韧性剪切带的概念

韧性剪切带的概念

韧性剪切带是指岩石由韧性剪切变形和固态塑性流变而形成的强烈变形的线性构造带。其基本涵义是，地壳较深层次中岩石在剪切作用下发生强烈塑性变形（图4-3），形成狭长线形分布的各种塑性剪切流变构造，并使其两侧的岩石、岩层发生不同量级的位移、错动变形，但又无明显的不连续断面，总体是一线性带状分布的强应变带，即线状高应变带。近年来，随着韧性剪切带研究的不断深入，对地质找矿和变质岩构造产生重大影响，如冀东地区太古宙“八道河群”或“遵化群”，房立民等（1991）研究认为属于一个多相变形带和多期岩浆杂岩侵入体组成的构造-变形-岩浆杂岩带；太行山区的原“龙泉关群”，李江海和钱祥麟（1991）、牛树银等（1994）均认为是不具地层单位意义的韧性构造变形带。随着研究的不断深化，人们逐渐认识到韧性剪切变形带与某些金矿床密切相关，引起金矿专家的广泛重视。

图4-3 大陆地壳构造综合模式

图4-3 大陆地壳构造综合模式

严格来说，韧性变形带包括韧性剪切带和韧性断裂带两种类型，概括起来说，把岩石中呈连续过渡的递进变形高应变带称为韧性剪切带，而将变质层状岩石中明显呈固态塑性流变带称为韧性断裂带，本书未进一步划分，而对于塑性韧性变形统称韧性剪切带。韧性剪切带是地壳中下部构造变形的产物，是研究地壳深部构造特征的重要窗口。目前对河北省韧性变形的研究表明，此类变形几乎全部集中于前寒武纪结晶基底和不同期次的岩浆岩之中，规模大小不等，形成时代各异，后期叠加改造明显。

韧性剪切带的研究一般仍然需要从几何学特征观察入手，首先必须识别确定其存在，查明其空间分布组合，几何要素之间的关系；进而分析研究其运动学和动力学特征，确定其运动方向，剪切应变强度和总位移量，推算古构造应力值，以及探讨韧性剪切带的形成与演化规律，分析其与区域构造和成矿构造之间的关系等等。在韧性剪切带的运动学分析中，仍主要是根据韧性剪切带实质即非均匀简单剪切，并把它当作由若干无限小而均匀的简单剪切组成来分析，把无限小而均匀的简单剪切作为运动学分析的无限小单元。研究表明，大型逆冲推覆构造和滑脱构造，板内伸展构造和板块俯冲碰撞聚合带，其主要变形机制都是简单剪切或近似于简单剪切。简单剪切是一种旋转变形，在其连续递进的变形过程中，岩石矿物发生有规律的旋转变形，形成特有的不对称岩石组构，提供了大量的关于地壳岩石变形的运动学、动力学的可靠信息，记录指示着韧性剪切带的剪切运动指向。运动指向研究，对于具体构造和宏观构造研究均具有重要的理论与实际意义，因此研究识别韧性剪切带内具有指示运动方向的小构造与显微组构等具有运动学标志的构造，就成为一项韧性剪切带的重要研究内容（张国伟，1989）。韧性剪切带的显微构造研究是随着金属物理学的进展得到迅速发展，晶格位错理论的引入、高压透射电子显微镜（TEM）在岩石中的应用以及高温高压试验岩石学的不断完善，对于韧性剪切带的深入研究越来越深刻，获得了大量有意义的信息。韧性剪切带的动力学分析主要包括韧性剪切带的主应力方位的推导以及古构造应力值的估算，其中主应力方位的推导和古构造应力值的计算是在变形显微—超显微构造观察的基础上完成的。

糜棱岩是韧性剪切作用的直接产物，成为识别判断韧性剪切带的重要标志之一。最新的研究成果赋予糜棱岩以崭新的概念和含义，它具有全新的研究内容和方法，成为韧性剪切带研究不可缺少的重要研究内容。就韧性剪切带而言，其规模小到显微、超显微尺度，大到大型、巨型构造带，虽然其规模变化悬殊，但其基本几何学特征与性质却是大致相同的。韧性剪切带的产状将会因其不同类型或后期改造强烈程度而有很大不同，如大型逆冲推覆型的韧性剪切带多是低缓角度，近水平的，或呈铲状，上陡下缓，但也可因为后期改造而产状变陡，特别是上部变陡，从而也构成铲状。一般来说，韧性平移剪切带和垂直片理带多是高角度，近似垂直的产状。通常情况韧性剪切带在其走向和倾向方向上产状是变化的，常常呈现出比较复杂的状态。特别应当注意的是，在一些古老变质岩区和多期变形的造山带中，先期的韧性剪切带遭受后期叠加构造变形时，往往会发生褶皱，使其几何形态更为复杂化，必须谨慎判别。韧性剪切带的研究必须开展变质岩中糜棱岩的研究，对于变质岩的变余组构、变质组构、矿物组合以及变质作用均需要详细研究。遗憾的是河北省有关韧性剪切带的研究尽管已经受到广泛重视，但是研究程度多数处于一般的描述性阶段，缺乏系统的运动学、动力学分析。