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知识在于积累.doc

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资源描述

1、0、填图单位(geological mapping unit)又称填图单元。在地质填图时,根据任务要求和比例尺大小,结合工作地区的具体情况和实际可能,按野外标志,将地层、岩体等划分成详略各不相同的岩性组合或岩性段、单元、超单元、火山岩相、火山机构等,以便作为野外地质图上反映地质特征的基本组成部分,称为填图单位。按地质填图的比例尺,对那些具有特殊意义的标志层、矿体、侵入体等地质现象,如果在图上宽度小于 1 毫米,或直径小于 2 毫米,可酌情放大表示,并予以注明。1、岩组(formation complex)是变质岩群中根据岩石(或岩石组合)特征,进一步再分的相当于正常岩石地层单位组一级的正式岩石

2、地层单位。其岩层具强弱不等的变质程度,有时呈现中等至强烈糜棱岩化、片理化、布丁化,或呈现为复杂的褶皱叠加和各种塑性变形特征;其原生面理往往部分或全部为后生面理所置换;其顶、底界常被次生构造面(如区域性断层、韧性剪切带或强变形带)所限;岩组与岩组之间的接触关系,一般不符合原始正常岩石地层的叠覆原理,而是构造叠覆关系。岩组可有一定区域延伸,在一定范围内可进行对比。2、构造单元是指:构造运动以后,承受构造运动的物质基础以及因构造形成的构造现象,这两者划分在一起就可以成为构造单元。大地构造单元是根据一定的大地构造观点来划分地壳构造区域的单位。如按地槽地台学说,把地壳的相对活动性和稳定性,活动性转为稳定

3、性的时期作为划分大地构造单元的依据,可将地壳构造分为地槽和地台两个一级构造单元。地槽又可按其相对拗陷和隆起部分分为地向斜和地背斜两个二级构造单元等。再如板块构造学说把整个地壳划分六大板块或二十多个板块等等。3、伸展构造(extensional tectonics)是在水平伸展构造体制下形成的构造系统。大洋中脊(即板块离散边界)是最引人注目的现代伸展构造;而大陆地壳的水平伸展,首先表现为地壳厚度的变薄,由于均衡代偿作用,变薄的地壳发生地面断陷沉降,形成了一套以正断层为主体的脆性伸展构造系统;在深处,伴随地幔物质的上隆,导致地热梯度升高,促使中间韧性流层的活动,产生一套以近水平韧性剪切带为主体的韧

4、性伸展构造系统;至于更深层次,伸展构造的主要表现形式为基性岩墙群的侵位。4、伸展构造的类型很多,主要有裂谷、拆离断层。(1)裂谷,裂谷一词首先是由 J.W.Gregory 于 1894 年在研究东非裂谷时提出的。裂谷是岩石圈板块做背离水平运动或地幔隆起时地壳中发育的断陷谷。裂谷的发育演化期长,常具有地堑型式。按照裂谷发育的区域构造部位及其他地质构造特征,裂谷可以分为大陆裂谷,如东非裂谷;陆间裂谷,如红海-亚丁湾裂谷;大洋裂谷,如大西洋中脊的裂谷。这三类裂谷相当于裂谷自早期至晚期的三个发展阶段,但并非所有的大陆裂谷都能演化成大洋裂谷。(2)拆离断层,拆离断层一词是阿姆斯特朗(R.L.Amstro

5、ng,1972)在研究北美西部科迪勒拉山脉“盆岭区”伸展构造时首先提出的,指的是大型犁状低角度正断层,它使较浅层次的年轻地层直接覆盖于较深层次的老地层之上,由于岩石圈的伸展、拆离、基底隆升和地表的剥离作用使地壳深部的岩石逐渐上升而出露地表,称为变质核杂岩。拆离断层的特点有以下几点:(1)拆离断层一般产于基底和盖层之间,其上为拆离上盘,其下为拆离下盘。上盘为一套浅变质层次的正断层组合(阶梯状构造、半地堑、盆岭构造) ,下盘为变质核杂岩(体) 。(2)上盘岩块经历了相当大距离的迁移,称为滑覆体;下盘的变质核杂岩是由老片麻岩等组成的穹状隆起,外形近园状,常有岩体侵入,更深部则常有基性岩和岩墙群贯入。

6、(3)拆离断层上、下盘的变形行为明显不同,上盘为脆性伸展变形,下盘为韧性变形,形成糜棱岩带,其厚度变化较大,由数十米至数千米。(4)拆离断层的构造岩常显示序列变化,糜棱岩碎裂绿泥石化糜棱岩掺有糜棱岩碎粒的碎粉岩角砾岩。由于拆离断层活动并不限于同一层为或同一接触带上,因此是一条宽厚的剪切带。5、抬升减薄作用是乌拉山岩群变质作用主要的特征6、变质矿物浊沸石、硬柱石的出现意味着变质作用开始。麻粒岩 麻粒岩(granulite)又称粒变岩,是一种变质岩,属中高级区域变质作用产物,是以含紫苏辉石为特征的区域变质岩石。主要分布在太古宙至早元古代变质岩系中。冀东、辽西比较发育。主要由长石、石英、辉石(紫苏辉

