1、第七章第七章(二）二）线理线理 线理是岩石中发育的一般具有透入线理是岩石中发育的一般具有透入性的线状构造。根据成因，线理可分为性的线状构造。根据成因，线理可分为原生线理原生线理和和次生线理次生线理。前者是成岩过程。前者是成岩过程中形成的线理，如岩浆岩中的流线中形成的线理，如岩浆岩中的流线;后者后者是指构造变形中形成的线理。本章只讨是指构造变形中形成的线理。本章只讨论次生线理。根据观察的尺度，可将线论次生线理。根据观察的尺度，可将线理划分为小型线理和大型线理，前者指理划分为小型线理和大型线理，前者指露头或手标本尺度上透入性线状构造，露头或手标本尺度上透入性线状构造，后者指大尺度上不一定具有透入性
2、的线后者指大尺度上不一定具有透入性的线理。理。2023年1月1第一节第一节 小型线理小型线理 在强烈变形岩石中，常常弥漫着各种微型在强烈变形岩石中，常常弥漫着各种微型或小型的线理，其形态和成因各异，主要有以下或小型的线理，其形态和成因各异，主要有以下几种几种:一、拉伸线理一、拉伸线理 拉伸线理是拉长的岩石碎屑、砾石、鲕粒、拉伸线理是拉长的岩石碎屑、砾石、鲕粒、矿物颗粒或集合体等平行排列而显示的线状构造矿物颗粒或集合体等平行排列而显示的线状构造(图图7-1A)7-1A)。它们是岩石组分变形时发生塑性拉长。它们是岩石组分变形时发生塑性拉长而形成的。其拉长的方向与应变椭球体的最大主而形成的。其拉长的
3、方向与应变椭球体的最大主应变轴应变轴X X轴方向一致。故为一种轴方向一致。故为一种A(a)A(a)轴线理。轴线理。另一种是由于剪切作用另一种是由于剪切作用,使物质发生辗滚而拉长使物质发生辗滚而拉长,拉长方向垂直于物质辗滚方向拉长方向垂直于物质辗滚方向,这种拉伸线理为这种拉伸线理为B(b)B(b)轴线理。轴线理。A(a)A(a)轴线理垂直于褶皱轴轴线理垂直于褶皱轴,B(b),B(b)轴轴线理平行于褶皱轴。线理平行于褶皱轴。2023年1月2二、矿物生长线理二、矿物生长线理 矿物生长线理是由针状、柱状或板矿物生长线理是由针状、柱状或板状矿物顺其长轴定向排列而成状矿物顺其长轴定向排列而成(图图7-1B
4、)。矿物生长线理是岩石在变形和变质作用矿物生长线理是岩石在变形和变质作用中矿物在引张方向重结晶生长的结果。中矿物在引张方向重结晶生长的结果。因而矿物及其纤维生长的方向往往指示因而矿物及其纤维生长的方向往往指示岩石重结晶或塑性流动的拉伸方向。一岩石重结晶或塑性流动的拉伸方向。一般平行于应变椭球体的长轴方向排列，般平行于应变椭球体的长轴方向排列，故为一种故为一种A型线理。型线理。2023年1月3图图7-17-1线理的类型线理的类型A.A.矿物集合体定向排列显示出的拉伸线理矿物集合体定向排列显示出的拉伸线理;B.B.柱状矿物平行排列柱状矿物平行排列W W成的生长线理成的生长线理;C.C.面理揉皱形成
5、的皱纹线理面理揉皱形成的皱纹线理;D.D.交面线理交面线理(据据F.J.TurnerF.J.Turner和和L.E.WeissL.E.Weiss略改，略改，1961960)0)2023年1月4三、皱纹线理三、皱纹线理 皱纹线理由先存面理上微细褶皱的枢纽平皱纹线理由先存面理上微细褶皱的枢纽平行排列而成行排列而成(图图7-1C)。微细褶皱的波长和波幅。微细褶皱的波长和波幅常在数厘米以下，或仅以常在数厘米以下，或仅以mm计。皱纹线理的计。皱纹线理的方向与其所属的同期褶皱的枢纽方向一致，垂方向与其所属的同期褶皱的枢纽方向一致，垂直于运动面上物质的运动方向，为直于运动面上物质的运动方向，为B(b)B(b
