地殼不同構(gòu)造層次巖石變形機(jī)制及其構(gòu)造巖類(lèi)型*

劉正宏 陳煜嵩 賈振楊 俆仲元 李剛 李文慶

1. 吉林大學(xué)地球科學(xué)學(xué)院，長(zhǎng)春 1300612. 自然資源部東北亞礦產(chǎn)資源評(píng)價(jià)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，長(zhǎng)春 130061

構(gòu)造巖(tectonite)也稱為動(dòng)力變質(zhì)巖，是發(fā)育在地殼高應(yīng)變帶內(nèi)由變形作用、變質(zhì)作用和流體作用共同作用形成的一種與原巖組構(gòu)、礦物成分完全不同的新類(lèi)型巖石。其形成與地殼構(gòu)造變形息息相關(guān)，記錄構(gòu)造演化過(guò)程中的重要信息，為重建地殼構(gòu)造演化歷史過(guò)程提供最直接證據(jù)，所以構(gòu)造巖成因與分類(lèi)是構(gòu)造地質(zhì)學(xué)領(lǐng)域中最基礎(chǔ)的地質(zhì)問(wèn)題。

自從Lapworth (1885)描述來(lái)自蘇格蘭西北部Moine逆沖斷層的糜棱巖以來(lái)，對(duì)與斷層有關(guān)的構(gòu)造巖分類(lèi)提出兩種不同劃分方案：一類(lèi)是以巖石學(xué)描述為主的結(jié)構(gòu)分類(lèi)方案(Bell and Etheridge, 1973; Sibson, 1977a; Whiteetal., 1980; Marshak and Mitra, 1988; 鐘增球, 1994; Woodcock and Mort, 2008)；另一類(lèi)是成因機(jī)制分類(lèi)方案(Takagietal., 1982; Wiseetal., 1984; Heitzmann, 1985; Marshak and Mitra, 1988)。其中最有影響的結(jié)構(gòu)分類(lèi)方案是Sibson (1977a)提出的分類(lèi)方案(圖1)，以是否固結(jié)和葉理化為判別標(biāo)志，將未固結(jié)的斷層巖劃分為斷層角礫巖和斷層泥；固結(jié)的斷層巖劃分為隨機(jī)組構(gòu)碎裂巖和葉理化糜棱巖。依據(jù)基質(zhì)性質(zhì)、含量將碎裂巖進(jìn)一步劃分為假玄武玻璃(基質(zhì)主要為玻璃質(zhì))；角礫巖類(lèi)(基質(zhì)含量<10%，碎塊>5mm為壓碎角礫巖，碎塊在1～5mm為細(xì)壓碎角礫巖，碎塊<1mm為壓碎微角礫巖)；初碎裂巖(基質(zhì)含量10%～50%)；碎裂巖(基質(zhì)含量50%～90%)和超碎裂巖(基質(zhì)含量>90%)。依據(jù)礦物晶體粒度生長(zhǎng)還是減小、基質(zhì)含量將葉理化糜棱巖劃分為初糜棱巖(基質(zhì)含量10%～50%)、糜棱巖(基質(zhì)含量50%～90%)、超糜棱巖(基質(zhì)含量>90%)和變晶糜棱巖(以晶體顆粒生長(zhǎng)為主)。Sibson分類(lèi)方案中把非葉理化作為碎裂巖鑒定主要標(biāo)志，但是近年來(lái)研究已經(jīng)證明在地殼上部脆性構(gòu)造變形域中也可以產(chǎn)生強(qiáng)烈葉理化碎裂巖(Chesteretal., 1985; Lin, 1999, 2001)。另外，對(duì)碎裂巖中碎斑、基質(zhì)和膠結(jié)物的粒度、含量沒(méi)有明確標(biāo)準(zhǔn)，在野外難以識(shí)別與劃分。

圖1 Sibson (1997a)斷層巖石結(jié)構(gòu)分類(lèi)圖表

其他一些學(xué)者認(rèn)為結(jié)構(gòu)分類(lèi)方案存在很大缺陷，不能包含所有的構(gòu)造巖類(lèi)型，所以提出了成因分類(lèi)方案(Takagietal., 1982; Wiseetal., 1984; Schmid and Handy, 1991)。成因分類(lèi)方案不僅能對(duì)構(gòu)造巖進(jìn)行分類(lèi)命名，而且能反映構(gòu)造巖的形成機(jī)制和變形條件，且隨著新技術(shù)與新方法應(yīng)用，對(duì)天然和實(shí)驗(yàn)變形巖石可以開(kāi)展深入研究。Wiseetal. (1984)提出最具代表性的成因分類(lèi)方案(圖2)，依據(jù)應(yīng)變速率和恢復(fù)速率之間關(guān)系，將斷層構(gòu)造巖劃分為碎裂巖類(lèi)、糜棱巖類(lèi)和變質(zhì)巖類(lèi)。這個(gè)分類(lèi)方案基本上概況了地殼不同層次上各種類(lèi)型的構(gòu)造巖，但是要揭示構(gòu)造巖的成因，還需要對(duì)礦物的變形行為和顯微組構(gòu)特征及變形機(jī)制等進(jìn)行深入的研究，這對(duì)多數(shù)野外地質(zhì)工作者來(lái)說(shuō)并非易事，成因分類(lèi)方案實(shí)際應(yīng)用性不強(qiáng)。

圖2 斷層構(gòu)造巖分類(lèi)圖解(據(jù)Wise et al., 1984)

目前存在多種構(gòu)造巖分類(lèi)與命名方案，彼此之間既有共同之點(diǎn)，又有獨(dú)創(chuàng)之處，相互滲透與借用，名稱術(shù)語(yǔ)應(yīng)用相當(dāng)混亂，很多并不適合于野外的實(shí)際工作。存在的主要問(wèn)題包括：(1)碎裂巖系列分類(lèi)識(shí)別標(biāo)志不明顯，碎斑、基質(zhì)和膠結(jié)物沒(méi)有明確定義，其粒度、含量沒(méi)有明確標(biāo)準(zhǔn)，野外工作不易識(shí)別；(2)穈棱巖系列主要以基質(zhì)與殘斑含量為標(biāo)志，沒(méi)有考慮新礦物形成和結(jié)晶生長(zhǎng)因素，比如原來(lái)粉砂巖和泥質(zhì)巖石經(jīng)過(guò)構(gòu)造作用，同構(gòu)造新生礦物形成，礦物粒度增大，不存在殘斑與基質(zhì)之分；(3)地殼深部構(gòu)造層次高溫、高壓環(huán)境中，存在廣泛深熔作用，巖石不是單一固相，而是固相與熔體共存雙相體系，巖石礦物變形機(jī)制以高溫?cái)U(kuò)散蠕變、超塑性流動(dòng)和新礦物化作用為主，變形礦物粒度沒(méi)有明顯減小。