7、石、透辉石等)组成,有时含石榴石、矽线石、蓝晶石等。岩石中暗色矿物以紫苏辉石、透辉石、石榴子石等无水暗色矿物为主,角闪石、黑云母等含水暗色矿物较少或不出现。浅色矿物主要为斜长石、条纹长石、反条纹长石和石英,有时可含矽线石、堇青石等。岩石中含水矿物不稳定,一般不含或少含。岩石一般为中细粒粒状变晶结构,具不明显的片麻状构造或块状构造。它们是麻粒岩相变质作用的典型岩石,由于原岩成分不同,可出现不同类型的麻粒岩。麻粒岩相(granulite facies)又称二辉石相(two pyroxene facies) ,是一种高温麻粒岩相区域变质相。大面积出现在早前寒武纪(尤其是太古宙)的深变质地区。它与角闪

8、岩相之间的界线以紫苏辉石开始出现为标志。矿物成分主要为紫苏辉石(或古铜辉石) 、透辉石(或次透辉石) 、铁镁铝榴石、堇青石、矽线石(或蓝晶石) 、条纹长石、斜长石等无水变质矿物,而角闪石、黑云母等含水变质矿物较少或不出现。有人根据变质岩中有无角闪石和黑云母,将麻粒岩相分为角闪麻粒岩相(amphibolite granulite facies)和辉石麻粒岩相(pyroxene granulite facies) 。不同原岩形成的典型变质矿物组合如下:基性岩为斜长石(An50)+紫苏辉石+透辉石(铁镁铝榴石角闪石) ;泥质岩石为条纹长石(Ab3047)+斜长石(An1758)+铁镁铝榴石+矽线石/

9、蓝晶石+石英(堇青石黑云母) ;泥质石灰岩为方解石+斜长石+透辉石。根据世界各地的研究结果,麻粒岩相的温度一般超过 700,上限可达 900以上。压力的变化范围较大,一般为中压(0.61 吉帕) ;含堇青石者属于低压(0.40.6 吉帕) ;含石榴子石和透辉石,但不含紫苏辉石者属于高压(大于 1 吉帕) 。乌拉山岩群(Wulashan Gr.)的时代属新太古代。分布在内蒙古乌拉山、大青山及桌子山等地区,为中深变质岩系。由各种片麻岩、变粒岩组成,分四个岩组。沉积环境属古陆边缘海盆,原岩具火山喷发、沉积、再喷发、再沉积特点。含铁英岩、石墨等矿层。变质程度达高角闪岩相,局部麻粒岩相,遭受多次变形,局

10、部混合岩化。侵入的石英闪长岩中角闪石 K Ar 年龄为 24.6 亿年,锆石 U Pb 等时线年龄为(24.70.1)亿年,黑云斜长片麻岩中锆石 U Pb 一致线年龄为 25.2 亿年等。本岩群主要分布在乌拉山、大青山及桌子山等地区,以乌拉山区包白铁路两侧出露较齐全。本典根据包头等 6 个 1:5 万图幅和相邻图幅的最新成果,将乌拉山群划分为 4 个新的岩组:第一岩组下部以黑云角闪斜长片麻岩(变粒岩)、黑云斜长变粒岩(片麻岩),上部为含夕线(堇青)石榴黑云斜长片麻岩、透辉(角闪)斜长变粒岩,上下普遍含透镜状铁英岩。下部原岩相当于钙碱性玄武质火山岩系列,少量相当于拉斑玄武岩。上部原岩属富铝的高粘

11、土质杂砂岩、粘土岩、夹少量中性基性火山岩。第二岩组下部为黑云斜长片麻岩、角闪斜长片麻岩、透辉斜长角闪岩、含石墨透辉斜长(钾长)变粒岩,夹含黑云母夕线石榴片麻岩、蛇纹石化透辉大理岩,中部为厚层蛇纹石化透辉(橄榄)大理岩夹夕线石榴黑云斜长片麻岩;上部为糜棱岩化石榴黑云斜长片麻岩、夕线石榴片麻岩、角闪斜长片麻岩(变粒岩)夹石英岩,石榴钾长变粒岩和少量透镜状橄榄大理岩。下部原岩为中基性火山岩、砂岩、粘土岩、含杂质的白云质灰岩;中部为白云质灰岩。夹少量粘土质砂岩;上部为泥质砂岩、长石砂岩、长石石英质砂岩夹白云质灰岩。第三岩组透辉黑云斜长(钾长)片麻岩、长石石英岩、钾长浅粒岩、透辉钾长变粒岩、蛇纹石化透辉

12、橄榄大理岩。原岩性质为杂砂岩、长石砂岩、长石石英砂岩、白云质灰岩,另夹少量中酸性火山岩。第四岩组厚层大理岩。本岩群的形成环境相当于古陆边缘海盆环境。岩石组合体现了火山喷发-沉积,再喷发-沉积到沉积为主的特点,总的是一个大旋回,显示了由早到晚的一个完整的海进喷发旋回。在一岩组中有不大的铁英岩贫铁矿层位。在二岩组有石墨矿层,曾被小规模开采。第四岩组的厚层大理岩,有的可作为石材或化工原料加以利用。上述四个岩组曾经受高、中温区域变质作用,主体达高角闪岩相,局部达麻粒岩相。遭受过多次变形,变形程度强。局部显示区域混合岩化作用。本岩群上部被二道洼群不整合覆盖,下部部分岩性与集宁群相当。其时代主要根据邻区以

