顯微構造在韌性剪切帶研究中的應用

劉冀萊 安夢瑩

【摘 要】本文介紹了從顯微尺度入手，如何分析韌性剪切帶中的現象和問題;還介紹了顯微構造、韌性剪切帶的概念及二者之間的聯系。闡述了部分學者從顯微尺度研究韌性剪切帶的實例，并為尋找地質礦產提供資料、幫助。從整體角度展望顯微構造的研究趨勢。

【關鍵詞】顯微構造;韌性剪切帶;地質學

大陸板塊邊界或者陸內經常會發生一些構造作用。板塊邊界的地質作用異常活躍，如巖漿作用、地震作用。正是因為有了這種多姿多彩的構造作用，包含物理、化學的作用，才使得研究者們從宏觀走向微觀，通過顯微構造這個紐帶，更深入的研究地質科學。

1.顯微構造及運用

顯微構造指的是巖石內部發育的小型幾何要素或礦物集合體的排列、排列方式，其形成則是由于外界的溫度（高溫）、壓力（高壓）、流體（化學活動性流體）、時間等因素影響的，顯微構造也逐漸衍生出了一個學科，即顯微構造地質學[1，2]。隨著科學技術的發展，其不僅僅是在顯微鏡下觀察運動學、形狀的特點，更多的發展出了巖石變形后造成的組分變化、物質遷移與轉變過程;這些因素成為了研究巖石的變形歷史、成因以及形成的年代的重要組成部分。此外，顯微構造還可以反映出所在研究區的地質背景、野外構造產狀大小等[1，2]。顯微構造逐漸成為地質學中的一門重要分支學科，越來越受到國內外研究者的重視。

對地質體進行顯微構造觀察、分析、研究，可以挖掘地質體變形的機制、特征及形成過程并獲得大量運動學參數。由于韌性剪切帶和變質體的內部往往發生礦物晶體尺度（微觀）的變形，所以很有必要對其進行顯微構造研究以獲得微觀數據[2]。

其中，應力分析主要是探索構造形變和應力狀態之間的關系，可以進一步探討如斷裂的受力狀態、運動學特點;應變條件不同，則巖石或礦物會因變形的機制不同，產生不同的顯微構造現象;或者使得同一個顯微構造具有不同的形態和方位，借此可分析出巖石或礦物變形時候應變量大小和方式，速率等[2，3]。還可以根據顯微構造特征，來反演巖石或礦物變形時候的溫壓條件。另外，巖石變形總會經歷一定過程，從開始到結束，會經歷好多個階段。顯微構造在解釋變形過程或階段方面，具有直觀和準確性的特點。

2.韌性剪切帶

韌性剪切帶是地殼由于剪切變形或巖石塑性流動而形成的呈線狀的地帶，其規模大小不一，有的十分微小僅有數厘米;有的則十分巨大，幾十或上千千米的韌性剪切帶也很常見[1，6]。韌性剪切帶的形成經歷了漫長的地質歷史時期，尤其是大的韌性剪切帶，在研究造山帶的演變中起到了極大的作用，在其形成的過程中，一方面巖石的變形機制不斷變化，導致了其內部組構變化，使得變性復雜化;另一方面，也導致了巖石內部化學組分的變化，如物質的進入或流出[4，5]。韌性剪切帶是地殼中淺部形成的，變形性質由脆性向韌性轉換的過渡性剪切帶[6]。韌性剪切帶的變形一般分為兩種，即脆性變形和連續的韌性變形，類型有：雁列脈形式的韌脆性剪帶;似斷層牽引現象的脆韌性剪切帶;不連續剪裂隙，破劈理、板劈理、褶紋劈理等[6]。

3.顯微構造與韌性剪切帶的聯系

顯微構造的形成，一方面受原巖物質的組成和物質的結構性質影響;而另一方面，又取決于地質體在變形的時候，處在主導作用的變形機制是什么[2，8]。而韌性剪切帶，又是十分明顯的較易觀察到的地質現象，所以可以通過研究顯微構造，反應韌性剪切帶的種種地質問題，反之亦然[4，5，6]。

4.顯微構造的應用

國內學者很早就將顯微構造運用在研究地質體之中。張拴宏等（1999）對魯西地區采集樣品的顯微構造進行研究，觀察到樣品中發育有S-C組構、云母魚構造、眼球狀構造、旋轉碎斑系、書斜構造等常見的顯微構造，并根據其特征對其進行詳細分析，再結合野外宏觀地質特征，判斷出該剪切帶展布方向，韌性變形性質如擠壓應力等[7，8]。吳羿辰等（2010）對新疆哈密夾白山地區的韌性剪切帶進行顯微構造研究，其從微觀尺度入手，結合巖石學、礦物學、構造地質學等知識，對該韌性剪切帶進行幾何學、力學方面的探討，間接對該地區礦產資源的勘探、開發提供了專業的資料、佐證[5]。王春增等（2009）利用顯微構造，對江西省金山金礦韌性剪切帶進行研究，發現其中的剪切變形與金礦的形成有很大的聯系[9]。

5.結論與展望

顯微構造地質學是構造地質學的重要分支，在我國研究的時間很長。本文闡述了顯微構造地質學與韌性剪切帶之間的有機關聯。顯微構造是研究韌性剪切帶的手段，將較新的現代技術引入，也使得研究更加便利。韌性剪切帶中的宏觀地質特征、微觀和顯微特征、巖漿作用等問題，可以較好地解釋韌性剪切帶的形成機制、為不同構造成因研究提供便利，可為研究大地構造，造山帶的形成與演化研究提供幫助。透過顯微尺度研究韌性剪切帶也可以對尋找礦產資源帶來幫助，給全球能源經濟發展注入新的活力，如一些固體礦產和油氣資源;加強對顯微構造在韌性剪切帶中的應用研究，有利于解釋地殼巖石的演化機制，對于板塊構造理論的深入研究有重要意義。我國天然的地質環境也為研究顯微構造和韌性剪切帶提供便利，應該在利用好我國本身的優勢前提下，增強國際交流，利用外國先進的技術理論聯系實際。

參考文獻：

[1]張進江，曲國勝.阿爾泰造山帶內韌性剪切帶的顯微、超顯微構造和變形機制[J].現代地質，1993（03）：293-302+380-381.

[2]胡玲，劉俊來等.變形顯微構造識別手冊[M].地質出版社，2009，3-4.

[3]楊鐘堂.變形礦物的顯微構造及其研究方法[M].地質礦產部西安地質礦產研究所.

[4]吳玉門.衛東莊韌性剪切帶顯微構造解析及運動學特征[J].新疆地質，2003（02）：243-244+263.

[5]吳羿辰，楊在峰，馬玉周，吳玉門.哈密地區夾白山韌性剪切帶顯微構造特征[J].新疆地質，2010，28（02）：154-156.

[6]李忠權，劉順，構造地質學（第三版）[M].地質出版社，2009.

[7]張拴宏，周顯強.魯西地區韌性剪切帶顯微構造研究及巖組分析[J].地質找礦論叢，1999（01）：39-47.

[8]楊鐘堂.變形礦物的顯微構造及其研究方法[M].地質礦產部西安地質礦產研究所.

[9]王春增，李曉峰，易先奎.江西金山金礦控礦韌性剪切帶的遞進變形成礦機理：顯微構造證據[J].桂林工學院學報，2009，29（02）：169-182.

（作者單位：河北地質大學）