1、一、 變質巖區構造的基本(jbn)特點（一）變質巖區構造有如下幾個特點（二） 變質巖層的成層構造（三） 疊加褶皺（四） 韌性斷層二、 變質巖區的構造解析 （一） 變質巖區構造解析的內容和步驟 （二） 變質巖區構造解析基礎地質制圖（三） 變質巖區構造數據收集與分析（四） 區域構造模式的建立第九章 變質巖區構造(guzo)研究共六十三頁 變質巖是三大巖類之一，在自然界有著廣泛的分布，特別是前寒武紀區域變質巖，其出露面積幾乎占大陸的17。其中蘊藏著十分豐富的礦產資源，如鐵、銅、金、鈾、磷等礦產儲量的2/3以上都賦存在區域變質巖中，而且多為大型特大型礦床。因此，鑒定區域變質巖的古構造型式，研究各級構造

2、對礦床、礦帶的控制以指導礦產預測、勘查和評價，成為變質巖區構造研究的一個重要任務；另一方面，地球科學中的許多(xdu)重大問題，例如：巖石圈的結構分層和流變性質、深層巖石的構造變動、大陸莫霍面的性質、造山帶的結構活動過程與動力學、早期地殼的構成和演化等等，當代地球科學的前沿課題以及巖石學、地球化學和地層學的許多(xdu)新概念、新內容都同變質巖區研究有著十分密切的關系。所以，變質巖區的構造研究已成為當代地質構造研究工作者特別關注的課題，也是近年來構造地質學領域內發展最快的分枝學科之一。第九章 變質巖區構造(guzo)研究共六十三頁 對變質巖區的構造的認識長期以來存在兩種對立的觀點。 一種觀點認

3、為：變質巖區，尤其是古老的深變質雜巖區的構造比沉積巖及火山巖區的構造簡單得多，構造型式多為平緩褶皺或巨型單斜構造。而露頭上所見到的復雜多樣的小型褶皺并不代表變質巖區構造主體的面貌； 另一種觀點認為：變質巖區的構造不但形態、方位極其(jq)多樣，而且往往是多期變形的產物，它的形成和演化比沉積巖和巖漿巖區的構造復雜得多，這種觀點是目前的主流認識。變質巖區構造之所以復雜，主要是它的形成和演化經歷了長(多)期的地質歷史進程和各種構造熱事件，在每一次構造熱事件過程中都產生了一系列新生的與變質作用有關的構造。第九章 變質巖區構造(guzo)研究共六十三頁一、 變質巖區構造的基本特點（一）變質巖區構造有如下

4、幾個特點：1. 新生變質構造廣泛出露 在構造熱事件過程中，由于變質和變形的共同作用，強烈地改造了原巖的構造面貌，并且在變質固態流動過程中產生一系列新生的面狀和線狀構造(如劈理、片理和線理等)，因此在變質巖石中出現殘余(變余)構造與新生構造共存。殘余構造(變余構造)原生構造或變質變形前期構造經變質和變形作用改造后，仍然殘存其原來特征的構造；新生構造(變質構造)在變質和變形作用下新產生的構造新生變質構造具有兩個特點： 排列和分布的規律性 新生構造作為一種強烈變形的產物，空間的排列和分布的規律性往往比原生構造的規律性更明顯，從而在一定的區段內具有統計上的優選方位，而且構造變形的分布和強度常常比較均勻

5、。 新生構造與變形巖石的礦物內部粒子排列的 一致性即新生的構造變形與巖石內部的微觀行為一致，變質變形作用不但改變了巖石的外貌(位置(wi zhi)、方位、形象)，而且還直接影響到了巖石和礦物的內部巖石內部礦物的組構和組成礦物的原子、分子結構發生明顯的變化。導致新生面狀、線狀構造與變形礦物內部粒子排列的一致性，同時也導致新生面狀、線狀構造與其同期形成或緊跟著形成的礦物共生組合之間存在著變質與變形現象的依存關系。第九章 變質巖區構造(guzo)研究共六十三頁2. 韌性(rn xn)變形的主導性 地殼較深處的部位(bwi)的巖石在高溫高壓的變質變形情況下，巖石力學行為轉變為韌性，因此，變質巖石中的構