13、及侵入本岩群的花岗质岩石和石英闪长岩中所测得的锆石年龄数据:乌拉特前旗小佘太淖尔兔沟侵入乌拉山群中石英闪长岩的角闪石K-Ar 年龄为 2461Ma;同一地点侵入乌拉山群中石英闪长岩的锆石 U-Pb 一致线年龄为247010Ma;乌拉特前旗小佘太三道水,侵入于乌拉山群的斜长花岗岩中锆石的 U-Pb 一致线年龄为 2470+22-23Ma;乌拉特前旗小佘太阿古鲁沟侵入于乌拉山群的黑云母花岗岩中锆石 U-Pb 年龄为 237214Ma 和 236729Ma;乌拉特中旗#图,可能相当于乌拉山群的黑云斜长片麻岩中锆石 U-Pb 一致线年龄为25213Ma。据此,其时代相当新太古代。1、中高级变质岩系变质

14、岩系是一套性质复杂的变质岩石的总称,其中有各种片岩、板岩、石英岩、大理岩、片麻岩等,如前寒武纪地层一般都是变质岩系。1、太古宙变质岩系主要分布在华北地区,主要岩石类型为角闪岩相和麻粒岩相。据变质岩系形成时代,划分为古太古代(曹庄期)、中太古代(迂西期),新太古代(五台期)。2、元古宙变质岩系在我国分布遍及华北、塔里木、扬子、华夏地块及其间的造山带内。变质岩石主要为绿片岩相至角闪岩相岩石。据变质岩形成时代,主要划分为古元古代(吕梁期)、中元古代(四堡期)。新元古代变质岩系的变质作用形成时代比较复杂,可由新元古晚期至印支期。3、古生代变质岩系(1) 加里东期变质岩系该岩系主要分布于天山兴安、昆仑秦

15、岭、华南地区及高喜马拉雅滇西地区东南。变质类型以区域低温动力变质作用为主,部分地区为区域动力热流变质作用。(2 )华力西期变质岩系该岩系广泛见于天山兴安、昆仑秦岭及华南部分地区。变质岩石以轻微变质到低绿片岩相(或绿片岩相),属区域低温动力变质作用类型,部分为区域动力热流变质作用类型,为低压相系或中压相系。在北天山出现以埋深变质作用类型的浊沸石相和葡萄石绿纤石相。在闽浙地区出现由区域动力热流变质作用形成的由低绿片岩相到低角闪岩相的递增变质带。4、中生代变质岩系(1) 印支期变质岩系印支期变质岩系主要分布于祁连秦岭大别苏鲁造山带内,及西藏北部、云南澜沧江及华南政和大浦断裂带附近。主要为区域低温动力

16、变质作用,形成低绿片岩相岩石。(2) 燕山期变质岩系该岩系主要分布于藏北和藏东,以及台湾山脉东侧,福建长乐南澳一带。在西藏冈底斯北部,即班公错东巧怒江结合带中西段,三叠系有确哈拉群、竹卡群,早中侏罗世为接奴群、雁石坪群等被未变质的晚侏罗世以及白垩纪地层覆盖,变质岩石出现黑硬绿泥石及硬柱石,为低温高压绿片岩相系,属区域低温动力变质作用类型。台湾山脉东侧的玉里变质带,原岩地层时代为二叠系、三叠系,变质岩石以青铝闪石、蓝闪石为代表的低温高压相系,在其西侧出现低压中高温的高绿片岩相太鲁阁变质带。在长乐南澳一带,则以断裂为中心,使晚三叠世侏罗纪地层,因强韧性剪切形成由低绿片岩相到低角闪岩相,并伴有混合岩

17、化的强动力变质带。5、新生代变质岩系新生代变质岩系主要分布于喜马拉雅滇西、台湾地区。在藏南高喜马拉雅地区包括元古宙在内的地层(大多为二叠系到白垩系),经受以喜马拉雅主期(10 Ma95 Ma)的区域动力热流变质作用,形成以中压相系高角闪相岩石为主,以蓝晶石、矽线石为代表的多期(自新元古代至加里东期)叠加变质带。在雅鲁藏布江南侧长约 400km 的带内,由蛇绿岩及晚侏罗世到早白垩世地层变质形成以蓝闪石硬柱石为代表的蓝闪绿片岩相,属区域低温高压型埋深变质作用类型,而在其北侧出现含红柱石、堇青石、黑云母组合的中高温低压变质带。在冈底斯腾冲(云南)地区,为区域动力热流变质作用,形成以高绿片岩相为主,由

18、低绿片岩相到低角闪岩相的递增变质带。云南西部,由中新元古代地层(澜沧群、西盟群)及其上盖层,在经受了多期变质作用基础上,叠加了喜马拉雅期变质作用,形成蓝闪片岩带。在台湾中央山脉,第三系经受区域低温动力变质作用,形成由沸石相递增到低绿片岩相岩石,而在其东侧海岸山脉中,中、更新世地层经受埋深变质作用,形成浊沸石相岩石。五台山恒山地区变质岩系构造相相变成因分析-太原理工大学学报-2011 年 第 4 期 (42)2、中低级动力变质作用低级变质作用(low grade metamorphism)是指在较低温度下,相当于绿片岩相的变质作用。代表性矿物组合为绿泥石+白云母。典型标志矿物为红柱石、堇青石、十

19、字石、纤黝帘石等,不出现蓝晶石、蓝闪石、硬柱石等。动力变质作用又称“碎裂变质作用”或“错动变质作用1” 。是在构造运动所产生的定向压力作用下,岩石所发生的变质作用。其变质因素以机械能及其转变的热能为主,常沿断裂带呈条带分布,形成断层角砾岩、碎裂岩、糜棱岩等,而这些岩石又是判断断裂带的重要标志。3、阿拉善台隆:区域地质背景阿拉善地区早前寒武纪岩石主要出露于内蒙古自治区西部阿拉善左旗及阿拉善右旗东部的雅布赖山一带, 早期曾被称作阿拉善台隆, 属于中朝准地台的次级构造4、韧性变形:韧性变形是指物体经明显的应变(大于 5%10%)才发生破裂的变形。在构造地质学中也用韧性变形表述岩石的流动变形现象,其具