6、)轴线理轴线理。需要指出的是，某些面理上的需要指出的是，某些面理上的X型极细微的皱型极细微的皱纹线理，是纹线理，是X型微剪节理与面理交切的结果。型微剪节理与面理交切的结果。四、交面线理四、交面线理 交面线理是两组面理相交或面理与层理相交面线理是两组面理相交或面理与层理相交形成的线理交形成的线理(图图7-1D)，常平行于同期褶皱的，常平行于同期褶皱的枢纽方向，为枢纽方向，为B(b)B(b)轴线理轴线理。2023年1月5第四节第四节 大型线理大型线理 变形或变质岩石中常发育一些独特形态的变形或变质岩石中常发育一些独特形态的粗大线理，一般不具透入性，但在大尺度上观察，粗大线理，一般不具透入性，但在大
7、尺度上观察，也可看作是透入性的，主要有石香肠构造、窗棂也可看作是透入性的，主要有石香肠构造、窗棂构造、压力影构造等。构造、压力影构造等。一、石香肠构造一、石香肠构造 石香肠构造又称布丁构造石香肠构造又称布丁构造(boudinage)，是不，是不同力学性质互层的岩系受到垂直或近垂直岩层挤同力学性质互层的岩系受到垂直或近垂直岩层挤压时形成的。软弱层被压向两侧塑性流动，夹在压时形成的。软弱层被压向两侧塑性流动，夹在其中的强硬层不易塑性变形而被拉伸，以致拉断，其中的强硬层不易塑性变形而被拉伸，以致拉断，构成断面上形态各异、平面上呈平行排列的长条构成断面上形态各异、平面上呈平行排列的长条状块段，即石香肠
8、。状块段，即石香肠。2023年1月6 在被拉断的强硬层的间隔中，或由软在被拉断的强硬层的间隔中，或由软弱层呈褶皱楔入，或由变形过程中分泌出弱层呈褶皱楔入，或由变形过程中分泌出的物质所充填。因此，石香肠构造实际上的物质所充填。因此，石香肠构造实际上是各种断块、裂隙与楔入褶皱或分泌物其是各种断块、裂隙与楔入褶皱或分泌物其充填的构造组合。充填的构造组合。为了描述和测量石香肠构造在剖面上为了描述和测量石香肠构造在剖面上及层面上的大小并标定其方位，必须从三及层面上的大小并标定其方位，必须从三度空间来进行其长度度空间来进行其长度(b)(b)、宽度、宽度(a)(a)、厚度、厚度(c)(c)以及横间隔以及横间
9、隔(T)(T)和纵间隔和纵间隔(L)(L)要素的观要素的观察和测定察和测定(图图7 72 2)。2023年1月7图图7-2 7-2 石香肠石香肠构造的要素及构造的要素及反映的应力方反映的应力方位位(据马杏垣，据马杏垣，1965)1965)a.a.石香肠的宽度石香肠的宽度;b.b.石香肠的长度石香肠的长度;c.c.石香肠的厚度石香肠的厚度;L-L-纵间隔。纵间隔。T-T-纵间纵间隔隔2023年1月8 从石香肠构造的形成可知，其长度指示了局从石香肠构造的形成可知，其长度指示了局部的中间应变轴部的中间应变轴(Y(Y轴轴)。故石香肠实际上可看作。故石香肠实际上可看作一种一种B B型线理。石香肠的宽度指
10、示拉伸方同型线理。石香肠的宽度指示拉伸方同(X(X轴轴)或或局部的最小主应力局部的最小主应力(3)方向方向;厚度指示压缩方向厚度指示压缩方向(Z轴轴)或局部的最大主应力或局部的最大主应力(1)方向。方向。石香肠构造的三维空前形态一般不易观察，石香肠构造的三维空前形态一般不易观察，所以对其横断面的描述较多，马否垣曾按其横断所以对其横断面的描述较多，马否垣曾按其横断面的形态划分为矩形、梯形、藕节状和不规则状面的形态划分为矩形、梯形、藕节状和不规则状等几种类型等几种类型(图图73)。石香肠的横断面上形态的。石香肠的横断面上形态的变化主要取决于两个因素变化主要取决于两个因素:岩层之间的粘度岩层之间的粘
