構(gòu)造地質(zhì)學(xué)教案講義
| 軟件名稱： | 構(gòu)造地質(zhì)學(xué)教案講義 | |
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| 整理時間： | 2013-06-26 | |
| 軟件簡介： | 構(gòu)造地質(zhì)學(xué) 課程簡介 構(gòu)造地質(zhì)學(xué)是地質(zhì)學(xué)的主要分支學(xué)科，是地學(xué)類專業(yè)的基礎(chǔ)課程。它是介紹組成地殼的巖石、地層和巖體在巖石圈中力的作用下變形形成的各種現(xiàn)象(地質(zhì)構(gòu)造)、闡述這些地質(zhì)構(gòu)造的幾何形態(tài)、組合型式、形成機(jī)制和演化進(jìn)程，探討形成這些構(gòu)造的作用力方向、方式和性質(zhì)的學(xué)科。 課程從介紹巖石變形的基礎(chǔ)力學(xué)與流變學(xué)理論出發(fā)，重點介紹褶皺、節(jié)理、斷層、劈理、線理等中小尺度上發(fā)育的構(gòu)造型式及其形成的力學(xué)條件與運動學(xué)過程。伸展構(gòu)造、逆沖推覆構(gòu)造、走向滑動斷層、韌性剪切帶構(gòu)造等重要構(gòu)造型式的主要特點作為課程中的主要介紹內(nèi)容。 第一章、概 述 一、構(gòu)造地質(zhì)學(xué)及其內(nèi)涵 在山區(qū)高速公路兩側(cè)的峭壁上、在基巖出露的地方或在水庫旁的懸崖上，我們總可以看到很多自然界的巖石具有成層性(層理、片理或劈理等)，而且這些巖層經(jīng)常發(fā)生變形，彎曲(褶皺)或破裂(斷層或節(jié)理)，構(gòu)成奇異的自然景觀。這些由自然力(或地應(yīng)力)作用引起的巖石的成層性以及巖層的彎曲或破裂現(xiàn)象就是地質(zhì)構(gòu)造。構(gòu)造地質(zhì)學(xué)就是研究這些地質(zhì)構(gòu)造，包括地球巖石圈內(nèi)巖石變形形成的褶皺、斷層、節(jié)理、劈理、線理等的幾何學(xué)特點，產(chǎn)生這些地質(zhì)構(gòu)造的運動學(xué)和動力學(xué)條件，以及這些地質(zhì)構(gòu)造形成的基本過程(或形成機(jī)制)與演化規(guī)律的科學(xué)。 地質(zhì)構(gòu)造的規(guī)模變化很大，從地殼尺度或全球規(guī)模、地區(qū)尺度或中比例尺區(qū)域規(guī)模、露頭或手標(biāo)本規(guī)模、顯微乃至亞微尺度。在不同的尺度上，地質(zhì)構(gòu)造的表現(xiàn)形式具有一定的差異。傳統(tǒng)構(gòu)造地質(zhì)學(xué)研究多限于對中比例尺區(qū)域規(guī)模、露頭尺度和手標(biāo)本尺度地質(zhì)構(gòu)造的描述、分析。現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展及其在構(gòu)造地質(zhì)學(xué)學(xué)科研究中的滲透與應(yīng)用，卻大大地拓寬了構(gòu)造地質(zhì)學(xué)的研究尺度與研究領(lǐng)域?，F(xiàn)代構(gòu)造地質(zhì)學(xué)的研究領(lǐng)域特點表現(xiàn)為，在傳統(tǒng)構(gòu)造地質(zhì)學(xué)研究領(lǐng)域的基礎(chǔ)上，宏觀更宏觀，從手標(biāo)本尺度向區(qū)域乃至全球尺度發(fā)展;微觀更微，從應(yīng)用顯微鏡的微觀尺度到利用電子顯微鏡的亞微尺度的研究。 現(xiàn)代構(gòu)造地質(zhì)學(xué)的內(nèi)容包括幾個主要方面：地質(zhì)構(gòu)造的幾何學(xué)，主要包括地質(zhì)構(gòu)造的幾何形態(tài)描述、產(chǎn)狀與形體方位分析以及各種地質(zhì)構(gòu)造的組合形式和組合規(guī)律;地質(zhì)構(gòu)造形成的運動學(xué)，主要指地質(zhì)構(gòu)造形成過程中物質(zhì)的運動方式、運動方向與基本規(guī)律;地質(zhì)構(gòu)造形成的動力學(xué)，包括地質(zhì)構(gòu)造形成的動力學(xué)條件及其變化、動力來源;地質(zhì)構(gòu)造的成因分析，主要討論地質(zhì)構(gòu)造的形成環(huán)境、形成條件、巖石變形機(jī)制與地質(zhì)構(gòu)造的演化過程。當(dāng)然，上述幾個方面的內(nèi)容并不是孤立的，彼此之間卻是密切相關(guān)，相輔相成的一個統(tǒng)一體。 二、構(gòu)造地質(zhì)學(xué)的學(xué)科分類 近年來科學(xué)技術(shù)發(fā)展總的趨勢表現(xiàn)為兩個主要方面： 1)學(xué)科本身自身建設(shè)與發(fā)展，從而有分支學(xué)科的出現(xiàn);2)相鄰學(xué)科之間的交叉與滲透，表現(xiàn)為交叉學(xué)科與邊緣學(xué)科的形成。構(gòu)造地質(zhì)學(xué)學(xué)科的發(fā)展也不例外。構(gòu)造地質(zhì)學(xué)學(xué)科自身建設(shè)的一個特點是在傳統(tǒng)學(xué)科內(nèi)容的基礎(chǔ)上，發(fā)展趨勢
從另一個角度考慮，構(gòu)造地質(zhì)學(xué)學(xué)科和其它許多相鄰學(xué)科的滲透，也是近年來構(gòu)造地質(zhì)學(xué)發(fā)展最為顯著的特點與趨勢，并逐漸發(fā)展形成了許多邊緣或交叉學(xué)科。構(gòu)造地球化學(xué)是運用構(gòu)造地質(zhì)學(xué)和地球化學(xué)的基本原理和方法，闡述在不同構(gòu)造背景環(huán)境中和變形作用過程中，元素的地球化學(xué)行為及其分配、遷移和富集規(guī)律與動力學(xué)機(jī)制;前寒武紀(jì)構(gòu)造學(xué)是研究地球早期演化的地殼構(gòu)造問題，包括早期地殼的結(jié)構(gòu)、主要構(gòu)造型式與特點、早期構(gòu)造的成因與演化等基礎(chǔ)問題;重力構(gòu)造學(xué)的主要研究對象是地殼表層內(nèi)由于重力作用產(chǎn)生的區(qū)域構(gòu)造型式、組合規(guī)律及其成因。但是，局部性的滑坡構(gòu)造并不屬于重力構(gòu)造學(xué)的研究范疇;實驗構(gòu)造學(xué)是再現(xiàn)或正演地質(zhì)構(gòu)造形成與演化的基本過程，闡述地質(zhì)構(gòu)造的成因;礦田構(gòu)造學(xué)主要討論礦床的形成與演化過程中構(gòu)造變形作用的意義。撞擊構(gòu)造學(xué)是界于構(gòu)造地質(zhì)學(xué)與行星地質(zhì)學(xué)之間的邊緣學(xué)科，它主要研究由天際外來隕石等在地球或其它星球表面快速沖擊形成的構(gòu)造現(xiàn)象。 三、構(gòu)造地質(zhì)學(xué)的研究意義、地位與作用 構(gòu)造地質(zhì)學(xué)與巖石學(xué)、地層學(xué)構(gòu)成地球科學(xué)的三大基礎(chǔ)學(xué)科。構(gòu)造地質(zhì)學(xué)從空間上、時間演化上，再現(xiàn)了巖石圈與各種規(guī)模地質(zhì)體的幾何形態(tài)、分布規(guī)律、形成與演化的動力學(xué)條件與過程。它是進(jìn)一步探討地殼運動與發(fā)展規(guī)律的基礎(chǔ)。資源與環(huán)境是過去、也是未來地球科學(xué)研究的永恒主題，地質(zhì)構(gòu)造與地殼運動的分析與研究，對于指導(dǎo)地球資源開發(fā)、工程建設(shè)與環(huán)境保護(hù)都具有重要的指導(dǎo)意義。 礦產(chǎn)資源，無論是金屬礦產(chǎn)(有色金屬、黑色金屬、貴金屬等)、非金屬礦產(chǎn)，還是能源礦產(chǎn)(煤、石油和天然氣等)，都是在一定的構(gòu)造背景中產(chǎn)生，或者說受一定的地質(zhì)構(gòu)造所控制，并常常遭受了后期構(gòu)造變形作用的改造。尤其對于內(nèi)生金屬礦產(chǎn)而言，地質(zhì)構(gòu)造對于礦產(chǎn)分布的控制作用表現(xiàn)得更為突出。地質(zhì)構(gòu)造為成礦物質(zhì)的遷移提供了通道，也為成礦物質(zhì)的富集提供了有利的空間。 水資源貧乏已經(jīng)成為很多大型城市面臨的重要問題。