20、体变形机制包括碎裂流动、塑性流动和滑移流动等。5、造山带:造山带,是地球上部由岩石圈剧烈构造变动和其物质与结构的重新组建使地壳挤压收缩所造成的狭长强烈构造变形带,往往在地表形成线状相对隆起的山脉,一般与褶皱带、构造活动带等同义或近乎同义,包括地壳挤压收缩,岩层褶皱、断裂,并伴随岩浆活动与变质作用所形成的山脉,以及拉伸构造、剪切走滑在形成裂谷、裂陷盆地的同时,相对造成周边抬升,构成山系。这种横向收缩、垂向增厚,隆升成山而造成构造山脉的作用叫作造山作用或造山运动 ,与地壳运动中的造陆运动相提并论。6、压扁作用:压扁作用(flattening)是地质体压扁作用在压缩作用下发生塑性变形,在平行主压应力

21、方向缩短、垂直方向伸长的过程。岩层受到挤压,在褶皱前和褶皱过程中都可能有压扁作用。当岩层韧性较大或在温度较高和压力较大环境下受挤压时,在垂直最大主压应力方向上岩层均匀增厚。韧性较低的强硬岩层在纵弯褶皱作用中形成平行褶皱后,因压扁作用使褶皱不断紧闭,翼部厚度减薄,轴部加厚。7、糜棱岩化:麋棱岩化是一种韧性变形作用,它往往发育于地壳较深部位或断裂较深部位,也可形成于相应条件的其他部位。目前研究认为它大多发育干韧性剪切带中。原岩几乎完全变形重结晶,定向明显, 丝带构造和动态重结晶发育。长石、云母、石英等矿物有不同程度的变形。显微镜下表现出各种奇特的韧性变形特征。8、压扭性压性断裂:学科:多旋回构造说

22、词目:压性深断裂英文:compression deep fault释文:压性深断裂是指力学性质为压性的深断裂。例如西太平洋中的岛弧深断裂,大多属于压性为主的深断裂。断裂带(fault zone)亦称“断层带” 。由主断层面及其两侧破碎岩块以及若干次级断层或破裂面组成的地带。在靠近主断层面附近发育有构造岩,以主断层面附近为轴线向两侧扩散,一般依次出现断层泥或糜棱岩、断层角砾岩、碎裂岩等,再向外即过渡为断层带以外的完整岩石。9、压扁剪切:推覆构造 nappe tectonics 由冲断层及其上盘推覆体和下盘组合而成的整体构造 。冲断层总体倾斜平缓,常呈上陡下缓的铲状或下陡上缓的倒铲状,也可呈陡、缓

23、相间的台阶状。上盘为由远距离(数千米至上百千米)推移而来的外来岩块,称推覆体。下盘为较少位移的原地岩块。推覆构造多发育于造山带及其前陆地区。推覆构造由 3 个部分组成:上盘是经远距离位移的基本连续的大的平板状岩席组成的外来系统,称为推覆体(图 1)或纳布;下盘岩石通常与基底相连,被看作是未经位移的原地系统;位于两者间由冲断层带或韧性剪切带组成的滑移系统。由于推覆体的远距离位移,所以它和原地系统中的同一时代的地层,其岩相常可有很大的差别。10、恢复重结晶:糜棱岩是韧性变形条件下形成的断层岩。糜棱岩原来的含义是指由机械破碎和研磨形成的条纹状细粒岩石(CLapworth,1885)。In recen

24、t years,尤其是 20 世纪 80 年代以来,随着电子显微镜和冶金学方法的应用,发现糜棱岩的细粒化是矿物在较高的温压条件下发生塑性变形的结果。1981 年加利福尼亚彭罗斯国际糜棱岩研讨会上对糜棱岩的定义进行了讨论,提出了糜棱岩具有的基本特征:与原岩相比,粒度显著减小;具增强的面理和(或)线理;发育于较窄的强应变带内。糜棱岩由基质和碎斑构成。基质主要由石英、云母类矿物微粒组成,致密坚硬,肉眼无法辨认矿物颗粒。碎斑多为长石等硬矿物。岩石中次生面理、线理等塑性流动构造发育。糜棱岩中不同矿物常常具有不同的形态和变形特征。石英相对容易发生塑性变形,常呈矩形,或为细小的重结晶颗粒围绕碎斑,构成糜棱岩

25、的典型构造核幔构造。石英的丝带(ribbon)状结构常见。石英等矿物的细粒化主要是通过晶格的位错蠕变机制,是一种应力作用下的动态重结晶作用。长石等硬矿物一般颗粒较大,多以残斑出现,常表现为脆性碎裂,也可因位错滑移形成波状消光及机械双晶等现象。2 详细内容编辑糜棱岩具有糜棱结构、定向构造,是一种经过动力变质作用的深度变质岩。糜棱岩为强烈破碎塑变作用所形成的岩石。往往分布于断裂带两侧,因为压扭应力的作用,使的岩石发生错动、研磨粉碎、并且由于强烈的塑性糜棱岩变形,使的细小的碎粒处在塑性流变状态下而呈定向排列。糜棱岩粒度细小,但是一般比较均匀,外貌很致密与坚硬,需借助显微镜才可分辨颗粒轮廓。有时在断面

