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变质岩区构造的基本特点 变质岩区的褶皱

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1.区域变质期构造是深构造层次的产物

变质岩区的区域变质构造主要是深构造层次的变形。所谓构造层次是指特定变形幕中,由于构造环境的差异,导致岩石变形具有一定的相对层次性(图9-1)。不同的构造层次分别显示不同的主导变形机制。其中,中深层次的构造出现于劈理上限界面以下。在该处,由于地壳位于高温、高压环境,岩石的韧性已大大提高并处于固态流变状态。这时岩层层面将随构造层次的加深愈来愈丧失其主运动面的地位,引起广泛的被动褶皱作用和准弯曲褶皱作用。在平均韧性全面提高的条件下,先存的强硬岩层也会发生强烈的弯曲,构成复杂的紧闭褶皱,甚至形成两翼紧贴的平卧褶皱,在整个变质岩系中构成“褶叠层”(图9-2)。

随着岩石进入更深层次,岩石的变形也越与中高级变质作用、混合岩化及深熔作用交织在一起。结果,不仅形成了区域性片麻理,而且产生大量混合脉岩构成的各式各样的肠状褶皱(图9-3)。

变质岩区韧性变形表现在断裂上,即形成韧性断层。这种变形引起变质岩区出现狭窄的片理带、变晶糜棱岩化带(图9-4A)、顺层韧性剪切带(图9-4B)、两种截然不同变质相带的接触带(图9-4C)以及狭窄的高于正常的混合岩化带(图9-4D)等等。

图9-1 不同构造层次及其相应构造的模式

(据M.Mattauer,1980)

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

(据马杏垣等,1981)

A—等斜平卧褶皱组成的褶叠层;B—褶皱转折端被小褶皱复杂化,构成褶皱的多级组合;C—褶皱转折端的透镜化和锯齿化;D—褶皱呈寄生褶皱,石英岩层也都出现“火焰状”和锯齿化,翼部变薄

图9-3 苏格兰萨德兰区的肠状褶皱

(据H.H.Read,1928)

图9-4 河北省东部太古宙迁西群中各种型式的古断裂

A—横切伟晶岩脉的弱片理化带:1—黑云角闪片麻岩;2—混合花岗岩脉;3—构造片岩(遵化光棍山)。B—磁铁石英岩层中顺层韧性剪切带(F)(迁安北山采矿场)。C—迁西群水厂组(Ars)麻粒岩相混合片麻岩系与滦县群佛峪院组(Arf)角闪岩相长英变粒岩系的截然接触带,a、b为具古断裂性质的渐变过渡带(迁安四角山)。D—混合岩化古糜棱岩带(迁安松汀):1—古糜棱质千枚岩残留体;2—钾长石化古糜棱岩;3—混合片麻岩;4—新生破碎带;5—伟晶岩脉

当然,在变质岩区漫长的构造发展历史中,同一变形变质体在各次变形幕中所处的构造层次是各不相同的,因而在同一地质体当中,必然会出现多层次的构造特征,表现为多种变形机制形成的构造叠加和多种环境下产生的构造形迹的多相共存。当先存的中深层次变质构造进入地壳浅部构造层次以后,构造环境发生了变化,温度、压力相应降低,构造变形也相应转为以弯褶皱为主。如果进入浅层次,则出现大量脆性断裂。变质岩层从中深构造层次到浅构造层次,构造变形大都会具有塑性递降的规律。

2.广泛出现新生的变质构造

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,并在变质、固态流动的过程中产生一系列新生的面状和线状构造,如劈理、片理和线理等等。因而在变质岩石中出现残余构造和新生构造的共存和组合。所谓残余构造,是指原生或前期构造经变形和变质作用改造仍然残存其原来特征的构造;新生构造,是岩石变质变形作用的产物,它具有如下两方面的特点。

(1)排列和分布上的规律性

新生构造作为一种强烈应变的产物,其空间排列和分布的规律性往往比原生构造的规律性更明显,因而在一定区段内具有统计上均匀分布的优选方位。

(2)与变形岩石矿物内部粒子排列的一致性

新生构造不仅改变了岩石的外貌,而且影响到岩石和矿物内部,使变质岩石内部的组成和组构发生明显的变化,造成了新生面状和线状构造与变形矿物内部粒子排列的一致性;同时,也造成了新生面状和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的依存关系。