地下水的活動，總是受大型地質(zhì)構(gòu)造制約，尤其斷層構(gòu)造具有更重要的意義。對于地下水資源的開發(fā)與利用，必須深入研究地下水賦存的地質(zhì)構(gòu)造背景。 工程建設(shè)，包括水庫、堤壩、涵洞、橋梁等的建設(shè)，都必須以地質(zhì)構(gòu)造研究為基本依據(jù)，查明地質(zhì)構(gòu)造的發(fā)育情況與活動性，對地基的穩(wěn)定性作出評價。 滑坡、火山與地震是人類面臨的破壞性自然災(zāi)害之首。大規(guī)模滑坡、火山活動與地震不僅僅造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失，而且常常造成人民生命財產(chǎn)的損失。地質(zhì)構(gòu)造的存在(基巖中斷層、破碎帶和薄弱帶)的存在常常是滑坡發(fā)生與發(fā)展的必要條件。地震與火山活動常常與現(xiàn)代地殼運動與構(gòu)造活動密切相關(guān)。 人類生存的環(huán)境每時每刻都在變化中。土壤的沙漠化、氣候的異常變化、地方病的出現(xiàn)等都在很大程度上與現(xiàn)代地殼運動及其產(chǎn)生的地質(zhì)構(gòu)造，例如，青藏高原的隆升，具有密切的聯(lián)系。 由此可見，構(gòu)造地質(zhì)學(xué)不僅僅是地球科學(xué)的理論基礎(chǔ)，而且在國民經(jīng)濟(jì)建設(shè)中起著重要的作用。 四、構(gòu)造地質(zhì)學(xué)的研究方法 隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)不斷發(fā)展，學(xué)科之間逐漸相互滲透，構(gòu)造地質(zhì)學(xué)的研究內(nèi)容與范疇不斷地擴(kuò)大，傳統(tǒng)的研究方法不斷地完善，新的研究方法也在起著越來越重要的角色。 與地球科學(xué)其它學(xué)科具有廣泛的相似性，構(gòu)造地質(zhì)學(xué)研究也是一個反演-正演一綜合的過程。反演主要包括研究地質(zhì)構(gòu)造的幾何學(xué)、運動學(xué)、動力學(xué)及其形成、演化的機(jī)理與過程：正演主要是應(yīng)用模擬研究的相似性原理，在實驗室內(nèi)再現(xiàn)天然變形作用過程。 傳統(tǒng)構(gòu)造地質(zhì)學(xué)，最基本的研究方法以野外觀察、描述和地質(zhì)填圖為主。通過野外實測地質(zhì)剖面、地質(zhì)填圖，并結(jié)合特殊構(gòu)造點的重點解剖與構(gòu)造測量(測量各種產(chǎn)狀數(shù)據(jù))，闡述巖層、巖體的產(chǎn)狀、分布與相互關(guān)系及形成時代，查明地質(zhì)構(gòu)造形態(tài)、幾何特點、組合關(guān)系與發(fā)生、發(fā)展歷史。航片、衛(wèi)片等的遙感解譯，提供了較大區(qū)域范圍內(nèi)地質(zhì)構(gòu)造的發(fā)育特點與展布，使得有可能從更大的范圍內(nèi)直接觀察、分析和研究區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造的基本格架與空間變化規(guī)律。地球物理探測、地球化學(xué)資料和鉆探技術(shù)(尤其深海鉆探技術(shù))使得研究地質(zhì)構(gòu)造的深部延伸與隱伏地質(zhì)構(gòu)造，揭示深部地質(zhì)構(gòu)造的形態(tài)輪廓成為現(xiàn)實，不僅使得對地質(zhì)構(gòu)造的研究已經(jīng)從地殼表層發(fā)展到地殼深層，而且從陸地發(fā)展到海洋。 顯微鏡與電子顯微鏡的應(yīng)用，將構(gòu)造地質(zhì)學(xué)的研究從宏觀帶入到微觀和亞微觀領(lǐng)域，加深了對變形作用微觀機(jī)制的認(rèn)識，為研究顆粒尺度上巖石變形機(jī)制與變形過程，闡述巖石變形的動力學(xué)環(huán)境，判別其形成與演化的運動學(xué)規(guī)律提供了條件。 另一方面，實驗構(gòu)造學(xué)的發(fā)展、電子計算機(jī)數(shù)值模擬技術(shù)的運用，在實驗室內(nèi)模擬野外地質(zhì)構(gòu)造，驗證了反演過程得出的結(jié)論。傳統(tǒng)的泥巴實驗、光彈模擬實驗是最有效的例證。近代廣泛開展的計算機(jī)數(shù)字模擬和高溫高壓實驗研究，能夠更加形象和準(zhǔn)確地確定地質(zhì)構(gòu)造形成的環(huán)境、動力學(xué)條件，且再現(xiàn)其形成與演化過程。 當(dāng)然，作為地球科學(xué)的分支學(xué)科，構(gòu)造地質(zhì)學(xué)的研究必須與其它基礎(chǔ)學(xué)科(巖石學(xué)、地層學(xué)和地球物理學(xué)等)的研究密切配合、同步進(jìn)行。這樣，才能夠?qū)τ谒芯康貐^(qū)的總體構(gòu)造格局與構(gòu)造特點有一正確的認(rèn)識。 第二章、基礎(chǔ)構(gòu)造地質(zhì)學(xué) 第一節(jié)、巖石變形及其力學(xué)基礎(chǔ) 地殼運動會產(chǎn)生力，從而導(dǎo)致巖石發(fā)生變形和位移，產(chǎn)生了地質(zhì)構(gòu)造。因此，為了正確理解巖石變形、地質(zhì)構(gòu)造及其形成過程，必須首先了解力學(xué)的一些基本概念和原理。 力 力是物體間的相互作用，根據(jù)牛頓第二定律，力(F)應(yīng)該是質(zhì)量(m)與加速度(a)之積： F= ma2 (2-1-1) 力是一個矢量。它不僅有大小，而且有方向。因此，力可以合成與分解，滿足矢量的數(shù)學(xué)定理 一個物體作用在另一個物體上的力叫做外力。外力有兩種基本類型：面力和體力。面力是互相接觸的兩個物體之間通過接觸面?zhèn)鲗?dǎo)的作用力，比如膨脹的空氣對于活塞的推力;體力是作用在兩個物體之間，物體內(nèi)部的任何一個質(zhì)點都同時受到影響的作用力，如重力或物體之間的引力，它們與物體的質(zhì)量成正比。 一個物體在沒有受到外力作用的情況下，物體內(nèi)部的各個質(zhì)點之間具有一定的作用力而使物體保持穩(wěn)定平衡狀態(tài)。物體內(nèi)部各個質(zhì)點之間的這種作用力稱為固有內(nèi)力。如果作用在物體上的各種外力都被該物體吸收，而并未使物體移動，那么物體內(nèi)部各質(zhì)點間位置與相互作用力將會發(fā)生變化。物體內(nèi)部質(zhì)點間作用力的改變量稱為附加內(nèi)力。附加內(nèi)力是物體內(nèi)部質(zhì)點對于所施加外力的反映，它將力圖使物體內(nèi)部質(zhì)點恢復(fù)其固有的位置，阻止物體發(fā)生變形。習(xí)慣上，將這種附加內(nèi)力簡稱為內(nèi)力，并與外力對應(yīng)。 應(yīng)力 應(yīng)力指在外力作用下物體內(nèi)部產(chǎn)生的內(nèi)力強(qiáng)度，可以用單位面積上的內(nèi)力表示。應(yīng)力也是一個矢量，其方向與內(nèi)力的方向一致： σ=P/A (2-1-2) 其中，A-物體內(nèi)部內(nèi)力分布均勻的某一截面面積;P-作用在截面A上的內(nèi)力;σ-作用在截面A上的應(yīng)力。如果在這一截面上內(nèi)力的分布不是很均勻，那么應(yīng)力是每一微小單元面積上的作用力 σ=dP/dA (2-1-3) 應(yīng)力的單位為帕斯卡(Pa)。 在多數(shù)情況下，所考慮的截面方向與作用力的方向斜交，那么作用力P可以分解為與截面垂直的分量(Pn)和與之平行的分量(Pt)。與此同時，作用在截面上的應(yīng)力也可以分解為與截面垂直的應(yīng)力分量叫做正應(yīng)力或直應(yīng)力和與截面平行的應(yīng)力分量叫做剪應(yīng)力或切應(yīng)力(τ)，正應(yīng)力使物體受到壓縮(壓應(yīng)力，用正值表示)或拉伸(張應(yīng)力，用負(fù)值表示)： σ=dPn/dA (2-1-4) 剪應(yīng)力使物體有順時針(用負(fù)值表示)或逆時針(用正值表示)轉(zhuǎn)動的趨勢： τ=dP t /dA (2-1-5) 應(yīng)力狀態(tài) 三維空間中某一點應(yīng)力的方向與大小，稱為該點的應(yīng)力狀態(tài)，點的應(yīng)力狀態(tài)是三維的，可以用三維直角坐標(biāo)系表示。為簡便表示點的應(yīng)力狀態(tài)，我們可以考慮作用在一個無限小立方體上的力的效應(yīng)，立方體三個面的法線分別為 x，y和z，那么，可以將作用在立方體六個面上的應(yīng)力分解為三個基本分量(圖2-1-1)：對于垂直于x軸的面，有垂直于表面的正應(yīng)力σxx和平行于表面的剪應(yīng)力τxy 和τxz。后二者分別平行于其它兩個坐標(biāo)軸y軸和z軸。對于其它垂直于y軸和z軸方向的面，分別有相應(yīng)的正應(yīng)力和剪應(yīng)力。綜合起來，對于這一無限小立方體，共有九個應(yīng)力分量作用在三對相互垂直的面上： 垂直于 x軸的面：σxx τxy τxz 垂直于 y軸的面：τyx σyy τyz 垂直于 z軸的面：τzx τz y σzz 其中，σxx，σyy，和σzz為正應(yīng)力，其它六個分量為剪應(yīng)力。這六個剪應(yīng)力分量保持立方體處于平衡狀態(tài)，因此有：;τxy =τyx ;τyz =τzy;τzx =τxz。因此，在表示一點的應(yīng)力狀態(tài)時，只有六個彼此獨立的應(yīng)力分量。
