有韧性怎么切割

Ⅰ 韧性剪切带的概念与类型

剪切带是泛指剪切作用集中的地带，它包括剪节理、褶皱岩层的层间滑动以及各种断层等。剪切带的宽窄不一，规模大小不等，但都具有强烈的剪切变形，而剪切带以外的岩层几乎没有变形。按照剪切变形发生时的岩石力学性质的不同，可将剪切带划分为三种类型（图9-3）。

图9-3 不同类型的韧性剪切带（据Ramsay，1980）（1）脆性剪切带：以一明显的不连续面（断裂面）作为剪切变形的运动面，两盘岩石被错开，其中的构造岩为碎裂岩（图9-3A）。

（1）脆性剪切带：以一明显的不连续（断裂面）作为剪切变形的运动面，两盘岩石被错开，其中的构造岩（图9-3A）

（2）韧-脆性或脆-韧性剪切带：属于脆性剪切带和韧性剪切带间的过渡类型，剪切带内的连续或不连续变形可同时或先后发育（图9-3B、C）。

（3）韧性剪切带：从一盘到另一盘变形状态变化是连续的，岩石被扭曲，但没有明显的断面，可以从一侧连续追索到另一侧，剪切带两侧岩石发生过明显位移（图9-3D）。

以上三类剪切带发育于不同深度，Sibson（1977）对苏格兰高地莫因断层带进行了深入的研究，以长英质岩石为准提出了断层的双层结构模式（图9-4）。

一个规模较大的断层可以划分为地壳浅部弹性摩擦区（变形以脆性为主，形成脆性断层碎裂岩系列构造岩）和地壳深部的准塑性区（变形以韧性为主，形成韧性断层和糜棱岩系列构造岩）。由脆性断裂向韧性断裂过渡的温度条件约在250℃～350℃左右，并认为作为硅铝壳这个转化深度大致在10～15km，这一地段的变形以脆-韧性为主。

图9-4 理想断层的双层结构模式（据Sibson，1977）

Ⅱ 韧性剪切带类型

韧性剪切带是深部地壳中的一种断裂变形产物，按现代对断裂构造层次的概念，Sibson（1977）提出断层双层模式。Ramsay（1980）提出按地壳收缩和拉伸条件的两种不同的在盖层与基底中的剪切带关系的模型，这种观念是大家所熟知的。近十多年来对变质核杂岩的研究中，Lister和Davison（1989）提出大陆地壳拉伸条件下断层的多层结构模式等，在脆性域中变形形成角砾岩化、碎裂、地震滑移带，而在韧性域中可分为上部的绿片岩相条件下形成的网状窄的韧性剪切带，在下部角闪岩相条件下出现透入性非共轴层流带。由此看来，关于韧性剪切带的构造层次概念已在不断深化和发展了。但对于下部地壳麻粒岩相条件韧性剪切带存在和典型特征是有待进一步研究的课题，在我国对冀东太古宙高级变质区构造的系统的研究（张秋生和杨振升等，1988；李勤，杨振升等，1992）和内蒙古大青山高级变质岩中韧性剪切带研究（李树勋，于海峰等，1995），表明麻粒岩相条件同样有韧性剪切带的形成。

随着对韧性剪切带研究的不断深入，人们发现不同地质环境中形成的韧性剪切带在构造要素组合、运动学与动力学以及变形机制等方面均存在着显著的差别。因此，为了确定各种韧性剪切带在地壳演化过程中的地位和作用，对其进行分类研究是很有必要的。目前，对韧性剪切带的分类方案比较多，诸多学者依据所研究地区的特点以及所解决问题的侧重点不同而采用各自不同的分类标准。

1.按照产状分类

按其产状特点划分为韧性平移剪切带、韧性逆冲剪切带和韧性伸展剪切带。马托埃等（1980）提出两种类型的韧性剪切带，即大型平移韧性剪切带和大型韧性推覆韧性剪切带（图4-1-2）。也有从韧性剪切带变形组合型式提出平行状韧性剪切带和共轭韧性剪切带的主张。这种按产状或组合型式进行韧性剪切带研究是复杂构造区常用的一种分类方法，但在变质岩区中韧性剪切带的产状及组成特征有时比较复杂的，在一些地区往往是多期、多种产状和多相韧性剪切带复合在一起。