構(gòu)造巖的分類(lèi)最好還是基于巖石的組成、結(jié)構(gòu)或構(gòu)造等巖相學(xué)標(biāo)志，結(jié)合變形實(shí)驗(yàn)或理論研究的一些成果加以比較，找出合理的判別準(zhǔn)則，從而對(duì)構(gòu)造巖進(jìn)行合理的分類(lèi)命名。此外，構(gòu)造巖是地殼高應(yīng)變帶內(nèi)由各種類(lèi)型巖石的流變產(chǎn)物，其形成演化受巖石變形機(jī)制、應(yīng)變速率、物質(zhì)成分、流體、溫度、壓力等物理化學(xué)因素所控制。

本文對(duì)近幾十年來(lái)不同構(gòu)造層次條件下礦物、巖石的天然變形機(jī)制與巖石流變學(xué)研究成果，以及構(gòu)造巖分類(lèi)、特征及形成機(jī)制方面的進(jìn)展進(jìn)行了系統(tǒng)的總結(jié)與分析，修改完善了構(gòu)造巖分類(lèi)與命名方案，探討了構(gòu)造巖形成與地殼不同構(gòu)造層次巖石流變機(jī)制的耦合關(guān)系。

1 構(gòu)造巖分類(lèi)與識(shí)別標(biāo)志

在巖石分類(lèi)中將構(gòu)造巖劃歸為變質(zhì)巖大類(lèi)，但是與傳統(tǒng)變質(zhì)巖不同的是應(yīng)變強(qiáng)烈，發(fā)育各種不同類(lèi)型的變形組構(gòu)和S-L組構(gòu)，其形成受變形機(jī)制、應(yīng)變速率、物質(zhì)成分、流體、溫壓條件等因素控制。地殼不同構(gòu)造層次上物質(zhì)成分、物理化學(xué)條件和變形機(jī)制明顯不同，形成了不同類(lèi)型的構(gòu)造巖。上部地殼層次為彈性摩擦域，巖石以脆性變形機(jī)制為主；中深部構(gòu)造層次是準(zhǔn)塑性構(gòu)造域，巖石以晶質(zhì)塑性流變機(jī)制為主，并伴隨有變質(zhì)作用和深熔作用，廣泛發(fā)育同構(gòu)造新生礦物。所以本文提出的構(gòu)造巖分類(lèi)方案主要依據(jù)變形機(jī)制、物質(zhì)組成與組構(gòu)等標(biāo)志，同時(shí)考慮一些名詞沿用，盡量使得分類(lèi)方案適用，易于野外地質(zhì)人員識(shí)別辨認(rèn)。依據(jù)變形機(jī)制將構(gòu)造巖劃分為碎裂巖系列和變質(zhì)構(gòu)造巖系列，依據(jù)其結(jié)構(gòu)與組構(gòu)特征，對(duì)每一個(gè)系列又進(jìn)行了進(jìn)一步的分類(lèi)(表1、表2)。

1.1 碎裂巖系

碎裂巖系是上部地殼脆性變形產(chǎn)物已經(jīng)得到公認(rèn)(Sibson, 1977a; Wiseetal., 1984)，是由瞬間摩擦滑移斷層作用形成的巖石，形成于溫度低于300℃環(huán)境中。前人依據(jù)固結(jié)與否，以及基質(zhì)含量，劃分為未固結(jié)斷層泥、斷層角礫巖，固結(jié)的假玄武玻璃、碎裂角礫巖、初碎裂巖、碎裂巖和超碎裂巖(Sibson, 1977a)，以不發(fā)育葉理隨機(jī)組構(gòu)為特征(Sibson, 1977a; Wiseetal., 1984)。然而，在過(guò)去的十年中，類(lèi)似于糜棱巖的葉理化斷層巖在碎裂巖中也得到了承認(rèn)，如斷層泥(Chesteretal., 1985; Chester and Logan, 1987; Evans, 1988; Takagi and Kobayashi, 1996; Lin, 1996, 1997a; Lin and Uda, 1996)和碎裂巖(Kanaorietal., 1991; Tanaka, 1992; Lin, 1996, 1997b, 1999, 2001)。此外，對(duì)斷層角礫巖缺乏初始固結(jié)標(biāo)準(zhǔn)(Higgins, 1971; Sibson, 1977a)也造成了一些困難，一些構(gòu)造角礫可能保留初始固結(jié)，很多構(gòu)造巖固結(jié)可能是同構(gòu)造流體將其固結(jié)，也可能是后期地質(zhì)作用造成其固結(jié)，所以將固結(jié)與否作為分類(lèi)標(biāo)志不適合，本次分類(lèi)不考慮其固結(jié)與否。

表2 變質(zhì)構(gòu)造巖分類(lèi)命名表

依據(jù)目前研究結(jié)果，碎裂巖系主要由碎斑、碎裂基質(zhì)(碎基)、膠結(jié)物、摩擦熔體和新生黏土礦物組成。碎斑是由應(yīng)力作用使巖石破碎產(chǎn)生的，也可能是水壓破裂或者由流體隱爆形成(稱為熱液角礫巖)(Clark and James, 2003)的粒度相對(duì)粗大碎塊。碎裂基質(zhì)是由原巖碎裂成更細(xì)小碎裂物質(zhì)，粒度小于2mm。膠結(jié)物為同構(gòu)造活動(dòng)流體中化學(xué)沉淀物，主要為硅質(zhì)和鈣質(zhì)結(jié)晶礦物或者非晶質(zhì)物質(zhì)。新生黏土礦物主要為高嶺土、蒙脫石、伊利石為主，以及綠泥石和絹云母等。

碎斑與碎基粒度劃分標(biāo)準(zhǔn)一直沒(méi)有統(tǒng)一意見(jiàn)，Spry (1969)給出構(gòu)造角礫大于5mm，細(xì)角礫巖是1～5mm，微角礫巖小于1mm，而Killick (2003)認(rèn)為斷層角礫粒度大于0.5mm。有些研究者認(rèn)為所有角礫，包括斷層角礫，其粒度大于2mm(Laznicka, 1988; 宋鴻林, 1986; Woodcock and Mort, 2008)，所以本文采用2mm作為碎斑與碎基劃分標(biāo)志。依據(jù)碎裂巖系列巖石組成、結(jié)構(gòu)，考慮前人術(shù)語(yǔ)繼承，符合巖石結(jié)構(gòu)分類(lèi)理念，依據(jù)碎斑與基質(zhì)(包括膠結(jié)物、新生礦物)含量、是否發(fā)育葉理，對(duì)碎裂巖系列分類(lèi)與命名進(jìn)行重新修改與劃分。碎斑與碎基劃分標(biāo)志為2mm，如果基質(zhì)(碎基+膠結(jié)物)含量小于30%為碎裂巖化巖石，依據(jù)基質(zhì)含量可以進(jìn)一步劃分為碎裂化巖石和碎裂巖。如果基質(zhì)含量大于30%為斷層角礫巖，基質(zhì)含量在30%～50%為粗角礫巖，基質(zhì)含量在50%～90%為細(xì)斷層角礫巖。如果碎斑含量小于10%，碎裂基質(zhì)粒度在2～0.1mm，稱為微角礫巖。碎裂基質(zhì)粒度小于0.1mm，稱為超碎裂巖。碎斑含量小于10%，基質(zhì)主要由新生粘土礦物稱為斷層泥，如果基質(zhì)由玻璃質(zhì)熔體組成為假玄武玻璃(地震巖)。

