伸展褶劈理(C'面理)在递进变形过程中的行为及其对剪切带面理(S面理)的影响

摘要

伸展褶劈理(extensional crenulation cleavage,简称C'面理)作为韧性剪切带内常见的构造面理之一,在递进变形过程中是否旋转以及其如何影响剪切带面理(S面理)是尚未解决的构造地质前沿问题.本文统计了不同剪切带中C'面理、S面理和C面理(糜棱岩面理)的夹角.结果发现,从剪切带边缘向中心随着应变逐渐增大,C'面理与剪切平面(C面理)的夹角(α)呈近正态单峰式分布,表明C'面理在递进变形过程中不旋转.在C'面理发育的情况下,S面理与C面理的夹角(β)随着应变的增加逐渐增大,即S面理在C'面理形成后发生反向旋转,因此原用于计算剪应变的公式:tan 2β=2/y失效.强弱互层材料的应变分配结果显示,一般剪切条件下,粘性分层与剪切平面的夹角(β)减小到20°时,强硬层的运动学涡度接近于0,即表现为纯剪切,而软弱层表现为近简单剪切;β小于10.时,强硬层发生反向旋转.由此可见,伸展褶劈理是不均匀岩层在递进变形过程中应变分配(strain partitioning)的结果.随着递进变形的进行,S面理与C面理的夹角逐渐减小,强硬层被分配以更多的纯剪切而布丁化,随后内部产生微型剪切条带并扩展形成C'面理,承担应变分配的简单剪切.至此,随着应变分配的完成,C面理上的剪切作用自行停止,因此C'面理不发生旋转,而S面理在C'面理的制约下开始反向旋转.