第九章戏质构造研究 变质岩区构造的基本特点 (一)变质岩区构造有如下几个特点 (二)变质岩层的成层构造 (三)叠加褶皱 (四)韧性断层 变质岩区的构造解析 (一)变质岩区构造解析的内容和步骤 二)变质岩区构造解析基础地质制图 (三)变质岩区构造数据收集与分析 (四)区域构造模式的建立
一、 变质岩区构造的基本特点 （一）变质岩区构造有如下几个特点 （二）变质岩层的成层构造 （三）叠加褶皱 （四）韧性断层 二、 变质岩区的构造解析 （一）变质岩区构造解析的内容和步骤 （二）变质岩区构造解析基础——地质制图 （三）变质岩区构造数据收集与分析 （四）区域构造模式的建立 第九章 变质岩区构造研究
第九章戏质构造研究 变质岩是三大岩类之一,在自然界有着广泛的分布,特别是前寒武 纪区域变质岩,其出露面积几乎占大陆的17%。其中蕴藏着十分丰富的矿 产资源,如铁、铜、金、铀、磷等矿产储量的2/3以上都赋存在区域变质 岩中,而且多为大型一特大型矿床。因此,鉴定区域变质岩的古构造型式, 研究各级构造对矿床、矿带的控制以指导矿产预测、勘查和评价,成为变 质岩区构造研究的一个重要任务;另一方面,地球科学中的许多重大问题, 例如:岩石圈的结构分层和流变性质、深层岩石的构造变动、大陆莫霍面 的性质、造山带的结构一活动过程与动力学、早期地壳的构成和演化等等 当代地球科学的前沿课题以及岩石学、地球化学和地层学的许多新概念 新内容都同变质岩区研究有着十分密切的关系。所以,变质岩区的构造研 究已成为当代地质构造研究工作者特别关注的课题,也是近年来构造地质 学领域内发展最快的分枝学科之一
变质岩是三大岩类之一，在自然界有着广泛的分布，特别是前寒武 纪区域变质岩，其出露面积几乎占大陆的17％。其中蕴藏着十分丰富的矿 产资源，如铁、铜、金、铀、磷等矿产储量的2/3以上都赋存在区域变质 岩中，而且多为大型－特大型矿床。因此，鉴定区域变质岩的古构造型式， 研究各级构造对矿床、矿带的控制以指导矿产预测、勘查和评价，成为变 质岩区构造研究的一个重要任务；另一方面，地球科学中的许多重大问题， 例如：岩石圈的结构分层和流变性质、深层岩石的构造变动、大陆莫霍面 的性质、造山带的结构－活动过程与动力学、早期地壳的构成和演化等等， 当代地球科学的前沿课题以及岩石学、地球化学和地层学的许多新概念、 新内容都同变质岩区研究有着十分密切的关系。所以，变质岩区的构造研 究已成为当代地质构造研究工作者特别关注的课题，也是近年来构造地质 学领域内发展最快的分枝学科之一。 第九章 变质岩区构造研究
第九章戏质构造研究 对变质岩区的构造的认识长期以来存在两种对立的观点。 种观点认为:变质岩区,尤其是古老的深变质杂岩区的构 造比沉积岩及火山岩区的构造简单得多,构造型式多为平缓褶 皱或巨型单斜构造。而露头上所见到的复杂多样的小型褶皱并 不代表变质岩区构造主体的面貌; 另一种观点认为:变质岩区的构造不但形态、方位极其多样, 而且往往是多期变形的产物,它的形成和演化比沉积岩和岩浆 岩区的构造复杂得多,这种观点是目前的主流认识。变质岩区 构造之所以复杂,主要是它的形成和演化经历了长(多)期的地 质历史进程和各种构造一热事件,在每一次构造一热事件过程 中都产生了一系列新生的与变质作用有关的构造
对变质岩区的构造的认识长期以来存在两种对立的观点。 一种观点认为：变质岩区，尤其是古老的深变质杂岩区的构 造比沉积岩及火山岩区的构造简单得多，构造型式多为平缓褶 皱或巨型单斜构造。而露头上所见到的复杂多样的小型褶皱并 不代表变质岩区构造主体的面貌； 另一种观点认为：变质岩区的构造不但形态、方位极其多样， 而且往往是多期变形的产物，它的形成和演化比沉积岩和岩浆 岩区的构造复杂得多，这种观点是目前的主流认识。变质岩区 构造之所以复杂，主要是它的形成和演化经历了长(多)期的地 质历史进程和各种构造－热事件，在每一次构造－热事件过程 中都产生了一系列新生的与变质作用有关的构造。 第九章 变质岩区构造研究