26、中可见凸镜状定向排列的碎斑。糜棱岩由韧性基质和变形残核、残碎斑晶或变斑晶组成。韧性基质是一些细粒矿物的集合体,为动态重结晶作用、新矿物结晶作用产生的矿物和硬矿物脆性碎裂的细小碎粒。变形残核是经受韧性变形矿物,显透镜状或带状,后者长宽比可达到几十比一。残碎斑晶显透镜状或浑圆状,是指在特定的物理环境中韧性变形过程中,一些硬矿物发生脆性碎裂而残存的相对基质较大的碎砾。变斑晶是在韧性剪切变形过程里重结晶的或生长的较大的矿物,比如石榴子石、钾长石等。残碎斑晶与变形残核内部发育塑性变形的光学效应,比如变形纹与变形带、扭折带等。残碎斑晶里的脆性裂纹受韧性基质限制,不能蔓延导致岩石破裂。所以,糜棱岩的形成过程

27、里韧性变形起主导作用。残碎斑晶与变斑晶呈不对称的眼球状嵌入韧性基质中,为不对称性指示剪切带的剪切指向。糜棱岩中发育叶理和拉伸线理,多数存在两组由矿物定向排列而产生的叶理:平行剪切带边界的滑动叶理(C 面)和平行压扁面的叶理(S 面),两者之锐夹角指示剪切带的剪切指向;在 S 面上出现的拉伸线理,指示了剪切运动的矢量。糜棱岩系列的岩石分两类:糜棱岩,细粒韧性剪切变形的岩石,根据其韧性基质含量糜棱岩划分为初糜棱岩、糜棱岩和超糜棱岩,基质各占为 1050%和5090%及 90100%。主要是由层状硅酸盐矿物,比如云母、绿泥石等组成的糜棱岩称之为千枚状糜棱岩,简称为千糜岩。变余糜棱岩,以颗粒生长为特征

28、的粗粒韧性变形岩石,其晶粒韧性变形构造已全部或几乎全部是由重结晶的晶粒所取代,粒内应变效应因为重结晶而消除。不对称的较粗大的眼球状变斑晶或残碎斑晶嵌入呈花岗变晶结构的韧性基质里。变余糜棱岩带常常伴有交代作用、混合岩化甚至于花岗岩化作用。3 形成编辑糜棱岩常常是由花岗质岩石和砂岩类岩石形成,因此主要矿物成分是石英与长石,并常常被压扁和拉长,石英碎粒还可出现平行光轴的波状消光带。在磨碎的基质里有时残留有稍大的石英和长石单个晶粒(或碎屑),或由两者集合构成的眼球状体。眼球体里同样可见波状消光和解理双晶纹的弯曲。4 构造编辑糜棱岩常具条带状与纹层状构造的,条带和纹层的形成系由矿物成分、颜色、颗粒大小等

29、差别造成。糜棱岩也常见部分新生矿物出现,如绿泥石及其绢云母、多硅白云母、绿帘石、滑石、蛇纹石等。这一些矿物常作定向排列,致使条带构造更加趋向明显。5 组成编辑糜棱岩致密坚硬,主要由花岗岩、石英砂岩组成,伴生部分新生矿物,如绿泥石、绢云母、蛇纹石等,一般分布在断裂带的两侧。在中国的四川、云南断裂带有糜棱岩化带分布。6 基本特征编辑粒径较原岩减小;产生在一个相当狭窄的面状地带中;出现强化面理(流动构造)和线理,主要由应变集中形成。7 矿物成因编辑糜棱岩由韧性基质和变形残核、残碎斑晶或变斑晶组成。韧性基质是一些细粒矿物糜棱岩的集合体,是动态重结晶作用、新矿物结晶作用产生的矿物以及硬矿物脆性碎裂的细小

30、碎粒。变形残核是经受韧性变形的矿物,呈透镜状或带状,后者长宽比可达几十比一。残碎斑晶呈透镜状或浑圆状,是指在特定的物理环境下韧性变形过程中,某些硬矿物发生脆性碎裂而残存的相对基质较大的碎砾。变斑晶是在韧性剪切变形过程中重结晶的或生长的较大的矿物,如石榴子石、钾长石等。残碎斑晶和变形残核内部发育塑性变形的光学效应,如变形纹、变形带、扭折带等。残碎斑晶内的脆性裂纹受韧性基质限制,不能蔓延导致岩石的破裂。所以,糜棱岩的形成过程中韧性变形起主导作用。残碎斑晶和变斑晶呈不对称的眼球状嵌入韧性基质中,不对称性指示剪切带的剪切指向。糜棱岩中发育叶理和拉伸线理,多数存在两组由矿物定向排列而产生的叶理:平行剪切

31、带边界的滑动叶理(C 面)和平行压扁面的叶理(S 面),两者之锐夹角指示剪切带的剪切指向;在 S 面上出现的拉伸线理,指示了剪切运动的矢量。糜棱岩,细粒韧性剪切变形的岩石,根据其韧性基质含量划分为初糜棱岩、糜棱岩和超糜棱岩糜棱岩,基质各占 1050%、5090%、90100%。主要由层状硅酸盐矿物,如云母、绿泥石等组成的糜棱岩称千枚状糜棱岩。变余糜棱岩,以颗粒生长为特征的粗粒韧性变形的岩石,其晶粒韧性变形构造已全部或几乎全部由重结晶的晶粒所取代,粒内应变效应因重结晶而消除。不对称的较粗大的眼球状变斑晶或残碎斑晶嵌入呈花岗变晶结构的韧性基质之中。变余糜棱岩带常伴有交代作用、混合岩化甚至花岗岩化作