11、度差差;强硬层所受拉伸作用的强弱。强硬层所受拉伸作用的强弱。2023年1月9锡矿山地区马颈坳一带锡矿山地区马颈坳一带C C1d1d地层中发育的石香肠地层中发育的石香肠构造构造 (A.(A.碳质页岩碳质页岩;B.;B.灰岩灰岩)A AB B2023年1月10 当岩层间的粘度差很大，最强硬岩层在应当岩层间的粘度差很大，最强硬岩层在应变很小时就出现张裂，进一步的拉伸使断块分变很小时就出现张裂，进一步的拉伸使断块分离，则形成横剖面上为矩形的石香肠离，则形成横剖面上为矩形的石香肠(图图73A，图图7-4中第中第1层层)。当岩层的粘度差为中等时，较。当岩层的粘度差为中等时，较强硬的岩层常常先发生明显的变薄
12、或细颈化，强硬的岩层常常先发生明显的变薄或细颈化，进而被剪裂而拉断，形成菱形或透镜状的石香进而被剪裂而拉断，形成菱形或透镜状的石香肠肠(图图73B、图、图73C、图、图7-4中第中第2、3层层)。如。如果岩层中的粘度差很小，则相对强硬的岩层可果岩层中的粘度差很小，则相对强硬的岩层可能只发生肿缩，形成细颈相连的藕节状石香肠能只发生肿缩，形成细颈相连的藕节状石香肠(图图7-3C、图、图7-4中第中第3层层)。软弱层的塑性流动使石香肠体的边缘受到软弱层的塑性流动使石香肠体的边缘受到剪切改造，原为矩形的石香肠体可以变成桶状剪切改造，原为矩形的石香肠体可以变成桶状和透镜状，端部成鱼嘴状和透镜状，端部成鱼
13、嘴状(图图74)。2023年1月11图图7-3 7-3 北京西山各种石香肠的形态北京西山各种石香肠的形态(据马杏垣据马杏垣,1965),1965)A.A.矩形石香肠矩形石香肠;B.;B.菱形石香肠菱形石香肠;C.;C.藕节形石香肠藕节形石香肠2023年1月12图图7-4 7-4 石香肠构造的递进发展图示石香肠构造的递进发展图示(据据J.G.RamsayJ.G.Ramsay，1967)1967)强岩层强岩层1 1、2 2、3 3和和4 4，按强度递减的顺序排列，第四层与介质，按强度递减的顺序排列，第四层与介质的性质相同的性质相同;A-C;A-C代表变形的发展方向代表变形的发展方向2023年1月1
14、3 在石香肠化的岩石中，常见有石香肠体相在石香肠化的岩石中，常见有石香肠体相对于围岩的层理发生一定角度的偏转甚至旋转。对于围岩的层理发生一定角度的偏转甚至旋转。这些现象可能是顺石香肠的层理剪切作用的结这些现象可能是顺石香肠的层理剪切作用的结果。但石香肠体的旋转也可以由于强硬层的延果。但石香肠体的旋转也可以由于强硬层的延长方向与应变主轴斜交所致。旋转石香肠体常长方向与应变主轴斜交所致。旋转石香肠体常以角度不对称为特征，各石香肠体之间的楔褶以角度不对称为特征，各石香肠体之间的楔褶皱也旋转成一翼长一翼短的不对称型式。皱也旋转成一翼长一翼短的不对称型式。石香肠构造的三维空间的变化反映不同的石香肠构造的