3.多期变形变质作用的改造

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年以至20亿~30亿年漫长的地质历史,经受过多次不同程度的变形和变质作用的改造。即使在较年轻的造山带中的变质岩,也常因在一个大的构造旋回中受到多次变形的影响,导致不同世代、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像。

图9-5 两期变形叠加的地质构造示意图

(据F.J.Turner&L.E.Weiss,1963,简化)

S1—早期褶皱的轴面片理;S2—晚期褶皱的轴面片理

图9-5是一幅两期变形作用的变质岩区构造图,轴向北西的一套褶皱叠加在轴向北东的一套紧闭褶皱之上。在图的东北部,乍看似乎是一套走向北西的单斜岩层,但经详细工作确定,实际上是晚期北西向褶皱的片理掩蔽了早期北东向褶皱,西部的晚期构造不太强烈,所以仍基本保持构造的原来形象。此外,构造叠加现象也表现在断裂的弯曲和沿断裂面的多次多期活动,有时还与混合岩化、脉岩活动等现象交织在一起,使变质岩区早期断裂很难识别。所以,多期构造叠加使变质岩区的构造变得十分复杂,难以研究。

4.构造型式与岩石变形时代有密切关系

变质岩区大型构造的型式同地壳演化进程是分不开的,地壳在不同发展阶段形成的变质岩构造常常各具独特的构造样式。

一般说来,太古宙深变质岩系的主要构造型式是花岗片麻岩穹隆或片麻岩穹隆。不少人认为这种构造是地壳内大量深源物质的上升引起的,与太古宙时期构造环境(地壳薄、地温高、地热梯度大)密切相关。这种大规模的复杂隆起在古老地盾中往往成群分布(图9-6)。它们的平面形态常呈浑圆形或长圆形,有时也呈所谓“变形虫”状。直径常达几千米、几十千米乃至上百千米。两翼一般平缓,也可能陡倾,在外缘部位甚至向内倒转,使穹隆拱如扇形。然而,就在这种看来似乎简单的穹隆区内,却隐藏着十分复杂的多期构造。特别是在穹隆的外缘部分和穹隆之间部分,一系列紧密同斜的倒转褶皱环绕着穹隆展布,使古老地盾内部呈现出穹隆与变质褶皱带间列的构造格局。

图9-6 大别山太古宇串珠状穹隆群构造略图

(据蔡学林,1979,适当简化)

Ⅰ—Ⅳ片麻岩穹隆;Ⅴ—古构造盆地。1—3 大别群;4—6 红安群;7—8 高桥河群(北)、苏家河群(南);9—应山群(南)和佛子岭群(北);10—红色盆地;11—新县期混合花岗岩;12—大别期变斑状花岗岩;13—燕山期花岗岩;14—侏罗纪火山岩;15—古近纪-新近纪玄武岩;16—深断裂及大断裂

但是,在一些元古宙及以后的造山带里的构造,却以狭长的浅变质褶皱带为主。在这种强应力作用的构造带里,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,但在排除了构造的叠加干扰之后,就可以看到,同一次构造应力场形成的褶皱及其伴生的面理和线理,在形态和方位上都具有明显的规律性。例如对河南登封嵩山群及北京西山浅变质岩褶皱带的研究表明,不论组成某一世代的b线理的构造类型和大小如何,它们在一定区域内都具有一定的优选方位,并且与同期的圆柱状褶皱系或平行逆冲断裂系相平行。

