1. Características básicas de los pliegues en áreas metamórficas avanzadas
(1) La complejidad del comportamiento de los pliegues y los patrones geométricos El requisito previo para los pliegues de las rocas es la anisotropía de las rocas. y la tenacidad diferencial entre capas de roca. Los estratos plegados tienen diferentes hábitos de deformación y las diferencias en los niveles estructurales de deformación afectan el comportamiento y el mecanismo de los pliegues. Con el levantamiento de la corteza, el comportamiento de los pliegues cambia de pliegues de flujo plásticos profundos (Figuras 21 a 22) a pliegues de aplanamiento por corte, pliegues de flujo de flexión y pliegues de deslizamiento-deslizamiento, y de pliegues sinclinales de lecho a pliegues verticales abiertos. Por lo tanto, en zonas metamórficas de alto grado, existen fases de pliegue en diferentes niveles estructurales. Además, múltiples etapas de deformación aplanaron y cortaron aún más los pliegues iniciales, lo que resultó en patrones geométricos de pliegues complejos.
(2) Los pliegues reológicos sólidos metamórficos están ampliamente desarrollados. Dado que la deformación temprana en la zona avanzada está dominada principalmente por el mecanismo de deformación del flujo cortante del lecho casi horizontal, los pliegues generalmente tienen las características del flujo sólido metamórfico y son un tipo de estructura de pliegue dominada por el mecanismo de flujo cortante dúctil. Dichos pliegues, ya sean de lecho o de foliación, forman pliegues sinclinales o pliegues en forma de gancho sin raíces en formaciones rocosas o edificios. Estos pliegues tempranos suelen ir acompañados de foliación axial, pero también suelen ir acompañados de lineaciones de flujo.
(3) Hay muchos tipos de superficies de deformación de pliegue, y las superficies de deformación se refieren a todas las estructuras planas involucradas en la deformación de pliegue. Las superficies de deformación involucradas en los pliegues en áreas metamórficas avanzadas no son solo superficies primarias, sino también estructuras en capas secundarias, superficies de foliación y superficies de foliación. No sólo existen discordancias primarias, sino también planos de falla, planos de corte dúctiles y planos de desprendimiento estructural formados durante el período tectónico, así como planos de contacto de diversas rocas intrusivas. Las rocas involucradas en los pliegues incluyen tanto rocas sedimentarias primarias como rocas volcánicas formadas por metasomatismo tectónico, así como rocas intrusivas pseudo-estratificadas recientemente transformadas. Por lo tanto, en una misma parte estructural de rocas metamórficas, muchas veces están involucradas varias superficies de deformación con diferentes propiedades en un mismo sistema estructural de pliegue. Debido a las diferentes propiedades de las superficies de deformación implicadas en los pliegues, sus formas preexistentes, naturalmente, no serán completamente paralelas, ni siquiera significativamente inclinadas. Cuando participan simultáneamente en pliegues posteriores, las dos superficies de deformación producirán diferentes patrones de pliegues.
(4) Los pliegues superpuestos están ampliamente desarrollados y la forma y posición de los primeros pliegues cambian debido a la interferencia superpuesta, formando un patrón estructural característico de pliegues superpuestos en áreas de rocas metamórficas de alto grado. En diferentes partes estructurales donde ya existen pliegues, se produce la transformación de agregar pliegues o quitar pliegues. En la sección de adición de pliegues, las capas de roca se comprimen aún más, lo que hace que los pliegues se vuelvan más cerrados, mientras que en las secciones de eliminación de pliegues, las capas de roca se estiran y estiran, lo que hace que los pliegues se vuelvan más abiertos.
2. Estilo geométrico plegable
Las estructuras reológicas sólidas metamórficas se desarrollan principalmente en rocas metamórficas de diferentes calidades y generalmente se caracterizan por una fuerte flexión, aplanamiento y cizallamiento pasivo. Sus características geométricas básicas se pueden resumir en los siguientes aspectos:
(1) En las rocas metamórficas, las rocas secas plegadas a menudo forman una curva oblicua compacta, cuya escala depende de la roca plegada o del espesor de la series de rocas y el tamaño de la zona de corte dúctil finita. La escala de los grandes pliegues en decúbito supino suele ser de miles, decenas o incluso cientos de kilómetros. Se pueden ver pequeños pliegues reológicos de diversas configuraciones en todas partes, y los pliegues a microescala también son comunes. Las estructuras grandes y pequeñas suelen presentar combinaciones de varios niveles.
(2) En una determinada sección estructural, a menudo se forman sistemas de pliegues asimétricos con diferentes niveles de madurez y la misma dirección inversa, y sus tipos de simetría básicos son en su mayoría simetría monoclínica y simetría triclínica. Según la forma de la superficie del pliegue en su sección transversal, se puede resumir como el patrón de secuencia que se muestra en la Figura 3-2-10, que puede reflejar el proceso de desarrollo de los pliegues reológicos desde la germinación hasta la madurez. Con la evolución gradual de los pliegues, los primeros pliegues formados incluso giran para formar * * * pliegues superpuestos en el eje o se cortan y arrancan en pliegues sin raíz o lentes estructurales de pliegue.