6、造在不同深度(層次)有著與之相適應的變形構造。第九章 變質巖區構造研究共六十三頁2. 韌性變形的主導性 在流劈理上限(shngxin)以下的的深構造層次里，巖層層理已經喪失了主運動面(褶皺滑動面)的作用，而被軸面劈理取代，產生被動剪切褶皺；強硬夾層形成緊閉復雜褶皺構成“折疊層”構造。第九章 變質巖區構造(guzo)研究共六十三頁2. 韌性變形的主導性 在流劈理上限以下的的更深構造層次里，巖石的變形與中高級變質作用、混合巖化及深熔作用交織于一體，形成區域性片麻理和混合巖化脈巖構成(guchng)的流動腸狀褶皺。第九章 變質巖區構造(guzo)研究共六十三頁2. 韌性變形的主導性 在流劈理上限以下

7、的的更深構造層次里，斷裂表現(bioxin)為韌性剪切帶出現在變質巖區中的狹窄的高應變片理帶、變晶糜棱巖帶、順層滑脫剪切帶等。第九章 變質巖區構造(guzo)研究共六十三頁3. 變形變質的多期性 變質巖區的構造一般都經歷過多期變形和變質，前寒武紀的古老變質巖，至今已經歷了十幾億甚至二、三十億年的漫長地質歷史，經受(jngshu)過多期不同程度的變質和變形的改造。即使在年輕的造山帶中的變質巖，也常常因為在一個大的構造旋回中受多次構造變形的影響，造成不同世代、不同格局和不同樣式的構造相互疊加，形成復雜的交叉干擾圖象。第九章 變質巖區構造(guzo)研究右圖是一幅兩期構造變形作用的變質巖區構造圖，可

8、見軸向NW褶皺疊加在軸向NE 的緊閉褶皺之上的特征晚期NW 向褶皺的片理掩蔽了早期NE 向褶皺，在晚期NW向褶皺不太強烈的西部，仍保留早期NE向構造的本來形象。共六十三頁4. 構造型式與巖石變形時代的密切性 變質巖區大型構造型式與地殼演化進程密切相關，不同地殼發展階段的變質巖構造型式各自有著獨特的構造樣式(yngsh)： 1) 在太古代深變質巖系中的主要構造型式是花崗片麻巖穹隆或片麻巖穹隆，形成這種構造是在地殼演化早期的構造環境(地殼薄、地溫高、地熱梯度大)下，地殼內大量深源物質的上升引起。穹隆的平面形態呈渾圓狀橢圓狀，規模比較大，直徑數十數百公里，穹隆外緣外傾且平緩；穹隆內部包含著非常復雜的

9、多期構造。 2) 在元古代及其之后的造山帶中的變質構造，卻以狹長的淺變質褶皺構造帶為主，在這些強應變的構造帶里，構造作用往往先于變質作用。盡管構造形態和方位有時也很復雜，但當排除構造的疊加干擾后，即可清楚地看到，同一次構造應力場形成的褶皺及其與之伴生的面理和線理在形態和方位上都具有明顯的規律性。 總之，研究變質巖區的構造必須與變質作用、變質相和變質帶的研究緊密結合起來，尤其在混合巖化及深成變質巖區應當特別注意。第九章 變質巖區構造(guzo)研究共六十三頁（二） 變質巖層的成層構造 成層構造是產生褶皺變形的必要前提。但對具有雙重構造的變質巖層褶皺來講，它除了以原生成層構造(如層理(cn l)作

10、為變形面以外；也可以以次生面理(劈理、片理)作為變形面產生褶皺。因此卷入面理褶皺的變質巖層無論在厚度上還是產狀上都與普通沉積巖層褶皺存在很大的差異。第九章 變質巖區構造(guzo)研究共六十三頁變質成層構造的認識 變質巖區中有許多成層構造，它包括經不完全變質改造的變余成層構造(變余層理)；以及諸如板劈理、千枚理、片理、片麻理等變質構造，對后者的形成究竟是繼承原生層理發育起來的還是通過構造置換新產生的，認識上存在較大的差異。 “繼承”觀點認為：具有層狀構造的面理是原生沉積巖層或火山巖層在上覆巖層重力作用下，在變質作用過程中順原生層理重結晶形成。因此面理與層理一致，稱為順層面理。 “置換新生”觀點

