[科普中国]-韧性剪切带

韧性剪切带亦称“韧性断层”、“韧性变形带”。地壳或岩石圈中由于剪切变形以及岩石塑性流动而形成的强烈变形的线状地带。规模大小不一，小者仅长数厘米，大者可宽几十千米，延伸长达上千千米。带内主要由薄层状或巨厚层状的受强烈剪切变形的岩石构成，岩石和矿物的变形程度由边界向中心递进，但没有糜棱岩或碎裂岩，也没有明显的断层面， 整个带内的应变是连续的，常伴有牵引和拉伸变形的现象。带内岩石中发育的片理面与带的延伸方向的夹角由边缘向中心部位递减，且片理面平行于应变椭球体的X-Y面。 此外，带内的矿物晶体中发育有塑性变形构造，其变形强度也从边缘向中心递增。当韧性剪切带横穿早期发育的岩墙、岩脉或其他地质体时，可造成它们的变形，但并不切断。近代地壳中发育的较大型的韧性剪切带，往往伴有小震和弱震活动。1

介绍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剪切位移，韧性剪切带内部及与围岩之间的应变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。

分类按韧性剪切带主界面（通过韧性剪切带中心的叶理面）产状及两侧相对运动状况可分为：①主界面近直立两侧岩石相对水平移动的韧性平移型剪切带；②上盘岩石相对下盘岩石作正向滑移的韧性正剪切带；③上盘岩石相对下盘岩石作逆向滑移的韧性逆剪切带；④岩石圈中不同物性岩层之间相对滑脱而形成的韧性滑脱型剪切带。

特征①几何学特征。韧性剪切带属于平面应变中的简单剪切机制类型，即在应变椭球体中，X轴拉伸，Z轴缩短，Y轴不变并发生旋转，而且符合富林指数(K)为1的特点： 剪切应变值和劈理面与剪切面夹角成反比。

② 小构造特征。韧性剪切带中发育剪切成因的褶皱，在主界面附近常发育A型褶皱，还可以出现一种特殊的A型褶皱──鞘褶皱，是鉴别韧性剪切带标志之一；远离主界面则为枢纽与拉伸线理相垂直的B型褶皱，在过渡地带往往为AB型褶皱。韧性剪切带中所发育的劈理为密集的透入性流劈理，其展布呈S形或反S形。位于流劈理面上的拉伸线理平行于应变椭球体最大拉伸轴 X方向，它是剪切方向在劈理面上的投影，可用来表示剪切运动矢量，是韧性剪切带中重要的线状构造。在造山带中大型韧性推覆剪切带中拉伸线理的方向往往垂直于造山带走向（见图）。

③ 运动学标志。在平行拉伸线理 (X)、垂直于劈理面（XY面）的XZ面上显示出剪切应变的不对称性。如S型云母鱼，不对称结晶尾，不对称压力影，雪球构造及糜棱岩中S-C构造等，它们可作为判断剪切运动方向的重要标志。

④ 组构特征。韧性剪切带岩石由于遭受剪切应变，使矿物因颗粒旋转而形成明显的优选方位，具单斜组构对称特点。可利用组构方位与动力系统的关系来判断剪切运动方向。以常见的石英为例，在剪切带中存在两种类型的组构：〈C〉轴不对称组构，即 (0001)底面低温（小于350℃）组构及〈A〉轴不对称组构，即(10ī0)或(10娱1)柱面或棱面高温（大于350℃）组构。

⑤ 糜棱岩。往往发育在韧性剪切带中心部位。

⑥ 同变形变质作用。在低温高剪切应变下，韧性剪切带内可产生同变形的高、中压变质矿物如蓝闪石、硬柱石、黑硬绿泥石、多硅白云母等，在阿尔卑斯、挪威加里东造山带及中国大别山还发现了地壳内罕见的超高压变质矿物──柯石英。在韧性剪切带发育后期由于水热蚀变而发生退变质作用，造成从中心往边部的倒置变质现象。

⑦ 剪切热及机械作用特征。剪切应力聚集可以产生大量的热，而温度升高又反过来软化岩石。因此，剪切作用可造成强韧性域及热能聚集，并导致地壳局部熔融及岩浆产生，在剪切过程中机械滑移及热作用是交替进行的。2

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杨刚 - 教授 - 西南大学