15、三维空间的变化反映不同的应变状态，当应变处于单向拉伸的平面应变时应变状态，当应变处于单向拉伸的平面应变时(即即1213)，则强硬层只发育一组石香肠，则强硬层只发育一组石香肠(图图7-5A)。当应变处于双向拉伸时。当应变处于双向拉伸时(即即12 13)，强硬层将向两个方向张裂形成，强硬层将向两个方向张裂形成“巧克巧克力方盘力方盘”式石香肠构造式石香肠构造(图图7-5B)。2023年1月14图图7-5 7-5 石香石香肠构造肠构造(据据R.G.ParkR.G.Park修改，修改，1963)1963)A.A.长条状石香肠长条状石香肠构造构造;B.B.两个方向拉伸两个方向拉伸产生的产生的“巧克力巧克力
16、方盘方盘”石香肠构石香肠构造造2023年1月15二、窗棂构造二、窗棂构造 窗窗棂棂构造是强硬层组成的形似一排棂柱的构造是强硬层组成的形似一排棂柱的半圆柱状大型线状构造。棂柱表面有时被磨光，半圆柱状大型线状构造。棂柱表面有时被磨光，并蒙上一层云母等矿物薄膜，其上常有与其延并蒙上一层云母等矿物薄膜，其上常有与其延伸方向一致的沟槽或凸起，并常被与之直交的伸方向一致的沟槽或凸起，并常被与之直交的横节理所切割。横节理所切割。窗窗棂棂构造常沿着强弱岩层相邻的强硬层的构造常沿着强弱岩层相邻的强硬层的界面出现界面出现(图图7-6和图和图7-7)。一系列宽而圆的背。一系列宽而圆的背形被尖而窄的向形所分开，形成嵌
17、入式形被尖而窄的向形所分开，形成嵌入式“褶褶皱皱”。软弱层总是以尖而窄的向形嵌入强硬层，。软弱层总是以尖而窄的向形嵌入强硬层，强硬层面呈圆拱状的背形突向软弱层，从而铸强硬层面呈圆拱状的背形突向软弱层，从而铸成成 一系列圆柱形的肿缩式窗一系列圆柱形的肿缩式窗棂棂构造。构造。2023年1月16图图7-6 7-6 砂岩层和板岩层接砂岩层和板岩层接触面上的窗棂构造触面上的窗棂构造(据据A.PilgerA.Pilger等等,1957),1957)图图7-7 7-7 北京大灰厂奥陶系白云岩北京大灰厂奥陶系白云岩卷曲形成的窗棂构造卷曲形成的窗棂构造(宋姚生据照片素描，宋姚生据照片素描，1978)1978)2
18、023年1月17 实验证明，窗实验证明，窗棂棂构造是岩层受到顺层构造是岩层受到顺层强烈缩短引起纵弯失稳形成的。实验还证强烈缩短引起纵弯失稳形成的。实验还证实窗实窗棂棂构造的主波长与强弱岩层之间的粘构造的主波长与强弱岩层之间的粘性差有关。此外，也有人把外貌与一排棂性差有关。此外，也有人把外貌与一排棂柱相似的褶皱构造称为褶皱式窗柱相似的褶皱构造称为褶皱式窗棂棂构造。构造。窗棂构造与石香肠构造不同。前者反窗棂构造与石香肠构造不同。前者反映了平行层理的缩短，而石香肠构造则反映了平行层理的缩短，而石香肠构造则反映了垂直层理的压缩。但窗棂柱的方向与映了垂直层理的压缩。但窗棂柱的方向与香肠体的长轴一样，都代
19、表了应变椭球体香肠体的长轴一样，都代表了应变椭球体的的Y轴，故亦为一种轴，故亦为一种B型线理。型线理。2023年1月18三、杆状构造三、杆状构造 杆状构造是由石英等单矿物组成的比较细杆状构造是由石英等单矿物组成的比较细小的棒状体。杆状体常产出于变质岩内小褶皱小的棒状体。杆状体常产出于变质岩内小褶皱的转折端。杆状体的长度一般较小，从数厘米的转折端。杆状体的长度一般较小，从数厘米至十数厘米。与窗棂构造的主要不同在于多数至十数厘米。与窗棂构造的主要不同在于多数杆状体是由变形过程中同构造分泌物质所组成。杆状体是由变形过程中同构造分泌物质所组成。最典型的杆状构造是石英棒组成的杆状构造最典型的杆状构造是石
