文档介绍：构造运动学分析
第一节    研究史、对象、要素、坐标系、适用性 1. 研究历史 1).Sorby 1857年发明偏光显微镜,开构造岩研究 新时代。 2).Kypworth 1885年研究德国莱因断层糜棱岩(实 际上是断层粉末岩)。 3).Sander 1930年用费氏台研究岩组学,为构造运 动学研究的先驱。 4).Rusha 1933年发明电子扫描镜。 5).Sibson 1977年提出著名的断裂带双层模式。 6).McCormick 1977年在加州PhD论文中,最早用透 射电镜TEM研究石英位错的晶体缺陷(超微组构)。 7).1981年在加州 Penrose开糜棱岩国际会议,拓 宽中深层地壳研究域, 并将mylonite重新定义。
8). 86年5月在London开韧性剪切动向标志会议,将 运动学推向高潮。 9). 90年在法国Clermont-Ferrand开国际变形与变质 会议,开创PTt(压力-温度-时间)轨迹及下地 壳岩片折返-隆升研究新局面。 10). 重要参考文献 Sibson(1977)、McCormick(1977)、Berthè(1979)、Ramsay(1980)、Lister(1983)、Simpson C & Schmid S M (1983) 、Mattauer(1986)、Dewey(1986) 、 Choukroune(1995)
对象:主要研究4D构造及变形岩石,重点研究韧性剪 切变形岩石。 目的: 定性质、动向、期次,恢复区域构造变形历史。 4D构造: detachment = decouple 拆离,脱离; decrochment = strike-slip 走滑; decollement = down slip 滑脱, 脱顶; disharmonic 不协调. 3. 基本要素 1) 拉伸线理 stretching lineation, mineral L 2) 剪切面理(糜棱棉理) foliation 3) 非同轴单剪不对称组构 non-coaxial simple shear asymmetric fabrics 4)脆性变形域:不对称褶皱、层间褶皱、断层转折 与传播褶皱、破劈理、阶步、钉头擦痕
4. 运动坐标系 abc 或XYZ: 运动坐标系 ABC:应变坐标系 σ1-σ2-σ3 :应力坐标系 1)运动系 a轴= X轴,运动轴 b轴= Y轴,垂直a轴,与a轴构成面理面(运动面) c轴= Z轴,垂直ab面,与a轴构成ac动向标志面 2)应变系 A轴:最大应变轴(最大拉伸轴) B轴:中间应变轴 C轴:最小应变轴(最大压缩轴) 3)应力系σ1轴= 最大应力轴 σ2轴= 中间应力轴 σ3轴= 最小应力轴
线理面理和XZ面上的不对称组构图解
4)三种运动类型的褶皱 a型褶皱(枢纽平行运动轴) b型褶皱(枢纽垂直运动轴) ab型褶皱(枢纽斜交运动轴) 1)深层变形及韧性变形岩石,原先老大难问题 变得简单而容易。只要顶底关系不弄错, 原始动向将始终不变(单一解)。 2)脆性变形区较复杂,需借助其它多种方法 解决。
第二节  基本原理 ◆ Sibson(1977)的断裂带双层模型 脆性变形域: <5km ,<250℃,未固结-固结断层 角砾、碎裂岩。 过渡域:5-10km,相当板岩化、微弱糜棱岩化区。 韧性变质变形域:糜棱岩构造域 绿片岩相(350℃,2-5kb,>10km,长石-石英变形域)→麻粒岩相(>500℃, >5kb,>20km,辉石-石榴石变形域) 注意: ( σ1-σ3)曲线在20km后逐渐变小至消失。 原因是温度过高,应力作用减弱至消失。
倾滑擦痕
(D3w, 南京湖山)
断层面上的倾滑擦痕与阶步
断裂带双层模式(Sibson R H, 1977)