岩化变质岩系中，由于构造的彻底置换和岩石的变质重建，在变质程度深、或混合岩化变质岩系中，由于构造的彻底置换和岩石的变质重建，原生层理已经被全部破坏。因此，只能按新生成层构造所分割的不同构造岩性单原生层理已经被全部破坏。因此，只能按新生成层构造所分割的不同构造岩性单元来组建地层。元来组建地层。新生褶

27、皱变质地层系统中的各构造岩石单元，虽然也沿用了地层学中的群、组、新生褶皱变质地层系统中的各构造岩石单元，虽然也沿用了地层学中的群、组、段等地层单位，但实际上是指一定的构造岩石组合的岩层在经历构造热事件之后段等地层单位，但实际上是指一定的构造岩石组合的岩层在经历构造热事件之后重新建造的地质实体。它并不具有地层学的生成先后的关系，只有片理、片麻理褶重新建造的地质实体。它并不具有地层学的生成先后的关系，只有片理、片麻理褶皱中的上下关系。皱中的上下关系。（三）（三）叠加褶皱叠加褶皱 叠加褶皱叠加褶皱已经褶皱的岩层再弯曲而形成的褶皱。正已经褶皱的岩层再弯曲而形成的褶皱。正确识别叠加褶皱是查明变质岩区构造

28、系统及变形历史的关确识别叠加褶皱是查明变质岩区构造系统及变形历史的关键，也是建立变质岩层层序的重要手段。键，也是建立变质岩层层序的重要手段。1.叠加褶皱的露头型式叠加褶皱的露头型式 不同岩性层露头的排列型式是发现和确定叠加褶皱的基不同岩性层露头的排列型式是发现和确定叠加褶皱的基本依据。本依据。兰姆赛兰姆赛(J.G.Ramsay)根据第二期滑褶皱叠加于三种基本根据第二期滑褶皱叠加于三种基本位态的早期褶皱之上所产生的效应，建立叠加褶皱的三种位态的早期褶皱之上所产生的效应，建立叠加褶皱的三种基本干扰型式：基本干扰型式：第第型型 第二期滑褶第二期滑褶皱皱“横跨横跨”叠加于第叠加于第一期水平直立褶皱之一

29、期水平直立褶皱之上，其差异滑动方向上，其差异滑动方向(a2)与第一期褶皱轴与第一期褶皱轴面平行，面平行，b2与早期褶与早期褶皱轴皱轴(B1)成大角度相成大角度相交，造成第一期褶皱交，造成第一期褶皱的变形面重复变形，的变形面重复变形，形成形成“穹盆构穹盆构造造”在两期背形在两期背形叠加处形成穹隆；两叠加处形成穹隆；两期向形叠加处形成构期向形叠加处形成构造盆地。造盆地。第第型型 第二期滑褶第二期滑褶皱皱“横跨横跨”叠加于第叠加于第一期水平直立褶皱之一期水平直立褶皱之上，其差异滑动方向上，其差异滑动方向(a2)与第一期褶皱轴与第一期褶皱轴面平行，面平行，b2与早期褶与早期褶皱轴皱轴(B1)成大角度相

30、成大角度相交，造成第一期褶皱交，造成第一期褶皱的变形面重复变形，的变形面重复变形，形成形成“穹盆构穹盆构造造”在两期背形在两期背形叠加处形成穹隆；两叠加处形成穹隆；两期向形叠加处形成构期向形叠加处形成构造盆地。造盆地。插入视频横跨叠加褶皱第第型型 第一期褶皱第一期褶皱为平卧褶皱，第二期为平卧褶皱，第二期滑褶皱轴向与第一期滑褶皱轴向与第一期褶皱轴向褶皱轴向(B1)成大角成大角度相交，但第二期褶度相交，但第二期褶皱的运动方向皱的运动方向(a2)与与第一期褶皱的轴面垂第一期褶皱的轴面垂直。结果造成第一期直。结果造成第一期褶皱轴面和两翼沿褶皱轴面和两翼沿a2方向差异性滑动而被方向差异性滑动而被重褶重褶