总之,研究变质岩区的构造必须与变质作用、混合岩化作用、变质相和变质带的研究紧密结合;关于这点,在深成变质岩及混合岩化区更应该特别注意。

为了进一步阐明变质岩区构造,下面将讨论变质岩层的成层构造、叠加褶皱、构造滑动、断裂及掩蔽不整合。



变质岩区的褶皱~

(一)变质岩区褶皱的基本特征
变质岩区的褶皱不同于一般未变质沉积岩及火山岩层的褶皱,基本特征如下:
(1)褶皱面和褶皱层的类型繁多:在变质岩区,卷入褶皱的面状构造除了原生层面,更多的是新生劈理、片理、片麻理;不仅有原生的角度不整合,也有构造作用形成的断裂面、韧性剪切带、构造滑脱面,还有各种侵入岩体的接触面。卷入褶皱的岩层不仅有原生的和经构造置换而形成的沉积岩层和火山岩层,也有各种岩脉、岩墙或岩席,还有构造作用再造的假层状侵入岩。因而,在变质岩的同一构造部位上,往往有各种不同性质的变形面先后卷入同一褶皱构造系统之中。
由于卷入褶皱的变形面的性质不同,它们的先存产状自然不完全平行,甚至明显斜交,当它们同时卷入较晚一期褶皱时,两种变形面将会产生不同样式的褶皱,这一类褶皱称为相交面褶皱,多见于浅变质岩区。
(2)新生叶理伴随褶皱形成:变质岩区的褶皱通常形成于地壳中、下部,形成的温、压条件较高,因此,在岩石塑性变形过程中,普遍有一组新生叶理平行轴面或以相对轴面呈规律的分布方式形成,并且随着岩石的递进变形,新生叶理逐渐发育,并破坏改造了褶皱。
(3)褶皱样式的复杂多变性:岩石变形时的固态流变特征十分显著,从而使形成的褶皱样式十分复杂。多级褶皱共同产出,褶皱要素产状变化较大,褶皱的不协调性显著。
(4)褶皱形成机制的复杂性:变质岩区褶皱构造形成机制的复杂性,随着对变质岩区构造研究的深入逐渐被认识。变质岩区相似或顶厚褶皱形成时滑褶皱作用的地位受到质疑,纵弯褶皱作用、强烈压扁作用、韧性剪切带中简单剪切或顺层剪切褶皱作用以及顺层流褶层(杨振升等,1995;单文琅等,1985)的意义得到肯定。在多期变形、变质岩区,多种成因机制形成的褶皱共存现象十分普遍。
(5)叠加褶皱广泛发育:多期变形造成的褶皱叠加现象在变质岩区广泛出现,可以形成多种褶皱叠加的构造图案。而且,这种叠加褶皱的形式和叠加图案可能比 Ramsay(1967)提出的叠加类型更加复杂,因为Ramsay(1967)提出的褶皱叠加主要是从几何学角度考虑的,实际上强烈的构造置换和褶皱形成机制可能导致褶皱叠加方式的增加和褶皱叠加图案的复杂化。
(二)变质岩区的褶皱样式及分类
1.关于褶皱分类
虽然第四章第三节中讨论的有关褶皱定性描述、半定量或定量分类(Richard,1971;Ramsay,1976)对自然界所有褶皱的研究均具指导意义,但是,随着对于变质岩区褶皱复杂性认识的深入,用于反映变质岩区褶皱特征的分类和褶皱术语也相继出现。
(1)根据构造层次划分褶皱。随着构造层次的变深,温压条件也逐渐增加,岩石的韧性行为增加,对变形的反映也不同,构造层次对变质和变形作用的控制也逐渐被认识,为此,马托埃(Mattauer,1980)提出了下部构造层次以流动褶皱和压扁褶皱为特征;中部构造层次以等厚褶皱为特征的划分对比。卡扎柯夫(Казакоб,1976)也曾认为变质岩区常见的褶皱类型为纵向弯曲褶皱和层流褶皱,并把褶皱按内部应力状态和伴生的小褶皱进一步分为两类四型,即:
A-Ⅰ型:转折端和核部未变形的弯曲褶皱;
A-Ⅱ型:具有核部挤压带和转折部拉张带的弯曲褶皱;
A-Ⅲ型:转折端和核部具有均匀变形的弯曲褶皱;
B-Ⅳ型:层流褶皱。
(2)根据褶皱面性质,褶皱内部构造特征,变形机制和变形相、变质相的特征划分褶皱。这是傅昭仁等(1996)提出的褶皱分类,依据以上原则,将变质岩层中的褶皱划分为三个基本类型:
顺层掩卧褶皱:产于不同尺度的顺层剪切带内,褶皱面为原生层理,其原始轴面产状近于水平,有共同倾伏方向,褶皱限制于某一特定的层内,可见顺层拉伸的石香肠构造、窗棂构造、杆状构造与之共生。
紧密压扁褶皱:出现在许多造山带中,是压扁作用的产物,褶皱面可以是新生叶理或变质条带,或者是早期构造的滑断面,褶皱可以是对称的,可以是不对称的。
深熔柔流褶皱:主要发育于高级变质岩区,规模不大,构造方位不稳定,通常与高级变质条件下的韧性剪切变形作用相关。
(3)根据褶皱枢纽与运动方向的关系划分褶皱。通常用于简单剪切作用机制所形成褶皱的划分或描述:
A型褶皱:一般将枢纽平行简单剪切方向的褶皱称为A型褶皱,这类褶皱的枢纽常常与拉伸线理或矿物线理平行。
B型褶皱:枢纽与拉伸线理垂直的称为B型褶皱。
(4)根据褶皱过程中岩层的变形行为划分褶皱。可把褶皱分为主动褶皱和被动褶皱两类:
主动褶皱:当受褶皱的层状岩系,其各层之间岩石的韧性差比较显著,即层的力学性质积极地控制着褶皱的发育时,这种褶皱称为主动褶皱。多纳斯等称其为弯曲褶皱。它们通常形成于地壳的中浅构造层次(深度约数千米内)。
被动褶皱:在地壳的中构造层次,由于温度和围压的增高,各层岩石均显示极大的韧性,如果岩石间的韧性差达到均一,则层理在褶皱变形中不再具有力学上的不均一性,只是被动地作为变形的标志,这种褶皱称为被动褶皱。
尽管许多地质学家试图对变质岩区的褶皱类型进行划分,但由于变质岩区褶皱样式的复杂性,到目前为止还没有一个完善的分类方案。上述分类方案无疑对于我们从事变质岩区褶皱构造分析时提供了一个启发,即注意变质岩区褶皱的特殊性和复杂性,从褶皱成因机制、构造层次、变形面特征等多方面考虑,在不断积累野外资料和有效的实验研究中制定出更为实用的分类方案。
2.变质岩区的基本褶皱样式及特点
以褶皱形成机制为基础,结合褶皱几何形态特点和伴生的组构要素特点,将变质岩区褶皱分为顺层剪切褶皱、纵弯褶皱和片麻岩穹隆三个基本类型。
(1)顺层剪切褶皱
顺层剪切褶皱也称为变质固态流变褶皱(傅昭仁等,1996),尽管二者含义基本一致,但“变质固态流变褶皱”似乎更多强调在褶皱形成过程中岩石强烈塑性流动的性质,为了与滑褶皱作用(剪切褶皱作用)相区别,使用“顺层剪切褶皱”一词定义该类褶皱。
顺层剪切褶皱作用是指平行于先存叶理面(原生层理、次生叶理)的剪切作用形成褶皱的过程。实际上,这种顺层剪切形成褶皱的作用最初被用于描述纵弯褶皱作用和横弯褶皱作用过程中由于层间滑动而形成的层间褶皱,称为弯流褶皱作用。但近年来,随着韧性剪切带研究及变质岩区构造研究的深入,逐渐发现这种顺层剪切褶皱作用已不再是纵弯和横弯褶皱作用过程中起辅助性的褶皱机制,而是一种在变质岩石中广泛发生的主导性的褶皱形成机制,所形成的褶皱为顺层剪切褶皱。
顺层剪切褶皱的几何和产出特征如下:
1)顺层剪切流变褶皱是剪切变形的产物,通常产于韧性剪切带中或发生剪切变形的变质层状岩石中。其中一个特例是产于变质地层中,形成顺层剪切带,这种顺层剪切带在中、浅变质岩区往往产于相对软弱(或黏度系数大)的变质岩层中,构成层间顺层剪切带;在高级变质岩区,顺层剪切变形可能是多种不同岩性的岩层都卷入变形。
2)顺层剪切流变褶皱在XY截面上表现为一翼长、一翼短不对称褶皱(图10-8)。在一定构造区段里,往往形成发育成熟度不等、倾向相同但轴面倾角变化不一的不对称褶皱系列。按其截面上的褶皱面形态,可归结为图10-9所示的序列模型,此模型可以反映剪切流变褶皱从萌芽到成熟的发展过程。随着递进变形的发生,褶皱轴面产状逐渐旋转,形成的褶皱被拉断成无根褶皱或褶皱构造透镜体,有些甚至重褶成共轴叠加褶皱。