Fig. 2-1-1 Stress components on an infinitesimal cubic in a stressed body 主應(yīng)力 對于任一給定應(yīng)力狀態(tài)，總有三個方向的面，它們彼此互相垂直且面上只有正應(yīng)力作用，而剪應(yīng)力值為零。這樣的三個面稱為主應(yīng)力面，它們的交線稱為應(yīng)力主軸(或主方向)。垂直于主應(yīng)力面的正應(yīng)力稱為主應(yīng)力。習(xí)慣上用σ1，σ2，σ3，表示最大主應(yīng)力、最小主應(yīng)力和中間主應(yīng)力(σ1>σ2>σ3)。因此，一點上的應(yīng)力狀態(tài)可以用三個主應(yīng)力及其方向來描述。當(dāng)主應(yīng)力σ1>σ2>σ3，并且符號相同時，一點的應(yīng)力狀態(tài)可以用以σ1，σ2，σ3為半徑的橢球體表示(圖2-1-1)，該橢球體為應(yīng)力橢球體，應(yīng)力橢球體的三個主軸稱為主應(yīng)力軸。沿著三個主應(yīng)力平面切割橢球體的三個橢圓稱為應(yīng)力橢圓。 常見的應(yīng)力狀態(tài)包括： 1. 單軸應(yīng)力狀態(tài)：只有一個主應(yīng)力(σ1或σ3)不為零，其它兩個軸為零。 單軸壓縮狀態(tài)：σ1>σ2=σ3=0 單軸拉伸狀態(tài)：σ3>σ1=σ2=0 2.雙軸應(yīng)力狀態(tài)：只有一個主應(yīng)力為零，另外兩個主應(yīng)力不等于零。 雙軸壓縮狀態(tài)：σ1>σ2>σ3=0 平面應(yīng)力狀態(tài)：σ1>σ2=0>σ3 3.三軸應(yīng)力狀態(tài)：三個主應(yīng)力軸都不等于零。這是自然界最普遍的一種應(yīng)力狀態(tài)。 最大主應(yīng)力和最小主應(yīng)力之差(σ1-σ3)稱為應(yīng)力差或差應(yīng)力，差應(yīng)力的存在將引起物體形狀的變化(σ1+σ2+σ3)/3稱為平均應(yīng)力 應(yīng)力場 上面所述是物體內(nèi)部某一點的應(yīng)力狀態(tài)。在物體內(nèi)所有各點某一瞬間的應(yīng)力狀態(tài)(包括應(yīng)力大小與方向)的綜合稱為應(yīng)力場。地殼一定空間內(nèi)某一瞬間的應(yīng)力狀態(tài)稱為構(gòu)造應(yīng)力場，表示那一瞬間各點的應(yīng)力狀態(tài)及其變化情況。如果在應(yīng)力場中各點應(yīng)力大小與方向相同，為均勻應(yīng)力場，否則為不均勻應(yīng)力場。 正應(yīng)力與主應(yīng)力之間的關(guān)系 在一般情況下，正應(yīng)力與剪應(yīng)力之間存在著一定的內(nèi)在聯(lián)系。下面我們忽略中間主應(yīng)力σ2的效應(yīng)，只考慮最大主應(yīng)力σ1和最小主應(yīng)力σ3的作用下變形巖石內(nèi)部任一截面(P)方向上的正應(yīng)力與剪應(yīng)力(圖2-1-2)，對于σ1，σ2和σ3同時作用的自然條件情況較為復(fù)雜(請參見有關(guān)著作)。如果已知平面PP′與σ1或σ3(傳統(tǒng)上用σ3)之間的夾角θ，我們可以分別確定σ1作用在PP′上的正應(yīng)力和剪應(yīng)力與σ3作用在PP′上的正應(yīng)力和剪應(yīng)力。然后通過應(yīng)力合成，求得σ1+σ3作用在PP′上的正應(yīng)力和剪應(yīng)力之間的關(guān)系(參見朱志澄，宋鴻林，1991)： (σθ-(σ1+σ3)/2 )2+τθ2=((σ1-σ3)/2)2 (2-1-6) 當(dāng)θ=90°時， σθ=σ3， τθ=0
Fig. 2-1-2 The relationship between normal stress-and shear stress (from Dennis, 1987)
Fig. 2-1-3 Mohr’s circle for two dimensional stress components (from Dennis, 1987) 很顯然，這是一個在σ-τ坐標(biāo)系內(nèi)以[(σ1+σ3)/2，0]為圓心，以(σ1-σ3)/2為半徑的圓的方程，這個圓稱為莫爾圓(圖2-1-3)。從圖2-1-3及方程式(2-1-6)可以得出： σθ=(σ1+σ3)/2+((σ1-σ3)/2)cos2θ (2-1-7a) τθ=(σ1-σ3)/2sin2θ (2-1-7b) 由此可見，對于圖2-1-2中每一具有θ角的平面PP′，都有相應(yīng)的σθ和τθ值，并對應(yīng)于莫爾圓(圖2-1-3)上的一點。或者說，對于給定的σ1和σ3，我們可以求出與σ3具有任一交角的平面(當(dāng)然，該平面也垂直于包含σ1和σ3的面) 上正應(yīng)力值σθ和剪應(yīng)力值 τθ的大小。 從圖2-1-3和式2-1-7可以知道： (1)當(dāng)θ=0°時， σθ=σ1， τθ=0 在這兩個面上只有正應(yīng)力而無剪應(yīng)力，這兩個面稱為主平面。 (2)當(dāng)θ=45°或135°時，剪應(yīng)力的絕對值最大，|τmax|=(σ1-σ3)/2 ，它們是與主應(yīng)力軸σ1和σ3 成45°交角的一對互相垂直的面，稱為最大剪應(yīng)力作用面。 (3)當(dāng)σ1=σ3 時，τθ=0，即在均勻壓力下無剪應(yīng)力。在三維應(yīng)力狀態(tài)中，若σ1=σ2=σ3 ，稱為靜水壓力，它只能引起物體體積的變化，而不改變物體的形狀。 變形與應(yīng)變 物體受到應(yīng)力作用，內(nèi)部質(zhì)點發(fā)生位移，使得物體發(fā)生形狀或體積改變，稱之為變形。變形用應(yīng)變度量，即指在應(yīng)力作用下物體形狀和大小的改變量。物體形狀的改變稱為形變或畸變，體積的變化稱為體變，體變可以是體積增加(正值)或減小(負(fù)值)。 均勻應(yīng)變與非均勻應(yīng)變 如果(物體內(nèi))變形前形狀與方向相似的兩部分在變形后仍然保持其相似性，這種應(yīng)變稱為均勻應(yīng)變;否則稱為非均勻應(yīng)變。均勻應(yīng)變的特點是，變形前的直線變形后仍為直線;變形前的平行線變形后仍是平行線。均勻應(yīng)變的典型實例是桿狀物體的均勻拉伸或收縮。在這種變形體中的一個圓，就會變成一個橢圓，稱為應(yīng)變橢圓。在三維變形中的圓球就變成橢球，稱為應(yīng)變橢球體。物體內(nèi)一點上應(yīng)變橢球的三個主軸方向稱為應(yīng)變主軸(X，Y和Z)，在變形作用過程中它們保持相互垂直。應(yīng)變橢球體內(nèi)的主平面叫做應(yīng)變主平面。 在非均勻應(yīng)變中，直線經(jīng)變形后變成曲線或折線;平行的直線失去其平行性。物體內(nèi)的圓或圓球體變形后將不變成橢球或橢球體。如果物體內(nèi)各點間的應(yīng)變特點是逐漸變化的，稱為連續(xù)變形，否則稱為不連續(xù)變形。自然界的變形過程，非均勻應(yīng)變是普遍現(xiàn)象。對于連續(xù)的非均勻應(yīng)變，可以考慮將變形物體分割成無數(shù)個無限小單元體，那么每個無限小單元體內(nèi)的應(yīng)變就可以視為均勻應(yīng)變 均勻應(yīng)變的幾種基本類型(Hobbs等，1976)包括： 1、軸對稱伸長：在一個主方向上伸長，在其它所有方向上縮短，且縮短量相等。