吉林大学地球科学学院—刘志宏
思考、讨论题
?残余构造、变余层理、置换条带、分异条
带
?变质岩中层状构造的类型。
?太古代与元古代之后的构造样式有何不同?
?变余层理与变质构造成因条带有何不同?
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第八章变质岩区构造分析(2)
主讲人:刘志宏
吉林大学地球科学学院
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主要内容
?变质岩区构造的基本特点
?变质岩区的层状构造
?面状与线状构造(面理与线理)
?构造置换问题
?韧性剪切带
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本讲内容提要
?尺度与透入性问题
?叶理的类型及特征
?叶理的形成机制
?叶理的应变意义
?线理的类型及特征
?构造置换
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三、岩石的线状与面状构造
——叶理与线理
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(一)尺度与透入性问题
?尺度:即观察的
规模或者范围。
?透入性:一种构
造现象在一个地
质体中均匀、连
续、遍布整体。
?透入性与观察尺
度
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(二)叶理与线理
?叶理(面理):岩石内透入性要素的面状
排列。
?线理:岩石内透入性要素的线状排列;
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A、面理(叶理)
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1、叶理的类型及特征
(1)劈理
?劈理的概念:岩石中发育
的密集潜在的破裂面。
?劈理和节理的主要区别:
?劈理具有细密间隔;
?劈理在小范围内是均匀分
布的透入性构造。
?劈理的组成:
?劈理域
?微劈石
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1、叶理的类型及特征
(1)劈理
?破劈理
?平直密集/无矿物定向/
切早期面理/发育在低
温脆性的能干层中
?板劈理
?潜在破裂面/矿物颗粒
定向/切早期面理/发育
在中低级变质的塑性岩
石中
?褶(折)劈理
?早期或同期面理褶皱或
剪切/紧密相间排列、
形态弯曲/新矿物定向/
发育于各级变质的较塑
性岩石中
褶(折)劈理的形成过程
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1、叶理的类型及特征
(2)片理:变质岩石中
片状、板状以及长轴状
矿物平行定向排列、首
尾相接的叶理。
?片理与板劈理的主要
区别是晶体定向是否
可见
(3)片麻理:组成叶理
的片状、柱状矿物呈不
连续状定向排列的构造。
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2、叶理与其它构造之间的关系
?轴面叶理
?平行轴面、
扇形、反扇
形
?层间叶理
?叶理折射
?顺层叶理
?近似平行于
原始层理
3、叶理的形成机制
(1)板状颗粒的机械旋转
(2)应力诱导的扩散物质迁移
(3)晶质塑性变形引起压扁
(4)机械旋转+扩散物质迁移
(5)应力作用下(或释放后)
片状矿物颗粒的定向生长
(6)应力场中的定向成核与生
长
(7)沿着先成叶理矿物颗粒的
拟态生长
(8)平行于叶片状矿物颗粒的
生长
单剪和纯剪条件下叶理的形成
a. 原岩中板片状矿物随
机定向
b. 原岩中板片状矿物具
有优选
c. 原岩为等轴状矿物颗
粒集合体
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4、叶理的应变意义
?一般垂直于最大压缩方向,平行于压扁面,即平行于
应变椭球体的XY应变面。
?虽然大多数劈理是挤压面(λ1λ2面),但不能排除由
剪切面经递进挤压而使其旋转到与λ1λ2面的交角很
小的方位的可能情况。
?当缩短应变量超过60%时,这一交角可小于10°,此时原
先的剪切面就几乎与λ1λ2面相平行了(Hobbs et
al,1976)。
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B、线理
?小型线理
?大型线理
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1、小型线理
?交面线理(a)
?皱纹线理(b)
?由细褶皱构成
?拉长线理
?变形砾石、矿物颗粒等拉长
构成的线理(c)
?矿物线理
?矿物集合体定向排列构成的
拉伸线理(d)
?自形半自形柱状矿物构成的
矿物线理(e)
?自形半自形片状矿物构成的
矿物交叉线理(f)
皱纹线理-b型线理
2、大型线理
?石香肠构造
?窗棱(棂)构造
?杆状构造
?铅笔状构造
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2、大型线理
(1)石香肠构造
?不同岩性相间的岩层,相互间
具有较大的韧性差,受到垂直
层压缩,能干层被分割成一系
列彼此平行排列的拉长体(如
透镜状、枕块状等),这样的
构造称为石香肠构造,这种石
香肠作用称为石香肠化。
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2、大型线理
(2)窗棱(棂)构造
?发育于强烈变形的能干
层与非能干层互层的岩
石中。
?受到平行于岩层的强烈
压缩,在岩石表面上形
成一系列平行排列的圆
柱状起伏。
?延伸方向与褶皱轴平行
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2、大型线理
(3)杆状构造
?由拉长的石英等单一成
分岩石构成的粗大线理。
?与碾滚作用有关
?延伸方向平行于褶皱轴
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2、大型线理
(4)铅笔状构造
?在泥和粉砂质岩石
中见到的、使岩石
劈成铅笔状长条的
一种线状构造。
?为呈密集分布的透
入性构造。
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3、线理与运动轴的关系
?根据桑德提出的运动坐标系分析
与褶皱有关的线理的空间特征
(1)与圆筒状褶皱轴平行的线理为
b轴线理(简称b线理),垂直于
b轴者称为a轴线理(简称a线
理)。
(2)a线理指示物质运动方向,代表
应变椭球体的拉伸应变轴,但并
不排斥有平行b轴的拉伸。
桑德坐标系
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3、拉伸线理的观察
?在与其伴生的叶理面上进行
?矿物组成
?产状
?运动方向
拉伸线理-a型线理
拉伸线理的表现形式
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四、构造置换问题
? 1、概念:在递进变形过程中,一种构造
被另外一种构造所代替的现象。
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2、层理置换过程
?早期阶段:原始层理S
0
作为标志
面受力形成不对称褶皱,在递进
褶皱过程中,产生与褶皱轴面大
致平行的劈理或片理。
?中期阶段:强岩层在短翼部分明
显受到拉伸,并被拉断,发生石
香肠化及片内钩状褶皱。
?晚期阶段:原始层理S
0
的连续性
完全被破坏,强岩层的钩状无根
褶皱大部分已消失。
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3、构造置换的形式
?在很大程度上取决于岩层本身的力学性质、先存产状和受
力方向之间的关系。
?强硬岩层与主压应力
轴的夹角大于60°
?强硬岩层与主压应力
轴的夹角小于30°
?强硬岩层与主压应力
轴夹角趋近0°
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4、构造置换的识别
?构造置换的强度在空
间上的差异;
?紧闭褶皱转折端部位
的原始层模糊不清,并
沿轴面劈理发生位移;
?叶理面内悬浮的叶内
无根褶皱是确定构造
置换的最有利证据。
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本讲重点
?叶理与线理的概念
?叶理与线理的基本类型及特征
?构造置换的概念及过程
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思考、讨论题
?叶理、线理、构造置换
?叶理的类型及特征
?线理的类型及特征
?劈理和节理的主要区别。
?叶理的应变意义
?绘图说明面状构造的置换过程。