31、成一系列背形和成一系列背形和向形。同时，第一期向形。同时，第一期褶皱的枢纽也随之上褶皱的枢纽也随之上拱和下凹。拱和下凹。第第型型 第一期褶皱第一期褶皱为平卧褶皱，第二期为平卧褶皱，第二期滑褶皱轴向与第一期滑褶皱轴向与第一期褶皱轴向褶皱轴向(B1)成大角成大角度相交，但第二期褶度相交，但第二期褶皱的运动方向皱的运动方向(a2)与与第一期褶皱的轴面垂第一期褶皱的轴面垂直。结果造成第一期直。结果造成第一期褶皱轴面和两翼沿褶皱轴面和两翼沿a2方向差异性滑动而被方向差异性滑动而被重褶重褶成一系列背形和成一系列背形和向形。同时，第一期向形。同时，第一期褶皱的枢纽也随之上褶皱的枢纽也随之上拱和下凹。拱和下凹

32、。插入视频第第型重褶型重褶第第型型 第二期滑褶皱第二期滑褶皱“共轴共轴”叠加与第一期斜卧或平卧褶皱之上，叠加与第一期斜卧或平卧褶皱之上，第一期褶皱轴未发生波状弯曲，只是第一期褶皱的两翼被再褶皱成第一期褶皱轴未发生波状弯曲，只是第一期褶皱的两翼被再褶皱成波状弯曲，这种叠加褶皱在平行褶皱轴的切面波状弯曲，这种叠加褶皱在平行褶皱轴的切面(平面和平行轴向的平面和平行轴向的剖面剖面)上很难分辨两期褶皱的叠加；但在横剖面上可见明显的两次上很难分辨两期褶皱的叠加；但在横剖面上可见明显的两次转折图象。转折图象。第第型型 第二期滑褶皱第二期滑褶皱“共轴共轴”叠加与第一期斜卧或平卧褶皱之上，叠加与第一期斜卧或平卧

33、褶皱之上，第一期褶皱轴未发生波状弯曲，只是第一期褶皱的两翼被再褶皱成第一期褶皱轴未发生波状弯曲，只是第一期褶皱的两翼被再褶皱成波状弯曲，这种叠加褶皱在平行褶皱轴的切面波状弯曲，这种叠加褶皱在平行褶皱轴的切面(平面和平行轴向的平面和平行轴向的剖面剖面)上很难分辨两期褶皱的叠加；但在横剖面上可见明显的两次上很难分辨两期褶皱的叠加；但在横剖面上可见明显的两次转折图象。转折图象。插入视频共轴叠加褶皱上述三种干扰型式是变质岩区最基本的叠加褶上述三种干扰型式是变质岩区最基本的叠加褶皱。但在自然界中所见到的叠加褶皱是多种多皱。但在自然界中所见到的叠加褶皱是多种多样的，其露头型式样的，其露头型式(形态形态)也

34、是非常复杂的，因也是非常复杂的，因为它受以下因素的影响：为它受以下因素的影响：早期褶皱的形态早期褶皱的形态(产状产状)；晚期褶皱的叠加方向；晚期褶皱的叠加方向；卷入叠加褶皱的褶皱的几何类型；卷入叠加褶皱的褶皱的几何类型；参与褶皱叠加的褶皱形成方式；参与褶皱叠加的褶皱形成方式；褶皱叠加的次数褶皱叠加的次数;叠加褶皱的剥蚀深度和叠加褶皱的剥蚀深度和 地形特征地形特征;露头剖面与叠加褶皱几何形态的相互关系。露头剖面与叠加褶皱几何形态的相互关系。重褶现象重褶现象 在褶皱的同一切面在褶皱的同一切面(剖面和平面剖面和平面)上不仅有先存的褶上不仅有先存的褶皱轴面的重新弯曲，而且还有相应的双重转折，使褶皱呈钩

35、状。皱轴面的重新弯曲，而且还有相应的双重转折，使褶皱呈钩状。在褶皱范围内出现双重褶皱要素。在褶皱范围内出现双重褶皱要素。2.叠加褶皱的露头观察叠加褶皱的露头观察新生构造的规律弯曲新生构造的规律弯曲 新生面理或新生面理或线理一般代表一期构造变形。它们线理一般代表一期构造变形。它们的有规律弯曲一般意味着新生褶皱的有规律弯曲一般意味着新生褶皱变形面在新的构造应力场作用下的变形面在新的构造应力场作用下的又一次变形。又一次变形。2.叠加褶皱的露头观察叠加褶皱的露头观察面理线理的面理线理的规律交切规律交切 两两组不同类型和组不同类型和不同方位的面不同方位的面理或线理有规理或线理有规律的交切律的交切;陡倾陡