(1)碎裂巖，分布在斷層帶周?chē)扑閹е?，主要有碎斑組成，基質(zhì)含量小于30%。碎斑是巖石受力作用后破碎呈大小不同碎塊構(gòu)成，呈棱角狀，碎塊之間無(wú)明顯移動(dòng)，原巖成分、結(jié)構(gòu)構(gòu)造保存完好(圖3a, b)。如果基質(zhì)含量小于10%，稱為碎裂化巖石，如果基質(zhì)含量在10%～30%稱為碎裂巖。

(2)斷層角礫巖，基質(zhì)含量大于30%為斷層角礫巖，基質(zhì)含量在30%～50%為粗?jǐn)鄬咏堑[巖，基質(zhì)含量在50%～90%為細(xì)斷層角礫巖。如果角礫呈棱角狀，呈隨機(jī)分布在細(xì)?；|(zhì)中，稱為棱角狀斷層角礫巖(圖3c, d)；若角礫巖具有一定的磨圓、壓扁，并具有定向排列，膠結(jié)物圍繞角礫分布，顯示葉理狀定向，稱為葉理化斷層角礫巖。

斷層角礫形態(tài)與斷層帶力學(xué)性質(zhì)無(wú)關(guān)，而與是否產(chǎn)生碎裂流動(dòng)有關(guān)，斷層帶內(nèi)如果發(fā)生了強(qiáng)烈碎裂流動(dòng)，角礫產(chǎn)生磨圓定向，否則呈隨機(jī)分布棱角狀。

(3)微角礫巖，碎斑含量<10%，碎基粒度在2～0.1mm，巖石破碎強(qiáng)烈，基質(zhì)由碎裂基質(zhì)和膠結(jié)物構(gòu)成。巖石呈致密狀，發(fā)育密集破劈理和葉理構(gòu)造(圖3e, f)，并且見(jiàn)有較多同構(gòu)造脈體沿著劈理貫入。微角礫巖是強(qiáng)烈變形產(chǎn)物，發(fā)育在斷層帶核部。

(4)超碎裂巖，碎斑含量<10%，巖石中碎裂基質(zhì)粒度<0.1mm，巖石主要細(xì)小碎裂基質(zhì)、膠結(jié)物和部分黏土礦物組成。發(fā)育在斷層帶滑移面附近，經(jīng)常與斷層泥伴生在一起(也有研究者將其劃歸為斷層泥)，與斷層泥主要區(qū)別是新生粘土礦物較少。大多數(shù)超碎裂巖產(chǎn)生強(qiáng)烈流動(dòng)，形成了定向葉理構(gòu)造，發(fā)育葉理稱為葉理化超碎裂巖。

(5)斷層泥，碎斑含量<10%，是斷層反復(fù)運(yùn)動(dòng)時(shí)兩側(cè)巖石破碎和水化作用形成的，主要成分為碎斑、碎基與黏土礦物(如蒙脫石、伊利石、高嶺石)等混合物，碎斑與碎基為石英、長(zhǎng)石、方解石等礦物碎塊。此外，斷層泥中炭質(zhì)與有機(jī)質(zhì)成分增加，其顏色發(fā)暗，呈黑色或暗綠色(圖3g)。

(6)假玄武玻璃玻，亦稱?；瘞r、地震巖，是在高應(yīng)變速率下，沿?cái)嗝婵焖倌Σ粱瑒?dòng)所形成的，呈不規(guī)則的單脈或網(wǎng)狀脈貫入斷層破碎帶中(圖3h)，與圍巖呈侵入關(guān)系并有截然的邊界。脈體由暗色非晶質(zhì)或隱晶質(zhì)玻璃基質(zhì)組成，內(nèi)有樹(shù)枝狀或球狀微晶結(jié)構(gòu)。基質(zhì)中含有大量母巖的巖屑和晶屑，晶屑主要為石英、長(zhǎng)石等礦物，具有熔蝕現(xiàn)象。另外還有杏仁、氣孔、球粒、冷凝邊和流動(dòng)等構(gòu)造。

1.2 變質(zhì)構(gòu)造巖系列

長(zhǎng)期以來(lái)一直將地殼中深部構(gòu)造層次上準(zhǔn)塑性域內(nèi)巖石流變的產(chǎn)物稱之為糜棱巖系列(Sibson, 1977b; Wite, 1976; Wiseetal., 1984)，1981年國(guó)際會(huì)議上，賦予糜棱巖三個(gè)主要特征：(1)粒度變細(xì)，與原巖相比粒度小1～2個(gè)數(shù)量級(jí)；(2)糜棱葉理與礦物拉伸線理發(fā)育；(3)分布線性高應(yīng)變帶內(nèi)。依據(jù)殘斑與基質(zhì)含量糜棱巖劃分為初糜棱巖、糜棱巖和超糜棱巖，代表了應(yīng)變由弱到強(qiáng)。如果礦物晶體顆粒出現(xiàn)明顯生長(zhǎng)，稱為變晶糜棱巖(Sibson, 1977b)，有人稱其為糜棱片麻巖(Liuetal., 2013)。

原巖為顆粒粗大結(jié)晶巖石經(jīng)過(guò)晶體位錯(cuò)蠕變，顆粒由大逐漸變小，隨著變形程度的增加，糜棱巖中殘斑變少，粒度由大變小的事實(shí)是無(wú)可懷疑的。但是，原巖為細(xì)碎屑粉砂巖、泥巖等巖石，在變形過(guò)程中新礦化作用(變質(zhì)結(jié)晶作用)非常強(qiáng)烈，出現(xiàn)定向生長(zhǎng)同構(gòu)造新生礦物，變形后巖石粒度增大而不是減小，不發(fā)育殘斑-基質(zhì)結(jié)構(gòu)。此外，原巖為流紋巖和英安巖，長(zhǎng)石含量很多，很容易以殘斑殘存下來(lái)，因?yàn)殚L(zhǎng)石的塑性變形的溫度比石英、云母等均高，所以母巖中長(zhǎng)石的含量不同就直接影響其粒度大小的變化。因此，在母巖為非均質(zhì)的情況下，用殘斑粒度變化來(lái)區(qū)別其變形程度是不太可靠的。粒度的大小不能作為一個(gè)區(qū)別變形程度的絕對(duì)指標(biāo)。