應(yīng)變橢球為一長橢球; 2、軸對稱縮短：在一個主方向上縮短，在其它所有方向上伸長，且伸長量相等。應(yīng)變橢球為一扁橢球; 3、平面應(yīng)變：應(yīng)變橢球的三個主軸互不相等，其中中間主應(yīng)變軸與初始長度相等，縮短和伸長分別發(fā)生在其它兩個主軸方向上; 4、一般應(yīng)變：應(yīng)變橢球的三個主軸互不相等，且各軸都與其初始值不等; 5、純剪應(yīng)變與單剪應(yīng)變：純剪應(yīng)變中變形前與應(yīng)變橢球主軸平行的直線在變形后仍保持其平行性;單剪應(yīng)變中平行于剪切面方向上的平面在變形前后保持其平行性，單剪變形是一種等體積變形。 應(yīng)變的度量與表示 理論上的應(yīng)變量主要用線應(yīng)變與剪應(yīng)變表示，但實際中的應(yīng)變度量情況遠(yuǎn)比理論分析復(fù)雜，因而近年來針對不同的變形體與不同的目的。發(fā)展了多種不同的應(yīng)變度量與表示方法 (1) 線應(yīng)變 變形前、后物體內(nèi)質(zhì)點間線段長度的變化稱之為線應(yīng)變(ε)： ε =(L 1-L 0 )/ L 0 (2-1-8) 式中L 0 和L 1 分別為變形前、后線段的長度，伸長為正值。另一種常用的線應(yīng)變度量為平方長度比 λ= (L 1 / L 0)2=(1+ ε)2 (2-1-9) (2)剪應(yīng)變 剪應(yīng)變用來測量直線間夾角的變化。變形前互相垂直的兩條直線變形后夾角發(fā)生變化，其正切稱為剪應(yīng)變γ。 γ=tgθ (2-1-10) 在地質(zhì)學(xué)中順時針角度變化為正應(yīng)變，反之為負(fù)。 (3)均勻應(yīng)變的弗林(Flinn)圖解 巖石中原始分布較均勻的近等軸狀或不規(guī)則礦物顆粒或礦物集合體，如花崗質(zhì)巖石中的石英，遭受剪切變形后形態(tài)會發(fā)生改變。其畸變程度反映了應(yīng)變的強(qiáng)弱。通過測量畸變后應(yīng)變橢球體主軸，可以求出應(yīng)變量大小并判斷應(yīng)變型式。具體做法是，在變形巖石中選出合適的切面，即包括應(yīng)變橢球主軸面的切面，切制成光片或薄片，然后分別測量出 X、 Y、 Z應(yīng)變主軸，并分別求出： a=x/y=( l十εx)/(1十εy) (2-1-11) 和 b=y/z=( l十εy)/( l十εz) (2-1-12) 并以 a、 b為座標(biāo)作圖。不同形狀的應(yīng)變橢球用 K值來區(qū)別， K= (a-1)/(b-1) (2-1-13) 或用統(tǒng)計的方法(如Robin法)求出軸率K：
式中 ai和ci分別為與應(yīng)變軸平行的變形體的長短軸， n為所測量數(shù)目。各種應(yīng)變狀態(tài)可以描述如下： (a)軸對稱延長： k=∞ (b)拉伸應(yīng)變(長橢球);1 (c)平面應(yīng)變(體積不變)： k= l (d)壓扁應(yīng)變(扁橢球);0 (e)軸對稱壓扁; K= 0
Fig. 2-1-4 Flinn diagram for homogeneous strain 這種方式，只用參數(shù) K值應(yīng)能描述應(yīng)變橢球的形態(tài)，通過 K值是大于 1或小于1，就能直接區(qū)分出是拉伸應(yīng)變還是壓扁應(yīng)變。 圖2-1-4a是假定體積不變而編制的，由于變形作用過程中體積變化Δ=0時， K= l的直線才唯一通過原點。當(dāng) Δ≠0時(圖2-1-4b)，則有 l十Δ=(l十εx)/(l十εz)= a/b (因為 K=1時應(yīng)變橢球體的(l十εy)= l)，所以： a= b( l十Δ) a.用 K=(a-l)/(b-l)值描述不同的應(yīng)變橢球體; b.如果體積不是恒量，則以線 a= b( 1十Δ)劃分收縮應(yīng)變區(qū)與壓扁應(yīng)扁區(qū)。圖中實線表示體積縮小20%的效應(yīng)。 因此，對于一個體積變化Δ來說：直線 a= b( l十Δ)代表平面應(yīng)變或收縮應(yīng)變區(qū)和壓扁應(yīng)變區(qū)的分界線(圖2-1-4b)。 巖石流變學(xué) 前面分別考慮了應(yīng)力和應(yīng)變問題。我們知道，應(yīng)變的出現(xiàn)與應(yīng)力的作用密切相關(guān)，或簡言之，應(yīng)變是應(yīng)力的函數(shù)。流變學(xué)理論討論的就是這種函數(shù)關(guān)系。 應(yīng)力與應(yīng)變之間最簡單的流變學(xué)關(guān)系類似于彈簧的變形行為：一個正應(yīng)力σ施加在變形物體上，導(dǎo)致物體發(fā)生伸長或縮短ε(正或負(fù)值)，ε與σ成正比，遵循虎克定律： σx= Eεx (2-1-15) 其中E為比例常量，這種具有正比關(guān)系、瞬間性和可逆性的變形稱為彈性變形。如果考慮到變形物體的體積變化，有： σ=KΔV/Vσy (2-1-16) 其中的K為總模量。 剪切應(yīng)力施加在變形物體上，將會引起物體發(fā)生形態(tài)變化，應(yīng)力與應(yīng)變之間具有下列關(guān)系： τ=f(γ) (2-1-17) 對于彈性應(yīng)變而言，有： τ=Gγ (2-1-18) 其中G為一比例系數(shù)，稱為剪切模量。
Fig. 2-1-5 Stress-strain curve for the deformation of rocks σЛ-比例極限;σy -彈性極限;σγ-屈服極限;σB-強(qiáng)度極限 由此可見，對于一個理想的彈性體，應(yīng)力與應(yīng)變之間是線性比例關(guān)系(圖2-1-5)。彈性變形實際上只是物體變形早期階段的瞬間狀態(tài)，隨著應(yīng)力的進(jìn)一步作用，變形將持續(xù)進(jìn)行，當(dāng)應(yīng)力值達(dá)到某一值σЛ后，線性比例關(guān)系即已消失，但此時的變形仍保持其可逆性，此應(yīng)力值σЛ稱為比例極限。但當(dāng)應(yīng)力值大于σy時應(yīng)力與應(yīng)變之間不僅不具有線性關(guān)系，變形的可逆性亦完全消失，σy值稱為彈性極限。當(dāng)應(yīng)力值超過彈性極限時，巖石具有韌性，巖石中發(fā)生的永久變形稱為塑性變形。 隨著巖石受到應(yīng)力的逐漸加強(qiáng)，達(dá)到某一應(yīng)力值σγ后，在不增加應(yīng)力的情況下應(yīng)變也持續(xù)發(fā)展，說明此時巖石抵抗變形的能力變?nèi)酢?sigma;γ應(yīng)力值稱為屈服極限。 受應(yīng)力作用的巖石所承受的彈性變形或塑性變形是有一定限度的。在一定的條件下(指常溫、常壓條件)，當(dāng)應(yīng)力達(dá)到或超過某一應(yīng)力值時σB，巖石內(nèi)部的結(jié)合力遭到破壞，就會發(fā)生斷裂變形而失去其連續(xù)性。σB值稱為巖石的強(qiáng)度極限或破裂極限。 巖石的強(qiáng)度(在一定條件下抵抗施加應(yīng)力的能力)并非定值，它受很多因素制約。 首先，巖石的成分與結(jié)構(gòu)、孔隙度等是最基本的內(nèi)在因素。以巖石成分為例，從表2-1-1中明顯看出不同成分巖石之間的強(qiáng)度差別。 溫度和圍壓是影響巖石強(qiáng)度的重要外在因素。溫度升高使巖石強(qiáng)度降低，而增大圍壓卻明顯增大了巖石的強(qiáng)度。不過，兩種因素同時導(dǎo)致巖石的韌性增強(qiáng)或減弱。因而，巖石在地表一般表現(xiàn)為脆性，而向地下，隨著溫度和圍壓的增加逐漸會發(fā)生向韌性的轉(zhuǎn)變。 孔隙流體對巖石強(qiáng)度的影響從表2-1-2中也是顯而易見的。究其原因主要表現(xiàn)為三個方面。一方面，孔隙流體的存在可以促進(jìn)巖石中礦物組成的溶解和遷移，另一方面，流體相的存在可以引起變形晶體的水解弱化(Griggs，1974;1976)，從而促進(jìn)巖石的塑性變形，再者，孔隙流體的存在產(chǎn)生了一種孔隙壓力，它與巖石所處環(huán)境的圍壓方向相反，因而促進(jìn)圍壓的效應(yīng)減弱，結(jié)果導(dǎo)致巖石的強(qiáng)度降低。 