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对韧性剪切带形成深度和变形环境与研究内容的想法1001121419 张琦玮韧性剪切带是岩石在塑性状态下连续变形形成的狭长高应变带，是中深-深地壳的主要构造类型。
其规模大小不一，大尺度韧性剪切带绵延数千公里而微型的只能在岩石薄片中观察到。
伴随其发育的构造特征有新生S-C面理，鞘褶皱，岩石的糜棱岩化等等。
而关于对韧性剪切带形成深度和变形环境的研究，我想从以下四点阐述我的观点：1.对于尚未折返的韧性剪切带，可以通过大陆钻探直接确定韧性剪切带深度。
例如，从苏鲁超高压变质地体南部的中国大陆科学钻探工程( CCSD) 主孔深度来看，1596 -2038m 的榴辉岩段和2038 -2500 m 的片麻岩段之间存在一条厚一百余米的韧性剪切带( 深度2010 -2145m )[1,10]（见图1）2.从岩石角度来看，影响岩石变形因素有温度，压力，应力和时间。
通过定量分析区域尺度或显微尺度的岩石变形，运用构造解析的手段可以推测其受力状况，所处的温压条件，进而推测其形成深度。
例如：吴新国等据云母的扭折特征推测膝折带的形成温度高于250℃,压力大于2000MPa。
由此,按地温向深处递变规律推断韧性剪切带形成的地壳深度大于10 km[2]。
3.从地球物理学的角度看。
在地震测深剖面中, 壳幔韧性剪切带主要表现为莫霍界面附近横向速度的突变和莫霍界面埋深突然变化, 主要标志有波组有明显的不连续现象, 如震相的错断、转折和衰减等现象在地震测深剖面速度结构分布型式上, 地震界面速度及层间速度有明显的差别和变化不同炮点异向观测控制的相邻地震界面由同一性质震相计算出的界面深度有明显差异与变化, 反映在地震测深剖面中, 莫霍界面位移幅度多在4~ 7 km,深反射地震剖面中, 壳幔韧性剪切带在莫霍界面或壳幔过渡带反射层突然中断, 或显示为亮点,天然地震面波层析成像速度结构显示, 壳幔韧性剪切带通过地段及附近Vp、V s 速度值较低。
因此通过解析地震刨面可以分析韧性剪切带的变形环境和形成深度[3]。
韧性剪切构造演化及其对金成矿的制约——以青海野骆驼泉金矿为例丰成友;张德全;佘宏全;李大新;徐文艺;苏亮红【期刊名称】《矿床地质》【年(卷),期】2002(0)S1【摘要】通过对青海野骆驼泉金矿含矿构造带、矿床地质和流体包裹体进行研究,结果表明,矿床明显受三级构造系统控制,存在着三期构造-流体-矿化模式。
早期的韧性剪切作用是晚加里东造山的深层次塑性流变产物,赋存于碎斑石英中的高密度、中-低温含CO2流体作用导致金的初始富集;主成矿期发生在脆-韧性剪切变形阶段,产生大量含金构造透镜体,为地壳较浅层次压扭性应力作用产物,以富含成矿物质的富液相流体为主;晚期发育的脆性裂隙为造山作用之后地壳浅层次及近地表条件下张扭性应力作用结果,指示构造活动和矿化已接近尾声。
【总页数】4页(P582-585)【关键词】韧性剪切带;构造演化;流体;野骆驼泉金矿;青海【作者】丰成友;张德全;佘宏全;李大新;徐文艺;苏亮红【作者单位】中国地质科学院矿产资源研究所;青海省地质调查院【正文语种】中文【中图分类】P618.51【相关文献】1.河台金矿剪切带构造演化及其与金成矿关系 [J], 林海平2.韧性剪切构造成岩成矿作用及对金矿化的控制--以内蒙古武川县后石花金矿为例[J], 贾国志;梁海军;田峰3.韧性剪切带中金成矿地质构造解析方法及找矿预测--以卡拉麦里大断裂带金矿为例 [J], 徐春华;纪瑞元;郭文杰;张宏宾;刘红4.韧性剪切带型金矿三阶段构造成矿模式——以广东河台金矿床为例 [J], 汪劲草; 李帅; 余何; 王斯亮; 汤静如; 熊彬; 王旭阳; 王方里; 李腾达5.大兴安岭东北部受韧性剪切构造控制的中低温型热液型金矿成矿流体特征及成矿作用研究——以二十四号桥金矿床为例 [J], 李士超;赵院冬;许逢明;王奎良;赵君;吴大天;孙求实因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