11、認為：單純的靜載負荷作用不足以使原生沉積巖層或火山巖層形成面理。許多埋藏很深的沉積巖并未發生片理化；相反在具有成層構造的變質巖層里，順層的平臥褶皺及其軸面劈理、片理和變質分異條帶廣泛發育，順層韌性剪切帶普遍存在，以及相應產生的石香腸構造、構造透鏡體、窗欞構造及桿狀構造等等，都說明(shumng)變質巖層構造是構造熱事件的產物。所謂的順層面理，實質上可能是早期緊閉褶皺的軸面面理，也可能是先存層理或面理在強烈的褶皺過程中發生構造置換的結果。第九章 變質巖區構造(guzo)研究共六十三頁2. 構造置換 構造置換巖石的一種構造(既可以是原生構造，也可以是次生構造)在經過遞進變形之后，被另一種構造所代替

12、(取代)的現象。 在變形地質體的演化過程中，最常見和最重要的是面狀構造的置換，線狀構造也隨之相應發生置換。 面狀構造的置換首先是層理的置換原生層理在褶皺發育(fy)過程中被新生軸面劈理或軸面片理所置換。第九章 變質巖區構造(guzo)研究共六十三頁 層理的置換(zhhun)通過三個變形階段完成：早期階段(jidun)： 原始層理S0作為運動面，在遞進的褶皺過程中發生彎曲，并越來越緊閉；進而產生近于平行褶皺軸面的劈理或片理。但此時層理仍然基本保持著連續性，只顯示初步或部分的置換。第九章 變質巖區構造研究共六十三頁中期階段： 隨擠壓的加強，兩翼層理(S0)的產狀與新生的褶皺(zhzhu)軸面的劈理

13、或片理(S1)之間的夾角越來越小，強硬巖層被拉斷發生石香腸化和片內褶皺。此時原始層理的連續性已逐漸喪失，新生的平行面狀構造已開始取得主導地位。第九章 變質巖區構造(guzo)研究層理的置換通過三個變形階段完成：共六十三頁晚期階段： 完全的置換使層理(S0)全部破壞并消失，原有的巖性單位與新生面理(S1)幾乎完全平行(pngxng)，造成了貌似均一的面理或層帶，給人以區域性正常沉積序列的假象，使真正的原生地層層序無法確定。第九章 變質巖區構造(guzo)研究層理的置換通過三個變形階段完成：共六十三頁 構造的置換過程，實質上就是新生構造使巖層“均一化”的過程，一次重大的全面構造置換，意味著地殼經歷

14、了一次重大的構造熱事件。在多期變形變質作用地區，當早期構造置換結束，后一次構造熱事件又會出現新生的面狀構造置換。 構造多期置換的現象是古老變質巖構造變形的一大特點。在一個大的構造變形旋回中，一般都顯示了一個從全面置換到部分置換再到局部(jb)置換的遞減過程。隨變質巖構造的韌性遞減，置換程度也相應降低。第九章 變質巖區構造(guzo)研究共六十三頁3. 變質巖區地層系統的雙重概念 地層系統指成層巖系的生成順序。在變質巖發育區，由于“殘余”和“新生”兩種成層構造并存，在建立地層系統上，同沉積巖區地層學的概念有著本質的不同(b tn)。應根據構造置換的程度，把地層系統明確地區分為沉積地層系統和褶皺變

15、質系統兩個不同(b tn)的范疇。第九章 變質巖區構造(guzo)研究共六十三頁3. 變質巖區地層(dcng)系統的雙重概念 沉積地層系統 沉積地層系統原生或殘余的成層巖系的順序，是淺變質巖區里構造置換不太強烈地區的地層系統。一般原生層狀構造保留較好，新生面狀構造已經產生并局部地置換原生層理，但原生成層巖層仍保持其連續性。在這種地區，一般要求建立沉積地層系統，并劃分與未變質沉積巖區相同的地層單位(元)，也就是以S0作為研究的起點(參照)以層理為界面，在此基礎上研究其它構造。 當然，變質巖區建立起的地層系統畢竟經過一定程度的構造熱作用影響，其地層的形態、內部結構和厚度、相變與未變質變形前的地層系