表2-1-1 幾種巖石在干、濕條件下的抗壓強(qiáng)度 Table 2-1-1 Compressive strengths of several rocks under dry and wet conditions 巖石名稱干燥狀態(tài)(Mpa)潮濕狀態(tài)(Mpa) 花崗巖193-213162-170 閃長巖123108 煌斑巖183143 石灰?guī)r150118.5 礫巖85.654.8 砂巖87.1 53.1 頁巖52.220.4 時間因素是影響巖石力學(xué)性質(zhì)(強(qiáng)度)的重要因素，尤其在地質(zhì)條件下，時間計年以百萬年為單位，它對于自然條件下巖石變形的意義就更應(yīng)該值得注意。時間因素對于巖石變形的影響主要表現(xiàn)為三個方面： ①應(yīng)變速率的效應(yīng)。快速施力能提高巖石的應(yīng)變速率，提高巖石的強(qiáng)度，使巖石發(fā)生脆性變形。常時間緩慢施力，會使脆性物質(zhì)破壞所需應(yīng)力值明顯減小，甚至發(fā)生韌性變形;②重復(fù)施力的作用。使巖石多次重復(fù)受力，雖然作用力不大，也能使巖石破裂，且破裂時的巖石強(qiáng)度值降低;③蠕變與松馳。蠕變是在應(yīng)力不增加的情況下，隨著時間的增長變形繼續(xù)緩慢增加的現(xiàn)象;松弛指當(dāng)應(yīng)變保持恒定時，隨時間的增長應(yīng)力逐漸減小的現(xiàn)象。這兩種現(xiàn)象的存在都說明長時間緩慢變形會降低巖石的強(qiáng)度。 另外，其它一些因素，如作用力的方式、方向等對巖石的強(qiáng)度都有重要的影響。它們的綜合作用使得自然界的巖石變形具有很大的復(fù)雜性。 巖石破裂方式與破裂理論 巖石中的破裂有兩種類型：張裂和剪裂。張裂的位移方向垂直于破裂面，張裂面一般垂直于最小主應(yīng)力方向。剪裂的相對位移平行于破裂面，破裂面一般與最大主應(yīng)力方向的夾角小于45°。在圍壓很小的情況下，巖石表現(xiàn)為脆性，以剪裂形式破壞，在壓縮實驗中，以軸向劈理為特征。除了圍壓極低的情況外，剪裂是三軸壓縮試驗中宏觀脆性破壞的主要形式。在超過某一稍高的圍壓極限值的三軸拉伸實驗中，宏觀脆性破壞也是剪裂占優(yōu)勢，但是，剪裂面與最大主壓應(yīng)力σ的夾角通常在20°-30°之間，并且隨著圍壓的增加而稍有增大。當(dāng)圍壓增大使巖石變形達(dá)到脆-韌性過渡時，其剪切破壞往往會形成一個由相當(dāng)多微裂組成的強(qiáng)烈變形帶 ，而不形成單一的分劃性剪裂，而且試驗以后，樣品不一定立即分裂開。 剪裂面與最大主應(yīng)力軸方向的夾角稱為剪裂角(θ)。一般剪裂面常呈兩組共軛出現(xiàn)，包含最大主應(yīng)力軸的兩個共軛剪裂面的夾角稱為共軛剪裂角(圖2-1-6)。從應(yīng)力分析可以知道，最大剪應(yīng)力作用面位于σ1 和σ3軸之間的平分面上，與它們呈45°角，猶如剪切破裂最可能會沿這些面發(fā)生。但實際上并非如此，巖石剪裂角常小于45°。不同學(xué)者提出了許多剪切破裂理論和準(zhǔn)則，以此來分析和研究破裂的形成。 1)庫侖剪切破裂準(zhǔn)則 庫侖認(rèn)為巖石抵抗剪切破壞的能力不僅同作用在截面上的剪應(yīng)力有關(guān)，而且還與作用于該截面上的正應(yīng)力有關(guān)。設(shè)發(fā)生剪切的臨界剪應(yīng)力為 τ ，可以表示為; τ=τ0+μσn (2-1-20)
Fig. 2-1-6 Relationship between principal stresses and orientation of fractures (from Zhu & Song, 1990) 圖2-1-7 剪切破裂時的莫爾圓圖解(據(jù)朱志澄、宋鴻林，1990) Fig. 2-1-7 The Mohr’s diagram for shear fractures (from Zhu & Song, 1990) 式中σn 為作用于該剪切面上的正應(yīng)力，τ0 為σn等于零時的巖石抗剪強(qiáng)度，也稱為巖石的內(nèi)聚力，對于一種巖石而言是一個常數(shù)。μ為內(nèi)摩擦系數(shù)，由普通的滑動類推：μ=ξφ，φ是材料的內(nèi)摩擦角，所以庫侖破裂準(zhǔn)則可以改寫為： τ=τ0+σnξφ (2-1-21) 在莫爾應(yīng)力圓圖解中(圖2-1-7)，(2-1-21)式為兩條與巖石破裂時的極限應(yīng)力圓相切的兩條直線，稱剪切破裂線，兩個切點代表了共軛剪裂面的方位和應(yīng)力狀態(tài)。由圖2-1-7可知，巖石發(fā)生破裂時，剪裂面與最大主應(yīng)力σ1的夾角為θ。 2θ=90°-φ θ=45°-φ/2 (2-1-22) 由此可見，剪裂角的大小取決于巖石變形時內(nèi)摩擦角的大小。實驗表明，許多巖石的剪裂角在30°左右。
Fig. 2-1-8 The Mohr envelopes at confining pressures (from Hills, 1972) 2.莫爾剪切破裂準(zhǔn)則 莫爾根據(jù)巖石力學(xué)實驗的結(jié)果。對庫侖準(zhǔn)則提出了修正。他認(rèn)為材料的內(nèi)摩擦角不是常數(shù)，而是隨圍壓的變化而變化。其破裂線的方程一般表達(dá)式為： τn=f(σn) (2-1-23) 這是一條由一系列實驗得出的曲線，它包括了同一種巖石在不同圍壓下破裂時的極限應(yīng)力圓，這一曲線稱為莫爾包絡(luò)線(圖2-1-8)。從上圖中可以看出，砂巖的莫爾包絡(luò)線接近于直線，φ角大約為45°，所以剪裂角在23°左右。頁巖的莫爾包絡(luò)線為曲線，φ角隨圍壓的增加而變小，當(dāng)圍壓足夠大時，剪裂角接近45°。 3.格里菲斯破裂準(zhǔn)則 庫侖和莫爾準(zhǔn)則都是通過巖石力學(xué)實驗得出的經(jīng)驗公式，它們不能對引起破壞的機(jī)制作出令人滿意的物理學(xué)解釋。格里菲斯(1920)提出了另一種巖石破壞理論。他發(fā)現(xiàn)材料的實際破裂強(qiáng)度遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于根據(jù)分子結(jié)構(gòu)理論計算出的材料粘結(jié)強(qiáng)度，達(dá)幾個數(shù)量級。他認(rèn)為這是由于材料中存在許多隨機(jī)分布的微裂隙末端附近應(yīng)力強(qiáng)烈集中。當(dāng)裂隙端部的拉應(yīng)力達(dá)到該點的抗拉強(qiáng)度時，微裂隙開始發(fā)生擴(kuò)展、聯(lián)結(jié)，最后導(dǎo)致材料的破壞。現(xiàn)代超微觀測技術(shù)的應(yīng)用，已證實了這種微裂隙的普遍存在及其在材料破壞中的作用。在二維情況將微裂隙看作是扁平的橢圓形裂隙，可以推導(dǎo)出平面格里菲斯破裂準(zhǔn)則： 當(dāng)σ1<-3σ3時 σ3=To (2-1-24) 當(dāng)σ1>-3σ3時 (σ1 -σ3)2 -8To(σ1 +σ3)=0 或 (2-1-25) τn2=4 To(To +σn) (2-1-26) 式中To為單軸抗張強(qiáng)度的數(shù)值，分別為剪裂面上的剪應(yīng)力和正應(yīng)力。(2-1-24)式為張裂的準(zhǔn)則，(2-1-26)式在莫爾圓圖解中是一條拋物線型的莫爾包絡(luò)線(圖2-1-6)，與實驗得出的曲線十分近似。從(2-1-26)式可知，在單軸壓縮情況下，σ1 =σc(抗壓強(qiáng)度)，σ3=0，則σc =8 To。但在室溫常壓下巖石的抗壓強(qiáng)度往往是抗張強(qiáng)度的10-50倍。為此，麥克林托克與華西(1962)又假定微觀裂隙在受壓方向上的閉合，將產(chǎn)生一定的摩擦力而影響微裂隙的擴(kuò)展。從而提出修正的平面格里菲斯破裂準(zhǔn)則，其莫爾包絡(luò)線為：