图4-1-2 两种类型韧性剪切带示意图

（据马托埃，1980）

2.按照变形体制分类

表4-1-1 三种基本类型韧性剪切带特征

（据苗培森，2003）

目前一些学者依据变形体制和在变形过程中体积变化的特征，把韧性剪切带分成变窄韧性剪切带、变宽韧性剪切带和狭义韧性剪切带（简单剪切）三种类型（Simpson＆Gdepaor，1993；苗培森，2003），并对它们的特征进行了系统归纳和总结（表4-1-1）。一般来讲，狭义型韧性剪切带是以简单剪切变形为主，没有显著压溶和扩张构造存在，无体积变化。变窄、变宽韧性剪切带则是简单剪切同收缩和扩张作用的联合效应的产物，体积发生了变化。变窄韧性剪切带即发生简单剪切变形，同时也受到挤压收缩变形作用，以压溶作用为特色，以体积损失及岩石化学成分的变化为特征的韧性剪切带。而变宽韧性剪切带则是简单剪切同拉张共同作用的结果，地幔物质的添加造成的体积膨胀在不同构造层次的变质岩区差异显著。

3.按照构造层次分类

一般来说，成生时代不同、形成环境不同、寄主岩石（受变形岩石）可变形性不同以及成因与变形机制不同的韧性剪切带，所赋存的构造形迹或形迹群以及动态或静恢复重结晶作用等也不同。

杨振升（1992）依据形成构造环境，将韧性剪切带分为三种主要类型，即浅部构造相韧性剪切带、中部构造相韧性剪切带和深部构造相韧性剪切带，它们与变质相的绿片岩相、角闪岩相和麻粒岩相的形成空间大体相同，并对不同构造相韧性变形带变形特征、显微组构和特征性构造岩进行了总结。李树勋和于海峰等（1995）把内蒙古中西部高级区种韧性变形带分为：高温型韧性变形带，形成于地壳深部有高角闪岩相-麻粒岩相条件下；中温型韧性变形带，形成于角闪岩相条件下；低温型韧性变形带，形成绿片岩相条件下，具有退化变质特点。不同构造相中的韧性剪切带各有其特征性的组成和构造特征，它们有反映构成该期韧性剪切带的特征性变质构造岩，和其中的特征性的矿物组合。一些规模巨大的韧性剪切带往往是多期活动的地壳薄弱带，通常具有多期叠加特点。甚至不同期韧性剪切带的活动方式可以相同，但也可以完全不同。这种多相多期韧性剪切带，它们在变质构造岩的岩石学、矿物组合规律有着明显的记录。对韧性剪切带的产状特征、岩石组构与构造运动学标志以及其他方面专门研究将会对阐明填图区内地质结构、构造演化、成矿条件分析等产生重要影响。

Ⅲ 韧性剪切带的几何特征

1.韧性剪切带的规模

韧性剪切带是由两盘岩石限制的狭长线状强塑性变形带，它们的规模差别较大，微型的可在岩石薄片中观察到；小型者宽不过数厘米，长不过数米；中型的韧性剪切带宽数米至数百米，长可达数千米至数十千米；而大-巨型韧性剪切带，宽可达数十千米，延伸长达数百乃至上千千米，有些陆块或板块的边界即为韧性剪切带。韧性剪切带的位移距离相差也比较悬殊，从位移几个厘米到上百千米；一般来说它们的位移是与其规模大小成正比的。

韧性剪切带在其平面和剖面上的延伸产状是变化的，倾角有缓有陡，可以从水平至直立，这种变化与韧性剪切带的性质、发育构造部位和规模有关。从韧性剪切带两盘相对错动的关系，可分为正断层式韧性剪切带（或伸展型韧性剪切带）、逆断层式韧性剪切带（或挤压型韧性剪切带）、平移式韧性剪切带（或走滑型韧性剪切带）和顺层式韧性剪切带（图6-100）。