16、統肯定存在一定的差異。 褶皺變質地層系統 在變質程度深、或混合巖化變質巖系中，由于構造的徹底置換和巖石的變質重建，原生層理已經被全部破壞。因此，只能按新生成層構造所分割的不同構造巖性單元來組建地層。 新生褶皺變質地層系統中的各構造巖石單元，雖然也沿用了地層學中的群、組、段等地層單位，但實際上是指一定的構造巖石組合的巖層在經歷構造熱事件之后重新建造的地質實體。它并不具有地層學的生成先后的關系，只有片理、片麻理褶皺中的上下關系。第九章 變質巖區構造(guzo)研究共六十三頁（三） 疊加褶皺 疊加褶皺已經褶皺的巖層再彎曲而形成的褶皺。正確識別疊加褶皺是查明變質巖區構造系統及變形歷史的關鍵，也是建立變

17、質巖層層序的重要手段。 1. 疊加褶皺的露頭型式 不同巖性層露頭的排列型式是發現和確定疊加褶皺的基本(jbn)依據。 蘭姆賽(J.G.Ramsay)根據第二期滑褶皺疊加于三種基本位態的早期褶皺之上所產生的效應，建立疊加褶皺的三種基本干擾型式：第九章 變質巖區構造(guzo)研究共六十三頁第型 第二期滑褶皺“橫跨”疊加于第一期水平直立褶皺之上，其差異滑動方向(a2)與第一期褶皺軸面平行，b2與早期褶皺軸(B1)成大角度相交(xingjio)，造成第一期褶皺的變形面重復變形，形成“穹盆構造”在兩期背形疊加處形成穹??；兩期向形疊加處形成構造盆地。第九章 變質巖區構造(guzo)研究共六十三頁第型 第

18、二期滑褶皺“橫跨”疊加于第一期水平直立褶皺之上，其差異滑動方向(a2)與第一期褶皺軸面平行，b2與早期褶皺軸(B1)成大角度(jiod)相交，造成第一期褶皺的變形面重復變形，形成“穹盆構造”在兩期背形疊加處形成穹隆；兩期向形疊加處形成構造盆地。第九章 變質巖區構造(guzo)研究插入視頻橫跨疊加褶皺共六十三頁第型 第一期褶皺(zhzhu)為平臥褶皺(zhzhu)，第二期滑褶皺(zhzhu)軸向與第一期褶皺(zhzhu)軸向(B1)成大角度相交，但第二期褶皺的運動方向(a2)與第一期褶皺的軸面垂直。結果造成第一期褶皺軸面和兩翼沿a2方向差異性滑動而被重褶成一系列背形和向形。同時，第一期褶皺的樞紐

19、也隨之上拱和下凹。第九章 變質巖區構造(guzo)研究共六十三頁第型 第一期褶皺為平臥褶皺，第二期滑褶皺軸向與第一期褶皺軸向(B1)成大角度相交，但第二期褶皺的運動方向(a2)與第一期褶皺的軸面垂直。結果造成第一期褶皺軸面和兩翼(lingy)沿a2方向差異性滑動而被重褶成一系列背形和向形。同時，第一期褶皺的樞紐也隨之上拱和下凹。第九章 變質巖區構造(guzo)研究插入視頻第型重褶共六十三頁第型 第二期滑褶皺“共軸”疊加與第一期斜臥或平臥褶皺之上，第一期褶皺軸未發生波狀彎曲，只是第一期褶皺的兩翼被再褶皺成波狀彎曲，這種疊加褶皺在平行褶皺軸的切面(平面和平行軸向的剖面)上很難分辨(fnbin)兩期

20、褶皺的疊加；但在橫剖面上可見明顯的兩次轉折圖象。第九章 變質巖區構造(guzo)研究共六十三頁第型 第二期滑褶皺“共軸”疊加與第一期斜臥或平臥褶皺之上，第一期褶皺軸未發生波狀彎曲，只是第一期褶皺的兩翼被再褶皺成波狀彎曲，這種疊加褶皺在平行褶皺軸的切面(平面和平行軸向的剖面)上很難分辨兩期褶皺的疊加；但在橫剖面上可見明顯(mngxin)的兩次轉折圖象。第九章 變質巖區構造(guzo)研究插入視頻共軸疊加褶皺共六十三頁上述三種干擾型式是變質巖區最基本的疊加褶皺。但在自然界中所見到的疊加褶皺是多種多樣的，其露頭型式(形態)也是非常復雜的，因為它受以下因素的影響(yngxing)： 早期褶皺的形態(產