Fig. 2-1-9 The Mohr’s envelopes for Griffith criteria and revised Griffith Criteria (dashed line) τn=μσn+2 To (2-1-27) 雖然格里菲斯準(zhǔn)則及其修正的準(zhǔn)則初步描述了關(guān)于破裂的真實物理模式，但它們與巖石力學(xué)實驗觀測到的結(jié)果仍有些明顯的不一致，如所預(yù)計的單軸抗壓強(qiáng)度與抗張強(qiáng)度之比都過低，預(yù)計的莫爾包絡(luò)線斜率也與實際的斜率不嚴(yán)格一致。盡管如此，它們?nèi)允悄壳皯?yīng)用于構(gòu)造地質(zhì)學(xué)、巖石力學(xué)方面比較符合實際的準(zhǔn)則，而被廣泛采用。 巖石的流動與流動機(jī)制 自然界千姿百態(tài)的地質(zhì)構(gòu)造，它們的形成是通過巖石變形完成的。雖然不同地質(zhì)構(gòu)造的規(guī)模差別可以很大，大到全球規(guī)模、區(qū)域規(guī)模、露頭規(guī)模甚至手標(biāo)本或顯微規(guī)模，但它們都是由顆粒尺度(或規(guī)模)上巖石結(jié)構(gòu)的調(diào)整與流動實現(xiàn)的。巖石結(jié)構(gòu)調(diào)整與流動的基本過程稱為流動機(jī)制。如前已述，巖石的力學(xué)表現(xiàn)及其變形行為是受很多因素制約的，巖石流動機(jī)制的變化也同樣受這些因素的影響。在影響巖石流動機(jī)制的各種因素中，隨著由地殼淺部向深部溫度和圍壓的逐漸增加具有最重要的意義。為此，在地殼剖面的不同深度上，巖石變形通過不同的機(jī)制完成。其中主要包括碎裂流動、壓溶作用、晶質(zhì)塑性和顆粒邊界滑移。 碎裂流動 碎裂流動是相對低溫條件下的一種典型巖石變形機(jī)制。巖石的破裂、巖石碎塊(角礫)的旋轉(zhuǎn)與位移是這種變形機(jī)制的基本過程。在碎裂流動作用過程中，巖石破裂或較大礫徑角礫的旋轉(zhuǎn)、位移過程產(chǎn)生的空隙與巖石結(jié)構(gòu)的不協(xié)和性由較小礫徑的角礫或熱液充填的脈體物質(zhì)協(xié)調(diào)。碎裂流動形成的典型構(gòu)造巖包括斷層泥、碎裂巖和斷層角礫巖。碎裂流動常常出現(xiàn)在低溫、高應(yīng)變速率和高流體壓力條件下(Passchier和Trouw，1996)，主要具有以下特點：1)角礫礫徑變化大;2)角礫可以為復(fù)成分角礫、或是由單晶構(gòu)成，但更多情況下由多晶集合體構(gòu)成;3)角礫呈棱角狀、具有平直的邊界;4)角礫無一定的顆粒形態(tài)優(yōu)選。5)角礫內(nèi)的礦物顆粒含有很多纏結(jié)位錯亞結(jié)構(gòu)。 壓溶作用 由于粒間孔隙流體的存在，變形巖石內(nèi)的顆粒在應(yīng)力作用下出現(xiàn)溶解和物質(zhì)遷移過程。沿顆粒面向壓應(yīng)力一側(cè)顆粒邊界溶解，溶解物質(zhì)在流體內(nèi)擴(kuò)散、遷移并于低壓應(yīng)力一側(cè)沉淀。物質(zhì)擴(kuò)散遷移過程主要受應(yīng)力作用梯度引起的化學(xué)勢梯度制約。沉淀的新生礦物顆?？梢耘c被溶解礦物成分一致或不一致。壓溶作用形成的典型結(jié)構(gòu)型式包括縫合線、截切顆粒(如礦物顆粒、化石或鮞粒等)。當(dāng)巖石由溶解度不同的顆粒組成時，壓溶作用表現(xiàn)得最為清楚。壓溶作用在成巖過程或低溫變形過程中非常發(fā)育。 晶質(zhì)塑性 巖石變形通過晶體內(nèi)部晶格結(jié)構(gòu)調(diào)整或晶內(nèi)變形來實現(xiàn)，晶內(nèi)變形通過位錯的運動與增殖過程完成(詳見第二章第七節(jié))。晶質(zhì)塑性變形過程包括位錯滑移、位錯攀移、動態(tài)恢復(fù)與動態(tài)重結(jié)晶作用過程。位錯滑移指具有一定結(jié)晶學(xué)方向的位錯沿著特殊晶面和晶軸方向移動(包括沿任意結(jié)晶學(xué)方向的位錯平移和沿特定結(jié)晶學(xué)方向的雙晶滑移)。位錯沿著垂直于滑移面方向上的運動稱為位錯攀移。位錯滑移與位錯攀移同時發(fā)生的綜合作用過程為位錯蠕變。受應(yīng)變礦物晶體內(nèi)部的位錯，通過位錯蠕變等過程排列、組合，總體趨勢向著使晶體具有低內(nèi)能結(jié)構(gòu)發(fā)展，產(chǎn)生晶內(nèi)位錯的低能構(gòu)形，這種過程稱為動態(tài)恢復(fù)作用。隨著動態(tài)恢復(fù)作用發(fā)展，晶內(nèi)位錯逐漸消失，位錯密度減小并伴隨出現(xiàn)與原變形晶體結(jié)晶方位有顯著差異的新晶體顆粒，稱為動態(tài)重結(jié)晶作用。 晶質(zhì)塑性是一種溫度和壓力比較高的條件下出現(xiàn)的巖石韌性變形機(jī)制，是地殼中、深部層次巖石變形的基本過程。受晶質(zhì)塑性變形的巖石，具有特殊的變形構(gòu)造與微構(gòu)造組合，并形成典型構(gòu)造巖-糜棱狀巖石(詳見第二章第七節(jié))。 顆粒邊界滑移與巖石的超塑性 巖石可以獲得很高的應(yīng)變而不發(fā)育形態(tài)或晶格優(yōu)選組構(gòu)。巖石的這種特點稱為超塑性，顆粒邊界滑移(而非晶內(nèi)變形)是超塑性變形的主導(dǎo)變形機(jī)制。巖石的超塑性出現(xiàn)在某些特殊條件下，包括極細(xì)粒巖石結(jié)構(gòu)、相對高溫條件(T/Tm>0.5, Tm為變形礦物的熔點溫度)、較低的應(yīng)力和應(yīng)變速率。超塑性在許多地殼中深層次的韌性剪切帶的發(fā)育中扮演了重要的角色，顆粒邊界滑移是糜棱巖形成與演化過程的一種重要機(jī)制。 第二節(jié)、巖石的成層性與層狀構(gòu)造 成層性是沉積巖、火山巖和變質(zhì)巖共有的特點。當(dāng)然，在不同成因類型的巖石中，巖石成層性的組成、結(jié)構(gòu)與成因有著顯著的差異。對于沉積巖與火山巖的成層性，一般認(rèn)為是巖石沉積、成巖過程中產(chǎn)生的主要構(gòu)造型式，稱之為原生構(gòu)造;而變質(zhì)巖的成層性，不僅與原巖的成層性(變質(zhì)沉積巖和變質(zhì)火山巖)有關(guān)，而且常常與后期變形-變質(zhì)作用具有密切的成因聯(lián)系。這種成層性及相關(guān)的構(gòu)造型式稱為次生構(gòu)造。即使不同類型巖石中的成層性具有很大差別，但是它們的幾何表示卻一致，與本章第四節(jié)將要討論的斷層與節(jié)理構(gòu)造等都可以用幾何學(xué)中的平面表示。本章主要討論沉積巖的成層性，關(guān)于火山巖和變質(zhì)巖的成層性及其構(gòu)造特點將分別在本章第五節(jié)、第六節(jié)討論。 一、巖石的成層性與原生構(gòu)造 沉積巖是地殼巖石成層性表現(xiàn)最為特征的巖石類型，它主要由巖石層理與層面的存在表現(xiàn)出來層面是限定巖性層的上、下界面，下界面稱為底面，形成在先，上界面稱為頂面，形成在后。 沉積巖層的原生構(gòu)造主要包括層理構(gòu)造、層面構(gòu)造和生物遺跡等。層理構(gòu)造是沉積巖中最常見的原生構(gòu)造，它是通過巖石成分、結(jié)構(gòu)、構(gòu)造和顏色在剖面上的突然變化或漸變所顯示出來的一種成層性構(gòu)造。層面構(gòu)造指在層面上出現(xiàn)的一些同沉積構(gòu)造現(xiàn)象，其中包括波痕、泥裂和雨痕等。 按照層理的形態(tài)，可以將層理構(gòu)造分為：平行層理(平行狀)、波狀層理(波浪狀)和斜層理或交錯層理(與層面斜交)。對于層理的識別，巖石成分、結(jié)構(gòu)和構(gòu)造的變化以及巖層層面上原生構(gòu)造的存在(波痕、底面印模等)都是最直接的標(biāo)志。巖石化學(xué)成分與地球化學(xué)示蹤計的變化在某些條件下也具有重要意義。 二、利用層理構(gòu)造和層面構(gòu)造確定巖層的頂面和底面 正確地鑒別層理構(gòu)造和層面構(gòu)造是地質(zhì)構(gòu)造研究的基礎(chǔ)，也是恢復(fù)和研究區(qū)域構(gòu)造格架所必須的，尤其在化石缺少的巖層內(nèi)，層理構(gòu)造和層面構(gòu)造的意義就更加顯著。它們可以用來鑒別巖層頂面和底面，或判斷巖層的新老順序。最主要的層理構(gòu)造和層面構(gòu)造包括斜層理、粒級層理、波痕、泥裂、雨痕以及印模和沖刷痕跡等。
Fig. 2-2-1 Cross-bedding and younging direction (from Billings, 1972) A-頂面在左邊正常層序;B-巖層直立，頂面在右邊;C-頂面在右邊，巖層倒轉(zhuǎn) 斜層理 沉積巖層的微細(xì)層與層系界面(或主層面)相交表現(xiàn)出的一種構(gòu)造(圖2-2-1)。斜層理在水成和風(fēng)成的碎屑沉積中都可形成。斜層理的表現(xiàn)形式較多，如單向斜層理和交錯層理等。利用斜層理中的細(xì)層和層系界面的關(guān)系可以確定巖層的頂面和底面。在斜層理中，細(xì)層撒開一端指向巖層的頂面，收斂一端指向巖層的底面。