图6-100 韧性剪切带的基本类型

（据蔡学林，傅昭仁，1996）

2.韧性剪切带的组合型式

韧性剪切带常常是成群出现，尤其是一些大型韧性剪切带，它们是由一系列的次级韧性剪切带和夹于其中的相对弱变形岩块组合而成的。这些韧性剪切带在空间上呈一定的排布型式：

平列式 一系列韧性剪切带相互平行排列，它们的产状大致相同，剪切带之间为相对弱变形岩块（图6-101）。

斜列式 一系列走向基本一致的韧性剪切带之间首尾相接，斜列相错，呈雁列式排布，剪切带之间为相对弱变形岩块。

菱形网结式 一系列走向基本一致的韧性剪切带在延伸的过程中呈分而复合、合而复分的排列方式，其间夹持弱变形的岩块（图6-102）。

3.韧性剪切带的应变状态

Ramsay在讨论韧性剪切带的几何性质及其应变模型时，根据剪切带主要区段的构造特点，提出模式的两个边界条件：一为剪切带两边边界相互平行；二是切过剪切带任意剖面上的位移都相同。表现在岩石的有限应变方向和性质在横切过剪切带的各个剖面上是一致的。

按上述边界条件，Ramsay将韧性剪切带的应变场划分为以下几种几何类型：

（1）剪切带外两盘岩石未变形：①不均匀简单剪切（图6-103A）；②不均匀体积变化（图6-103B）；③不均匀简单剪切和不均匀体积变化之联合（图6-103C）。

（2）剪切带外两盘岩石受到均匀应变：①均匀应变与不均匀的简单剪切之联合（图6-103D）；②均匀应变与不均匀的体积变化之联合（图6-103E）；③均匀应变、不均匀的简单剪切和不均匀的体积变化之联合（图6-103F）。

图6-101 桐柏山北部平列式韧性剪切带

（据翟淳，1989）

4.简单剪切带的基本几何关系

各类剪切带的变形都是非均匀简单剪切。一个非均匀简单剪切可看做是若干个无限小的均匀剪切带的组合。因此，一个小的均匀简单剪切单元的应变特征是分析所有剪切带变形的基础，在分析均匀简单剪切单元的基本几何关系时，一般作如下假设：

（1）坐标的选择：设平行剪切方向为X轴，剪切面为XY面，Y轴垂直于X轴，Z轴垂直于XY面（图6-104A）。

（2）设应变椭球的三个应变轴为X_f、Y_f和Z_f，并且X_f≥Y_f≥Z_f，同时还假设Y_f不变，即e₂=0，作为平面应变分析，中间应变轴Y_f包含在平行剪切带两边界的平面中。在XZ面上测得主应变轴X_f轴与X轴的夹角为θ′。

（3）设原先存在的平面标志层在XZ面上的迹线与X轴在变形前的夹角为α，变形后的夹角为α′。原单位半径的圆变为应变椭圆，其主轴沿X_f长度为1＋e_l，而沿Z_f的长度为1＋e₃。X_f的旋转角度ω=θ-θ′，γ为剪应变，ψ为角应变，d为平行X轴的位移距离。

在上述假设条件下，剪切带的基本几何关系可表示为：①γ=tanψ；②d=γ·z（此处z是小单元剪切带的宽度）；③tan2θ′=

；④cotα′=cotα＋γ。

以上表达式反映了剪切带内一些基本物理量间的关系，但这种分析是基于假设小均匀剪切应变单元。对于天然剪切带来说，剪切应变值γ是变化的，它在带的中心最高，边界处最低。因此，剪切带中各物理量的计算要复杂一些。

Ⅳ 韧性剪切带剪切运动方向的确定

深层次韧性剪切带和浅层次脆性断层的剪切运动方向的判别有不一样的地方，对于韧性剪切带来说，主要根据以下一些宏观和微观构造标志加以确定。

图6-113 千糜岩显微素描图（d=3mm）

（据Williams，1982）

图6-114 构造片岩显微素描图（×170，正交偏光）

（据孙岩、韩克从，1982）

1.错开的岩脉或标志层

穿过剪切带的标志层往往呈S形弯曲，造成标志层在剪切带两盘明显位移，根据互相错开的方向可确定剪切方向（图6-115A）。但应用这一方法时，要注意先存标志层与剪切带之间的方位关系，否则会得出错误的结论。

2.不对称褶皱

当岩层受到近平行层面方向的剪切作用时，由于层面的原始不平整或剪切速率的变化，导致岩层弯曲旋转。随着剪应变的递进发展，褶皱幅度被动增大，形成缓倾斜的长翼和倒转短翼的不对称褶皱，由长翼到短翼的方向即是褶皱倒向，代表剪切方向，或者是褶皱轴面与面理相交锐角方向指示剪切方向（图6-115B）。但要特别注意，在剪应变很高时，褶皱形态将变化，变形初期与剪切作用协调的不对称褶皱的倒向反转，如原为S型褶皱转为Z型，上述法则就不再适用了。