20、英棒组成的杆状构造(图图7-8)。石英棒的物质来源于硅质岩石，在变质过。石英棒的物质来源于硅质岩石，在变质过程中分泌出来并集中于褶皱转折端低压带，以程中分泌出来并集中于褶皱转折端低压带，以石英脉形式产出。也有一些石英棒是先存的石石英脉形式产出。也有一些石英棒是先存的石英细脉随着围岩的褶皱辗滚而成。此外，断层英细脉随着围岩的褶皱辗滚而成。此外，断层作用造成的低压空间也有利于石英、方解石的作用造成的低压空间也有利于石英、方解石的沉淀，因辗滚而形成石英棒、方解石棒，产出沉淀，因辗滚而形成石英棒、方解石棒，产出于断裂带中。于断裂带中。2023年1月19图图7-8 7-8 硅质片岩中的石英棒硅质片岩中的
21、石英棒(Q)Q)(据据G.WilsOn，1961)2023年1月20四、铅笔构造四、铅笔构造 铅笔构造是轻微变质的泥质或粉砂质岩铅笔构造是轻微变质的泥质或粉砂质岩石中常见的使岩石劈成铅笔状长条的一种线石中常见的使岩石劈成铅笔状长条的一种线状构造。根据铅笔构造的形成作用，可分为状构造。根据铅笔构造的形成作用，可分为两类两类:劈理与层理交切的结果或剪切面与层劈理与层理交切的结果或剪切面与层理交切的结果理交切的结果;成岩压实与顺层挤压变形共成岩压实与顺层挤压变形共同作用的结果。同作用的结果。(1)(1)交切面的铅笔构造交切面的铅笔构造 通常是透入性劈理面或剪切面与层面相通常是透入性劈理面或剪切面与层
22、面相交而成。交面的铅笔构造常具有较规则的断交而成。交面的铅笔构造常具有较规则的断面形状，平行于同期褶皱的褶轴。面形状，平行于同期褶皱的褶轴。2023年1月21(2)(2)压实与变形共同作用下形成的铅笔构造压实与变形共同作用下形成的铅笔构造 其形成过程如下其形成过程如下:初始泥质和粉砂质沉积物初始泥质和粉砂质沉积物在垂直层面的压实作用下，随着沉积物的压实和在垂直层面的压实作用下，随着沉积物的压实和孔隙水的排逸，引起原始沉积物的体积损失，形孔隙水的排逸，引起原始沉积物的体积损失，形成单轴旋转扁球体型的应变成单轴旋转扁球体型的应变(图图7-9A)。在其后的。在其后的构造变形中，由于平行层理的压缩及沿
23、垂直方向构造变形中，由于平行层理的压缩及沿垂直方向的拉伸，使岩石变形成单轴旋转长球体型，其应的拉伸，使岩石变形成单轴旋转长球体型，其应变椭球体的轴值变椭球体的轴值XYZ。这时，片状、柱状和。这时，片状、柱状和针状矿物发生旋转，顺针状矿物发生旋转，顺X轴方向定向排列，致使轴方向定向排列，致使岩石顺岩石顺X轴方向易于劈开。岩石可破裂成大小不轴方向易于劈开。岩石可破裂成大小不一的碎条，称作铅笔构造一的碎条，称作铅笔构造(图图7-9C)。这种铅笔构。这种铅笔构造最主要的特征是没有面状构造要素，横截面常造最主要的特征是没有面状构造要素，横截面常呈不规则的多边形或弧形呈不规则的多边形或弧形(图图7-10)
24、，其长轴虽平行，其长轴虽平行于岩石中有限应变椭球体的于岩石中有限应变椭球体的X轴方向，但是又平轴方向，但是又平行于区域构造变形的行于区域构造变形的B轴方向轴方向(图图7-9C)。2023年1月22图图7-9 7-9 铅笔构造的发展铅笔构造的发展阶段及应变状态示意图阶段及应变状态示意图(上图上图)(据据J.G.RamsayJ.G.Ramsay，1983)1983)A.A.页岩的初始压实阶段页岩的初始压实阶段B.B.早早期变形阶段期变形阶段;C.;C.铅笔构造阶铅笔构造阶段，段，D.D.为构造应变轴为构造应变轴图图7-10 7-10 铅笔构造铅笔构造 (据据J.G.RamsayJ.G.Ramsay