21、狀)； 晚期褶皺的疊加方向； 卷入疊加褶皺的褶皺的幾何類型； 參與褶皺疊加的褶皺形成方式； 褶皺疊加的次數; 疊加褶皺的剝蝕深度和 地形特征;露頭剖面與疊加褶皺幾何形態的相互關系。共六十三頁重褶現象 在褶皺的同一切面(剖面(pumin)和平面)上不僅有先存的褶皺軸面的重新彎曲，而且還有相應的雙重轉折，使褶皺呈鉤狀。在褶皺范圍內出現雙重褶皺要素。第九章 變質巖區構造(guzo)研究共六十三頁2. 疊加褶皺(zhzhu)的露頭觀察新生構造的規律(gul)彎曲 新生面理或線理一般代表一期構造變形。它們的有規律彎曲一般意味著新生褶皺變形面在新的構造應力場作用下的又一次變形。第九章 變質巖區構造研究共六

22、十三頁2. 疊加褶皺的露頭(lu tu)觀察面理線理的規律交切 兩組不同類型和不同方位的面理或線理有規律的交切; 陡傾伏或傾豎褶皺的廣泛發育都是判別疊加褶皺的重要(zhngyo)標志。第九章 變質巖區構造研究共六十三頁（四） 韌性斷層(duncng) 韌性斷層又稱為韌性剪切帶，是巖石由于剪切變形或塑性流動形成的強烈變形帶。與脆性斷層區別在于，韌性斷層(剪切帶)不具有一條或數條明顯的分割破裂面，而是在不連續變形帶中呈漸進的剪切滑移。 韌性斷層(剪切帶)是變質巖區的特有的構造類型，是巖石在高溫高壓的環境中，巖石的破裂位移表現出的漸進的剪切滑移。 有關內容已在斷層中作過詳細介紹。第九章 變質巖區構造

23、(guzo)研究共六十三頁（五） 變質巖系間的不整合 經歷長期多期構造變形變質作用的前寒武紀，尤其是太古代變質巖系中的角度不整合，盡管在古老變質巖系應當普遍存在，但常常(chngchng)難以確定其存在，這是因為變形變質作用的改造使其掩蔽而缺乏元古代以后不整合的特征。1. 變質巖系間不整合特征類型存在兩種角度不整合： 一為沉積蓋層與變質基底之間的不整合，它是易于識別的； 二為發育(fy)于變質巖系內部，分割不同變質構造層之間的不整合. 第九章 變質巖區構造研究共六十三頁 2. 變質巖系內部的不整合特征 在具有不整合接觸關系的兩個巖群之間，往往發育有一定規模的漸變過渡帶。過渡帶寬數米數十米，其主

24、要組成是下伏巖系的成分，有時也波及上覆巖系的底部巖層。它們或是沿接觸面強烈退變質(bin zh)的結果，或是古風化殼變質(bin zh)結晶的產物。漸變過渡帶的變質(bin zh)特點與上覆巖系相同，與下伏巖系的巖石化學組合相同。過渡帶的上限一般以上覆沙礫巖層為界，向下則向古老巖系過渡，逐漸顯示下伏巖系的本來面目。 在上覆變質巖層與花崗片麻巖或其它古老變質雜巖之間經常發育有一種特殊的片理。根據這種特殊片理的空間展布，常?？梢匀Τ龌◢徠閹r基底隆起的輪廓；第九章 變質巖區構造(guzo)研究共六十三頁 2.變質巖系內部的不整合特征 兩種不同變質巖系的接觸面經常表現為上覆巖系與結晶古老基底之間的構

25、造滑脫面。以不整合下伏強硬結晶基底為基盤的上覆巖系的構造滑脫，使這種不整合接觸表現為斷層。 在深變質巖區的不整合帶里，常常發生高于正常變質的混合巖化。一般來講，結晶巖的導熱性比沉積巖和火山巖大，特別是上覆巖系為石英礫巖(l yn)、砂巖一類巖石時，它們與結晶巖系接觸處往往成為大量熱能聚集的場所，以至于引起巖石的部分熔融或超變質作用，從而在兩大巖群之間形成一條強烈混合巖化帶。第九章 變質巖區構造(guzo)研究共六十三頁3. 變質巖系構造層劃分和對比 角度不整合是劃分構造層的重要依據。但在變質巖區，由于不整合常常漸變過渡為退變質帶，或被片理化、構造斷裂以及混合巖化帶所掩蔽，確定不整合往往依賴于不