图10-8 大青山高级变质杂岩中近水平顺层滑脱韧性剪切带中的不对称剪切褶皱(箭头指示剪切方向)

在三维空间上,大多数顺层剪切流变褶皱呈非圆柱状,各级枢纽斜列分布,并呈波状弯曲,与拉伸线理垂直或斜交,即所谓豆荚状褶皱,因而同一露头上测量的主褶皱和次级褶皱的局部枢纽产状往往不一致。如果剪切流动不均匀,褶皱枢纽会逐渐弯曲,从平直→舌状→鞘状变化,形成鞘褶皱(参见图10-28)。
3)褶皱往往限制在一定的层内,通常以褶皱单体或小规模褶皱群落的形式产出;上、下各层褶皱的发育彼此独立(图10-9~图10-11);在褶皱体内,各层之间,由于岩层的能干性和厚度、黏结度等习性不同,褶皱往往具有不协调和半协调变形特征。

图10-9 顺层剪切流变褶皱的几何模型(XY切面)

(据Hansen,1971)
W—褶皱宽度;H—褶皱短翼高度

图10-10 北京西山奥陶系纹带灰岩中的分层剪切褶皱

(据傅昭仁等,1996)

图10-11 大青山高级变质杂岩中近水平顺层剪切变形的褶皱特征

(据徐仲元,2003)
A、B产于石榴云母片麻岩岩组;C、D产于黑云角闪片麻岩岩组(⊥X剖面)
4)顺层剪切流变褶皱最根本的特点是,褶皱体内发育有新生的轴面叶理和拉伸线理。轴面叶理和拉伸线理的发育程度与应变有关,随着递进变形的发生,轴面叶理和拉伸线理逐渐发育,并逐渐置换早期参与褶皱的叶理,同时,逐渐旋转到与剪切面平行。
(2)纵弯流变褶皱
纵弯流变褶皱是顺层挤压的结果,是纵弯褶皱作用的产物,与顺层剪切流变褶皱的特征明显不同,主要特征如下:
1)纵弯流变褶皱产于造山带内,通常与板岩劈理带或陡倾叶理带共生。板岩劈理带和陡倾叶理带均属于造山作用的产物,二者的构造特征基本相同,但形成的构造环境不同,前者形成于绿片岩相变质环境,后者则形成于角闪岩相-麻粒岩相环境。
2)纵弯流变褶皱XY截面上多表现为轴面直立或陡倾的褶皱,通常是由不同序次褶皱组成的复式褶皱,主褶皱通常是对称的,但次级褶皱可以是对称,也可以是不对称的。随着变形的增强,褶皱从宽缓渐变为紧闭,翼间角也逐渐变小。不论褶皱的形态如何变化,在同一构造带中,所有褶皱的轴面产状相对稳定(图10-12)。

图10-12 大青山高级变质杂岩中东西向陡倾叶理带的纵弯褶皱

在三维空间上,该类褶皱大多为圆柱状褶皱,褶皱枢纽可以是水平的,也可以是倾伏的,但多平行排列,并垂直运动方向,为B型褶皱。
3)在弱变形区域,褶皱是连续成群产出的,并发育与轴面平行的轴面叶理。但随着递进变形的发生,逐渐强烈的纵向构造置换破坏了褶皱的连续性,使褶皱呈无根褶皱或褶皱构造透镜体产出。
(3)卵形构造或片麻岩穹隆
卵形构造或片麻岩穹隆是变质岩区的一种经典褶皱样式。主要包括由花岗质混合岩或片麻岩组成的核,其上覆盖了变质沉积岩或变质火山岩的盖层。核部岩石的中心部位具岩浆岩结晶结构,接近接触带叶理渐趋发育,岩体叶理构造与盖层中的叶理及二者之间的接触面彼此平行。一般从片麻岩核向外倾斜,构成穹隆构造。
片麻岩穹隆主要发育在太古宙克拉通地区,尤其是变质深成岩发育的高级变质地区,主要表现为由片麻理、条带状构造、表壳岩包体的长轴及各种脉体呈有规律的空间排列而显示出环形构造,在平面上多呈椭圆形或卵形构造(图10-13),且多构成卵形构造群,或卵形构造区。