3.鞘褶皱

如若鞘褶皱的尖端凸出比较明显，并未在露头上完全暴露出来，则褶皱凸出方向指示剪切方向；或在垂直应变轴Y轴剖面上观察，鞘褶皱的倒向指示剪切方向（图6-115C）。

4.S-C面理

韧性剪切带内有时发育两种面理，一种是平行于剪切带内的应变椭球的X_fY_f面的剪切带内面理（S），在剪切带内呈S形展布，与剪切带的边界斜交；另一种是糜棱岩面理（C），基本上与剪切带的边界平行。糜棱岩面理（C）实际上是一系列平行于剪切带边界的间隔排列的小型强剪切应变带，常由更细小的颗粒，主要是云母内片状矿物所组成。S-C面理也称Ⅰ型面理，S面理和C面理呈锐角斜交，所交的锐夹角指示剪切带的剪切方向（图6-115D）。随着剪应变加大，剪切带内面理（S）逐渐接近以致平行于糜棱岩面理（C）。

5.“云母鱼”构造

“云母鱼”构造也称Ⅱ型S-C面理。此类构造大多发育于石英云母片岩中，先存的云母碎片，其中的｛001｝解理处于不易滑动的情况下，在剪切作用过程中，在与｛001｝解理斜交的方向上形成与剪切方向相反的微型犁式的正断层，随着变形的持续，上下云母碎块发生滑移、分离和旋转，形成不对称的“云母鱼”（图6-115E）。“云母鱼”两端发育有细碎屑的层状硅酸盐类矿物和长石等组成的尾部。细碎屑的尾部将相邻的“云母鱼”连接起来。形成一种台阶状结构，是良好的运动学标志。这种细碎屑的尾部代表强剪切应变的微剪切带，它组成了C面理。与S-C面理一样，其锐夹角指示剪切方向。此外，利用不对称的“云母鱼”及其上的反向微型犁式正断层也可确定剪切方向。

图6-115 确定剪切运动方向的各种构造标志示意图

（据朱志澄，1990）

6.旋转碎斑系

糜棱岩中具碎斑和基质，在剪切流动变形的影响下，其中的碎斑及其外缘较弱的韧性的动态重结晶集合体或细碎粒基质发生旋转，在平行线理的方向上，碎斑的两端形成不对称的楔形尾部，形成旋转碎斑系，根据结晶拖尾的形状，分为σ型和δ型两类。

σ型碎斑系（图6-115F）的楔状结晶尾的中线分别位于结晶尾参考面（图6-115F）中的X₁的两侧。δ型碎斑系的结晶尾细长，根部弯曲，在与碎斑连接部位与基质呈港湾状，两侧结晶尾的发育都是沿中线由参考面的一侧转向另一侧（图6-115G）。

无论是σ型碎斑系，还是δ型碎斑系，碎斑系的楔形拖尾的尖端延伸方向指示剪切带的剪切方向。如果结晶尾太短，则不能用来确定剪切方向。

7.不对称的压力影

压力影是压溶作用的产物，由坚硬的核晶以及压溶后新生的纤维状矿物组合而成。坚硬的核晶抵御构造压力而不易变形，在垂直压力方向上形成应力相对较低的张性空间，岩石中易溶组分在强烈应力作用下发生溶解，迁移到核晶两侧的张性空间充填生成，形成连接在核晶上的“阴影”。韧性剪切带岩石内的压力影构造相对于面理呈不对称状，即坚硬的内晶两侧的新生纤维状结晶尾相对于面理呈单斜对称，据此可以确定剪切方向（图16-115H）。

8.“多米诺骨牌”构造

“多米诺骨牌”构造又称书斜构造，糜棱岩中的较强硬的碎斑（如长英质糜棱岩中的长石碎斑），在递进剪切作用下，产生破裂并旋转，使每个碎片向剪切方向倾斜，尤如一叠书被推倒，形成类似多米诺骨牌。其裂面与剪切带的锐夹角指示剪切带的剪切指向（图6-115I）。

