构造变形的艺术——斑斓如画的糜棱岩
糜棱岩的概念很难用一个简单而精确的定义来描述(见Mawer 1986)。
Snoke & Tullis(1998)对糜棱岩一词的意义的历史演变和地质学家对断层岩的理解进行了极好的讨论。
下面我们给出一个简化版本和我们对这个问题的个人看法。
尽管糜棱岩经常被用作岩石名称,但这个术语实际上更多的是构造意义,而不是岩性意义,但是Lapworth(1885年)将这个词语创造出来的,用来指位于苏格兰的莫因断层(Moine Thrust)等断层中的细粒片岩,这些断层主要是由挤压、拖拽和研磨过程形成的,因此才有了这个词,这个词来源于希腊语的“磨”。然而,Lapworth意识到次生过程,如石英和云母的重结晶,也在糜棱岩的形成过程中发挥了作用。对粒度如何通过恢复和重结晶而减小的认识的改进(如paschier & Trouw, 2005)导致了对断层、剪切带、糜棱岩和糜棱岩带概念的重大修改。
韧性剪切带之所以被识别,是因为强烈变形的岩石被较小变形的岩石所包围。因此,为什么韧性剪切带的岩石不都是糜棱岩呢?人们应该认识到糜棱岩是变质岩,因此显示出与它们的峰值变质条件有关的矿物学和结构。如果糜棱岩是在局部峰值变质条件之前,通过强韧性变形形成的,那么再结晶和晶粒长大可能会完全覆盖糜棱岩的典型变形结构,使其不再被识别出来。因此,如果剪切带的变形产生糜棱岩,然后温度升高,构造的糜棱面可能被破坏,但剪切带仍然可以通过错动标志识别出来。
不同类型的断层岩在地壳中的分布与深度有关
糜棱岩又细分为原糜棱岩、糜棱岩和超糜棱岩,这取决于基质相对于斑岩碎屑的百分比(Sibson 1977)。原糜棱岩有10 - 50%的基质,糜棱岩有50-90%的基质,超糜棱岩有90 - 100%的基质。一些超直链长岩也被称为千棱岩,这一术语也用于从片岩中衍生出来的富含云母的糜棱岩。(图源:Trouw,2018,Spr.)
韧性变形由浅色包裹体的变形引起“斜片理”。围岩中的“斜片理”和不对称褶皱是右旋剪切作用的标志,(图源:Trouw,2018,Spr.)
糜棱岩化二辉橄榄岩带有橄榄(紫色和其他明亮颜色)、正方石的斑状碎屑(灰色),单斜辉石(黄绿色,中间左侧)和较小的尖晶石(黑色)。基质为橄榄石、斜辉石、单斜辉石、斜长石和尖晶石的超细颗粒混合物。(图源:Trouw,2018,Spr.)
角闪岩,糜棱岩在中低级条件下发生。斑岩碎屑由角闪石和斜长石组成。(图源:Trouw,2018,Spr.)
一种极低级的糜棱岩,由角闪石正长岩演化而成,没有明显的重结晶作用,(图源:Trouw,2018,Spr.)
花岗岩的低级糜棱岩中镶嵌破碎的长石斑晶,从沿轻微向左倾斜断层的左旋偏移(合轴)和沿陡向右倾斜断层的右旋偏移(反轴)可以推断出左旋剪切,(图源:Trouw,2018,Spr.)
花岗岩的低级糜棱岩,石英由于晶体塑性变形而发生强烈变形,(图源:Trouw,2018,Spr.)
单个石英颗粒强烈变形,并覆盖在中心抗压强度较大的钾长石斑岩碎块周围。注意石英和钾长石中的波状消光现象,在斑岩周围的阶步表明左旋剪切。(图源:Trouw,2018,Spr.)
来自同一糜棱岩的四条云母鱼。上面的鱼在左手部分有扭结带,右手部分有等斜褶皱。(图源:Trouw,2018,Spr.)
上图的糜棱岩来源于片岩,含有黑云母、白云母、石英、石榴石和蓝晶石。(图源:Trouw,2018,Spr.)
糜棱状石英云母片岩,在细粒的富云母基质中含有石英的“斑状碎屑”。石英的大颗粒是流纹岩凝灰岩中石英斑晶的残余,流纹岩凝灰岩是这种变形最终产物的母岩。(图源:Trouw,2018,Spr.)
花岗岩的糜棱岩化,(图源:Trouw,2018,Spr.)
产于花岗岩的低级糜棱岩。其中的长石斑岩碎屑,有些呈波状消失,被富含石英的基质包围。注意石英的出现局部的再结晶,主要是鼓形。(图源:Trouw,2018,Spr.)
大颗粒的斜长石斑岩的波状消光。石英被重结晶成由小的新颗粒组成的多边形花岗变晶。(图源:Trouw,2018,Spr.)
产于花岗岩的低级糜棱岩,斑岩碎屑由长石组成。从较小的不对称褶皱(右上)和向左的台阶可以推断出左旋剪切。(图源:Trouw,2018,Spr.)
糜棱片岩具叶状片理,由白云母包裹石榴石和菱形石颗粒组成。基质主要由石英、黑云母和白云母组成,(图源:Trouw,2018,Spr.)
中、高级糜棱岩,为长英质麻粒岩,含斜长石、斜辉石、斜辉石,少量黑云母、石英。基质主要由波状消光的斜长石组成。(图源:Trouw,2018,Spr.)
糜棱岩来源于带有斜长石和角闪石斑状碎屑的角闪岩。中心的大型斑岩为斜长石,其核为强烈的不韧岩,被非常细的再结晶基质所包围,(图源:Trouw,2018,Spr.)
这是一种高级片麻岩,来自角闪质花岗岩,糜棱质结构部分被重结晶掩盖。中间的绿色斑块是角闪石斑状碎屑,现在重结晶为小的角闪石和石英(中心部分蚀变),(图源:Trouw,2018,Spr.)
副长岩的糜棱岩化,(图源:Trouw,2018,Spr.)
斑岩碎屑由钾长石、斜长石和白云母。中心的大型钾长石斑岩为左台阶台阶结构,表明剪切具有左旋意义。(图源:Trouw,2018,Spr.)
中等级的糜棱岩来源于石英云母片岩,左旋剪切感为斜云母鳞片,向右倾斜。重结晶石英表明糜棱岩化过程中处于中等温度条件,(图源:Trouw,2018,Spr.)
两条超粗糜棱岩带之间的糜棱岩。突变表明糜棱岩化过程中的应变软化倾向于沿细粒部分进行变形,这些细粒部分随后成为超长糜棱岩。(图源:Trouw,2018,Spr.)
插入石膏板以显示细长的石英透镜,尽管部分再结晶,具有相似的光学取向。剪切感是右旋的,这可以从中间左侧的黄色石英晶体的台阶台阶推断出来。(图源:Trouw,2018,Spr.)
(图源:Trouw,2018,Spr.)
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本文来源于:EarthScience读书会,作者:韩巷子