图10-13 阿尔丹地盾中部的片麻岩褶皱卵形隆起

(据萨洛普.Л.И.,1971)
1—在航空照片上看到的岩层走向;2—在航空照片上判读的以及经过详细地质测量追索的不同石英岩层(伊叶格拉亚群的库鲁姆坎组及斯旺奇特组);3—地层界线(a—详测确定的,b—中比例尺地质测量确定的);4—二级褶皱轴走向(示意);5—前寒武纪断裂线(仅表示西部);6—地台盖层(前寒武纪、寒武纪以及侏罗纪地层)。褶皱卵形隆起:Ⅰ—上阿尔丹;Ⅱ—乌斯蒙;Ⅲ—下提姆朴汤
在一些造山带中,或者孤立地产出,或者由多个呈线性排列分布。其地质特点与太古宙克拉通的卵形构造也有一定的区别。不同片麻岩穹隆的内部构造和成分组成等特征具有很大的变化,成因也有所不同。主要包括两种基本类型:
1)叠加褶皱片麻岩穹隆:类似于Ramsay(1987)所提出的穹隆-盆地型褶皱叠加型式。由两期大型褶皱干扰产生一系列类似扁平状圆柱体的穹隆和盆地构造(傅昭仁等,1996)。
2)以岩浆底辟为主导机制所形成的片麻岩穹隆:与盐丘构造相近,塑性或近熔融状花岗质岩石比上覆变质上壳岩密度小,造成重力失稳,从而导致花岗质岩石上拱,形成片麻岩穹隆(Hobbs,1976)。Fletcher(1972),Ramberg(1967)的实验再现了这一过程。分熔岩浆上浮和岩浆的“气球膨胀式”侵位也是太古宙克拉通和一些古元古代造山带中片麻岩穹隆形成的主要原因(杨振升,1985)。由于许多片麻岩穹隆的主体岩石由多期活动的变质深成侵入体组成(何家善等,1998),因此,这种片麻岩穹隆的形成实际上是一个长期的、由多次岩浆活动产生的复杂的底辟侵位过程。
造山带中的片麻岩穹隆是造山运动或叠加造山运动的产物(Eskola,1949;Hobbs et al.,1976)。近期研究发现,有些造山带内的片麻岩穹隆实际上是前造山期伸展体制下形成的,作为该体制下所形成的隆滑构造的内核(杨振升,1995)或岩浆核杂岩(刘俊来等,1996)。由于后期收缩体制下的变形,而使该片麻岩穹隆特征复杂化。

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,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。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。
变质岩区的构造,不但其形态、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区和岩浆岩区的构造复杂得多,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。
变质岩中许多面理是经变质变形而形成的成层构造,如板劈理、千枚理、片理、片麻理等,它们是通过构造置换新产生的。构造的置换过程,实质上就是新生构造使岩层“均一化”的过程,一次重大的全面构造置换,意味着地壳经历了一次重大的构造-热事件。
在变质岩发育区,由于“残余”和“新生”两种成层构造并存,在建立地层系统上,与沉积岩区地层学的概念有着本质的不同。应根据构造置换的程度,把地层系统明确地区分为沉积地层系统和褶皱变质地层系统两个不同的范畴。
沉积地层系统是浅变质岩区构造置换不太强烈地区的地层系统。一般原生层状构造保留较好,新生面状构造已经产生并局部地置换原生层理,但原生成层岩层仍保持其连续性。在这种地区,一般要求建立沉积地层系统,并划分与未变质沉积岩区相同的地层单位(元),也就是以S0作为研究的起点,以层理为界面,在此基础上研究其他构造。
褶皱变质地层系统适用于变质程度深或混合岩化变质岩系,由于构造的彻底置换和岩石的变质重建,原生层理已经被全部破坏。因此,只能按新生成层构造所分割的不同构造-岩性单元来组建地层。在新生褶皱变质地层系统中的各构造-岩石单元,虽然也沿用了地层学中的群、组、段等地层单位,但实际上是指一定的构造岩石组合的岩层在经历构造-热事件之后重新建造的地质实体。它并不具有地层学的生成先后关系,只有片理、片麻理褶皱中的上下关系。

相关要点总结:

18198098768:变质岩区构造的基本特点
郑馨答:当然,在变质岩区漫长的构造发展历史中,同一变形变质体在各次变形幕中所处的构造层次是各不相同的,因而在同一地质体当中,必然会出现多层次的构造特征,表现为多种变形机制形成的构造叠加和多种环境下产生的构造形迹的多相共存。当先存的中深层次变质构造进入地壳浅部构造层次以后,构造环境发生了变化,温度、压力相应降低...