韧性剪切带中两种线理的地质意义
蒙丽妙;郭尚宇;李立基
【期刊名称】《矿产与地质》
【年(卷),期】2024(38)2
【摘要】韧性剪切带中丰富的变形现象记录剪切变形过程的重要信息,线理是韧性剪切带中常见且重要的观测要素,能够为剪切带的形成及演化提供关键的线索。
通
过野外工作实测观察,总结2种典型线理(皱纹线理和交面线理)的特征、形成原因及其观测方法,预测韧性剪切带的剪切运动方向。
研究表明,为避免由于皱纹线理易与
擦痕混淆误判剪切运动方向,应对C面理和垂直于C面理的多个截面进行综合判断。
【总页数】5页(P365-369)
【作者】蒙丽妙;郭尚宇;李立基
【作者单位】广西壮族自治区矿产资源储量评审中心
【正文语种】中文
【中图分类】P542
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性剪切带中花岗质糜棱岩黑云母~(40)Ar-~(39)Ar年龄及地质意义3.新疆阿舍勒
铜锌矿区脆韧性剪切带中绢云母40Ar/39Ar年代学及其地质意义4.祁漫塔格韧性
剪切带中绢云母40Ar-39Ar定年及地质意义5.东帕米尔北缘韧性剪切带中的多硅白云母及其地质意义
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新疆伊吾韧性剪切带的发现及其成矿地质作用探讨
白龙;张真;谯文浪;石磊
【期刊名称】《贵州地质》
【年(卷),期】2006(23)4
【摘要】新疆伊吾韧性剪切带变形组构较发育,序列演化明显,存在逆冲剪切和韧-脆性变形转换,变形时代为华力西早期,早于晚二叠世.其形成时代应早于研究区岩浆侵入活动时期.变形机制属地壳中深层次塑性流变和韧性剪切,经历了多期多阶段演变等特征.该剪切带控制了该区的成矿带、矿化带、矿体的产状.对中-低温热液金银铜等主要矿产的成矿作用和分布规律作了初步探讨,粗略判断成矿过程大概是在地质事件多发的晚古生代,并且成矿具多期性和多源性.
【总页数】7页(P286-291,295)
【作者】白龙;张真;谯文浪;石磊
【作者单位】贵州省地质调查院,贵州,贵阳,550005;贵州省地矿局地球物理地球化学勘查院,贵州,贵阳,550018;贵州省地质调查院,贵州,贵阳,550005;贵州省地质调查院,贵州,贵阳,550005
【正文语种】中文
【中图分类】P542
【相关文献】
1.新疆伊吾县伊吾煤矿一带泥盆系下统的发现及地质意义 [J], 石磊;姚益祥;白平;白龙;王安华
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4.韧性剪切带中金成矿地质构造解析方法及找矿预测--以卡拉麦里大断裂带金矿为例 [J], 徐春华;纪瑞元;郭文杰;张宏宾;刘红
5.桂东南区韧性剪切带特征及其控矿作用探讨 [J], 王瑞湖
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第20卷第7期2005年7月地球科学进展ADVANCES I N EARTH SC I E NCEV o.l20 N o.7J u.l,2005文章编号:1001 8166(2005)07 0765 07论韧性剪切带研究及其地质意义*杨晓勇(中国科学院壳 幔物质与环境重点实验室,中国科技大学地球与空间科学学院,安徽 合肥 230026)摘 要:系统研究韧性剪切带变形岩在天然强剪切应力作用条件下常量元素迁移机制及活化转移的应力排序、微量元素迁移的动力控制、稀土元素配分变化和变形矿物晶体化学变异的应力制约等构成了当代韧性剪切带研究的前沿课题,也是当前糜棱岩岩石地球化学研究难点和精华所在。