32、用。8 形态特征编辑糜棱岩为强烈破碎塑变作用形成岩石。往往分布在断裂带两侧间,因为压扭应力的作用,至使岩石发生了错动,研磨粉碎,并由于强烈的塑性变形,使细小的碎粒处在塑性流变状态下而呈定向排列。糜棱岩粒度细小,可是一般比较均匀、外貌致密、坚硬,需要借助显微镜才能分辨颗粒轮廓。有时在断面中可见凸镜状定向排列的碎斑。糜棱岩一般由花岗质岩石和砂岩类岩石形成的,所以主要矿物成分是石英与长石,并常被压扁及拉长,石英碎粒还能出现平行光轴的波状消光带。在磨碎的基质中有的时候残留有稍大的石英、长石单个晶粒(或碎屑),或由两者集合构成眼球状体。眼球体里同样可见波状消光和解理双晶纹的糜棱岩弯曲。原岩遭受强烈挤压破

33、碎后形成的一种动力变质岩。主要由细粒石英、长石及少量新生绢云母 、 绿泥石等矿物组成。矿物颗粒细小,一般小于 0.5 毫米。具明显的条带状和眼球状构造,线理发育。显微镜下可见碎屑矿物具波状消光、解理和双晶纹弯曲 、颗粒边部碎裂等现象 。岩性致密、坚硬。主要由花岗岩 、石英砂岩等刚性岩石经强烈动力变质形成。多发育于扭性或压扭性断裂带。依糜棱岩化程度分为糜棱岩化岩、糜棱岩、超糜棱岩和千糜岩等。9 地质特征编辑红山金矿区大地构造背景属天山地槽北天山地向斜褶皱带,位于康古尔与苦水断裂间狭长的含金韧性剪切带东段北缘,出露地层为中下石炭统华力西中晚期的多期次岩浆活动、韧性剪切作用和构造活动叠加形成了一系列

34、金及多金属矿床,已成为新疆东部主要的产金基地通过对红山金矿床地质特征的研究,从宏观及微观尺度进行成矿条件分析,发现金的富集与多金属硫化物,尤其是与方铅矿关系密切其主要特征是贫黄铁矿,多金属硫化物较少,局部富含方铅矿,金的分布极不均匀金具多源性,主要来自岩浆,少量来自围岩剪切作用多次叠加及强烈糜棱岩化,使金矿物与多金属硫化物多沿糜棱面理及显微裂隙分布,最终导致工业矿体侵位,形成糜棱岩型、超糜棱岩型金矿床。糜棱岩是北祁连南缘右行韧性走滑剪切带内的主要构造岩类型,其中主要矿物都发生不同程度的塑性变形。石榴石内矿物包裹体的痕迹、长英质矿物的定向分布及矿物间的接触关系等表明糜棱岩中的矿物为同构造生长的产

35、物。石榴石、黑云母、白云母和斜长石的矿物化学成分特点表明糜棱岩的变质程度达角闪岩相,形成于高温环境。石榴石徽区成分存在两种类型:一种为环带型,从核部到边缘糜棱岩,MnO 含量从中心向边缘逐渐降低,FeO 和 MgO 含量逐渐增加,反映石榴石形成于递进变质环境;另一种为均一型,显示剪切带内局部变质作用的强度继续增大,温度进一步升高(600),组分扩散能力的提高使石榴石内的环带部分或全部均一化。矿物化学成分温压计的计算结果表明矿物形成温度为 651763,压力为6210884108Pa,,据此。推测该韧性剪切带形成于地下1719km,后随祁连加里东造山带一起隆升出露地表。10 鉴别特征编辑糜棱岩常

36、由花岗质岩石和砂岩类岩石形成,所以主要矿物成分是石英和长石,并常被压扁、拉长,石英碎粒还可出现平行光轴的波状消光带。在磨碎的基质中有时残留有稍大的石英、长石单个晶粒(或碎屑),或由两者集合构成的“眼球状体”。眼球体中同样可见波状消光和解理双晶纹的弯曲。具有碎裂结构或碎斑结构的岩石称为碎裂岩。碎裂岩是原岩在较强的应力作用下破碎而形成。其粒化作用仅发生在矿物颗粒的边缘,而尚未达到糜棱阶段,因而颗粒间的相对位移不大,原岩的特征尚部分被保存下来。据此可以判断原岩的性质。具有糜棱结构的岩石称为糜棱岩。糜棱岩是强烈破碎塑变作用所形成的岩石。往往分布在断裂带两侧,由于压扭应力的作用,使岩石发生错动,研磨粉碎

37、,并由于。糜棱岩的粒度细小,但一般比较均匀,外貌致密,坚硬,需借助显微镜才能分辨颗粒轮廓。有时在断面上可见凸镜状定向排列的碎斑。碎裂岩可由各种岩石破碎而成,但主要在刚性岩石中发育,以长英质岩石中尤为常见。矿物除产生裂缝和机械破碎外,常发生晶面、解理面、双晶结合面的弯曲,云母等片、柱状矿物弯曲糜棱岩扭折,石英呈压扁凸镜状并被细粒的碎基围绕等现象。碎裂岩中还可见到少量新生矿物的出现,如绢云母、绿泥石、绿帘石、方解石等。碎裂岩在断裂带经常可见。糜棱岩常具条带状和纹层状构造,条带和纹层的形成系由矿物成分、颜色、颗粒大小等差别造成的。糜棱岩也常见一部分新生矿物出现,如绿泥石、绢云母、多硅白云母、绿帘石、