25、，1981)1981)(下图下图)2023年1月23五、压力影构造五、压力影构造 压力影构造是矿物生长线理的另一种表压力影构造是矿物生长线理的另一种表现，常产出于低级变质岩中。压力影构造由现，常产出于低级变质岩中。压力影构造由岩石中相对刚性的物体及其两侧岩石中相对刚性的物体及其两侧(或四周或四周)在在变形中发育的同构造纤维状结晶矿物组成变形中发育的同构造纤维状结晶矿物组成(图图7-11)。岩石中作为相对刚性的物体的有黄铁。岩石中作为相对刚性的物体的有黄铁矿、磁铁矿、还有化石、砾石、岩屑和变斑矿、磁铁矿、还有化石、砾石、岩屑和变斑晶等。变形一般不强，只出现微破裂、波状晶等。变形一般不强，只出现微
26、破裂、波状消光、变形纹等。核心物体两侧的结晶纤维消光、变形纹等。核心物体两侧的结晶纤维常由石英、方解石、云母或绿泥石等矿物组常由石英、方解石、云母或绿泥石等矿物组成成。2023年1月24 在应力作用下，这些相对刚性的物体在变在应力作用下，这些相对刚性的物体在变形时将引起局部的不均匀应变，使其周围的韧形时将引起局部的不均匀应变，使其周围的韧性基质从相对刚性的物体表面拉开，形成低压性基质从相对刚性的物体表面拉开，形成低压引张区，为矿物提供了生长的场所。在压溶作引张区，为矿物提供了生长的场所。在压溶作用下，基质中易溶物质从矿物界面上发生溶解，用下，基质中易溶物质从矿物界面上发生溶解，并从受压边界向低
27、压引张区运移，沿着最大拉并从受压边界向低压引张区运移，沿着最大拉伸方向伸方向(X轴轴)生长成纤维状的影中矿物。纤维生长成纤维状的影中矿物。纤维的生长方向随着变形过程中最大拉伸轴方向的的生长方向随着变形过程中最大拉伸轴方向的变化而变化。因此，相对刚性的物体两侧的影变化而变化。因此，相对刚性的物体两侧的影中矿物的不同形状反映了不同的应变状态在挤中矿物的不同形状反映了不同的应变状态在挤压变形或纯剪变形中，相对刚性的物体两侧的压变形或纯剪变形中，相对刚性的物体两侧的结晶纤维常呈对称状结晶纤维常呈对称状(图图7-11A、B)。2023年1月25图图7-11 7-11 不同类型的压力影不同类型的压力影(据
28、据A.NicolasA.Nicolas，1987)1987)A.A.垂直核心矿钩表面的石英纤维垂直核心矿钩表面的石英纤维;B.B.垂直核心矿物表面生长的四组石英纤维垂直核心矿物表面生长的四组石英纤维;C.C.单斜对称的石英纤维单斜对称的石英纤维2023年1月26 在单剪作用下，随着非共轴的递进变在单剪作用下，随着非共轴的递进变形形;最大主应变轴最大主应变轴(X轴轴)发生偏转。因此，发生偏转。因此，相对刚性的物体两侧的结晶纤维呈现出单相对刚性的物体两侧的结晶纤维呈现出单斜对称的形状。对黄铁矿晶体进行旋转变斜对称的形状。对黄铁矿晶体进行旋转变形模拟实验结果表明不对称的影中矿物的形模拟实验结果表明不
29、对称的影中矿物的结晶纤维生长情况随着剪切应变量的大小结晶纤维生长情况随着剪切应变量的大小呈有规律的变化。因此，通过对压力影构呈有规律的变化。因此，通过对压力影构造中矿物结晶纤维生长方向的测定，可以造中矿物结晶纤维生长方向的测定，可以确定变形的主应变轴方位及其变化。确定变形的主应变轴方位及其变化。2023年1月27第三节第三节 线理的观察与研究线理的观察与研究 在变形岩石中，除了次生的线状构在变形岩石中，除了次生的线状构造外造外;，还可能残存原生的线状构造，如，还可能残存原生的线状构造，如砾石的原生定向排列、岩浆岩的流线等。砾石的原生定向排列、岩浆岩的流线等。因此，在野外地质观察中，首先要区分因