Fig.2-2-2 Graded bedding (from Dennis, 1987) 粒級層理或遞變層理 組成巖層的碎屑顆粒在巖層垂直方向上顆粒粒度呈韻律變化。正常粒級層理從底面到頂面的粒度由粗漸細(xì)，根據(jù)這種變化規(guī)律確定頂面和底面(圖2-2-2)。粒級層理普遍出現(xiàn)在各種類型的沉積巖和火山沉積巖中，如砂巖、碎屑灰?guī)r、凝灰?guī)r等。其中以砂巖的粒級層理最清晰。 波痕 波浪沖擊在巖層面上保留下來的波狀形態(tài)。常見兩種基本類型：流動波痕和浪成波痕。流動波痕在橫剖面中是不對稱型的，而浪成波痕是對稱型的(圖2-2-3)。后者由尖棱狀波峰和圓弧狀波谷組成，用它能夠確定巖層頂、底面，波峰指向頂面，波谷指向底面。
Fig. 2-2-3 Symetrical ripple marks 泥裂 或干裂 粘土巖、泥質(zhì)粉沙巖、泥灰?guī)r等細(xì)粒沉積物露出水面并經(jīng)灼曬干而發(fā)生收縮和裂開形成與層面垂直的裂隙，裂隙組合呈多邊形狀。泥裂及其中的充填物一般上寬下窄，可用以判定巖層的頂面和底面。泥裂變窄的尖端指向巖層底面，開口端指向頂面。 雨痕、冰雹印痕 雨點或冰雹顆粒落在松軟的泥質(zhì)沉積物上，沖擊出近圓形的凹坑，后被沉積物充填并呈半圓形突起。根據(jù)雨痕和冰雹印痕所保存的凹坑和半圓形突起可以確定巖層的頂面和底面。 古生物化石保存 古動物和古植物的生長狀態(tài)及其死亡后在巖層中的保存狀態(tài)具有一定的規(guī)律。例如疊層石由一些圓錐形或圓拱形的薄層疊置而成，圓錐形或圓拱形在橫剖面上向上指向巖層的頂面(圖2-2-4)。
Fig. 2-2-4 The growth direction of stromatolites(from Sun, 1986) 瓣鰓類和腕足類化石的外殼，在水流中最穩(wěn)定的保存狀態(tài)是凸出外殼朝上?？梢愿鶕?jù)保存完好的化石凸面朝上為頂面的這種規(guī)律判定巖層頂面和底面。古植物的根須是向下生長的，所以根據(jù)古植物化石根須分布狀態(tài)也可以鑒定巖層的頂面和底面。 三、巖石成層性的幾何學(xué)表示(產(chǎn)狀) 巖石的成層性(層理)，在幾何學(xué)上可以稱其為平面。因此，可以用一定的幾何方位或幾何形態(tài)表示。應(yīng)用地理方位對巖石成層性的三維空間表示稱為巖層的產(chǎn)狀。巖石的產(chǎn)狀可以是沉積過程中產(chǎn)生的(原始產(chǎn)狀)，或是經(jīng)過后期變動改造過的次生產(chǎn)狀。 (一)巖層原始產(chǎn)狀 沉積巖層和火山巖層，由于具有發(fā)育不同程度的層理構(gòu)造，可以反映出沉積物在沉積作用過程中所處的構(gòu)造環(huán)境。這些還保持著沉積作用時形成的巖層產(chǎn)狀叫原始產(chǎn)狀。原始產(chǎn)狀大致是水平的，因為沉積物基本平行沉積盆地底面，成巖之后基本近于水平狀態(tài)。但是由于沉積盆地古地形差異，在盆地邊緣、島嶼周圍、水下潛山周圍的沉積巖層表現(xiàn)出局部傾斜狀態(tài)，叫原始傾斜(圖2-2-5)。原始傾斜在海相和陸相沉積巖中都存在，在陸相巖層中更為明顯。 (二)水平巖層的特征 沉積巖層層面為水平狀態(tài)的巖層稱水平巖層，一般認(rèn)為水平巖層傾角小于5°。水平巖層的同一層面海拔高度基本一致。
Fig. 2-2-5 Primary tilting of sedimentary rocks ?、?-海面;②--波浪作用基準(zhǔn)面 正常的水平巖層(沒有發(fā)生倒轉(zhuǎn))具有以下特征： 1. 地質(zhì)時代較新的巖層位于較老的巖層之上。因此 ，當(dāng)?shù)乇砬懈钶p微時，地表只出露最新巖層;在地形切割較深的地區(qū)，自山谷至山頂，水平巖層在剖面上，低處出露的巖層時代老，高處出露的巖層時代新。 2.水平巖層的出露和分布狀態(tài)受地形控制。水平巖層的出露界線隨著地形等高線彎曲而彎曲。在地形地質(zhì)圖上，水平巖層的地質(zhì)界限與地形等高線平行或重合。地形上相同高度的地方，巖層時代相同，露頭分布呈孤島狀，地形切割比較深時巖層出露形態(tài)呈云朵狀。 3.水平巖層上、下層面出露界線之間的水平距離的變化，受巖層的厚度和地形坡度的影響。如果巖層厚度一致，地形緩露頭寬度就大;地形陡露頭寬度就窄。如果地形坡度一致，巖層厚度大露頭寬度就大;而厚度小露頭寬度就小。 4.水平巖層的厚度就是該巖層上下層面的高差。 (二)傾斜巖層產(chǎn)狀要素及其測定方法 受地殼運動影響，水平巖層會受到變形而產(chǎn)狀發(fā)生改變，形成了與水平面有一定交角并朝一個方向傾斜的巖層，稱傾斜巖層。
Fig. 2-2-6 The components of attidude of bedding 傾斜巖層常常不是單獨的構(gòu)造形態(tài)，往往是某種構(gòu)造的一部分，褶皺的一翼、斷層的一盤、巖層受地殼差異升降運動的影響以及巖漿活動引起上覆巖層的傾斜等。如果在一個地區(qū)一組巖層向同一方向傾斜、而且傾角大致相同，稱為單斜構(gòu)造。傾斜巖層產(chǎn)狀用產(chǎn)狀要素來表示。產(chǎn)狀要素包括巖層的走向、傾向和傾角(圖2-2-6)。 走向：傾斜巖層的巖層面與任一水平面相交的線(或同一巖層面相同高度的兩點連線)稱為走向線。走向線所指的地理方位角稱巖層的走向。巖層的走向表示該巖層空間延展的方向。 傾向：沿著巖層面傾斜方向向下引出垂直走向線的直線，稱傾斜線。傾斜線在水平面的投影地理方位叫傾向。如果巖層面上所引的任一直線不與走向線垂直，則稱假傾斜線或視傾斜線。視傾斜線在水平面上的投影叫視傾向。傾向只有一個而視傾向有無數(shù)個。 傾角：巖層面上的傾斜線與其在水平面上投影線之間夾角或?qū)用媾c水平面最大銳角叫巖層傾角。視傾斜線與其水平投影線的夾角為視傾角或假傾角，視傾角小于真傾角，且有無數(shù)個。 產(chǎn)狀要素不僅僅適用于巖層的產(chǎn)狀，凡是面狀構(gòu)造，諸如節(jié)理面、斷層面、不整合面、片理和劈理面、巖體與圍巖的接觸面等都可用產(chǎn)狀要素表示它們的產(chǎn)狀。 產(chǎn)狀要素的測定有直接的和間接的測定方法。在野外可以用地質(zhì)羅盤直接在面狀構(gòu)造上測得;也可以在地形地質(zhì)圖上用作圖方法求得，或利用鉆孔資料，用三點法求產(chǎn)狀;還可以根據(jù)視傾斜用正投影法和赤平投影法求得。 產(chǎn)狀要素的表示方法主要有兩種，數(shù)字法和符號法。 數(shù)字法以羅盤的刻度指示的地理方位表示產(chǎn)狀要素?？梢杂孟笙藿腔蚍轿唤潜硎尽?象限角：以北(N，0°)或南(S，180°)為準(zhǔn)，用三個基本要素表示，即走向、傾角和傾斜象限。如N25°E/30°NW表示走向北偏東25°，傾角30°，傾向NW。 方位角：只用傾向和傾角表示，如25°∠30°，傾向北偏東25°，傾角30°。 用符號表示產(chǎn)狀要素，一般是在繪制地質(zhì)圖或構(gòu)造圖時表示面狀構(gòu)造的產(chǎn)狀。不同性質(zhì)的面狀構(gòu)造所采用的符號將有所不同。 傾斜巖層的出露特點及其在地形地質(zhì)圖上的表現(xiàn)與水平巖層明顯不同： 傾斜巖層在野外出露和地質(zhì)圖上呈條帶狀分布。在地形地質(zhì)圖上，巖層地質(zhì)界線切割地形等高線。 未倒轉(zhuǎn)傾斜巖層，順著巖層的傾向方向，由老到新依次排列。傾斜巖層出露的形態(tài)既受巖層產(chǎn)狀影響，又與地形的起伏特點有關(guān)。 地形、巖層厚度和地形的坡度、坡向都直接影響著傾斜巖層在地表出露的寬度。 傾斜巖層與傾斜巖層之間界面的露頭形態(tài)受巖層產(chǎn)狀和地形兩者關(guān)系的影響。水平巖層、傾斜巖層和直立巖層的露頭形態(tài)同樣有很大的差別。 水平巖層露頭形態(tài)：在地形地質(zhì)圖上，水平巖層的露頭形態(tài)完全受地形影響，地質(zhì)界線與地形等高線平行或重合(圖2-2-7I); 直立巖層的露頭形態(tài)：地質(zhì)界線則是直線分布，不受地形的影響(圖2-2-7II)。