其研究成果将对动力成岩(成矿)机理的认识有重要的突破,具有重要的理论意义和潜在应用价值。
对韧性剪切带及其变形岩石的研究现状和研究意义进行系统的综述,提出了未来韧性剪切带及其糜棱岩的研究方向和目标: 系统研究糜棱岩中主要造岩矿物组合及其变形特征,计算剪切变形岩石的应力 应变参数,搞清韧性剪切带所处的应力应变环境; 系统研究韧性剪切带岩石在天然分强剪切应力作用条件下常量元素迁移机制及活化转移的应力排序问题; 系统研究剪切变形作用过程中岩石化学组成的微量和稀土元素变化,讨论强变形条件下岩石中微量元素活化和迁移规律,深入探讨微量元素迁移的动力控制,包括稀土元素配分变化的应力制约以及应变矿物晶格化学变化行为及其对其寄主的变形岩石元素(组分)在应变过程中迁移变化的制约和影响; 从理论上探讨天然强剪切应变条件下岩石中组分活化、转移与应力(应变)的因果联系,为深入探讨韧性剪切带动力成岩(成矿)作用提供理论的科学依据,为探讨中、下地壳中韧性剪切带的形成和演化提供科学依据(如韧性剪切带金的富集),同时为韧性剪切变形作用条件下成岩、成矿地球化学作用提供理论和实验依据; 现代分析技术如激光同位素原位分析以及激光I CP MASS分析技术对研究变形域内的岩石(矿物)的元素和同位素的活化迁移规律,对深刻揭示糜棱岩化过程中的元素活化迁移机制提供更高质量的地球化学证据具有重要的作用。
杨晓勇教授：论地球演化与地质时代控制成矿作用转自覆盖区找矿论地质历史时期成矿作用的时控性杨晓勇1，张连昌21中国科学技术大学地球和空间科学学院2中国科学院地质与地球物理研究所作者介绍：杨晓勇，博士，中国科学技术大学教授、博士生导师。
导读：在地球45亿年的演化过程中，一些金属矿床类型及矿种只分布于特定的地质时期，其它时期则不再重复出现，杨晓勇教授研究发现并将这种矿床时代特征称之为成矿的时控性。
成矿作用不仅有地层、构造、岩浆岩等条件，还有地质时代控制条件，如条带状铁建造型铁矿主要出现在中晚太古代－古元古代。
这种成矿作用的时代性，究竟是什么因素造成的，至今仍然是地质科学上的未解之谜；此外，我国前寒武纪大规模成矿事件与世界对比可知，其优势矿种主要集中在镁、磷、石墨、稀土等资源，缺少兰德式金、铀矿床、VMS型铅一锌矿床以及大型的BIF型富铁矿，这又是一个谜。
研究成矿作用的时控性不仅是探索科学奥秘，还可进一步总结我国矿床特征，发现新的成矿规律和找矿方向，对我国地质找矿战略布局和具体找矿实践都具有指导意义。
杨晓勇教授研究了各类型矿床与地质时代关系，提出了多个科学问题；分析了主要地质事件与成矿关系，并对比了国内外矿床分布差异，努力探索成矿作用奥秘，读后很有启示。
内容提纲引言1 地球演化与金属成矿作用2 早前寒武纪地球演化历史中的成矿专属性3 表生地质作用与矿床的形成4 华北克拉通古元古代构造事件及演化5 中亚造山带与古生代成矿事件6 中生代构造体制转化与大规模成矿事件7 新生代板块俯冲、大陆碰撞与大规模成矿事件8 结论引言成矿规律是研究控制矿床生成的各种因素和条件及其相互关系，以及它们在地质时间和空间中的综合表现，即矿床生成和分布的规律控制矿床成矿的主要因素就是岩浆、构造及地层，而地层控制实质上是岩性加上一定的地质时间概念。
研究发现，在地球45亿年的演化过程中，一些金属矿床类型及矿种分布于特定的地质时期，并在地球演化进程中不再重复出现，把这种在地球一定时期出现的特征矿床类型或矿种称之为成矿的时控性。
江西武功山东区大型韧性剪切带的显微构造特征
吉磊
【期刊名称】《地质科学》
【年(卷),期】1995(30)1
【摘要】武功山东区存在一条大型韧性剪切带。
鞘褶皱倒向以及旋转变形构造（如Ｓ－Ｃ面理组构、旋转碎斑系、雪球构造和粒内显微破裂构造等）显示此剪切带为由南向北逆冲推覆性质。