另外，在地殼深部構(gòu)造層次上高溫高壓變質(zhì)條件下，變形作用伴隨變質(zhì)作用、深熔作用，呈現(xiàn)固相與熔體相共存現(xiàn)象(Brown and Solar, 1998)，恢復(fù)速率大于應(yīng)變速率，其高應(yīng)變帶中構(gòu)造巖與糜棱巖的組構(gòu)特征存在明顯差異，不具有典型的糜棱巖組構(gòu)，所以前人將其稱為“層狀片麻巖、強(qiáng)直片麻巖、變晶糜棱巖、變余糜棱巖、糜棱片麻巖、條紋片麻巖和構(gòu)造片麻巖”(Sibson, 1977a; Wiseetal., 1984; Passchieretal., 1990; Passchier and Trouw, 2005; Liuetal., 2013; 劉正宏等, 2007, 2011)等不同術(shù)語(yǔ)，造成變質(zhì)構(gòu)造巖分類(lèi)與術(shù)語(yǔ)應(yīng)用混亂。變晶糜棱巖或者變余糜棱巖是指的糜棱巖經(jīng)過(guò)后期變質(zhì)作用疊加，巖石發(fā)生重結(jié)晶作用改造后的糜棱巖，不是變形作用的直接產(chǎn)物，不應(yīng)納入構(gòu)造巖分類(lèi)中。

圖3 各種碎裂巖石類(lèi)型中顯微組構(gòu)照片

近年來(lái)由于掃描電鏡與透射電鏡等先進(jìn)技術(shù)的引進(jìn)，以及高溫高壓巖石實(shí)驗(yàn)?zāi)M，對(duì)地殼深部構(gòu)造層次上礦物和巖石變形機(jī)制有了深入的了解，認(rèn)為深部構(gòu)造層次上巖石礦物變形機(jī)制從位錯(cuò)蠕變轉(zhuǎn)變?yōu)槿垠w增強(qiáng)擴(kuò)散蠕變、超塑性流動(dòng)，使巖石宏觀上呈現(xiàn)強(qiáng)烈流變，片麻狀、條紋條帶狀構(gòu)造發(fā)育，形成各種尺度上的塑性流動(dòng)褶皺。但是在微觀尺度上，礦物晶體內(nèi)部變形組構(gòu)和形態(tài)組構(gòu)不發(fā)育，沒(méi)有明顯粒度變小和礦物晶體拉長(zhǎng)現(xiàn)象，礦物晶體多以三聯(lián)點(diǎn)結(jié)構(gòu)為主。這種組構(gòu)不是糜棱巖經(jīng)受后期升溫發(fā)生靜態(tài)重結(jié)晶的結(jié)果，而是高溫下特殊流變機(jī)制造成的。此外，在地殼中淺部構(gòu)造層次上，由于變形巖石物質(zhì)成分與組構(gòu)差異，尤其原巖為細(xì)粒結(jié)構(gòu)粘土礦物，是以新礦物化為主，造成礦物晶體生長(zhǎng)，不發(fā)育殘斑與細(xì)?；|(zhì)。如果變形過(guò)程中有大量流體參入，也會(huì)出現(xiàn)新礦物化作用，形成同構(gòu)造定向生長(zhǎng)片狀礦物與柱狀礦物，巖石粒度增大，以及沿著葉理形成同構(gòu)造細(xì)脈體，構(gòu)造巖以發(fā)育千枚狀或片狀構(gòu)造，或條紋條帶狀構(gòu)造為特征。

因此，糜棱巖只是受母巖與變形機(jī)制控制的一種特殊類(lèi)型的變質(zhì)構(gòu)造巖，不能夠包括地殼中深部構(gòu)造層次上所有類(lèi)型的變質(zhì)構(gòu)造巖。依據(jù)巖石組構(gòu)、同構(gòu)造新礦物組合，以及流體(包括熔體)活動(dòng)特征，將變質(zhì)構(gòu)造巖劃分為三個(gè)系列：構(gòu)造片巖系列、糜棱巖系列和構(gòu)造片麻巖系列(表2)，分別形成于地殼中淺部構(gòu)造域、中深部構(gòu)造域和深部構(gòu)造域，受變形巖石的物質(zhì)成分、組構(gòu)、變形機(jī)制、流體(包括熔體)等因素控制。

1.2.1 構(gòu)造片巖系列

構(gòu)造片巖系列是以同構(gòu)造新生的纖狀、片狀礦物為特征，根據(jù)構(gòu)造特征劃分為千糜巖和構(gòu)造片巖兩類(lèi)。千糜巖以發(fā)育千枚狀構(gòu)造為特征，形成于地殼中淺部低綠片巖相條件下，其原巖主要為細(xì)碎屑巖、凝灰?guī)r，以及花崗巖和各種熔巖類(lèi)，它們?cè)馐茼g性-脆韌性變形作用之后形成了千糜巖。新生礦物顆粒細(xì)小，以鱗片狀絹云母、綠泥石為主，發(fā)育典型千枚狀構(gòu)造，為細(xì)粒鱗片變晶結(jié)構(gòu)(圖4a, b)。

圖4 各種變質(zhì)構(gòu)造巖微觀與宏觀特征照片

構(gòu)造片巖形成在綠片巖相-角閃巖相條件下，其形成過(guò)程中有廣泛流體參與，是處于構(gòu)造開(kāi)放系統(tǒng)范圍內(nèi)，礦物組合是不平衡的，變形作用導(dǎo)致流體進(jìn)入構(gòu)造帶中并產(chǎn)生了交代作用和變質(zhì)重結(jié)晶作用，形成大量同構(gòu)造新生片狀、柱狀礦物，如白云母、黑云母、陽(yáng)起石和角閃石等。在溫度較高環(huán)境中，廣泛出現(xiàn)礦物晶體生長(zhǎng)顆粒變大、延長(zhǎng)的現(xiàn)象，形態(tài)組構(gòu)發(fā)育，以發(fā)育典型片理為特征(圖4c)。

構(gòu)造片巖多產(chǎn)于開(kāi)放斷裂帶體系中，并與其它類(lèi)型構(gòu)造巖相伴生。由于應(yīng)力的作用，礦物以其延長(zhǎng)方向彼此平行于糜棱葉理面而生長(zhǎng)，且垂直于最大壓應(yīng)力，或是沿著拉長(zhǎng)方向而生長(zhǎng)。片狀、柱狀和板狀礦物定向性極為明顯，并在其延長(zhǎng)方向上出現(xiàn)不同程度的撓曲和扭折構(gòu)造。