30、此，在野外地质观察中，首先要区分原生线理和次生线理。在区分两者时，原生线理和次生线理。在区分两者时，除在单个露头上注意研究线理的主要特除在单个露头上注意研究线理的主要特征外，还要在更大范围内研究它们展布征外，还要在更大范围内研究它们展布规律及其与其他构造的关系，这样才能规律及其与其他构造的关系，这样才能查明真成因，区分两类线理。查明真成因，区分两类线理。2023年1月28 确定了次生线理后，还要根据其基本特征确定了次生线理后，还要根据其基本特征确定线理的类型。线理在空间方位的确定是识确定线理的类型。线理在空间方位的确定是识别线理类型和确定它与所属大构造几何关系的别线理类型和确定它与所属大构造几
31、何关系的关键。测量线理产状也同测量其他线状构造的关键。测量线理产状也同测量其他线状构造的产状一样，量度其指向、倾伏角、侧伏向和侧产状一样，量度其指向、倾伏角、侧伏向和侧伏角。伏角。值得注意的是，测量线理产状时，切忌把值得注意的是，测量线理产状时，切忌把任意露头面上见到的相互平行的迹线当作线理。任意露头面上见到的相互平行的迹线当作线理。线理只有在面理面上的线状迹线才是真正的线线理只有在面理面上的线状迹线才是真正的线理。如图理。如图7-12，只是在面理面，只是在面理面(S1)上看到的拉长上看到的拉长矿物集合体的定向排列，才是真正的线理，其矿物集合体的定向排列，才是真正的线理，其他切面上的线状方向或
32、他切面上的线状方向或“长轴长轴”定向排列，都定向排列，都不是真正的线理。因此，线理的测量一定要在不是真正的线理。因此，线理的测量一定要在与其伴生的面理上进行。与其伴生的面理上进行。2023年1月29图图7-127-12拉长的砾石所显示的线理拉长的砾石所显示的线理(据据E.CloosE.Cloos，1946,1946,改编改编)只有在面理只有在面理S S1 1面上，才能看到砾石的最长轴，其他断面上看到的面上，才能看到砾石的最长轴，其他断面上看到的都是视伸长轴都是视伸长轴2023年1月30 线理还是构造运动学的重要标志之一。它线理还是构造运动学的重要标志之一。它们既能够指示构造变形中岩石物质的运动
33、方向，们既能够指示构造变形中岩石物质的运动方向，又能用于分析构造变形场内岩石的有限应变状又能用于分析构造变形场内岩石的有限应变状态。一般地，在挤压、拉伸和压扁等情况下，态。一般地，在挤压、拉伸和压扁等情况下，构造变形中运动学坐标系构造变形中运动学坐标系a、b、c轴轴(图图7-13)的的方位与应变椭球体的主应变轴方位与应变椭球体的主应变轴X、Y、Z轴轴(或或A、B、C轴轴)的方位一一对应，互为一致。在这种的方位一一对应，互为一致。在这种情况下形成的拉伸线理、矿物生长线理等的方情况下形成的拉伸线理、矿物生长线理等的方位既能代表变形岩石中物质的运动方向，又能位既能代表变形岩石中物质的运动方向，又能代