36、倾伏或倾竖褶皱伏或倾竖褶皱的广泛发育都的广泛发育都是判别叠加褶是判别叠加褶皱的重要标志。皱的重要标志。（四）（四）韧性断层韧性断层 韧性断层又称为韧性剪切带，是岩石由于剪切变形或塑性流动韧性断层又称为韧性剪切带，是岩石由于剪切变形或塑性流动形成的强烈变形带。与脆性断层区别在于，韧性断层形成的强烈变形带。与脆性断层区别在于，韧性断层(剪切带剪切带)不不具有一条或数条明显的分割破裂面，而是在不连续变形带中呈渐具有一条或数条明显的分割破裂面，而是在不连续变形带中呈渐进的剪切滑移。进的剪切滑移。韧性断层韧性断层(剪切带剪切带)是变质岩区的特有的构造类型，是岩石在高是变质岩区的特有的构造类型，是岩石在高

37、温高压的环境中，岩石的破裂位移表现出的渐进的剪切滑移。温高压的环境中，岩石的破裂位移表现出的渐进的剪切滑移。有关内容已在断层中作过详细介绍。有关内容已在断层中作过详细介绍。（五）（五）变质岩系间的不整合变质岩系间的不整合 经历长期多期构造变形变质作用的前寒武纪，尤其是太古代经历长期多期构造变形变质作用的前寒武纪，尤其是太古代变质岩系中的角度不整合，尽管在古老变质岩系应当普遍存在，变质岩系中的角度不整合，尽管在古老变质岩系应当普遍存在，但常常难以确定其存在，这是因为变形变质作用的改造使其掩但常常难以确定其存在，这是因为变形变质作用的改造使其掩蔽而缺乏元古代以后不整合的特征。蔽而缺乏元古代以后不整

38、合的特征。1.变质岩系间不整合特征类型变质岩系间不整合特征类型存在两种角度不整合：存在两种角度不整合：一为沉积盖层与变质基底之间的不整合，一为沉积盖层与变质基底之间的不整合，它是易于识别的；它是易于识别的；二为发育于变质岩系内部，分割不同变二为发育于变质岩系内部，分割不同变质构造层之间的不整合质构造层之间的不整合.2.变质岩系内部的不整合特征变质岩系内部的不整合特征 在具有不整合接触关系的两个岩群之间，往往发育有一定在具有不整合接触关系的两个岩群之间，往往发育有一定规模的渐变过渡带。过渡带宽数米数十米，其主要组成是规模的渐变过渡带。过渡带宽数米数十米，其主要组成是下伏岩系的成分，有时也波及上覆

39、岩系的底部岩层。它们或下伏岩系的成分，有时也波及上覆岩系的底部岩层。它们或是沿接触面强烈退变质的结果，或是古风化壳变质结晶的产是沿接触面强烈退变质的结果，或是古风化壳变质结晶的产物。渐变过渡带的变质特点与上覆岩系相同，与下伏岩系的物。渐变过渡带的变质特点与上覆岩系相同，与下伏岩系的岩石化学组合相同。过渡带的上限一般以上覆沙砾岩层为界，岩石化学组合相同。过渡带的上限一般以上覆沙砾岩层为界，向下则向古老岩系过渡，逐渐显示下伏岩系的本来面目。向下则向古老岩系过渡，逐渐显示下伏岩系的本来面目。在上覆变质岩层与花岗片麻岩或其它古老变质杂岩之间经在上覆变质岩层与花岗片麻岩或其它古老变质杂岩之间经常发育有一

40、种特殊的片理。根据这种特殊片理的空间展布，常发育有一种特殊的片理。根据这种特殊片理的空间展布，常常可以圈出花岗片麻岩基底隆起的轮廓；常常可以圈出花岗片麻岩基底隆起的轮廓；2.变质岩系内部的不整合特征变质岩系内部的不整合特征 两种不同变质岩系的接触面经常表现为上覆岩系与结晶两种不同变质岩系的接触面经常表现为上覆岩系与结晶古老基底之间的构造滑脱面。以不整合下伏强硬结晶基底为古老基底之间的构造滑脱面。以不整合下伏强硬结晶基底为基盘的上覆岩系的构造滑脱，使这种不整合接触表现为断层。基盘的上覆岩系的构造滑脱，使这种不整合接触表现为断层。在深变质岩区的不整合带里，常常发生高于正常变质的在深变质岩区的不整合