1.2.2 糜棱巖系列

糜棱巖最初用于描述蘇格蘭高地莫因斷層中細(xì)粒薄紋層巖石，認(rèn)為是一種細(xì)粒的具強(qiáng)烈葉理化的巖石，是在脆性破碎和研磨作用下形成的(Sibson, 1977b)。直到20世紀(jì)70年代人們對(duì)糜棱巖的顯微構(gòu)造、組構(gòu)等特征及成因機(jī)制等才有了新的認(rèn)識(shí)。1981年在美國(guó)加里福尼亞州召開(kāi)的國(guó)際會(huì)議，提出限定糜棱巖三個(gè)基本特征是：粒度減小，粒度比圍巖小1～2數(shù)量級(jí)；分布在線性高應(yīng)變帶內(nèi)；具增強(qiáng)葉理和線理構(gòu)造，主要為糜棱葉理與剪切葉理，線理發(fā)育糜棱葉理面上，為礦物拉伸線理。

巖石主要由殘斑與基質(zhì)兩個(gè)部分組成(圖4d)，殘斑主要原巖剛性礦物殘留，表現(xiàn)為不對(duì)稱眼球狀、透鏡狀，發(fā)育拖尾構(gòu)造，晶內(nèi)發(fā)育顯微裂隙，或者各種變形組構(gòu)，有的殘斑周?chē)患?xì)小亞顆粒和動(dòng)態(tài)重結(jié)晶新顆粒圍繞，構(gòu)成典型核幔結(jié)構(gòu)?；|(zhì)由動(dòng)態(tài)重結(jié)晶細(xì)小晶體和新生礦物組成，顆粒細(xì)小，總體上變形較弱。同構(gòu)造新生礦物主要沿著剪切葉理分布，或者在殘斑兩端壓力影處分布。依據(jù)基質(zhì)含量，劃分為糜棱巖化巖石(<10%)、初糜棱巖(1%～50%)、糜棱巖(50%～90%)和超糜棱巖(>90%)。

1.2.3 構(gòu)造片麻巖系列

構(gòu)造片麻巖形成于中下部地殼構(gòu)造層次上的韌性變形帶中，變形作用與變質(zhì)作用、部分熔融作用相伴。變形機(jī)制主要以熔體增強(qiáng)的顆粒流動(dòng)、高溫物質(zhì)擴(kuò)散蠕變機(jī)制為主，在局部存在高壓熔體，可以引起脆性破裂和隱爆。

巖石以顆粒之間相互滑動(dòng)和邊界遷移方式來(lái)調(diào)節(jié)外施差值應(yīng)力，在宏觀上顯示出強(qiáng)烈不對(duì)稱流變構(gòu)造，發(fā)育大量的旋轉(zhuǎn)應(yīng)變組構(gòu)，如S-C組構(gòu)、熔融線理、葉理魚(yú)、包體旋轉(zhuǎn)及不對(duì)稱塑性流動(dòng)褶皺等。巖石中片麻狀構(gòu)造、條紋條帶狀構(gòu)造十分發(fā)育，密集平直，故此有人稱其為強(qiáng)直片麻巖或糜棱片麻巖(Liuetal., 2013)。這些特殊的組構(gòu)要素不僅使之與常見(jiàn)的變質(zhì)巖相區(qū)別，而且還可以作為判別構(gòu)造運(yùn)動(dòng)方向的標(biāo)志。而微觀上礦物晶體形態(tài)和內(nèi)部結(jié)構(gòu)并不發(fā)生變化，形成了典型花崗變晶結(jié)構(gòu)和三聯(lián)點(diǎn)結(jié)構(gòu)。巖石粒度相對(duì)比較粗，粒度相對(duì)均勻，沒(méi)有殘斑和基質(zhì)之分，多數(shù)淺色礦物呈三聯(lián)點(diǎn)結(jié)構(gòu)，發(fā)育石英復(fù)晶條帶(圖4e, f)。少數(shù)淺色礦物和部分暗色鎂鐵質(zhì)礦物表現(xiàn)出塑性變形，被拉長(zhǎng)定向排列，發(fā)育晶內(nèi)變形組構(gòu)。

根據(jù)組成礦物變形特征和相互關(guān)系，構(gòu)造片麻巖由早期殘留礦物、同構(gòu)造新生礦物和熔體三部分組成。殘留礦物在構(gòu)造片麻巖中占很少一部分，是變形前母巖組成礦物，多為暗色輝石類(lèi)和角閃石類(lèi)，呈被動(dòng)變形，沿著片麻理定向排列，構(gòu)成典型輝石鏈結(jié)構(gòu)(劉正宏等, 2007, 2011)。同構(gòu)造新生礦物主要沿葉理面定向生長(zhǎng)，其組合不僅與原巖物質(zhì)成分有關(guān)，而且與溫壓條件有關(guān)。熔體是構(gòu)造片麻巖中重要的組成部分，由于變形時(shí)溫度、壓力相對(duì)較高，加上變形時(shí)的差值應(yīng)力作用，在構(gòu)造片麻巖形成過(guò)程中巖石發(fā)生強(qiáng)烈部分熔融，其熔融組分占構(gòu)造片麻巖的5%～50%，部分巖石中甚至超過(guò)了50%，主要是淺色長(zhǎng)英質(zhì)礦物，構(gòu)成條紋或者條帶構(gòu)造。在伸展變形條件下，淺色熔體沿著應(yīng)變橢球體X軸定向分布，形成了典型L構(gòu)造巖。

2 構(gòu)造巖變形機(jī)制

構(gòu)造巖的變形機(jī)制包括碎裂作用、碎裂流動(dòng)、擴(kuò)散物質(zhì)遷移、重結(jié)晶作用、晶體塑性、塑性流動(dòng)等機(jī)制。不同變形機(jī)制出現(xiàn)于不同的構(gòu)造環(huán)境，其主導(dǎo)性變形機(jī)制受變形介質(zhì)、溫壓條件、流體及其變形體制與應(yīng)變速率等因素控制。地殼不同構(gòu)造層次上其主導(dǎo)變形機(jī)制不同，決定了構(gòu)造巖類(lèi)型及其特征不同。

2.1 碎裂作用、碎裂流動(dòng)

