變形帶（變形帶）

簡介

變形帶是平行的滑移面內(nèi)異號刃型位錯交互作用使晶體發(fā)生彎折所形成的。帶中的晶格相對于周圍晶體中未變形部分旋轉(zhuǎn)了幾度或幾十度。

當(dāng)外部應(yīng)力不超過臨界切應(yīng)力TC時，兩個在平行滑移面上相向運動的異號刃型位錯，將如圖所示停留在彼此分開一定距離處。這些位錯將阻止在其后面運動的其他位錯而造成位錯塞積，塞積位錯將抑制在鄰近面上位錯的滑移并促使出現(xiàn)新的塞積，結(jié)果逐漸形成變形帶，負刃型位錯在帶的一邊，正刃型位錯則處于另一邊。

晶體經(jīng)過變形，通過隨后的表面拋光可以使滑移線消失，但即使經(jīng)過反復(fù)拋光和腐蝕后仍可觀察到變形帶，因為變形帶代表不同晶向的區(qū)域。單晶體中能夠產(chǎn)生幾毫米寬的變形帶，但在多晶體試樣中需用顯微鏡才能見到。變形期間由于晶界的阻礙，容易在一個晶粒內(nèi)引起取向的不同，故而多晶體試樣形成變形帶的傾向更大。變形帶一般呈不規(guī)則形狀，但是它是沿主變形方向延伸的。帶的輪廓一般模糊而不明顯，表明取向差是漸漸消失的。已經(jīng)在體心及面心立方晶格的金屬中觀察到變形帶，但在密集六方晶格金屬中尚未見到。

變形帶與扭折帶之間的主要差別是：在形成變形帶的情況下位錯運動在帶外發(fā)生，帶中的晶格保持原來的取向；而在形成扭折帶的情況下，塑性變形和晶格的重新取向在帶內(nèi)發(fā)生。

韌性變形帶研究進展

韌性變形帶理論的提出將變質(zhì)巖區(qū)斷裂構(gòu)造研究引向深入，變質(zhì)巖構(gòu)造研究因此取得了突破性進展。自1981年在美國加洲召開了國際糜棱巖問題討論會以來，構(gòu)造地質(zhì)學(xué)家對韌性變形帶的研究產(chǎn)生了濃厚酊興越，韌性變形帶是一種以強塑性流變與剪切變形為特征的高應(yīng)變帶，是簡單剪切變形機制的產(chǎn)物。一般認為韌性變形作用是深部地殼變形的主要形式之一，是控制和影響地殼構(gòu)造形成和演化的一個重要因素。對它的研究不僅可以獲取地殼深部變形特點及區(qū)域大地構(gòu)造格架形成等方面的信息，而且還可以得到有關(guān)地球動力學(xué)與巖石圈演化等方面的數(shù)據(jù)。此外，亦已公認，在不同地體的拼臺及拼合之后的地殼板內(nèi)變遷過程中，韌性變形起了重要作用。在以往的研究中，一般僅側(cè)重于對韌性變形帶及其組構(gòu)要素幾何形態(tài)的描述與分析，并在此基礎(chǔ)上對韌性變形帶進行分類。進入80年代，國內(nèi)外地學(xué)界普遍掀起了一場研究韌性變形帶的新熱潮，對其形成環(huán)境、運動學(xué)特征與動力學(xué)標(biāo)志、變形機制與成因類型、以及變形與變質(zhì)之問關(guān)系等方面逐步進行深入研究，并已取得了重大進展。事實上，真正的韌性變形作用往往發(fā)生于中、下部地殼中，在地殼淺部的巖石變形則表現(xiàn)為脆一韌性作用，而這種“脆-韌性轉(zhuǎn)換”變形對許多地質(zhì)及地球物理問題具有重要的意義。因此，“脆一韌性轉(zhuǎn)換”變形便越來越受到國內(nèi)外許多地質(zhì)學(xué)家的重視。

韌性變形帶分類

隨著對韌性變形帶研究的不斷深入，人們發(fā)現(xiàn)不同地質(zhì)環(huán)境中形成的韌性變形帶在構(gòu)造要素組合、運動學(xué)與動力學(xué)、以及變形機制等方面均存在著顯著的差剃。因此，為了確定各種韌性變形帶在地殼演化過程中的地位和作用，對韌性變形帶進行分類研究是很有必要的。對韌性變形帶的分類方案比較多，諸多學(xué)者依據(jù)所研究地區(qū)的特點、以及所解決問題的側(cè)重點不同而采用各自不同的分類標(biāo)準。一般來說，成生時代不同、形成環(huán)境不同、寄主巖石可變形性不同、以及成因與變形機制不同的韌性變形帶，所賦存的構(gòu)造形跡或形跡群以及動態(tài)或靜恢復(fù)重結(jié)品作用等也不同?；谶@些情況，比較通用的主要有兩種分類方案，即嵌據(jù)“應(yīng)力場型式”和“構(gòu)造相”對韌性變形帶進行分類研究。

水平拉仲式韌性變形帶

這種韌性變形帶多見于地殼早期變形行為中，反映深部層次強塑性剪切流動作用，其特征性鑒別標(biāo)志是變形帶中普遍發(fā)育的葉內(nèi)褶迭層，這種葉內(nèi)褶皺以其無袖面葉理區(qū)別于囡構(gòu)造置換作用而形成的葉內(nèi)褶皺。這種韌性變形帶的成因?qū)г从诘貧に椒较蛏系捻槍蛹羟羞\動。

碰撞擠壓式韌性變形帶

這種韌性變形帶主要發(fā)育于不同地體或板塊之間的碰撞拼合帶上，多見于元古宙以來的造山帶地區(qū)，反映了強烈的構(gòu)造壓扁變形作用，其主要鑒別標(biāo)志是構(gòu)造巖中出現(xiàn)一些同構(gòu)造期高壓礦物組合與強烈的壓扁變形面。

碰撞擠壓式韌性變形帶，是一種形成于地殼深部層次的強塑性流動變形帶，也屬于脫水進化動力變質(zhì)帶，帶內(nèi)變質(zhì)級別與其圍巖的相同，這類韌性變形帶只含一種類型，即深部層次構(gòu)造片麻巖帶。第二類是與區(qū)域變質(zhì)作用非同時發(fā)生的韌性變形帶，是一種形成于地殼中深部、中部、淺部層次的強一中強塑性剪切流變、以及脆一韌性糜棱巖化作用與壓扁變形帶。一般屬于吸水退化動力變質(zhì)帶，帶內(nèi)變質(zhì)級別較其圍巖先存的低，顯示強烈的退化變質(zhì)作用。這類韌性變形帶按其形成環(huán)境又可分為中高溫一中溫型韌性變形帶和低溫型韌性變形帶兩個亞類，前者即為中深部及中部層次變晶糜棱巖帶，后者包括淺部層次糜棱巖帶和淺部層次構(gòu)造片巖帶。

總結(jié)

對韌性變形帶的研究非?；钴S，并取得了許多進展，但是仍然存在不少較為棘手的問題，尚待進一步深入研究解決。