Fig. 2-2-7 The outcrop patterns of horizontal, vertical and inclined bedding 傾斜巖層露頭形態(tài)：巖層界線與地形等高線相交，對于地形與巖層之間的不同產(chǎn)狀關(guān)系表現(xiàn)出不同的“V”字形形態(tài)，稱“V”字形法則(圖2-2-7Ⅲ)。主要有三種基本情況(圖2-2-8)： 巖層傾向與地面坡向相反時，巖層界線與地形等高線的彎曲方向相同，稱“相反相同”，但是巖層界線的曲率比地形等高線的曲率要小。巖層界線表現(xiàn)出的“V”字形尖端在溝谷處指向上坡，而在山梁處指向下坡(圖2-2-8a)。 巖層傾向與地面坡向相同時，巖層界線與地形等高線的彎曲方向有兩種情況。 1)巖層的傾角大于地面坡度角，巖層露頭界線與地形等高線呈相反方向彎曲，稱“相同相反”。巖層界線表現(xiàn)出的“V”字形尖端在溝谷處指向下坡，而在山梁處則指向上坡(圖2-2-8b); 2)巖層傾角小于地面坡度角，巖層界線與地形等高線的彎曲方向相同，但是巖層界線的曲率比地形等高線的曲率要大。巖層界線出現(xiàn)的“V”字形尖端在溝谷處指向上坡，而在山梁處則指向下坡(圖2-2-8c)。 巖層與地形的關(guān)系所表現(xiàn)出的地質(zhì)界線與地形等高線的彎曲情況表現(xiàn)出的“V”字形法則，適于所有面狀構(gòu)造，包括傾斜巖層、斷層面、不整和面和巖體與圍巖接觸面等。 四、巖層、巖體的接觸關(guān)系 地殼的運動與演化是地球科學(xué)研究的一個重要課題。而地殼的運動與演化在巖層、巖體的接觸關(guān)系上有著直接的反映。通過新老巖層之間或巖漿侵入體與圍巖之間在空間上的接觸形式和在時間上的演化過程，把地殼運動直接記錄下來。地殼運動的復(fù)雜性，反映為巖層、巖體間不同類型的接觸關(guān)系。 巖層的接觸關(guān)系包括巖層間的整合接觸、平行不整合接觸和角度不整合接觸;巖體與圍巖間的侵入接觸和沉積接觸。
Fig. 2-2-8 The “V” type outcrop patterns of inclined bedding (一) 巖層的接觸關(guān)系 整合接觸關(guān)系 連續(xù)堆積的沉積物成巖后表現(xiàn)為新老巖層連續(xù)無間斷、上下巖層彼此平行疊置(圖2-2-9a)，巖層的這種接觸關(guān)系稱為整合接觸關(guān)系。它是在沉積盆地相對穩(wěn)定下降或穩(wěn)定上升時的無間斷沉積，反映了地殼運動處于相對穩(wěn)定上升或下降的過程。 巖層整合接觸關(guān)系具有下列特征： 1. 一套巖層，各巖層之間在空間排列是相互平行的，新老巖層的產(chǎn)狀是一致的。 2. 新老巖層在沉積層序上是連續(xù)的，沒有間斷面。 3. 由于沉積層序上是連續(xù)的，所以反映在沉積巖性和巖相變化是遞變的，巖層中所含化石也是逐漸變化的。 平行不整合接觸關(guān)系 平行不整合或稱假整合(圖2-2-9b)。上下兩套巖層之間在空間上是平行排列的，產(chǎn)狀一致，但它們之間缺失一些時代的巖層，說明經(jīng)歷過一定時間的沉積間斷，或經(jīng)受過一定時期的風(fēng)化剝蝕作用后，再下降接受沉積的過程。 這樣兩套巖層的接觸面稱為平行不整合面。不整合面以上的地層稱“上覆地層”，以下的地層稱“下伏地層”。平行不整合的存在說明地殼運動是一種總體沉降—抬升—沉降的演化過程。
Fig. 2-2-9 The contact relationships between different rock units a-整合;b-平行不整合;c-角度不整合 平行不整合接觸的特征： 1. 不整合面上下的巖層彼此平行排列，巖層產(chǎn)狀一致。 2. 底礫巖、古風(fēng)化殼以及風(fēng)化殘余型礦床，如褐鐵礦、鋁土礦或磷礦等是不整合存在的直接標(biāo)志。不整合面上的沉積物成分常常與下伏地層的成分有關(guān)。 3. 不整合面上下的兩套巖層在巖性和巖相以及所含化石的演化上都是截然不同的、是突變的，反映了因長時間的沉積間斷而造成的部分地層缺失與上下兩套巖層之間沉積環(huán)境的變化。 角度不整和接觸關(guān)系 角度不整合接觸關(guān)系簡稱不整合(圖2-2-9c)。時代較新的巖層以一定的角度覆蓋在不同時代或同一時代不同層位的老巖層之上，上覆巖層與下伏巖層之間具有明顯的沉積間斷與生物演化不連續(xù)性，不整合面上下兩套巖層的接觸關(guān)系稱角度不整合。角度不整合是區(qū)域性造山運動的結(jié)果，基本演化過程包括：沉積盆地下降接受沉積，成巖后發(fā)生地殼變形，出現(xiàn)褶皺、斷裂，甚至有巖漿活動或變質(zhì)作用并隆起上升，原水平巖層多數(shù)變形為傾斜巖層，同時，隆起的傾斜巖層遭受風(fēng)化剝蝕，之后再下降接受沉積。地殼運動發(fā)生的時間基本上可以用上下兩套地層之間的地質(zhì)時代為基本判別準(zhǔn)則。 角度不整合具有以下特征： 1. 不整合面上下新老巖層之間產(chǎn)狀明顯不同，兩者呈一定交角接觸，在地形地質(zhì)圖上，不整合面以上新巖層的地質(zhì)界線與下伏不同時代層位地質(zhì)界線相交截; 2. 不整合面上下的新老巖層之間缺少一定時期的地層，存在沉積間斷。不整合面上常發(fā)育有底礫巖和風(fēng)化殘余礦產(chǎn)。 3. 由于新老兩套巖層之間存在長時期的風(fēng)化剝蝕和沉積間斷，在不整合面上、下的新老巖層的巖性、巖相及古生物演化上都截然不同。 4. 不整合面以下老巖層的構(gòu)造(褶皺、斷裂等)常常比上覆新巖層相對強(qiáng)烈且復(fù)雜，巖漿活動和變質(zhì)作用也具有類似的特點。 造山運動、造陸運動以及巖層接觸關(guān)系的地質(zhì)意義 大規(guī)模強(qiáng)烈褶皺運動(實際上還包括和那些強(qiáng)烈褶皺密切聯(lián)系的各種斷裂)屬造山運動。造山運動常常形成褶皺山系，是短期的劇烈運動，它的各個組成序幕活動時期比較短促;廣大區(qū)域的隆起運動為造陸運動。造陸運動常常構(gòu)成大規(guī)模的陸臺，是長期緩慢運動，它大都發(fā)生在兩場強(qiáng)烈造山運動之間，但也可能和一場強(qiáng)烈造山運動同時發(fā)生，后者有時稱為準(zhǔn)造山運動或等同造山運動。 在造山運動過程中，造山作用之前形成的地層系統(tǒng)往往經(jīng)歷了強(qiáng)烈變形作用(褶皺作用、斷裂作用)、巖漿作用和變質(zhì)作用改造，同時經(jīng)歷了區(qū)域性或局部性構(gòu)造抬升作用，從而產(chǎn)生了具有不同產(chǎn)狀的大規(guī)模傾斜巖層系統(tǒng)。造山作用之后的進(jìn)一步沉降與堆積作用形成了典型的角度不整合。相應(yīng)地，在造陸運動過程中，地殼主要經(jīng)歷了區(qū)域性抬升和沉降作用，造陸運動前與后形成的地層之間，并未表現(xiàn)出很大的地層產(chǎn)狀變化，為此而形成了平行不整合或者整合地層系統(tǒng)。由此可見，角度不整合可以說是造山運動的具體表現(xiàn)，而整合與平行不整合則反應(yīng)了區(qū)域造陸運動的特點。因此可以利用角度不整合與平行不整合構(gòu)造的存在分析區(qū)域地殼運動的性質(zhì)、特點、形成時間與演化規(guī)律。 (二) 巖體與圍巖的接觸關(guān)系 深成侵入巖體與圍巖之間的接觸關(guān)系是構(gòu)造地質(zhì)學(xué)研究的一個重要方面。根據(jù)巖體與圍巖形成的先后順序可以識別出兩種基本類型：侵入接觸關(guān)系和沉積接觸關(guān)系。
Fig. 2-2-10 Intrusive contact between intrusions and their country rocks (from Sun et al., 1986) 1- 大理巖;2-白云質(zhì)大理巖;3-花崗閃長巖;4-硅化花崗長巖;5-花崗巖;6-礦體 侵入接觸關(guān)系 巖漿巖體形成晚于圍巖，表現(xiàn)出典型的侵入接觸現(xiàn)象。巖體與圍巖接觸的部位稱為接觸帶，接觸帶靠近巖體一側(cè)為內(nèi)接觸帶，靠近圍巖一側(cè)為外接觸帶。在內(nèi)、外接觸帶上，侵入接觸關(guān)系表現(xiàn)出(圖2-2-10)： 1)塊狀巖體切穿圍巖巖層，包括巖層層理、層面和各種圍巖構(gòu)造，當(dāng)然，某些順層侵入巖體也常常表現(xiàn)出順層性; 2)從巖體中心向接觸帶，巖體內(nèi)表現(xiàn)出顯著相帶分布，巖體巖石成分、結(jié)構(gòu)和構(gòu)造等有規(guī)律地變化。在巖體內(nèi)接觸帶發(fā)育有冷凝邊，是巖體快速冷凝結(jié)晶的結(jié)果; 3)外接觸帶圍巖常常受到熾熱巖體烘烤加熱而發(fā)育有烘烤邊和接觸變質(zhì)帶或礦化蝕變現(xiàn)象，接觸變質(zhì)帶表現(xiàn)出暈圈狀分布;< |
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