26、同巖系之間變形變質的序列對比變質建造組合、變形特征、巖漿活動(hu dng)史等方面對比。然后結合不整合的特定標志，把兩個構造層具體劃分開來。一般來說，不同構造層在構造格局、變形變質、混合巖化、巖漿活動(hu dng)，以至于成礦作用等方面都是不同的。第九章 變質巖區構造(guzo)研究共六十三頁二、 變質巖區的構造解析 （一） 變質巖區構造解析的內容和步驟構造解析就是分析和解釋地質體內的結果構造的規律及其演化的方法。變質巖區的構造解析包括以下幾個方面或步驟：1. 構造的幾何分析 構造幾何分析是構造解析的基礎(jch)，變質巖區構造也不例外。其主要任務在于確定和恢復構造的三維空間形態和方位。構

27、造形態主要通過詳細的地質制圖來查明；構造方位則可以在某些特定的區段，通過測定構造要素及其相互關系，結合赤平投影或數理統計進行確定。變質巖區構造的幾何分析常常強調以下兩點：第九章 變質巖區構造(guzo)研究共六十三頁 變質巖新生構造方位上的規律性是一切構造變形的基本幾何特征。無論變形是大還是小，它們的外形常常與其內部組成的“條理”分不開的。條各種平行線狀構造；理各種面狀構造。這種外形與內部條理之間的內在聯系是變質巖區褶皺幾何分析(fnx)的主要依據。 由于變質巖區疊加褶皺的普遍存在，所以在構造幾何分析(fnx)中必須注意早期構造對晚期構造的限制和晚期構造對早期構造的改造。第九章 變質巖區構造(

28、guzo)研究共六十三頁2. 構造的序列分析 對具有多期變形的變質巖區進行構造解析中，構造序列的建立是認識構造生成及其演化根本。其目的在于通過(tnggu)多樣疊加復合關系分析，探索構造形成的順序和排列規律，劃分構造演化的階段性。構造是以不可逆過程作旋回式發展的。一個變形旋回可分出若干構造幕；每一幕又可以按照不同的變形進程和變形方式所造成的不同式樣的構造劃分成若干構造世代。第九章 變質巖區構造(guzo)研究共六十三頁2. 構造(guzo)的序列分析 研究構造序列，首先要認識各種疊加褶皺及斷裂的復合交切關系。這種關系表現為：被變形的構造老于使其變形的構造；橫切的構造晚于為其所切割的構造。 建立

29、構造序列必須抓住兩個環節：主期構造指多期構造中分布廣泛、特征清楚易于識別的一期構造；它們對早期構造和后期構造都具有控制的作用；中間構造兩期變形之間的構造。第九章 變質巖區構造(guzo)研究共六十三頁3. 構造變形環境分析變質巖區構造之所以不同于沉積巖區構造，主要在于它是一種與變質環境有關的產物。因此，構造環境的分析有其特定的意義，在變質巖區構造環境分析中尤其重要。 在變質環境分析中，常常(chngchng)使用變質相的概念(特定變質環境中巖石的礦物共生組合)；同樣，在構造環境分析中也可以引進(變形)相的概念：特定變形環境中巖石構造變形行為、變形樣式和變形組合等。變形“相”的研究，可以幫助恢復

30、變形時的物化環境、構造層次、構造疊加和構造演化等。第九章 變質巖區構造(guzo)研究共六十三頁3. 構造變形環境分析 影響巖石變形環境的因素包括：溫度、壓力、地化溶液、應力、和應變速率等等。這些因素都是巖石變形習性的函數。同類(tngli)巖石變形表現為粘性流動或塑性流動、韌性剪切或脆性破壞，都與其所處的變形環境密切相關。不同變形環境必然造就不同變形相的構造。反之，同類(tngli)巖石在相同的變形環境中以相同方式變形，也必然產生同一形變相的構造組合。這樣，就可以根據已知構造式樣的研究，去推斷隱伏的、具有相同環境中生成的構造，分析這些構造的變形環境。第九章 變質巖區構造(guzo)研究共六十