18198098768:变质岩区构造特征
郑馨答:在深构造层次中,温度、压力均较浅构造层次大,变质作用亦随之加深,出现中、高级变质作用,混合岩化作用以致深熔作用等,重结晶作用也随深度增加而增强;与此同时,变形作用转变成以韧性变形和流变为主,从而大量出现流劈理、片理、片麻理等构造。在褶皱构造方面,岩石层理丧失,其在变形中的主动作用而...

18198098768:变质岩区构造的基本特征
郑馨答:变质岩区的构造,不但其形态、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区和岩浆岩区的构造复杂得多,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。变质岩中许多面理是经变质变...

18198098768:变质岩的结构
郑馨答:变质岩的结构类型繁多,按成因可分为四大类:变余结构、变晶结构、交代结构、碎裂结构。 (一)变余(残留)结构 在变质作用过程中,对原岩结构特征改造得不彻底,原岩的结构特征可能部分保留下来,这种结构称为变余结构。 变余结构总的特点是:外貌上具有原来沉积岩或岩浆岩的结构特征,而矿物成分上多表现为一些特征变质矿...

18198098768:岩浆岩、沉积岩及变质岩在形成原因、构造特征及结构特征方面有何区别...
郑馨答:变质岩 1、 具有重要的成矿作用 变质岩分布广泛,时代悠久,经历多次地质变动,变质岩中蕴藏着极为丰富的矿产资源。世界上迄今发现的各种矿产,变质岩系中几乎都有。特别是前寒武纪,其形成历史占地球形成历史(40亿年)的7/8(35亿年),其分布面积约占陆地面积的18%,矿产特别丰富,世界上许多特大的矿床,均产于这一时期...

18198098768:变质岩区发育的主要构造形迹群特征
郑馨答:古老的变质岩在历史的长河中历经磨难,它大部分时间身陷地下深处,遭受不同期次应力的作用,多期变质加多次变形,使得变质岩成为各类小构造的“集散地”且构造形迹群独具特征,现择主要内容叙述如下: (一)变质岩区的褶皱 1.基本概述 变质岩区的褶皱大多数是岩层处于地壳较深部位,受到应力作用而产生变形的,其变形所处的温...

18198098768:变质岩的特点
郑馨答:变质岩的特点:1、结晶结构:变质作用使原始岩石中的矿物重新排列结晶,形成新的结晶结构。这些结构可以是细粒状、片状或带状的,与原始岩石的颗粒结构有明显区别。2、物理性质:变质岩通常比原始岩石更致密、坚硬,并且具有更高的抗压强度。这是由于高温和压力导致了矿物晶体的重新排列和紧密连接。3、矿物...

18198098768:流变性质的多样性、分层性和构造层次
郑馨答:变质岩区构造基本特征之一就是具有深层流变的本质。随着温度和压力的增加,岩石的流变性质从弹性体向塑黏体、稳黏固体-塑性体转变,变形岩石的流变行为也从弹性向黏性、塑性变化,变形构造以固态流变为特征。当温压条件达到高角闪岩相-麻粒岩相的变质环境时,深熔作用导致部分熔体生成,流变性质转变为宾汉体...

18198098768:造山变质岩的一般特点
郑馨答:在苏格兰高地加里东中-低P/T变质区南东侧可能广泛发生过高P/T变质而形成双变质带。不过除Girvan地区有一个蓝片岩小岩块外,其他高P/T变质岩均掩盖在地下(图26-3)。 ◎ 大陆碰撞带:大陆碰撞带变质作用以十分复杂的多期区域变质,可出现各种P/T比类型及其叠加为特征。这是由碰撞带复杂的构造演化历史决定的。详细...

18198098768:变质岩的一般特征
郑馨答:由于变质岩是一种转化岩石,所以其成分与原岩的化学成分和变质作用的类型、强度相关。在变质岩中的主要造岩氧化物仍为SiO2、Al2O3、Fe2O3、FeO、MnO、CaO、K2O、Na2O、H2O以及P2O5等,不同的变质岩含量变化很大。当原岩是火成岩时,常称为正变质岩,原岩是沉积岩时,常称为副变质岩。它们的主要成分特...

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