巖石破碎作用、旋轉(zhuǎn)、礦物顆粒邊界摩擦滑移構(gòu)成了地殼淺部構(gòu)造層次碎裂作用，在快速地震摩擦滑移情況下，可能產(chǎn)生摩擦熔融形成假玄武玻璃(Sibson, 1975; Passchier, 1982; Hobbsetal., 1986, Magloughlin and Spray, 1992)。如果存在流體，可能形成纖維狀礦物、纖維脈(Knipe and White, 1979; Ramsay, 1980)和大量黏土礦物。外施應(yīng)力超過(guò)巖石強(qiáng)度發(fā)生破裂，宏觀裂縫是孤立顯微裂縫成核、擴(kuò)展、連接形成的(Hallbaueretal., 1973; Blenkinsop and Rutter, 1986; Lloyd and Knipe 1992; Moore and Lockner, 1995)。巖石變形實(shí)驗(yàn)表明，在近地表圍壓較小的條件下，沿著張性破裂面破裂；而在地殼深部圍壓較大條件下，沿著剪切裂隙破碎(Griggs and Handin, 1960; Sibson, 1986)。無(wú)論是張性破裂還是剪切破裂，巖石破裂碎塊呈棱角狀，隨著應(yīng)變?cè)鰪?qiáng)，碎塊粒度減小，并產(chǎn)生碎裂流動(dòng)，碎塊產(chǎn)生磨圓，趨于定向排列。

碎裂流動(dòng)是碎塊之間相互滑移和旋轉(zhuǎn)引起的，這些碎斑進(jìn)一步破碎呈更小碎塊(Sibson, 1977a; Evans, 1988; Blenkinsop, 1991; Rutter and Hadizadeh, 1991; Lin, 2001)。在碎裂流動(dòng)情況下，空隙被來(lái)自熱液脈充填，隨后熱液脈體又碎裂，結(jié)果在碎裂巖和角礫巖含有大量來(lái)自脈體石英和方解石碎斑。碎裂流動(dòng)主要發(fā)生在成巖到低級(jí)變質(zhì)作用條件和圍壓較低情況下，并有大量流體參與，流體不僅減少碎塊之間摩擦力，高流體壓力可以促使巖石破碎與流動(dòng)，流體是促使碎裂流動(dòng)重要因素。

2.2 擴(kuò)散物質(zhì)遷移

擴(kuò)散物質(zhì)遷移是通過(guò)礦物顆粒之間或顆粒不同部位上物質(zhì)成分?jǐn)U散遷移導(dǎo)致變形作用(Kerrich and Allison, 1978; Kerrichetal., 1984)。物質(zhì)擴(kuò)散遷移動(dòng)力是礦物集合體中化學(xué)能變化，而這種變化是由礦物集合體中應(yīng)力梯度變化(Wheeler, 1987)、流體壓力梯度的變化或顆粒內(nèi)部應(yīng)變能的變化(Wintse, 1985; Bell and Babcock, 1986)所引起的。擴(kuò)散物質(zhì)遷移是控制細(xì)粒物質(zhì)變形主要機(jī)制，細(xì)粒物質(zhì)中擴(kuò)散路徑短，易于產(chǎn)生物質(zhì)擴(kuò)散。

根據(jù)物質(zhì)擴(kuò)散遷移通道與方式不同，主要有以下三種變形機(jī)制：(1)壓溶作用，在壓力差作用下物質(zhì)通過(guò)顆粒邊界上流體從高應(yīng)力部位，遷移到低應(yīng)力部位上；(2)納巴羅-赫林蠕變，晶體結(jié)構(gòu)作為擴(kuò)散介質(zhì)，也稱為晶格擴(kuò)散蠕變；(3)柯勃尓蠕變，沿著已變形的和無(wú)序的固體顆粒邊界晶體結(jié)構(gòu)擴(kuò)散作用，也稱為顆粒邊界擴(kuò)散蠕變。物質(zhì)擴(kuò)散可以產(chǎn)生明顯形態(tài)組構(gòu)特征，但晶內(nèi)變形組構(gòu)不發(fā)育。

2.3 晶體塑性變形

在高溫條件下晶體通過(guò)位錯(cuò)運(yùn)動(dòng)引起晶體塑性變形，使礦物晶體形態(tài)拉長(zhǎng)、產(chǎn)生各種晶內(nèi)變形組構(gòu)。位錯(cuò)運(yùn)動(dòng)受晶體構(gòu)造、雜質(zhì)數(shù)量和其它晶格缺陷的存在所控制，在低溫條件下主要為位錯(cuò)滑移，稱之為低溫塑性(Handy, 1990)。限制進(jìn)一步位錯(cuò)運(yùn)動(dòng)的位錯(cuò)纏結(jié)出現(xiàn)，誘導(dǎo)出加工硬化。這些作用可以產(chǎn)生一系列特征顯微構(gòu)造，包括形態(tài)組構(gòu)、晶格優(yōu)選方位、變形紋與變形條帶。在高溫條件下，熱導(dǎo)致恢復(fù)作用，出現(xiàn)了位錯(cuò)攀移和交叉滑移，有助于減少加工硬化作用，并增強(qiáng)材料的韌性。這些高溫恢復(fù)作用的物質(zhì)流動(dòng)稱之為位錯(cuò)蠕變，形成了亞晶粒、動(dòng)態(tài)重結(jié)晶新顆粒和典型核幔結(jié)構(gòu)。

2.4 重結(jié)晶作用

重結(jié)晶作用是地殼中淺部-中深部構(gòu)造層次上一種重要變形機(jī)制，可分為動(dòng)態(tài)重結(jié)晶作用和變質(zhì)重結(jié)晶作用。動(dòng)態(tài)重結(jié)晶作用發(fā)生在溫度較高和應(yīng)變速率較低的條件下，使初始大顆粒變成了許多亞顆粒和新顆粒的集合體，使巖石細(xì)?；?，形成典型核-幔結(jié)構(gòu)。而同構(gòu)造變質(zhì)重結(jié)晶作用是發(fā)生在高溫條件下或者流體參入條件下，同構(gòu)造新生礦物大量出現(xiàn)，一般使晶粒增大，并降低了顆粒邊界的表面能、形成多邊形顆粒邊界。在構(gòu)造片巖與構(gòu)造片麻巖中變質(zhì)重結(jié)晶作用廣泛存在。

2.5 超塑性蠕變

在一定溫度和應(yīng)變速率條件下，應(yīng)變量達(dá)到1000%以上，不出現(xiàn)縮頸和斷裂，這種現(xiàn)象稱為超塑性，超塑性有兩種類(lèi)型；一類(lèi)是相變超塑性，晶體在應(yīng)力作用下溫度在相變點(diǎn)附近反復(fù)變化時(shí)出現(xiàn)的超塑性，如α石英和β石英。另一類(lèi)是結(jié)構(gòu)超塑性，是指粒度十分細(xì)小礦物集合體在變形時(shí)所出現(xiàn)的超塑性。

另外，在高級(jí)變質(zhì)條件下，出現(xiàn)巖石部分熔融，變形體系是固相與熔體相共存的雙相體系，這個(gè)時(shí)候巖石呈現(xiàn)塑態(tài)流動(dòng)，宏觀上產(chǎn)生大流變，礦物顆粒為平直邊界平衡結(jié)構(gòu)，晶內(nèi)變形組構(gòu)與形態(tài)組構(gòu)不發(fā)育。