砾石、黄铁矿还原斑和石英斑晶的有限应变分析表明剪切带西段和东段岩石分别以收缩型椭球和压扁型椭球变形为特征。
剪切带的主要变形时代是早古生代，可能与早古生代华夏陆块和扬子陆块之间的碰撞造山作用有关。
【总页数】10页(P95-103)
【关键词】剪切带;糜棱岩;显微构造;碰撞造山带
【作者】吉磊
【作者单位】中国科学院南京地理与湖泊研究所
【正文语种】中文
【中图分类】P588.332
【相关文献】
1.武功山北缘剥离断层、近水平韧性剪切带与伸展构造 [J], 覃兆松
2.武功山山庄地区韧性剪切带的基本特征 [J], 郑文
3.阿尔泰造山带内韧性剪切带的显微、超显微构造和变形机制 [J], 张进江;曲国胜
4.江西武功山韧性剪切带的发现及其大地构造意义 [J], 吉磊
5.天目山—白际山大型剪切带南段的显微构造及变形特征 [J], 朱光
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巴彦乌拉山韧性剪切带特征及意义本文针对巴彦乌拉山韧性剪切带进行综合研究，确定了巴彦乌拉山韧性剪切变质岩类型：构造片麻岩系列、构造片岩系列和糜棱岩系列；同时划分了韧性剪切构造相：中浅部构造层次的韧性剪切带、中深部构造层次的韧性剪切带和深部构造层次的韧性剪切带等；巴彦乌拉山韧性剪切带地球构造动力意义。
标签：巴彦乌拉山；韧性剪切带；韧性剪切变质岩类型；韧性剪切构造相1 区域地质概况巴彦乌拉山处于华北板块北缘西段阿拉善地块的西缘，阿拉善地块北邻中亚造山带，西接塔里木板块，南为祁连-秦岭造山带，西伯利亚板块与塔里木板块、华北板块之间的中亚造山带南缘，属于华北克拉通西部，处于古亚洲构造域与特提斯构造域交汇部位的天山-兴安造山系弧顶部位之北山-内蒙古造山带。
巴彦乌拉山地区地层缺失很多，由老到新仅出露有：中太古代乌拉山岩群、侏罗纪中世龙凤山组、白垩纪晚世庙沟组、古近纪渐新世清水营组、新近纪上新世苦泉组、第四系更新统、第四系全新统。
2 巴彦乌拉山地区韧性剪切变质岩韧性剪切变质岩的大面积分布，是巴彦乌拉山地区岩石的一个主要特征，也是巴彦乌拉山地区的乌拉山岩群区别于内蒙古固阳、大青山、乌拉山等地乌拉山岩群的一个最主要特征。
本文结合岩石特征，巴彦乌拉山韧性剪切变质类型分为三类：构造片麻岩系列、构造片岩系列和糜棱岩系列。
2.1 构造片岩本区的构造片岩在巴彦乌拉山北部广泛发育，其原岩主要为碎屑沉积岩，经韧性剪切变形变质作用之后形成的各种类型的片岩，如二云母石英构造片岩、石榴云母构造片岩等。
构造片岩中的主要矿物有石英、绢云母、石榴子石。
主要岩性为角闪构造片岩、石榴云母构造片岩等及其组合。
是在沉积成岩后遭受了一系列后期变形、变质作用的叠加改造及退变质作用在断裂带、构造强变形带岩石经碎裂变形或糜棱岩化之后，又经动态和静态重结晶形成构造片岩，甚至夹有少量的糜棱岩。
2.2 糜棱岩巴彦乌拉山从南部到北部，广泛分布有糜棱岩。
南部以哈哈尔海的PBB′剖面为代表，北部以乌尔图幅哈尔乌珠尔的PEE′剖面较为典型。
韧性剪切构造成岩成矿作用及对金矿化的控制--以内蒙古武川县后石花金矿为例贾国志;梁海军;田峰【期刊名称】《地质论评》【年(卷),期】2000(046)002【摘要】本文以内蒙古中部后石花金矿为例,简述了"韧性剪切构造成岩成矿作用"的新观点.研究表明,韧性剪切成岩过程包括细粒化作用、热流体作用、酸碱交代作用;韧性剪切带这种深层次断裂构造形成过程中,其推覆演化是逐渐减压过程,降压效应和剪切带本身的膨胀渗透作用,引起了剪切带内部积累的能量梯度(压力、温度、物质),导致弥漫于大面积围岩中和下地壳的液体进入韧性剪切带中."节流阀"作用形成韧性剪切成岩成矿热液系统.韧性剪切构造对金矿的控制核心是成岩成矿为统一的热动力系统,早期以成岩为主,中晚期以蚀变和矿化为主.