左行平移的构造特征

1.平移构造特征

大别山东缘郯庐断裂(晚侏罗世—早白垩世)剪切带总体走向NE,由2~4条剪切带组成,相间出现(图1-8)。剪切带内普遍发育初糜棱岩、糜棱岩和超糜棱岩。在切割早期剪切带地区,走向上可见到两期剪切带之间存在10°~20°的夹角。这期糜棱面理优势走向为NE45°左右,产状陡倾,倾角多为70°~80°,以向东倾居多。拉伸线理平缓,倾角多为15°左右,巴铺以北多向NE倾,以南多向SW倾。野外露头上的S-C构造、旋转残斑和牵引现象等均指示剪切带为左旋走滑剪切带。

到目前为止,在张八岭隆起南段(肥东段)只发现了一期郯庐走滑韧性剪切带(图1-18)。一系列同位素年代学研究表明它们形成于晚侏罗世—早白垩世(详见后文)。张八岭隆起的郯庐韧性剪切带主要出现在南段的肥东群变质杂岩之上,而在北段的张八岭群变质岩中只出露北北东向脆性、脆-韧性断层。肥东段剪切带一般由6~7条紧密平行排列的北北东向次级韧性剪切带组成。糜棱面理优势走向为NE36°,向南东或北西方向陡倾,倾角多为65°左右;矿物拉伸线理一致向南南西缓倾,倾角多为5°~15°(图1-18),最大不超过25°,显示为典型的走滑韧性剪切带特征。在肥东段北部,糜棱面理一致向南东东倾,线理一致向南南西缓倾,显示了压扭性特征。肥东段南部由于出露层次较浅,次级韧性剪切带条数变少,间距变大,单个韧性剪切带的宽度也变窄。

通过苏皖段郯庐早白垩世韧性剪切带一系列糜棱岩定向片的显微镜下观察,其S-C组构、残斑拖尾、长石书斜构造、“云母鱼”构造等,均指示剪切指向为左旋剪切,与野外观察一致。

图1-18 张八岭隆起南段郯庐断裂带构造简图及采样位置

2.石英C轴组构分析

石英是自然界中最主要的造岩矿物之一,对剪切带糜棱岩中石英C轴组构的测量将会给出剪切指向、变形机制与变形环境等重要信息。石英的滑移系很多,大体可以分为底面滑移、菱面滑移、柱面滑移。不同的温度下不同的滑移系起着主导作用,而不同的滑移系在剪切作用下会产生不同的石英晶格优选方位,导致不同的石英光轴定向排列。通过测量剪切带中石英C轴方位,可以获得石英C轴优选方位,进而推测剪切指向、形成温度和石英滑移系活动情况(Passchier & Trouw,1996)。

在大别山东缘和张八岭隆起的郯庐晚期韧性剪切带内共采集34个糜棱岩的定向标本(其中大别山东缘16个,张八岭隆起18个)用于石英C轴组构分析(朱光等,2005)。每个样品测试的颗粒数一般为150个左右(少数由于颗粒过细无法准确测量而选择较少的颗粒)。经等面积网下半球投影后(计算机上用StereNett2.46软件完成),所做出的石英C轴组构图见图1-19、图1-20。

采自大别山东缘郯庐韧性剪切带内糜棱岩样品,同构造结晶石英C轴组构全部都表现为单斜对称(图1-19),反映了平面应变特征。多数样品的C轴组构表现为周缘点极密,指示了底面和菱面滑移系占优势。t19-4、t19-6、t30-1和t31-1表现为Ⅰ型环带,t19-3、t40-2表现为大圆环带,反映柱面滑移开始出现,但由于缺乏足够强的柱面滑移而导致图形在极密图中部的断开。这些样品与周缘点极密的C轴组构样品相比,菱面滑移作用明显增强,表明形成温度略高。但总体来说,这些样品的C轴组构仍然表现为底面滑移占主导作用或底面滑移和菱面滑移共同起作用,显示大别山东缘糜棱岩的形成温度稍高于400℃。

图1-19 大别山东缘郯庐断裂带糜棱岩石英C轴组构图

采自于张八岭隆起南段郯庐韧性剪切带内样品,同构造结晶石英C轴组构图多显示为单斜对称,指示了平面应变特征(图1-20)。只有样品N4略显斜方对称。该段石英C轴组构以周缘点极密为主,指示底面与菱面滑移系的活动占优势。N1、N2、N3、N12、N14的石英C轴组构表现为Ⅰ型环带,反映已有弱的柱面滑移。同样由于缺乏足够强的柱面滑移而导致图形在极密图中部的断开。这一系列组构图也指示肥东段郯庐断裂带内糜棱岩形成于温度稍高于400℃的绿片岩相环境。

图1-20 张八岭隆起南段郯庐断裂带糜棱岩石英C轴组构图

根据组构图的对称性,可以确定采样点具体的剪切方向。组构图相对于Z轴的偏转,可以指示剪切指向。在大别山东缘与张八岭隆起南段所做的34个石英C轴组构图,都相对于Z轴发生逆时针旋转,一致指示了所分析样品经历了左旋剪切。这可靠地佐证了大别山东缘和张八岭隆起南段早白垩世郯庐韧性剪切带为左旋走滑韧剪切带,与野外观察和定向片下显微指向构造相互验证。

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