第九章质区构造研究 变质岩区构造的基本特点 )变质岩区构造有如下几个特点 新生变质构造广泛出露 在构造一热事件过程中,由于变质和变形的共同作用,强烈地改造了原岩的构造面貌,并且在变 质固态流动过程中产生一系列新生的面状和线状构造(如劈理、片理和线理等),因此在变质岩石中出 现残余(变余)构造与新生构造共存。 残余构造(变余构造)原生构造或变质一变形前期构造经变质和变形作用改造后,仍然残存其原来 特征的构造; 新生构造变质构造)在变质和变形作用下新产生的构造 新生变质构造具有两个特点 ①排列和分布的规律性 新生构造作为一种强烈变形的产物,空间的排列和分布的规律性往往比原生构造的规律性更明显, 从而在一定的区段内具有统计上的优选方位,而且构造变形的分布和强度常常比较均匀。 ②新生构造与变形岩石的矿物内部粒子排列的一致性 即新生的构造变形与岩石内部的微观行为一致,变质一变形作用不但改变了岩石的外貌(位置、方位、 形象),而且还直接影响到了岩石和矿物的内部—岩石内部矿物的组构和组成矿物的原子、分子结 构发生明显的变化。导致新生面状、线状构造与变形矿物内部粒子排列的一致性,同时也导致新生 面状、线状构造与其同期形成或紧跟着形成的矿物共生组合之间存在着变质与变形现象的依存关系
一、 变质岩区构造的基本特点 （一）变质岩区构造有如下几个特点： 1. 新生变质构造广泛出露 在构造－热事件过程中，由于变质和变形的共同作用，强烈地改造了原岩的构造面貌，并且在变 质固态流动过程中产生一系列新生的面状和线状构造(如劈理、片理和线理等)，因此在变质岩石中出 现残余(变余)构造与新生构造共存。 残余构造(变余构造)——原生构造或变质－变形前期构造经变质和变形作用改造后，仍然残存其原来 特征的构造； 新生构造(变质构造)——在变质和变形作用下新产生的构造 新生变质构造具有两个特点： ① 排列和分布的规律性 新生构造作为一种强烈变形的产物，空间的排列和分布的规律性往往比原生构造的规律性更明显， 从而在一定的区段内具有统计上的优选方位，而且构造变形的分布和强度常常比较均匀。 ② 新生构造与变形岩石的矿物内部粒子排列的 一致性 即新生的构造变形与岩石内部的微观行为一致，变质－变形作用不但改变了岩石的外貌(位置、方位、 形象)，而且还直接影响到了岩石和矿物的内部——岩石内部矿物的组构和组成矿物的原子、分子结 构发生明显的变化。导致新生面状、线状构造与变形矿物内部粒子排列的一致性，同时也导致新生 面状、线状构造与其同期形成或紧跟着形成的矿物共生组合之间存在着变质与变形现象的依存关系。 第九章 变质岩区构造研究
第九章戏质构造研究 2.韧性变形的主导性 地壳较深处的部位的:腰 岩石在高温高压的变质m 变形情况下,岩石力学 理前锋面 行为转变为韧性,因此 深构造层次 变质岩石中的构造在不 同深度(层次)有着与之 相适应的变形构造。 片脉理上界 熔融开始 深熔花岗岩
2. 韧性变形的主导性 地壳较深处的部位的 岩石在高温高压的变质 变形情况下，岩石力学 行为转变为韧性，因此， 变质岩石中的构造在不 同深度(层次)有着与之 相适应的变形构造。 第九章 变质岩区构造研究
第九章戏质构造研究 2.韧性变形的主导性 在流劈理上限以下的的深构造层次里,岩层层理已经丧失了主 运动面(褶皱滑动面)的作用,而被轴面劈理取代,产生被动剪切 褶皱;强硬夹层形成紧闭复杂褶皱构成“折叠层”构造。 B sacin C D 图9-2河南登封嵩山群薄层石英岩及千枚岩互层岩系中各种紧闭褶皱及其相关构造
2. 韧性变形的主导性 在流劈理上限以下的的深构造层次里，岩层层理已经丧失了主 运动面(褶皱滑动面)的作用，而被轴面劈理取代，产生被动剪切 褶皱；强硬夹层形成紧闭复杂褶皱构成“折叠层”构造。 第九章 变质岩区构造研究
第九章戏质构造研究 2.韧性变形的主导性 在流劈理上限以下的的更深构造层次里,岩石的变形与中 高级变质作用、混合岩化及深熔作用交织于一体,形成区域性 片麻理和混合岩化脉岩构成的流动肠状褶皱。 t y i 9in A B 2ft 2f E