【总页数】10页(P131-140)【作者】贾国志;梁海军;田峰【作者单位】武警黄金第一总队,哈尔滨,150086;武警黄金第一总队,哈尔滨,150086;江苏省地质矿产局,南京,210018【正文语种】中文【中图分类】P5【相关文献】1.内蒙古武川县后石花——酒馆韧性剪切带1∶5万化探金异常特征及找矿前景[J], 杨文;马富财;郭俊2.内蒙古自治区武川县后石花金矿蚀变特征的初步研究 [J], 张劼;王博;韩淑英3.内蒙古武川县后石花金矿地质特征、矿体特征及找矿标志 [J], 贾立炯;赵宇;张利国;闫伟4.内蒙古后石花地区韧性剪切带型金矿地质特征及成因初探──以后石花金矿为例[J], 韩虎龙5.大兴安岭东北部受韧性剪切构造控制的中低温型热液型金矿成矿流体特征及成矿作用研究——以二十四号桥金矿床为例 [J], 李士超;赵院冬;许逢明;王奎良;赵君;吴大天;孙求实因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
第20卷第7期2005年7月地球科学进展A D V A N C E S I NE A R T HS C I E N C EV o l.20 N o.7J u l.,2005文章编号:1001-8166(2005)07-0765-07论韧性剪切带研究及其地质意义＊杨晓勇(中国科学院壳—幔物质与环境重点实验室,中国科技大学地球与空间科学学院,安徽 合肥 230026)摘 要:系统研究韧性剪切带变形岩在天然强剪切应力作用条件下常量元素迁移机制及活化转移的应力排序、微量元素迁移的动力控制、稀土元素配分变化和变形矿物晶体化学变异的应力制约等构成了当代韧性剪切带研究的前沿课题,也是当前糜棱岩岩石地球化学研究难点和精华所在。
其研究成果将对动力成岩(成矿)机理的认识有重要的突破,具有重要的理论意义和潜在应用价值。
对韧性剪切带及其变形岩石的研究现状和研究意义进行系统的综述,提出了未来韧性剪切带及其糜棱岩的研究方向和目标:①系统研究糜棱岩中主要造岩矿物组合及其变形特征,计算剪切变形岩石的应力—应变参数,搞清韧性剪切带所处的应力应变环境;②系统研究韧性剪切带岩石在天然分强剪切应力作用条件下常量元素迁移机制及活化转移的应力排序问题;③系统研究剪切变形作用过程中岩石化学组成的微量和稀土元素变化,讨论强变形条件下岩石中微量元素活化和迁移规律,深入探讨微量元素迁移的动力控制,包括稀土元素配分变化的应力制约以及应变矿物晶格化学变化行为及其对其寄主的变形岩石元素(组分)在应变过程中迁移变化的制约和影响;④从理论上探讨天然强剪切应变条件下岩石中组分活化、转移与应力(应变)的因果联系,为深入探讨韧性剪切带动力成岩(成矿)作用提供理论的科学依据,为探讨中、下地壳中韧性剪切带的形成和演化提供科学依据(如韧性剪切带金的富集),同时为韧性剪切变形作用条件下成岩、成矿地球化学作用提供理论和实验依据;⑤现代分析技术如激光同位素原位分析以及激光I C P-M A S S分析技术对研究变形域内的岩石(矿物)的元素和同位素的活化迁移规律,对深刻揭示糜棱岩化过程中的元素活化迁移机制提供更高质量的地球化学证据具有重要的作用。
关 键 词:韧性剪切带;元素活化迁移;动力成岩成矿中图分类号:P54 文献标识码:A0 引 言探索韧性剪切带剪切变形作用条件下糜棱岩中岩石化学组分的变化,包括糜棱岩中主要造岩矿物的矿物化学组成变化特征,构成韧性剪切带动力成岩成矿地球化学研究的核心内容和研究难点。
该项研究成果不仅对韧性剪切带本身的形成和演化具有重要的意义,而且为动力成岩(成矿)作用机理的认识提供科学的依据。
自1979年和1982年分别在西班牙巴塞罗那和美国加州召开了国际糜棱岩问题讨论会以来,地质学家对韧性剪切带及其糜棱岩的研究显示出浓厚的兴趣。
以后的20年间大量的文献报道了这一方面的研究成果。
韧性剪切带中的变形作用是控制和影响地壳形成和演化的一种重要因素,在以往的研究中一般侧重于几何形态分析和研究,并在此基础上对韧性剪切带进行分类[1～4]。