38、滑石、蛇纹石等。这些矿物常作定向排列,致使条带构造更趋明显。11 历史事件编辑1991 年,测得辽东半岛鞍山附近花岗质糜棱岩中锆石年龄为38.04 亿年。1989 年 4 月在中国杭州市浙江大学地质系召开的“构造地质微机程序研制及推广应用与糜棱岩学术讨论会”决定在我国建立构造地质微机程序登记制度。1988 年,中国胡雄健等就已提出,治岭头矿区发育近 Ew 向的变余糜棱岩带与金矿有密切的空间联系。1984 年,中国张贻侠、卢良兆等在萝北至牡丹江一带野外地质考察后,指出黑龙江群大部分是韧性变形带,由各种糜棱岩及糜棱岩化岩石组成,呈现的低级变质(绿片岩相)是构造事件引起的退化作用的结果 。1984

39、年,中国何永年、徐树桐首次报道了安徽嘉山天然变形岩石一一糜棱岩中的黑云母的击象,并对其成因进行了合理解释。1981 年在加利福尼亚彭罗斯国际糜棱岩研讨会上,普遍认为糜棱岩的三个基本特征是:与原岩相比,粒度显著减小,具增强的面理和(或)线理, 发育于狭窄的强应变带内。1981 年在美国加州召开的糜棱状岩石和成因 penrose 会议,才对糜棱岩的研究做了全面总结,赋予了糜棱岩全新的现代科学概念。1981 年在美国召开的“糜棱岩类岩石的意义和成因”的国际讨论会上,取得了比较一致的意见。1981 年在圣地亚哥举行的关于“糜棱岩的意义和成因”的彭罗斯印 enrose)会议标志着糜棱岩成因的新观念已被公

40、认。1981 年在美国召开的“糜棱岩类岩石的意义和成因”的国际学术讨论会上所取得的比较一致的意见,认为“糜棱岩是矿物在较高的温度和围压下晶格位错、位错攀移、恢复作用及动态重结晶作用的综合产物”。1981 年在美国南加州召开的“糜棱状岩石的含义和成因”的彭罗斯会议上,确认了糜棱岩是塑性变形的产物。1956 年以来,许多单位对该矿的矿床地质进行了研究和总结,但对该区广泛分布的与含金石英脉关系密切的糜棱岩却很少研究。11、差异性剪切:韧性剪切带,地壳深部(大于 1015 公里)普遍存在的具有强烈的塑性流变及旋转应变特征的面状高应变带。又称韧性断层。韧性剪切带中没有明显的破裂面,但两侧岩石可发生明显的

41、剪切位移,韧性剪切带内部及与围岩之间的应变韧性剪切带地质示意图均呈递进演化的关系。其小者可见于薄片中,大者宽数公里,延展可达上千公里。韧性剪切带在造山带、裂谷带的形成中起着重要作用,并且与成矿作用关系密切。12、显微裂隙:显微裂隙(microfracture)是指由破裂作用产生的在光学显微镜下可见的微裂隙。它们或限于晶内,或穿过晶体界面,且一般不破坏矿物和岩石的完整性。按其力学性质可分为显微剪裂隙和显微张裂隙,前者较平直、紧密,较少充填物;后者则多呈锯齿状,较开放,常具充填物。13、退化变质作用(retrogressive metamorphism)是复变质作用的一种类型。退化变质作用习惯上用

42、于两个不同的过程:1)岩石在热峰后伴随温度降低发生的变质重结晶作用,即退变质作用(retrograde metamorphism);2)在岩石遭受较高温度的变质作用后,又受到较低温度的变质作用。特征是原来在较高温度下形成的矿物组合被较低温度下形成的矿物组合所代替。例如,原来由粘土岩经中级区域变质作用形成的黑云母片麻岩,后来又受到低级区域变质作用,变成了绿泥石白云母片岩,等等。13、构造置换(transposition of structures)是在递进或相继的变形过程中岩石中的一种构造被另一种不同性质的构造所代替的现象。最常见的和最重要的是面状构造的置换。构造置换作用不仅可以使原来成层岩石中

43、的面状构造置换为与褶皱轴面或韧性剪切带平行的新面理,而且可以将原来块状岩体变形分解为具有新生平行面状构造的层状岩石。各种地质体被置换的结果,都是岩石矿物的成分、组构发生改组,新生构造要素不断取代旧的要素,直到取得支配地位、产生全新的面貌为止。构造置换过程也是岩石变质重建的过程,即构造物理化学作用对岩石构造的改造和重建过程,体现了构造变形分解作用与岩石变质分异作用的综合。因此,构造的置换总是同岩石的劈理、片理或线理的形成和演化联系在一起。中国学者根据不同置换方式将构造置换分为纵向构造置换和横向构造置换两类。14、包体:像杂质一样,是矿物和宝石中的“外来物质”。多是固体,如星光红宝石“星光”的来源