2. 韧性变形的主导性 在流劈理上限以下的的更深构造层次里，岩石的变形与中 高级变质作用、混合岩化及深熔作用交织于一体，形成区域性 片麻理和混合岩化脉岩构成的流动肠状褶皱。 第九章 变质岩区构造研究
第九章质区构造研究 2.韧性变形的主导性 在流劈理上限以下的的更深构造层次里,断裂表现为韧性剪切 带—出现在变质岩区中的狭窄的高应变片理带、变晶糜棱岩带、 顺层滑脱剪切带等。 A ti:,: s5 250m 十5+ 0 2 m
2. 韧性变形的主导性 在流劈理上限以下的的更深构造层次里，断裂表现为韧性剪切 带——出现在变质岩区中的狭窄的高应变片理带、变晶糜棱岩带、 顺层滑脱剪切带等。 第九章 变质岩区构造研究
第九章戏质构造研究 3.变形变质的多期性 变质岩区的构造一般都经历过多期变形和变质,前寒武纪的古老变质岩, 至今已经历了十几亿甚至二、三十亿年的漫长地质历史,经受过多期不同 程度的变质和变形的改造。即使在年轻的造山带中的变质岩,也常常因为 在一个大的构造旋回中受多次构造变形的影响,造成不同世代、不同格局 和不同样式的构造相互叠加,形成复杂的交叉干扰图象。 右图是一幅两期构造变形作用 的变质岩区构造图,可见轴向 NW褶皱叠加在轴向NE的紧 闭褶皱之上的特征—晚期 NW向褶皱的片理掩蔽了早期 NE向褶皱,在晚期NW向褶 皱不太强烈的西部,仍保留早 期NE向构造的本来形象
3. 变形变质的多期性 变质岩区的构造一般都经历过多期变形和变质，前寒武纪的古老变质岩， 至今已经历了十几亿甚至二、三十亿年的漫长地质历史，经受过多期不同 程度的变质和变形的改造。即使在年轻的造山带中的变质岩，也常常因为 在一个大的构造旋回中受多次构造变形的影响，造成不同世代、不同格局 和不同样式的构造相互叠加，形成复杂的交叉干扰图象。 第九章 变质岩区构造研究 右图是一幅两期构造变形作用 的变质岩区构造图，可见轴向 NW褶皱叠加在轴向NE 的紧 闭褶皱之上的特征——晚期 NW 向褶皱的片理掩蔽了早期 NE 向褶皱，在晚期NW向褶 皱不太强烈的西部，仍保留早 期NE向构造的本来形象
第九章戏质构造研究 4.构造型式与岩石变形时代的密切性 变质岩区大型构造型式与地壳演化进程密切相关,不同地壳发展阶段的变质 岩构造型式各自有着独特的构造样式: 1)在太古代深变质岩系中的主要构造型式是花岗一片麻岩穹隆或片麻岩穹隆, 形成这种构造是在地壳演化早期的构造环境(地壳薄、地温高、地热梯度大)下, 地壳内大量深源物质的上升引起。穹隆的平面形态呈浑圆状一椭圆状,规模比 较大,直径数十~数百公里,穹隆外缘外倾且平缓;穹隆内部包含着非常复杂 的多期构造。 2)在元古代及其之后的造山带中的变质构造,却以狭长的浅变质褶皱构造带 为主,在这些强应变的构造带里,构造作用往往先于变质作用。尽管构造形态 和方位有时也很复杂,但当排除构造的叠加干扰后,即可清楚地看到,同一次 构造应力场形成的褶皱及其与之伴生的面理和线理在形态和方位上都具有明显 的规律性。 总之,研究变质岩区的构造必须与变质作用、变质相和变质带的研究紧密结 合起来,尤其在混合岩化及深成变质岩区应当特别注意
4. 构造型式与岩石变形时代的密切性 变质岩区大型构造型式与地壳演化进程密切相关，不同地壳发展阶段的变质 岩构造型式各自有着独特的构造样式： 1) 在太古代深变质岩系中的主要构造型式是花岗－片麻岩穹隆或片麻岩穹隆， 形成这种构造是在地壳演化早期的构造环境(地壳薄、地温高、地热梯度大)下， 地壳内大量深源物质的上升引起。穹隆的平面形态呈浑圆状－椭圆状，规模比 较大，直径数十～数百公里，穹隆外缘外倾且平缓；穹隆内部包含着非常复杂 的多期构造。 2) 在元古代及其之后的造山带中的变质构造，却以狭长的浅变质褶皱构造带 为主，在这些强应变的构造带里，构造作用往往先于变质作用。尽管构造形态 和方位有时也很复杂，但当排除构造的叠加干扰后，即可清楚地看到，同一次 构造应力场形成的褶皱及其与之伴生的面理和线理在形态和方位上都具有明显 的规律性。 总之，研究变质岩区的构造必须与变质作用、变质相和变质带的研究紧密结 合起来，尤其在混合岩化及深成变质岩区应当特别注意。 第九章 变质岩区构造研究