超塑性蠕變有以下幾個(gè)特征：(1)較高溫度(T>0.5Tm)；(2)粒度細(xì)小，巖石由雙相組成；(3)應(yīng)變速率較低，顆粒發(fā)生了旋轉(zhuǎn)，顆粒形態(tài)為等軸；(4)應(yīng)變量大，但礦物顆粒內(nèi)不存在亞構(gòu)造，位錯(cuò)密度低。這種變形機(jī)制是地殼深部構(gòu)造層次上巖石主導(dǎo)變形機(jī)制，控制構(gòu)造片麻巖形成與發(fā)育。

3 構(gòu)造巖制約因素及在地殼分布規(guī)律

3.1 構(gòu)造巖控制因素

構(gòu)造巖形成受變形機(jī)制、應(yīng)變速率、物質(zhì)成分、流體、溫壓條件等因素控制，是物質(zhì)成分與物理化學(xué)條件、變形機(jī)制等眾多變量的函數(shù)(圖5)。這些因素相互影響、相互制約，控制構(gòu)造巖類(lèi)型與組構(gòu)特征。

圖5 構(gòu)造巖主要控制因素及其相互關(guān)系示意圖

物質(zhì)成分是控制構(gòu)造巖類(lèi)型主要因素之一，在相同構(gòu)造環(huán)境中，由于受變形巖石礦物組成和組構(gòu)差異，影響巖石流變性質(zhì)與其主導(dǎo)作用的變形機(jī)制，就會(huì)形成不同類(lèi)型構(gòu)造巖。比如，在相同中淺部地殼構(gòu)造層次上，結(jié)晶深成巖主要是晶質(zhì)塑性變形機(jī)制為主，形成了典型糜棱巖；而細(xì)粒碎屑巖和泥質(zhì)巖石會(huì)出現(xiàn)重結(jié)晶作用，發(fā)育同構(gòu)造新生含水纖狀、片狀礦物，形成千糜巖和構(gòu)造片巖。

圖6 地殼中地震震源分布、地殼巖石強(qiáng)度與地殼結(jié)構(gòu)模型(據(jù)劉俊來(lái)等, 2000; Carter and Tsenn, 1987)

流體是地殼中的物質(zhì)組成之一，地殼巖石中滲透著大量流體，流體對(duì)巖石流變性質(zhì)、變形機(jī)制和構(gòu)造巖形成演化過(guò)程起著重要作用(Sibson, 1981; Parry and Bruhn, 1986; Rice, 1992)。流體主要?jiǎng)澐譃楦凰黧w與熔體兩種類(lèi)型。水流體主要分布中淺部地殼構(gòu)造層次上，其來(lái)源于大氣降水、建造水和巖漿水，使地殼巖石，摩擦強(qiáng)度和脆韌性轉(zhuǎn)化域強(qiáng)度都顯著降低(周永勝和何昌榮, 2009)。這些流體將會(huì)通過(guò)物理的或者化學(xué)的作用對(duì)巖石的力學(xué)性質(zhì)與流變性質(zhì)產(chǎn)生顯著影響，增強(qiáng)碎裂流動(dòng)、粒間滑移、物質(zhì)擴(kuò)散遷移。水巖之間反應(yīng)，形成大量新生礦物，如橄欖石變成蛇紋石與滑石；輝石變成角閃石、綠泥石、陽(yáng)起石等；長(zhǎng)石變成石英+云母等，巖石強(qiáng)度被弱化，其摩擦強(qiáng)度大幅度降低(Wintsch and Yi, 2002; 周永勝和何昌榮, 2009)。在地殼中淺部層次斷裂帶中，早期巖石變形以脆性破裂作用和碎裂流動(dòng)變形機(jī)制為主，形成碎裂巖，為流體提供流動(dòng)通道和聚集空間；隨著流體加入巖石變形機(jī)制轉(zhuǎn)換韌性變形，形成了千糜巖與構(gòu)造片巖。

流體存在是構(gòu)造片巖形成的主要因素，其中有大量的含水片狀或纖維狀礦物，如絹云母、綠泥石、透閃石、陽(yáng)起石等都是同構(gòu)造新生礦物化結(jié)果。在變形過(guò)程中流體參入導(dǎo)致新礦物生長(zhǎng)(Ferry and Dipple, 1991)，所以只要有流體參與，構(gòu)造片巖既可以在地殼中淺部脆-韌性構(gòu)造巖域中形成，也可以發(fā)育在地殼中深部構(gòu)造層次上。

熔體主要分布下部地殼構(gòu)造帶中，在高級(jí)變質(zhì)變形條件下巖石發(fā)生部分熔融(Patersonetal., 1989; Vernon and Tobisch, 1989)，把巖石從單相(固相)轉(zhuǎn)變?yōu)殡p相(固相+液相)系統(tǒng)，巖石強(qiáng)度隨著熔體體積增加明顯降低，引起地殼結(jié)構(gòu)分異。深部地震剖面上出現(xiàn)低速帶或亮反射層與近水平部分熔融層相對(duì)應(yīng)，證實(shí)了中下部地殼廣泛出現(xiàn)近水平部分熔融層。熔體存在增強(qiáng)了擴(kuò)散物質(zhì)遷移作用、顆粒流動(dòng)，以超塑性蠕變機(jī)制為主，在顯微尺度上礦物晶體形態(tài)組構(gòu)與晶內(nèi)變形組構(gòu)不發(fā)育，但是宏觀上表現(xiàn)出強(qiáng)烈應(yīng)變，發(fā)育不對(duì)稱流動(dòng)構(gòu)造，形成了構(gòu)造片麻巖。

3.2 地殼結(jié)構(gòu)模型及構(gòu)造巖分布

巖石流變性質(zhì)決定了地殼強(qiáng)度，隨著地殼深度的變化巖石的組成、物理化學(xué)環(huán)境發(fā)生改變，巖石流變性質(zhì)差異引起了地殼在縱向上存在明顯流變學(xué)分層性。上部地殼主要由各種類(lèi)型沉積巖和花崗巖組成，中部地殼主要由花崗閃長(zhǎng)巖、閃長(zhǎng)巖組成，深部地殼主要由中基性麻粒巖和片麻巖組成(Carter and Tsenn, 1987)。由于構(gòu)造作用，地殼不同構(gòu)造層次上巖石可以相互換位，在俯沖帶附近，近地表沉積巖沿著板塊俯沖邊界可以帶到地殼深部或者上地幔，轉(zhuǎn)化為各種類(lèi)型高級(jí)變質(zhì)巖。在拆離斷層下盤(pán)，可以將地殼深部高級(jí)變質(zhì)巖抬升出露地表，與地表沉積巖并置在一起。眾多因素，造成地殼物質(zhì)組成不均一性，在同一個(gè)構(gòu)造層上可以出現(xiàn)不同類(lèi)型巖石，發(fā)育不同類(lèi)型構(gòu)造巖系列。