到20世纪80～90年代,构造地质学家开始注意对韧性剪切带内部变形,＊ 收稿日期:2004-10-08;修回日期:2005-03-12.＊基金项目:国家自然科学基金项目“天然韧性剪切变形条件下糜棱岩组分活化迁移研究”(编号:40473021)资助. 作者简介:杨晓勇(1964-),男,安徽颍上人,副教授,博士,主要从事岩石学、矿床地球化学领域的教学和科研工作.E-m a i l:x y y a n g@u s t c.e d u.c n特别是糜棱岩矿物的组构及其形成机制的研究[5,6];地球化学家则对韧性剪切变形对元素迁移机制的控制作用给予高度的重视[7～10]。
目前韧性剪切带作为大陆上研究最全面、最深入和详尽的构造带,已经成为研究地壳运动规律及大陆山链岩石圈变形构造动力学的重要内容[11],同时也成为研究深部地壳地球化学作用与动力成岩、成矿作用的一个窗口[12]。
1 国内外研究成果在国内,许志琴等[1,11]、何永年等[13]系统地研究了韧性剪切带强烈的塑性变形及旋转应变特征;许志琴等[1]强调了高级变质条件下的糜棱岩对研究深层次地壳变形的重要意义;林传勇等[2]综述了岩石的韧性剪切和脆—韧性转换变形的问题;孙岩等[14,15]对糜棱岩进行了系统的分类研究,阐述了不同糜棱岩的宏观和显微构造特征,并对其未来的研究前沿领域进行了展望[16];刘瑞[17]系统地研究沿剪切面方向细颗粒物质形成的显微分层现象;马宝林等[18]报道了我国华北深层次构造岩的构造分层特点;郭敬辉等[19]在内蒙中部发现了一条宽达5 k m的麻粒岩相的糜棱岩带,为深入研究该区早寒武纪地壳演化及其下地壳的构造过程提供了非常重要的构造标志;杨主恩等[20]研究指出巨型韧性剪切系统的发生将造成大规模的地壳物质流动;周建勋等[21]研究了华北扬子板块主缝合带部位秦岭沙沟糜棱岩带的P-T-t演化路径,得出该糜棱岩化阶段处于中—高绿片岩相条件;曾令森等[22]研究了辽南韧性剪切带变形中的分形和自组织现象等。
在国外先后报道了加拿大大奴湖剪切带存在麻粒岩相和角闪岩相的韧性剪切带[23],讨论了榴辉岩中化学成分变化及其小构造[24]以及西阿尔卑斯山脉二辉橄榄岩中有属于麻粒岩相并形成于上地幔的韧性剪切带等[25]。
总之,近10多年来,对于韧性剪切带及其所形成的糜棱岩研究进入了一个重要的发展阶段,即岩石类型以早期的长英质糜棱岩为主,扩大到现在的几乎涉及到所有的变质相领域。
近20年来,微观构造无论是在理论上及方法上均取得迅速发展,并使地质学的研究摆脱了描述学,步入定量化、运动学及动力学的新阶段,K n i p l e[26]总结了12种岩石的变形机制,包括颗粒内部和颗粒边界的变形。
超微构造研究技术和方法的突破,使人们在放大数万倍乃至数十万倍的透射电子显微镜下观察到矿物内部的晶格位错运动;高精度的仪器分析已经可以检测到包括矿物微区中的元素含量的变化和分布特征。
正如认识物质本质必须了解原子结构一样,只有通过矿物的微区构造、成分变化的研究,才能深入揭示剪切运动的本质。
由于韧性剪切带内部及与围岩之间没有明显的破裂面,只是与围岩之间的应变呈递进演化关系,因此韧性剪切带糜棱岩的深入研究必须将超微构造分析与微区元素分析相结合,才能深刻认识韧性剪切带物质运动的规律。
2 韧性剪切带研究的意义当代地质学家和地球化学家正在开拓着一门具有生命力的新的研究方向,找到一个共同的立足点,即强调物质运动与构造运动的耦合作用,这种耦合能够在动态条件下研究物质变化,并从变化的物质中窥察运动的本质,这是因为岩块、地块在构造应力作用条件下产生变形,不但遗留下构造形变,同时引起质变,产生了新的岩石和矿物,改变了原有的组成,这是一种以构造应力为动力引起或驱使岩石在形变过程中使原有组成重新组合、重新调整的结果。