9.曲颈状构造

糜棱岩中的碎斑或矿物集合体、侵入岩体中的捕虏体等，在递进剪切作用下，使其一侧被拉长（或拉断），形成曲颈瓶状，曲颈弯曲方向表示剪切带的剪切方向（图6-115J）。

Ⅳ 韧性剪切带的一般特点

江山－绍兴断裂带的东段，北东起自绍兴东堡，经平水至诸暨璜山、桐树林，长近70km内韧性剪切带沿拼贴带延展，宽度膨缩变化较大，自数百米至2～3km，其两侧糜棱岩化岩层宽也在2～3km之间。剪切带总体走向北东40°～60°，呈舒缓波状。剪切带包容了沿断裂侵入的晋宁期石英闪长岩，北东端还包容了北西侧的中元古代平水组细碧角斑岩系。断裂带南东侧的中元古代陈蔡群黑云斜长片麻岩、斜长角闪岩也部分卷入。剪切带内原岩结构构均造遭受强烈改造。（据孔祥生，1995；周乐尧，1995；陈好寿，1997及脚注

平水、丰惠、枫桥、牌头、陈蔡等幅1:5万区调报告。

浙江第四地质大队，浙江诸暨赵家梅店逆冲断裂构造与成矿的初步研究，1991。

叶有钟，叶桂顺，浙江诸暨寺坞铜岩山金矿规律及大比例尺预测研究，1991。资料整理。）

韧性剪切带内部按变形递进的程度可划分粗糜棱岩—糜棱岩—千糜岩（超糜棱岩）亚带。各亚带相互过渡，宽窄、排列顺序也有相当变化。剪切带内发育S-C面理，强烈变形部分具有线理、A型褶皱、揉皱构造。镜下显微构造也显示石英颗粒位错、亚颗粒化和动态重结晶现象。各种小构造指示了剪切运动方向。变形的各种岩石具有退变质作用，出现碳酸盐、绢云母、绿泥石、绿帘石以及黑云母、微斜长石。有石英透镜体成群分布，伴有多硅白云母。据研究，多硅白云母b₀=90.157～90.33nm，与中压相系相当，估算的韧性剪切带古应力值在80.00～91.60MPa（王小凤，1991）。

江－绍断裂带内主干剪切带沿石英闪长岩体的南东侧分布，即与陈蔡群拼贴的一侧延展，宽300～400m，膨缩舒缓变化，走向在45°～60°摆动，面理倾向南东。带内以千糜岩为主，千糜岩与糜棱岩间互成条带。

据研究，沿断裂带产出的石英闪长岩，年龄值在808～888Ma之间（可能偏新）。剪切带形成始于晋宁晚期扬子与华南两古板块的拼贴。从古构造形迹的研究，晋宁期该剪切带以左行斜冲为主，时代在730～750Ma之间。经应变椭球体类型和参数、弗林指数K值的估算，剪切带露头部分的变形岩石经历的位移量为57km（平水地区）。若考虑掩盖部分的剪切带，其总的位移量可能要大得多。

加里东期韧性剪切为左行走滑。现今构造面目更多地反映了加里东期的韧性改造和叠加的构造形态。据韧性剪切带白云母钾－氩法、稀释法、氩－氩法测定的同位素年龄值结果在330～399Ma，证实了加里东构造旋回末期韧性剪切作用的存在。

在整个石英闪长岩、平水组火山岩系内，广泛发育片理化和糜棱岩化，其中主要的有南段的璜山千糜岩带，长5km，宽一般10～20m不等。中段上周坞千糜岩带，北段的中岙糜棱岩带，长也在3～4km之间，都平行于主干剪切带的走向。其他千糜岩带规模悬殊，走向北东、北西或近南北。其中约1/3的千糜岩带发育石英脉，具不同程度Au矿化。

燕山晚期江－绍断裂带中的石英闪长岩以及韧性剪切带整体以15°～55°低角度向西逆冲到晚侏罗世火山岩之上，产生一组北东走向密集的脆性压扭性断裂，以及相配套的北西和近南北向张性、张扭性断裂，显示逆冲兼有左行滑移。早先的糜棱岩、千糜岩片理发生滑动、横跨同斜褶皱（即S2），沿片理的脉体形成石香肠。逆冲的同时伴有大量酸性岩脉贯入，并有石英脉、硅化脉形成。在其上下盘也产出金矿化。该逆冲断裂走向在40°～50°到近南北向之间呈弧形变化，构成江－绍断裂带西侧的边缘断裂。