41、带里，常常发生高于正常变质的混合岩化。一般来讲，结晶岩的导热性比沉积岩和火山岩大，混合岩化。一般来讲，结晶岩的导热性比沉积岩和火山岩大，特别是上覆岩系为石英砾岩、砂岩一类岩石时，它们与结晶特别是上覆岩系为石英砾岩、砂岩一类岩石时，它们与结晶岩系接触处往往成为大量热能聚集的场所，以至于引起岩石岩系接触处往往成为大量热能聚集的场所，以至于引起岩石的部分熔融或超变质作用，从而在两大岩群之间形成一条强的部分熔融或超变质作用，从而在两大岩群之间形成一条强烈混合岩化带。烈混合岩化带。3.变质岩系构造层划分和对比变质岩系构造层划分和对比 角度不整合是划分构造层的重要依据。但在变质岩角度不整合是划分构造层的重

42、要依据。但在变质岩区，由于不整合常常渐变过渡为退变质带，或被片理区，由于不整合常常渐变过渡为退变质带，或被片理化、构造断裂以及混合岩化带所掩蔽，确定不整合往化、构造断裂以及混合岩化带所掩蔽，确定不整合往往依赖于不同岩系之间变形变质的序列对比往依赖于不同岩系之间变形变质的序列对比变变质建造组合、变形特征、岩浆活动史等方面对比。然质建造组合、变形特征、岩浆活动史等方面对比。然后结合不整合的特定标志，把两个构造层具体划分开后结合不整合的特定标志，把两个构造层具体划分开来。一般来说，不同构造层在构造格局、变形变质、来。一般来说，不同构造层在构造格局、变形变质、混合岩化、岩浆活动，以至于成矿作用等方面都

43、是不混合岩化、岩浆活动，以至于成矿作用等方面都是不同的。同的。二、二、变质岩区的构造解析变质岩区的构造解析 （一）（一）变质岩区构造解析的内容和步骤变质岩区构造解析的内容和步骤构造解析构造解析就是分析和解释地质体内的结果构造的规律及其演化就是分析和解释地质体内的结果构造的规律及其演化的方法。变质岩区的构造解析包括以下几个方面或步骤：的方法。变质岩区的构造解析包括以下几个方面或步骤：1.构造的几何分析构造的几何分析 构造几何分析是构造解析的基础，变质岩区构造也不例外。构造几何分析是构造解析的基础，变质岩区构造也不例外。其主要任务在于确定和恢复构造的三维空间形态和方位。构造其主要任务在于确定和恢复

44、构造的三维空间形态和方位。构造形态主要通过详细的地质制图来查明；构造方位则可以在某些形态主要通过详细的地质制图来查明；构造方位则可以在某些特定的区段，通过测定构造要素及其相互关系，结合赤平投影特定的区段，通过测定构造要素及其相互关系，结合赤平投影或数理统计进行确定。或数理统计进行确定。变质岩区构造的几何分析常常强调以下两点：变质岩区构造的几何分析常常强调以下两点：变质岩新生构造方位上的规律性是一切构造变质岩新生构造方位上的规律性是一切构造变形的基本几何特征。无论变形是大还是小，变形的基本几何特征。无论变形是大还是小，它们的外形常常与其内部组成的它们的外形常常与其内部组成的“条理条理”分不分不开

45、的。开的。条条各种平行线状构造；各种平行线状构造；理理各种面状构造。各种面状构造。这种外形与内部条理之间的内在联系是变质岩这种外形与内部条理之间的内在联系是变质岩区褶皱几何分析的主要依据。区褶皱几何分析的主要依据。由于变质岩区叠加褶皱的普遍存在，所以在由于变质岩区叠加褶皱的普遍存在，所以在构造几何分析中必须注意早期构造对晚期构造构造几何分析中必须注意早期构造对晚期构造的限制和晚期构造对早期构造的改造。的限制和晚期构造对早期构造的改造。2.构造的序列分析构造的序列分析 对具有多期变形的变质岩区进行构造解析中，构造序列对具有多期变形的变质岩区进行构造解析中，构造序列的建立是认识构造生成及其演化根本