31、三頁4. 構造變形力學分析 構造的力學分析的主要目的在于重建不同時期的構造應力場和構造變形場；追索構造力的方式(fngsh)方向以及構造動力學(動力來源)；恢復構造應力應變歷史。 變質巖區構造的力學分析，一般包括以下幾個方面：構造在幾何上的對稱性往往由變形作用中的構造力、應力和內部運動的對稱性所控制。通過巖層或巖體內部的對稱分析，就可以揭示巖石變形時的運動狀態和應力狀態；分析構造的遞進變形，即應變狀態的改變和轉化過程；分析構造樣式的重大變化，以揭示構造發展的階段性。這種變化標志著構造應力場和運動方式的重大轉化。值得注意的是，對變質巖構造的分析，建立在彈性力學基礎上的許多準則已不能完全適用。對變

32、質構造形成的高溫高壓環境，更多的是需要考慮巖石變形的塑性力學和流體力學的問題。第九章 變質巖區構造(guzo)研究共六十三頁（二） 變質巖區構造解析基礎(jch)地質制圖1. 變質巖區地質制圖原則 地質制圖是一切地質工作的基礎，也是進行構造解析的基本手段。隨著人們對變質巖區構造特定認識的不斷深入，變質巖區地質制圖工作的原則和方法也相應與沉積巖區制圖的原則和方法有所不同，一般采用“先構造、后地層，地層構造工作并舉”的思維和工作方法。第九章 變質巖區構造(guzo)研究共六十三頁2. 變質巖區地質制圖步驟 在變質巖區，尤其是在地層層序不清的變質混合巖化強烈地區，地質制圖可按以下步驟進行：填繪構造巖

33、性圖 構造巖性圖包括兩方面(fngmin)內容：a:各種巖性單元包括各類變質巖及其組合、各類混合巖、侵入體，以及具有控制意義的標志層、標志層組合；b:各種構造及其數據，包括面理、線理、褶皺、斷層等。 構造巖性圖是一切地質圖件的基礎，是第一性的實際材料。第九章 變質巖區構造(guzo)研究共六十三頁2. 變質巖區地質制圖步驟編制或填繪構造形面圖 構造形面圖是表示一個透入性變形面理的空間展布趨勢圖。目的在于把一個地區的構造形象反映出來，因此，正確確定主期褶皺變形面的性質和展布就成為該項工作的關鍵；選擇關鍵地段(ddun)進行深入的構造研究 所謂關鍵地段是指能比較直觀認識各種構造要素幾何特征、力學性

34、質及其相互關系的地段。這些地段既有利于恢復地層的關系；也有利于恢復構造變形的相互關系。第九章 變質巖區構造(guzo)研究共六十三頁2. 變質巖區地質制圖步驟測制地質剖面、全面建立地層系統 在剖面工作中應注意：a：剖面盡可能橫切主期褶皺的巖性單元；b：注意利用殘余及新生結構要素的特定(tdng)和關系，確定地層的正常與倒轉；c：按一定比例尺要求劃分巖性組合，確定地層單元；d：審定巖性構造圖上各種地質界線的地質含義，確定地質界線及成圖地層單元。所建立的地層系統根據實際情況，既可以是沉積地層系統；也可以是褶皺變質地層系統；甚至是兩者的結合。第九章 變質巖區構造(guzo)研究共六十三頁2. 變質巖

35、區地質制圖步驟成圖階段 按新審定的地層系統對構造巖性圖和形面圖進行全面綜合，然后再到野外進行實地修圖。在修圖過程中，一定(ydng)要注意疊加褶皺型式的多樣性及古斷裂的特殊性。 變質巖區地質圖的圖面結構一般都比較復雜，無為了避免圖面負擔過重，要求工作目的明確，有針對性地突出重要的地質現象。有時也可以采取單向制圖，分別測制巖石分布圖、構造圖，甚至更詳細的面理線理分布圖、混合巖化程度圖等。第九章 變質巖區構造(guzo)研究共六十三頁（三） 變質巖區構造數據收集與分析 在變質巖區收集和分析構造數據可按以下方面進行：1. 均勻布置觀測點 在完成構造巖性圖或形面圖的基礎上，按工作的不同尺度要求布置測點