Ⅵ 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

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。

Ⅶ 形成时代及韧性剪切变形简析

一、形成时代

新太古代时期，华北陆块在近南北向伸展应力作用下，大致沿其北侧边界形成了近东西向的裂陷槽，逐渐发展为岛弧环境，沉积了一套下部为基性-中基性火山岩硅铁建造，中部为碎屑岩夹中基性火山岩、碳酸盐岩建造;上部为碎屑岩-碳酸盐岩建造，反映了其沉积环境逐渐趋于稳定，区域上可与绿岩建造的色尔腾山地区的色尔腾山岩群对比。色尔腾山岩群沉积之后，在新太古代晚期，构造应由伸展变为挤压，使色尔腾山岩群褶皱抬升，并伴有大量的以英云闪长质成分为主的TTG岩浆侵位，形成了由新太古界色尔腾山岩群和花岗岩组成的花岗岩-绿岩带，由于构造变形及岩浆岩侵位使绿岩呈长条带状或不规则状近东西向展布。同位素资料如:侵入点力素泰岩组的糜棱岩化英云闪长岩中锆石U-Pb法表面年龄为2487Ma;侵入东五分子岩组的变质斜长花岗岩中获锆石U-Pb年龄为2406Ma，²⁰⁷Pb/²⁰⁶Pb表面年龄2452±7Ma;柳树沟岩组Sm-Nd法年龄值2870Ma，侵入色尔腾山岩群的花岗质片麻岩中获得锆石U-Pb法年龄值2249Ma和2234Ma，黑云角闪斜长岩中获Sm-Nd等时线年龄为2625Ma等，均说明色尔腾山岩群的形成年龄应>2500Ma，侵入其中的新太古代花岗岩应形成于2500Ma±。

区域资料研究表明剪切带被早元古末-中元古早期北东向脆韧性剪切带及吕梁期辉绿岩脉所截切，其形成时代为新太古代晚期或早元古代早期。该段时期在华北陆块的许多区域也发生了一次重要的岩浆活动事件(山西恒山等地)，召河庙—四子王旗—大滩构造岩浆岩带的形成过程不仅仅是华北陆块北缘一次大规模基底固结、陆块增生的过程，而且其形成奠定了华北陆块北缘早前寒武纪总体构造格局。

二、韧性剪切变形简析

据高温高压模拟实验，干样时，在P=280～350MPa，T=610～710℃，t=8～24h的条件下，浅层断裂带的花岗岩可发生韧性剪切变形形成糜棱岩。相同岩性两块粗粒花岗岩样品，干样形成典型的糜棱岩的温、压条件是P=500MPa，T=690℃，t=25h;在NaCl溶液中浸泡28h的湿样P=350MPa，T=460℃，t=12h，可以产生与干样相似结果(孙岩等，2000)。在漫长的地质构造变形过程中，时间的作用是巨大的，它可以使地质体在自然界相当低的应变速率下产生足够的应变积累，形成明显的韧性剪切变形构造，实际地质过程中岩石发生糜棱岩化的温度、压力不一定很高。Pryer(1993)总结了不同环境下长石的变形特点:低角闪岩相-高绿片岩相长石主要通过新晶成核和生长产生动态重结晶，残晶变形现象发育程度与其细粒化程度反相关;中高绿片岩条件下斜长石主要发育一组同向裂隙，并可出现扭折、机械双晶、波状消光及变形带，同时沿裂隙可见亚颗粒。钾长石则出现蠕英结构或少量的重晶颗粒;中低绿片岩相条件下，长石以共轭微破裂为主。石英在中低绿片岩条件下出现动态重结晶，中高绿片岩条件下则主要形成动态重晶石英条带。