34、表岩石有限应变椭球体的最大主应变轴代表岩石有限应变椭球体的最大主应变轴-X轴的方位轴的方位;而石香肠、窗棂构造和皱纹线理等而石香肠、窗棂构造和皱纹线理等的方位则代表了岩石有限应变椭球体的中间应的方位则代表了岩石有限应变椭球体的中间应变主轴变主轴Y轴的方位。轴的方位。2023年1月31图图7-13 7-13 运动面的坐标系运动面的坐标系(据据J.G.DennisJ.G.Dennis，1967)1967)a.a.在运动面在运动面abab上，平行运动方向上，平行运动方向b.b.在运动面上，垂直于在运动面上，垂直于a a轴轴图图7-14 7-14 单剪作用单剪作用下的运动学坐标系下的运动学坐标系(A)
35、(A)和应变椭球的主应变轴和应变椭球的主应变轴(B)B)2023年1月32 但在简单剪切变形中两者并不完全一致。但在简单剪切变形中两者并不完全一致。因单剪变形中剪切面是运动面因单剪变形中剪切面是运动面(图图7-14A)，其上，其上的剪切方向为的剪切方向为a轴轴,b轴位于轴位于ab面上，与面上，与a轴垂直，轴垂直，而单剪变形是旋转变形，最大主应变轴而单剪变形是旋转变形，最大主应变轴-X轴轴(或或A轴轴)和最小主应变轴和最小主应变轴Z轴轴(或或C轴轴)随着变形的随着变形的进行而发生旋转，与运动轴进行而发生旋转，与运动轴a轴和轴和c轴的方向完轴的方向完全不同。只有中间主应变轴全不同。只有中间主应变轴
36、Y轴不变，并与轴不变，并与a轴轴的方位相一致。因此，在这种情况下形成的矿的方位相一致。因此，在这种情况下形成的矿物生长线理和拉伸线理的方位只能代表岩石有物生长线理和拉伸线理的方位只能代表岩石有限应变椭球体的最大主应变轴限应变椭球体的最大主应变轴X轴的方位，而轴的方位，而不能代表岩石变形过程中物质运动的方位不能代表岩石变形过程中物质运动的方位(图图7-14)。2023年1月33 不过，在这种情况下形成的皱纹线不过，在这种情况下形成的皱纹线理和交面线理等的方位仍能代表岩石有理和交面线理等的方位仍能代表岩石有限应变椭球体的中间主应变轴限应变椭球体的中间主应变轴Y轴的方轴的方位。因此，必须在变形岩石有
37、限应变状位。因此，必须在变形岩石有限应变状态及其他构造形迹态及其他构造形迹(如褶皱、断层和剪切如褶皱、断层和剪切带等带等)研究的基础上，结合线理与面理和研究的基础上，结合线理与面理和其他构造之间的关系的综合研究，才能其他构造之间的关系的综合研究，才能有效地运用线理来分析和判断构造变形有效地运用线理来分析和判断构造变形中岩石物质的运动学方中岩石物质的运动学方位。位。2023年1月34 如前所述，线理的研究应与产出的大构造如前所述，线理的研究应与产出的大构造或区域性构造的研究密切结合，这样不仅有助或区域性构造的研究密切结合，这样不仅有助于对线理等小构造形成机制和发育过程的深入于对线理等小构造形成机
38、制和发育过程的深入理解，而且为大构造甚至区域构造的研究提供理解，而且为大构造甚至区域构造的研究提供有益的重要信息。例如不同类型线理在所在褶有益的重要信息。例如不同类型线理在所在褶皱不同部位发育的程度及其变化，可以指示各皱不同部位发育的程度及其变化，可以指示各部位变形时的运动学和动力学状态部位变形时的运动学和动力学状态;通过石香通过石香肠类型的变化，可以了解变形时岩石的粘性及肠类型的变化，可以了解变形时岩石的粘性及其差异等。其差异等。为了深入研究线理，有时采取定向标本以为了深入研究线理，有时采取定向标本以便室内研究也是必要的。便室内研究也是必要的。2023年1月352023年1月362023年1月372023年1月38