46、。其目的在于通过多的建立是认识构造生成及其演化根本。其目的在于通过多样叠加复合关系分析，探索构造形成的顺序和排列规律，样叠加复合关系分析，探索构造形成的顺序和排列规律，划分构造演化的阶段性。构造是以不可逆过程作旋回式发划分构造演化的阶段性。构造是以不可逆过程作旋回式发展的。一个变形旋回可分出若干构造幕；每一幕又可以按展的。一个变形旋回可分出若干构造幕；每一幕又可以按照不同的变形进程和变形方式所造成的不同式样的构造划照不同的变形进程和变形方式所造成的不同式样的构造划分成若干构造世代。分成若干构造世代。2.构造的序列分析构造的序列分析 研究构造序列，首先要认识各种叠加褶皱及断裂的研究构造序列，首先

47、要认识各种叠加褶皱及断裂的复合交切关系复合交切关系。这种关系表现为：被变形的构造老。这种关系表现为：被变形的构造老于使其变形的构造；横切的构造晚于为其所切割的于使其变形的构造；横切的构造晚于为其所切割的构造。构造。建立构造序列必须抓住建立构造序列必须抓住两个环节：两个环节：主期构造主期构造指多期构造中分布广泛、特征清楚易于识别的一期构指多期构造中分布广泛、特征清楚易于识别的一期构造；它们对早期构造和后期构造都具有控制的作用；造；它们对早期构造和后期构造都具有控制的作用；中间构造中间构造两期变形之间的构造。两期变形之间的构造。3.构造变形环境分析构造变形环境分析变质岩区构造之所以不同于沉积岩区构

48、造，主要在于它是变质岩区构造之所以不同于沉积岩区构造，主要在于它是一种与变质环境有关的产物。因此，构造环境的分析有其一种与变质环境有关的产物。因此，构造环境的分析有其特定的意义，在变质岩区构造环境分析中尤其重要。特定的意义，在变质岩区构造环境分析中尤其重要。在变质环境分析中，常常使用在变质环境分析中，常常使用变质相变质相的概念的概念(特定变质环特定变质环境中岩石的矿物共生组合境中岩石的矿物共生组合)；同样，在构造环境分析中也可；同样，在构造环境分析中也可以引进以引进(变形变形)相相的概念：特定变形环境中岩石构造变形行的概念：特定变形环境中岩石构造变形行为、变形样式和变形组合等。变形为、变形样式

49、和变形组合等。变形“相相”的研究，可以帮的研究，可以帮助恢复变形时的物化环境、构造层次、构造叠加和构造演助恢复变形时的物化环境、构造层次、构造叠加和构造演化等。化等。3.构造变形环境分析构造变形环境分析 影响岩石变形环境的因素包括：影响岩石变形环境的因素包括：温度、压温度、压力、地化溶液、应力、和应变速率力、地化溶液、应力、和应变速率等等等等。这。这些因素都是岩石变形习性的函数。同类岩石些因素都是岩石变形习性的函数。同类岩石变形表现为粘性流动或塑性流动、韧性剪切变形表现为粘性流动或塑性流动、韧性剪切或脆性破坏，都与其所处的变形环境密切相或脆性破坏，都与其所处的变形环境密切相关。不同变形环境必然

50、造就不同变形相的构关。不同变形环境必然造就不同变形相的构造。反之，同类岩石在相同的变形环境中以造。反之，同类岩石在相同的变形环境中以相同方式变形，也必然产生同一形变相的构相同方式变形，也必然产生同一形变相的构造组合。这样，就可以根据已知构造式样的造组合。这样，就可以根据已知构造式样的研究，去推断隐伏的、具有相同环境中生成研究，去推断隐伏的、具有相同环境中生成的构造，分析这些构造的变形环境。的构造，分析这些构造的变形环境。4.构造变形力学分析构造变形力学分析 构造的力学分析的主要目的在于构造的力学分析的主要目的在于重建不同时期的构造应力场重建不同时期的构造应力场和构造变形场；追索构造力的方式方向