召河庙—四子王旗—大滩构造带中变形矿物主要是长石、石英及云母类矿物，长石有钾长石和斜长石，一般形成碎斑，眼球状或透镜状产出，其长轴方向平行于糜棱面理，多发生旋转而形成具指向意义的“σ”型碎斑系，碎斑首尾发育细小的重晶长石，且可见长石双晶的弯曲现象，个别长石透镜体和重晶的石英颗粒呈书斜式排列具一致倒向，构成“多米诺骨牌式”结构。具有长轴定向的斜长石碎斑沿其双晶纹发育膝折，双晶纹大多呈舒缓波状。韧性剪切变形过程中长石矿物伴随有脆性变形形成共轭-同向微裂隙构造等。石英在剪切带中呈碎斑、集合体、不对称的细纹状、拨丝状，并发育核幔构造、同构造眼球体、矩形石英条带构造，眼球体由若干粒石英亚颗粒组成，之间界线不规则，相互嵌接在一起，消光位不一致，石英核粒径在0.3～0.8mm之间，强烈波状消光，重结晶的细小石英颗粒环绕核分布，细小颗粒重结晶作用强，长轴定向分布形成S面理，与剪切面理构成S-C组构。此外，云母类矿物在韧性剪切变质过程中，定向排列或形成集合体而呈规律性变化，构成“云母鱼”形态，局部钾长石出现蠕英结构(图3-23)等显微构造组合类型，指示构造带变形温压条件与变质作用条件相当，应是绿片岩-低角闪岩相。长石、石英的上述特点也反映了构造带长石具有韧性和脆性特征，具有脆韧性过渡带变形特征，相当于Scholz模式中的绿片岩带，相当于现今地壳深度11～22km，T=300～450℃(图3-24)。

构造带的总体几何学特征是片理走向近东西向，南带北倾，倾角30°～45°，褶皱枢纽等b线理走向基本与剪切面理一致，倾角一般小于20°，垂直于线理切面发育的各种具有指向意义的构造形迹表明，南带具有右行逆冲的运动学特征;北带剪切面理主要南倾，局部北倾，倾角50°～80°，b线理(如褶皱枢纽)走向一致于面理，倾角小于30°，拉伸线理倾向近于面理倾向，倾角一般大于60°，具指向意义的构造形迹指示北带具有右行斜落的运动学特点。南北两带的运动学差异可能是韧性逆冲推覆后期(或逆冲推覆带后缘)，北带出现局部张性环境所致，抑或是逆冲推覆过程中剪切带下盘由于上覆地质体重力作用，使得剪切带下盘物质被反向挤出所致。

图3-23 斜长角闪岩蠕英结构、石英波状消光

图3-24 剪切带模式简图(据Scholz，1988)

综上所述，新太古代-古元古代在华北陆块北缘形成了基性火山岩-碳酸盐岩沉积完整旋回的色尔腾山岩群，其后由于近南北向挤压作用，在色尔腾山岩群褶皱过程中被太古代花岗侵位(图3-25)，并一起组成了近东西向的大滩-四子王旗-召河庙构造岩浆岩带-花岗岩绿岩带，共同经历了韧性剪切变形，之后早元古代晚期或中元古代早期被大量的北西向辉绿岩脉侵位(图3-26)，标志着华北陆块北缘新太古-古元古阶段构造岩浆活动的结束，新构造运动旋回的开始。

中新元古代时期，在构造带的南北两侧局部伸展，形成白云鄂博、渣尔泰山总体近东西向展布的裂陷槽，形成了多旋回的沉积白云鄂博群和渣尔泰山群———华北地台北缘准盖层沉积。大滩-四子王旗-召河庙构造带自新太古-古元古代经历强烈的构造变形，不同期次、不同层次、不同样式的构造形迹相互叠加，使得色尔腾山岩群和新太古代糜棱岩化花岗岩形成了极为复杂的构造组合，其形成主要经历了新太古代两期褶皱作用以及新太古-古元古代剪切作用，由于后期极为强烈的岩浆构造活动的改造，使得构造形迹颇为零乱，加之地质体覆盖严重，构造形迹及其组合难以识别。

图3-25 新太古代侵入岩与色尔腾山岩群接触关系

图3-26 变辉绿岩与色尔腾山岩群侵入接触关系

Ⅷ 韧性剪切带概念

韧性剪切带又称韧性断层，是指岩石中由强烈韧性剪切变形和塑性流动而形成回的线形构造带答，没有明显破裂面，但两侧岩石发生了明显位移。剪切带与围岩之间无明显界线，围岩中的标志层可以连续地穿过剪切带，它们可以发生偏转或改变厚度，但仍然保持其连续性。其小者可见于薄片中，大者宽几千米，延展可达数千千米。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。韧性剪切带中、下部是地壳构造变形的产物，由于地壳隆起抬升和剥蚀作用而出露于地表（图7-6）。因此，它是研究和认识地壳深部构造变形作用的重要窗口之一。