44、。也有气体或液体,如水胆玛瑙。包体包括气态、液态的包体以及固态包体(一般为其他矿物质颗粒杂质,也有自身的固态包体,即负晶),分为原生包体、同生包体与次生包体。原生包体是在某一矿物形成之前就已结晶或存在的一些物质,在矿物形成过程中被包裹在内部。原生包体的形成主要与介质环境(如成矿溶液成分和浓度的变化)及晶体的快速生长有关。原生包体是固态的,它可以与寄主矿物同种,也可以不同。同生包体是指矿物生成的同时所形成的包体,它们的形成主要与晶体的差异性生长、晶体的不规则生长结构、晶体的生长间断、溶液过饱和度的变化、外来杂质的出现、体系温度和压力的突然变化等因素有关,此类包体可以是固态的,也可以是含有呈各种组

45、合关系的固体、液体和气体,甚至空洞和裂隙等,还可以是导致分带性的化学组分变化所形成的色带、幻晶等。16、糜棱结构(mylonitic texture)是动力变质岩石的一种结构。是在强烈的应力作用下,动力变质岩石的矿物颗粒几乎全部被破碎成微粒状(或细粒至隐晶质)的结构,常形成少量绢云母、绿泥石等新生矿物,有时可见类似流纹的条带状构造。破碎的微粒往往具明显的定向分布,其中可残留少量稍大的矿物碎块,但也常被磨圆呈眼球状。17、麋棱岩化是一种韧性变形作用,它往往发育于地壳较深部位或断裂较深部位,也可形成于相应条件的其他部位。目前研究认为它大多发育干韧性剪切带中。原岩几乎完全变形重结晶,定向明显, 丝带

46、构造和动态重结晶发育。长石、云母、石英等矿物有不同程度的变形。显微镜下表现出各种奇特的韧性变形特征。18、初糜棱岩(protomylonite)是岩石发生糜棱岩化的初级阶段产物,具糜棱结构。碎斑粒径较大,多呈不规则状、眼球状或透镜状,趋于定向排列。基质占 10%50%,动态重结晶颗粒逐渐增多。碎斑中可见脆性破裂及各种具塑性或半塑性变形特征的显微构造,如长石双晶扭折、云母褶曲、方解石的机械双晶、石英的波状消光及扭折带等。石英中还常发育核幔构造。基质往往被定向拉长,如石英被拉长呈丝带状绕碎斑分布。有些眼球状初糜棱岩具有 S C 面理组构。19、逆冲型韧性剪切变形作用第四节、 韧性剪切带韧性剪切带是

47、地壳深部岩石变形的一种基本构造型式,形成于地球演化的不同历史时期。它不仅在前寒武纪克拉通区普遍存在,而且在新生代陆-陆碰撞造山带,如喜马拉雅造山带,都有一定的分布。韧性剪切带可以形成于各种构造环境,如造山前的隆滑构造(杨振升,1995),造山期的逆冲-推覆韧性剪切带(许志琴,1997),造山后的伸展型韧性剪切带,以及许多走滑韧性剪切带。大量研究文献表明,不同构造环境,不同构造层次的韧性剪切带具有不同的构造特征。许多大的地质体边界都存在大型韧性剪切带。因此,韧性剪切带已经成为地壳运动规律和大陆造山带以及岩石圈变形构造动力学研究的重要内容。 韧性剪切带也是地壳深部的构造薄弱带,许多大型韧性剪切带的

48、形成总是伴随有变质作用(递进或递退变质作用);韧性剪切带也是地质流体运移的通道和流体-岩石相互作用的场所,如钾交代作用、脱碳作用、碳酸盐化作用。尤其是形成于下地壳-岩石圈的韧性剪切带,还伴随着岩石的部分熔融和岩浆的生成,并由此导致剪切带内岩石性质、结构和构造的改变。更需要强调的是,许多金矿,尤其是前寒武纪变质岩区的金矿,都直接或间接地与韧性剪切带有关。因此,对韧性剪切带的研究有助于正确认识变质作用的动态变化、深部地壳的组成和演变,并极大地促进了矿产资源的开发。一、韧性剪切带的含义韧性剪切带的概念是从韧性断层一词演化而来,基本涵义是:形成于地壳深部的线性高应变带,由于高应变带内岩石的塑性流动,导

49、致两侧岩块之间发生显著位移而不具有明显可见的断层面。对于韧性剪切带的研究,由于所指侧重点不同,先后出现了许多不同的术语,包括韧性剪切带、韧性变形带、韧性断裂带、糜棱岩带和线性错动带等。二、韧性剪切带的基本特征(一)韧性剪切带的基本形式发育在块状岩石中的韧性剪切带通常形成明显由弱到强连续过渡的应变带,常具有递进变形的一系列特征。它无明确的变形边界(图 4-4-1a),这是韧性剪切带的典型形式,主要产于一些深成侵入岩或厚层的块状岩石内(石英岩,厚层大理岩等);在有早期叶理(包括层理)的岩石中,韧性剪切带横切或斜切早期叶理或早期岩脉时,往往导致早期叶理和岩脉发生有规律的方位变化,并使岩脉变细或错断,或者导致早期叶理的褶皱并被置换。与未变形岩石之间为渐变过渡或呈截然相接(图 4-4-1b);当剪切带平行早期叶理发育时,形成顺层剪切带,带内岩石中的早期叶理可能形成不对称非圆柱状褶皱或鞘褶皱,并发生横向构造置换。其与带外岩石之间为渐变过渡或截然相接(图 4-4-1c)。图 4-4-1 韧性剪切带的基本形式Fig. 4-4-1 Basic styles of ductile shear zonesA-块状岩石中的韧

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