依據(jù)巖石流變性質(zhì)、變形機(jī)制、構(gòu)造巖分布規(guī)律提出各種類(lèi)型地殼結(jié)構(gòu)模型(Mattauer, 1980; Lister and Hobbs, 1980; Carter and Tsenn, 1978; Scholz, 1988; Sibson, 1977a, b; 劉俊來(lái)等, 2000)，上部地殼為彈性摩擦域，以脆性變形機(jī)制為主；下部為準(zhǔn)塑性域，變形機(jī)制為塑性流動(dòng)變形。地殼巖石的脆-韌性轉(zhuǎn)變出現(xiàn)在上部脆性域與下部準(zhǔn)塑性域之間，深度約10～15km，地殼巖石具有最大的摩擦強(qiáng)度，地殼內(nèi)部地震震源集中的深度(Simpson, 1985; 劉俊來(lái)等, 2000)。但是，地殼巖石的脆性和韌性是相對(duì)的、互為轉(zhuǎn)化的，往往出現(xiàn)許多過(guò)渡的情況。流體存在造成巖石強(qiáng)度降低，在地殼淺部構(gòu)造層次上也可以出現(xiàn)韌性變形；在地殼深部構(gòu)造層次上，熔體出現(xiàn)使得單一固相體系轉(zhuǎn)變?yōu)楣滔嗯c液相共存復(fù)雜體系，地殼強(qiáng)度顯著降低。在這種體系下巖石流變機(jī)制已經(jīng)不遵循固體流變定律，隨著熔體含量增加體系強(qiáng)度降低，具有顯著流變性，形成了典型的構(gòu)造片麻巖。

根據(jù)地殼巖石流變性質(zhì)、變形機(jī)制和構(gòu)造巖類(lèi)型等標(biāo)志，將地殼從淺部到深部劃分為四種不同類(lèi)型構(gòu)造域：脆性域、脆-韌性轉(zhuǎn)換域、低溫韌性域和高溫韌性域。不同變形域內(nèi)，地殼巖石的變形環(huán)境、流變學(xué)狀態(tài)、主導(dǎo)變形機(jī)制、構(gòu)造巖類(lèi)型等存在較大的差異(圖6)。脆性構(gòu)造域，巖石具有較強(qiáng)的脆性特點(diǎn)，以脆性破裂作用與碎裂流動(dòng)為主，形成了典型碎裂巖系。在高應(yīng)變速率變形條件下快速摩擦生熱，產(chǎn)生部分熔融，形成了假玄武玻璃。如果有大量流體加入，多次活動(dòng)疊加，出現(xiàn)強(qiáng)烈碎裂流動(dòng)和水解礦物，形成葉理化碎裂巖和構(gòu)造片巖。脆-韌性轉(zhuǎn)換域，位于地殼中淺部構(gòu)造層次上，這是一個(gè)復(fù)雜構(gòu)造變形域，是地震發(fā)生集中區(qū)域，巖石脆性變形機(jī)制與韌性變形機(jī)制共存，也是一個(gè)開(kāi)放-半開(kāi)放系統(tǒng)，有大量流體參入，形成典型了S-C糜棱巖和低溫構(gòu)造片巖系列。低溫韌性域，變形機(jī)制主要位錯(cuò)蠕變?yōu)橹?，形成典型糜棱巖和高溫構(gòu)造片巖。高溫韌性域，主要位于地殼深部高角閃巖相-麻粒巖相條件下，發(fā)生了部分熔融作用，是固相與熔體相構(gòu)成雙相體系，以高溫蠕變變形機(jī)制為主，發(fā)育構(gòu)造片麻巖系列。

由于物理化學(xué)環(huán)境變化，尤其是流體與熔體存在，強(qiáng)烈影響地殼巖石流變性質(zhì)，地殼各個(gè)構(gòu)造域沒(méi)有截然界線。此外，變形機(jī)制、物質(zhì)成分等因素影響了構(gòu)造巖類(lèi)型與特征，所以不同構(gòu)造巖系列可以存在于同一個(gè)構(gòu)造域中。

4 結(jié)論

(1)根據(jù)變形機(jī)制將構(gòu)造巖分為碎裂巖系列和變質(zhì)構(gòu)造巖系列。依據(jù)碎斑與基質(zhì)含量、大小與類(lèi)型，將碎裂巖系列劃分碎裂巖、角礫巖、微角礫巖、超碎裂巖、斷層泥和假玄武玻璃六種類(lèi)型，主導(dǎo)變形機(jī)制為碎裂作用和碎裂流動(dòng)作用，分布在地殼淺部脆性構(gòu)造域。

(2)根據(jù)巖石結(jié)構(gòu)與構(gòu)造特征，變質(zhì)構(gòu)造巖系列劃分構(gòu)造片巖、糜棱巖和構(gòu)造片麻巖三個(gè)大類(lèi)。糜棱巖由位錯(cuò)蠕變機(jī)制形成，以礦物顆粒粒度減小為特征，主要分布地殼中部脆-韌性轉(zhuǎn)換構(gòu)造域和低溫韌性構(gòu)造域中。構(gòu)造片巖主要以出現(xiàn)定向生長(zhǎng)的新生纖狀、片狀礦物為特征，構(gòu)造環(huán)境為開(kāi)放系統(tǒng)，有大量流體參與，發(fā)育在脆性構(gòu)造域、脆-韌性轉(zhuǎn)換構(gòu)造域和低溫韌性構(gòu)造域中。構(gòu)造片麻巖發(fā)育高溫韌性構(gòu)造域內(nèi)，固相-熔體相共存環(huán)境中，以超塑性蠕變與重結(jié)晶作用為主，宏觀顯示強(qiáng)烈塑性流動(dòng)，微觀上礦物晶體形態(tài)組構(gòu)與晶內(nèi)變形組構(gòu)不發(fā)育，發(fā)育典型的條帶與條紋構(gòu)造。

(3)根據(jù)巖石流變性質(zhì)、變形機(jī)制與構(gòu)造類(lèi)型等特征，地殼構(gòu)造層次可以劃分為脆性構(gòu)造域、脆-韌性轉(zhuǎn)換構(gòu)造域、低溫韌性構(gòu)造域和高溫韌性構(gòu)造域，不同構(gòu)造域主導(dǎo)變形機(jī)制與構(gòu)造巖類(lèi)型不同。

致謝感謝中國(guó)地質(zhì)大學(xué)劉俊來(lái)教授、曹淑云教授提出了中肯的修改意見(jiàn)。

謹(jǐn)以此文祝賀楊振升先生九十華誕暨從事地質(zhì)事業(yè)七十年。