图7-6 韧性剪切带从地壳深部到浅部的演化过程

（据Passchier et al.，1992）

a—地壳深部变形前均质体；b—形成韧性变形带；c—剪切带抬升期间再次活动变形，形成假玄武玻璃切割糜棱岩；d—最终抬升到地表

Ⅸ 韧性剪切带

剪切带是由简单剪切变形所形成的线状构造。根据形成机制和形成条件的不同，剪切带可分为脆性剪切带、脆-韧性剪切带和韧性剪切带三大类型（Ramsay，1980），它们在空间上和时间上有着密切联系，并可以相互过渡和转换。一般说来，在地壳深部发育韧性剪切带，向上逐渐过渡到浅层的脆-韧性剪切带和脆性剪切带（何绍勋等，1995）。韧性剪切带是指呈带状展布的发育在地壳一定深度的高度塑性流变剪切应变带，包含三层含义，即韧性状态、剪切变形和带状展布。鉴于韧性剪切带是北山南带一种典型的构造形式（图2-2），且对金矿床具有明显的控制作用（于海峰等，1998a；陈柏林，2002b，2003；王军，2005），在此对其加以详细介绍。

1.花牛山-青石泉-音凹峡韧性剪切带

该韧性剪切带呈EW向延伸，长120 km，宽1～5 km，西端被海西中期花岗岩截断，东段被NE向的新生代盆地错断，右行断距约20 km，再向东延伸出研究区。在五峰山西南表现为条带状变晶糜棱岩，在青石泉地区糜棱岩更为发育，主要有花岗质糜棱岩、闪长质糜棱岩、糜棱片麻岩和变晶糜棱岩等，岩石拉伸线理发育，产状近于水平或东倾，部分酸性岩脉经剪切变形后呈肠状或巨型条带状出现。根据海西期花岗岩与韧性剪切带的侵入接触关系，可以认为韧性变形的主要时期为加里东期—海西早期。

2.明舒井-古堡泉-柳园韧性剪切带

该韧性剪切带呈向南凸出的弧形，出露于古堡泉、钻井沟一带，西段延出研究区之外，并被海西期花岗岩侵位截切。向东经铁矿沟、钻井沟一带，至红柳园以西、辉铜山以东被石炭系不整合覆盖，区内长35 km，宽1～6 km。该韧性剪切带发育于前长城系中深变质岩中，广泛发育深层次的糜棱片麻岩、变晶糜棱岩等。该带北侧大多被海西期花岗岩侵位，南侧被二叠系火山岩覆盖或与二叠系呈断层接触。

图2-2 北山地区韧性剪切带分布简图

3.白墩子-峡东韧性剪切带

该带主体出露于白墩子-石板墩一带，在白墩子以西和石板墩以东皆因新生代沉积物覆盖而呈断续出露，长约100 km，宽5～10 km。该韧性剪切带主要发育于前长城系变质岩和志留系公婆泉群浅变质岩中，在白墩子一带，还出露比较多的与糜棱岩面理一致的海西期带状花岗岩体。该带内岩石变形明显，面理构造尤其发育，白墩子以西至石板墩一带线理产状均以近水平为主，说明变形以近水平剪切为主。该带与下述的小西弓剪切带可能属同一韧性剪切带。该韧性剪切带内目前虽尚无大中型金矿床的发现，但据陈柏林等（2002）的统计，金矿点多达39个，单个金矿化带最长可延续800～2000 m，单个金矿体水平延伸可达50～100 m，民采坑最深已至地下70余米，显示该带具有良好的找矿潜力。

4.小西弓韧性剪切带

该带呈EW向展布，向东延出研究区，西段被NE向新生代盆地覆盖，在雷洞子以南、西涧泉西等地有零星出露，在空间上与白墩子-峡东韧性剪切带相对应，应属同一条韧性剪切带。该带主要产于前长城系中深变质岩之中，发育透入性线理构造和糜棱面理，最宽处达5 km。该带内产出小西弓中型金矿床、金庙沟金矿床、乌龙泉金矿点等（于海峰等，1998a）。

Ⅹ 如何切割塑料

可用电热丝加热功割，如是高温型的可用机械方法如用手工锯或曲线锯功割，也可用角轮加锯片来完成