致力探索构造运动与地壳物质组成改变的关系,是动力成岩成矿作用研究的主要目标之一[12,15]。
一般来说,天然韧性剪切带剪切应力差(δ1-δ3)可以达到100至几百M P a,强变形带可以达到1000乃至几千个M P a。
根据岩石所处的温度等因素不同,其剪切应变也是不同的,所以韧性剪切带为我们研究强剪切应力环境下岩石中物质变异作用提供了一个良好的天然实验室,它使得我们能够在几毫米至几米,几十米至数百米直至上千米的尺度范围内研究变形和未变形岩石之间以及强变形和弱变形岩石之间的化学成分变异特征,这是由于剪切带中往往发育着初糜棱岩—糜棱岩—超糜棱岩变形序列的岩石,它们分别对应着剪切带中不同强度的剪切变形作用,所以系统地研究韧性剪切带不同变形强度的糜棱岩成分与母岩(围岩)成分之间的变化关系,就形成了一个很好的应力变化—成分变异的对比序列,这比实验室中建立相当的实验条件发生成岩作用后研究更为容易。
韧性剪切作用极大地改变了岩石的组构特征,使得主要造岩矿物晶格变形,从而增加元素的活性和扩散速度,所以,糜棱岩化的岩石化学成分的改变还在微观上表现在矿物化学的改变上,这就使我们有可能从矿物晶体结构和矿物化学成分的角度探讨岩石宏观上的变化。
徐树桐等[27]较早研究了天然变形岩石中黑云766 地球科学进展 第20卷母的击象现象;薛纪越等[28]对糜棱岩化作用中角闪石变形结构的透射电子显微镜研究表明当韧性剪切带石英变形达到亚颗粒和重结晶阶段时,普通角闪石的变形结构主要表现为单一方向的位错,其伯格矢量b=[001],位错平行[001],属于螺位错。
在国际上报道了金云母橄榄岩剪切带化学成分变化和变形作用对角闪石、斜长石成分变化的影响[29,30];在糜棱岩中比较常见的一类是长英质糜棱岩,所以对长石矿物流变学的研究,构成了糜棱岩流变学的一个主要组成部分。
对这种约占地壳组成51%的矿物的变形特征的研究,无疑可以做为理解地壳岩石流变学研究的一个一级近似。
许多学者在这方面做了大量的工作[31～34],但目前对这种主要造岩矿物的变形对成分、晶格变化的认识还是相当肤浅的。
系统研究剪切带糜棱岩中不同组成矿物在应力作用条件成分(包括同位素)的变化特征,可以从微观尺度上论证应力(应变)对成分的变化制约关系。
在郯庐断裂带南段中深层次韧性剪切带糜棱岩研究中,发现长石成分与结构状态参数随剪切应力条件变化具有了较好的对应关系[35,36]。
通过系统地研究长英质糜棱岩中长石成分与结构状态参数改变与韧性带剪切变形强度的对应关系,从微观尺度探讨应力作用对矿物结构和成分的控制机理,对加深韧性剪切变形作用对成岩成矿作用新的理解和认识具有一定的指示意义。
肖化云等[37]对韧性剪切作用下千枚岩中S i O2的迁移模拟实验研究,较好的模拟了韧性剪切作用过程中S i O2释放和局部迁移的过程。
实验结果表明,在400°C条件下,绢云母、绿泥石等矿物在韧性剪切作用下分解、释放出大量的S i O2,在成矿流体的参与下发生局部迁移、聚集。
吴学益等[38]对赣东北断裂带多期多次(活化)构造控矿模拟实验结果表明,活化构造不仅加剧了岩石、矿石的变形、破裂,为铜、金成矿提供良好的空间条件,并使原先分散在矿源层和矿源岩中的成矿物质产生活化、迁移,而且使成矿物质叠加、改造、富集成矿。
变质地质学中岩石的变质反应通常被认为是受温度和压力的联合控制,研究表明应力(变形作用)对变质反应的控制作用不可忽略[39],但是目前还了解得很少[40];D e m p s t e r等[41]详细研究了变形白云母矿物主要元素的扩散作用,结果发现动力因素(变形)对扩散效应的控制大于热力学因素,发现细粒强变形的白云母中主要元素扩散的最低下限温度明显低于粗粒弱变形的白云母(主要表现在S i/A l 和M g/F e比值上的显著差异),并认为由于矿物应变而产生的位错变形等晶格缺陷是主要原因,所以变形作用对变质反应的重要性和控制作用应受到高度重视。