36、。測量之前，必須區分清楚各種構造的形態特征、力學性質、生成順序(shnx)和空間展布等，并按不同世代和類型分別予以測量和編錄。測量的數量應以達到統計學要求為原則。第九章 變質巖區構造(guzo)研究共六十三頁2. 劃分構造均勻區段、分區統計 構造解析數據的整理工作必須以構造均勻區段為單位進行。所謂構造均勻區段，即把研究區劃分為許多較小地段，使每個地段內的一種或數種構造在給定尺度上具有共同規律，以區別與相鄰區段上構造的特點。區段的大小應根據構造解析的要求而定，以能否控制最主要的構造為準，但必須滿足三個條件：褶皺在該地段必須是圓柱狀的，若非圓柱狀，就要將褶皺分段(fn dun)，使各段具有近似圓柱

37、體的幾何特征；褶皺幾何形態相同的連續變形區段；某種面狀構造的產狀基本一致的地段。第九章 變質巖區構造(guzo)研究共六十三頁3. 方位圖解(tji)的解釋和對比 方位圖是變質巖區各種結構要素的一種統計圖解，是判別面理線理構造方位的常用圖。 鑒別方位圖解型式 方位圖解的不同型式代表面狀或線狀構造的優選方位的性質(xngzh)和程度，構造研究中常見的優選方位型式有：極密型代表有關構造統計上的平行形。第九章 變質巖區構造研究共六十三頁 鑒別方位圖解型式大圓環帶型如果極點代表線狀構造(guzo)，表示這些線理都在一個平面上；如果是面狀構造(guzo)的極點，則這些面為一個圍繞環帶軸B的圓柱狀帶中，顯

38、示出褶皺軸d的優選方位。第九章 變質巖區構造(guzo)研究共六十三頁 鑒別(jinbi)方位圖解型式小圓環帶型在圖中呈小圓環狀分布，反映繞軸旋轉的錐狀分布的線狀構造的投影。第九章 變質巖區構造(guzo)研究共六十三頁 確定圖解的組構對稱性常見(chn jin)的巖石組構對稱型式及其構造意義有：軸對稱型代表軸應變，反映原生成(shn chn)層組構或完全置換而新生的褶皺變質巖層組構；第九章 變質巖區構造研究共六十三頁 確定圖解(tji)的組構對稱性常見的巖石組構對稱型式及其構造意義有：斜方對稱(duchn)型 代表典型的均勻三軸應變。第九章 變質巖區構造研究共六十三頁 確定(qudng)圖解

39、的組構對稱性常見的巖石組構對稱型式及其構造意義有：單斜對稱型代表各種旋轉應變，為均勻剪切變形的圖型，也變形巖石中最普遍(pbin)的對稱型式。第九章 變質巖區構造研究共六十三頁 確定圖解的組構對稱性常見(chn jin)的巖石組構對稱型式及其構造意義有：三斜對稱型一般代表(dibio)兩期或兩期以上的構造疊加的圖型。第九章 變質巖區構造研究共六十三頁 不同區段圖解對比 在對各區段的方位圖解解釋之后，還必須把各區段圖解統一起來考慮，通過不同型式和對稱型的比較，對區域構造特征作出判斷。常常發現一個大型直立復式背斜兩翼上的小構造的對稱性，總比軸部的對稱性為低。在疊加變形地區(dq)，早期褶皺控制區段

40、的組構圖解一般比較簡單，而疊加改造強烈區段的組構要相對復雜等等。第九章 變質巖區構造(guzo)研究共六十三頁（四） 區域構造模式的建立 變質巖區構造研究的主要目的，在于鑒定古構造型式以及各級構造對礦床、礦帶的控制作用。進行地質填圖及構造解析的具體目標，就是正確選定或建立一個能給所有實際資料以最簡明概括的解釋。因此，全面的構造綜合，就是按照以構造運動為主線，把沉積(chnj)、變形、變質、巖漿活動和成礦作用諸方面聯系起來綜合研究，通過上述構造研究及巖石、地層等方面的工作，建立起一個地區的構造變形變質歷史，進而建立起一個地區的能闡明地殼演化和指導找礦的構造模式。 建立變質巖區區域構造模式一般應注意如下幾個方面和步驟。 第九章 變質巖區構造(guzo)研究共六十三頁（四） 區域構造模式的建立 1.大構造背景 同其他巖類的構造一樣，不同時代和不同地質構造單元內的區域變質巖石的構