剪切 (地質)
剪切（英語：shear）是岩石對壓縮應力引起的變形的反應，並形成特定的紋理。 剪切可以是均質的或非均質的，並且可分爲純剪切或簡單剪切。 在地質科學的剪切研究與構造地質學、岩石微觀結構或岩石質地和斷層力學的研究有關。
剪切過程發生在脆性、脆韌性和韌性岩石中。 在純脆性岩石中，壓應力導致壓裂和簡單斷層。
岩石
編輯剪切帶的典型岩石包括糜棱岩、碎裂岩、S-構造岩和L-構造岩、假速長岩、某些角礫岩和高度葉理的圍岩。
剪切帶
編輯剪切帶是在岩層中一個板狀到片狀、平面或曲線平面的區域，在此區域中的岩石比鄰近該區域受更高的應變。 通常這是一種斷層類型，但沒有明顯的斷層面。 剪切帶內可能有更強烈的葉理狀紋理、變形和褶皺或梯狀岩脈及裂縫。
許多剪切帶都有礦床，是由造山帶中的熱液造成的。 它們經常顯示出退階變質作用，及交代變質作用特徵。 剪切帶規模大小不一，由幾英寸寬，或高達幾公里寬。 通常它們處於構造區塊的邊緣，大的剪切帶是可繪製的單元，並形成重要的不整合帶。 因此，許多大而長的剪切帶與斷層系統相同的被命名。 當斷層的水平位移達到到幾十或幾百公里的長時，該斷層被稱為大剪切。 通常是古代板塊構造的邊緣[1]。
剪切機制
編輯
剪切機製取決於岩石所受的壓力和溫度以及剪切速率。不同的剪切機製造成不同安定岩石變形。 在比較脆的流變條件（較冷、較小的圍壓）或高應變率下，剪切區往往以脆性破壞爲特徵；包解解礦物個體，將其磨碎成角礫岩。 在脆韌條件下,對剪切力的適應，不靠岩石的斷裂，而依賴礦物個體和礦物晶格內部的機制來適應。例如在壓縮應力下，葉理紋理會消失。 在韌性條件下，岩石對剪切力的，是通過礦物的破裂和亞晶界的生長以及晶格的滑移。此種應變在板狀礦物，尤其是雲母，最明顯。 糜棱岩是韌性剪切帶的代表
剪切帶的微觀結構
編輯在剪切開始期間，首先在岩體中形成穿透性平面葉理。其特徵為紋理的重新排列、雲母的生長和重新排列以及新礦物的生長。
初始剪切葉理通常垂直於主要縮短的方向形成，並且是對縮短方向的指標。在對稱縮短中，物體在這種剪切葉理結構上變平。
在不對稱剪切區域內，物體進行縮短類似於糖漿球在被塗抹時變平，通常為橢圓形。若在剪切帶內具有顯著位移，剪切層理可能與剪切帶的總平面呈小角度形成。這種葉理類似一組正弦葉理，與主切變葉理成小角度。這種岩石被稱為 L-S 構造岩。
若在剪切帶內具有較大的橫向運動，則應變橢圓會延長成雪茄狀的體積。而剪切葉面開始分解成鋼筋線或拉伸線。這種岩石被稱為L-構造岩。
延性剪切顯微組織
編輯
韌性剪切，能產生非常獨特的紋理。在韌性剪切帶中觀察到的一組重要的微觀結構是 S 面、C 面和 C' 面。
- S平面或片岩平面通常由雲母或板狀礦物排列形成的平面， 也是扁平應變橢圓的長軸。
- C-plane 平面平行於剪切帶邊界。 C 和 S 平面之間的角度總是銳角，並指出剪切方向。通常，C-S 角越低，應變越大。
- C'平面，也稱為剪切帶和二次剪切紋理，通常在具強葉理的糜棱岩，尤其是千糜岩中可觀察到，並且與 S 平面成約 20 度角形成。
由S-C 和 S-C' 結構所顯示的剪切方向與剪切帶方向一致。 其他可以鑒定剪切方向的微觀結構包括： • S狀岩脈 • 雲母魚 • 旋轉的殘碎斑晶•岩香腸 • 不對稱褶皺
走滑擠壓
編輯走滑擠壓是在構造板塊斜向碰撞和非正交俯衝過程中形成的構造。通常是斜滑逆衝斷層和走滑或轉換斷層的混合物。走滑擠壓的微觀結構有是鋼筋線、糜棱岩、具眼狀構造的片麻岩、雲母魚等。
走滑擠壓是一種走滑變形之一，它與簡單的剪切變形不同之處，在於同時具有垂直於斷層走向的擠壓分量。這種運動最終會導致斜剪切。構造變形通常不太可能是「純」 擠壓或「純」走滑變形。擠壓和走滑的相對量可以用收斂角 α 表示，範圍從零（純走滑）到 90 度（純擠壓）。遭擠壓的地殼會在地殼中產生垂直增厚。走滑擠壓在板塊邊界中由斜向聚合造成[2]。 在局部地區，走滑擠壓是在走滑斷裂帶的約約束彎曲內造成。
新西蘭的阿爾卑斯山斷裂帶是一個典型的例子，太平洋板塊對印澳板塊的斜向俯沖造成斜向走滑活動。此地的造山帶呈梯形，以斜角的分支斷層、陡傾的推覆體和斷彎褶皺為主。 在新西蘭阿爾卑斯山的片岩的特點是有鋸齒狀和剪切的千枚岩。山的本身它以每年8-10毫米的速度被推高，該地區容易發生大地震，其南斷塊是向上和向西方向的運動。
走滑拉張
編輯走滑拉張是呈斜角方向的拉張力造成的。裂谷帶的斜向正斷層和滑脫斷層是走滑拉張的典型構造。走滑拉張的顯微結構包括鋼筋線或拉伸線、拉伸的斑狀變晶 、糜棱岩等。