Figura 3-2-10 Modelo geométrico de pliegues reológicos en sólidos metamórficos
(Según Hansen 1971)
w es el ancho del pliegue, h es el pliegue La altura del ala corta.
La reología de los sólidos metamórficos en el espacio tridimensional es mayoritariamente no cilíndrica y las bisagras en todos los niveles están distribuidas en diagonal y en forma ondulada, lo que constituye los llamados pliegues en forma de vaina. Pliegues principales y pliegues secundarios medidos en el mismo afloramiento. La forma de la bisagra local a menudo es inconsistente. El grado de curvatura de la bisagra del pliegue también refleja el estado reológico de la roca plegada y su madurez geométrica. Desde la lengua plana hasta la vaina.
(3) La forma de los pliegues está obviamente controlada por los hábitos de deformación de las rocas. Estos pliegues generalmente tienen los efectos estructurales de pliegues pasivos y pliegues aplanados. Las características de desarrollo de los pliegues reológicos son: descoordinación longitudinal y desnivel transversal. Verticalmente, los pliegues superiores e inferiores a menudo están controlados por zonas de corte dúctiles, lo que hace que el desarrollo de los pliegues en cada capa sea independiente entre sí. Dentro del cuerpo de pliegue y entre capas, los pliegues a menudo tienen las características de deformación no coordinada y semicoordinada debido a la diferente trabajabilidad, espesor, adhesión y otros hábitos de las formaciones rocosas. En la dirección horizontal, el grado de desarrollo de los pliegues en diferentes secciones no es exactamente el mismo, por lo que en las series de rocas metamórficas (grupos de rocas), los pliegues sólidos metamórficos a menudo muestran la misma fase y características diversas.
(4) La característica más básica de los pliegues reológicos sólidos es el desarrollo de foliación axial y lineación de tracción en las capas estructurales medias y profundas. Los pliegues reológicos y estas dos estructuras permeables, junto con las salchichas de piedra y las venas secretoras sintectónicas, forman una nueva comunidad de estructuras reológicas sólidas metamórficas. El desarrollo de foliaciones y lineaciones asociadas a menudo varía con el grado de metamorfismo de los estratos plegados involucrados. En los pliegues de estratos metamórficos profundos, debido al aumento de temperatura y presión, aparecen diferentes grados de fusión, lo que provoca cambios evidentes en el mecanismo de deformación. Aparecen pliegues sin foliación axial y se forman líneas de flujo, produciendo correspondientemente una sincronización metamórfica de alto grado. Minerales estructurales. En las formaciones de gneis, los minerales de grano grueso como la hornblenda, la plagioclasa delgada y el feldespato potásico están orientados y dispuestos para formar lineamientos minerales.
3. Tipos y características de los pliegues
No existe consenso sobre la clasificación de los pliegues reológicos plásticos en rocas metamórficas avanzadas. Generalmente se describe basándose en el tipo y la morfología de pliegue de las rocas metamórficas, pero este no es el principio de clasificación de la geotectónica. Basado en la clasificación anterior de pliegues de flujo plástico de rocas metamórficas, según la geometría del pliegue, el mecanismo de formación y las características de los elementos estructurales asociados, combinado con los resultados de la investigación de rocas metamórficas de alto grado en Daqingshan-Wulashan, la roca metamórfica de alto grado Los pliegues se dividen en Hay tres tipos básicos de ropa de cama: pliegues de flujo sólido, pliegues de flujo anatéctico y pliegues planos compactos.
(1) Pliegues reológicos sólidos de lecho: Los pliegues reológicos sólidos de lecho se refieren a pliegues reológicos que están restringidos a capas o construcción en zonas de corte dúctiles de lecho de diferentes escalas. La superficie de deformación del pliegue es una capa litológica temprana. . Este tipo de pliegues es causado principalmente por deformación por corte del lecho casi horizontal y ocurre en un ambiente donde la fase fundida y la fase sólida plástica coexisten en el nivel estructural profundo de la corteza terrestre. La morfología de los pliegues está controlada por capas de roca viscosas en fase sólida. El pliegue único es de escala pequeña y múltiple irregular. El plano XZ es asimétrico con respecto al intestino. El plano YZ tiene forma de globo ocular cerrado o semicerrado, con una parte completamente expuesta. Espacialmente, los pliegues se concentran en capas reológicas plásticas pero se desarrollan en capas de roca circundantes débilmente deformadas y, por lo tanto, son características estructurales impermeables. Aunque la mayoría ha sido modificada en varias posiciones por deformación tectónica tardía, sus planos axiales son siempre paralelos o casi paralelos a la interfaz estratotípica en la que se encuentran. Dado que la formación de tales pliegues está controlada principalmente por la estructura de la interfaz de la capa intermedia y es paralela a las capas componentes en apariencia, se denomina pliegues reológicos sólidos de lecho.
(2) Pliegues de flujo de fusión profundos: desarrollados principalmente en áreas metamórficas de alto grado, acompañados de pliegues de flujo sólido de lecho. Su origen de desarrollo suele estar relacionado con la fusión parcial en condiciones metamórficas avanzadas y consiste en una deformación del flujo de fusión de color claro, por lo que se denominan pliegues profundos del flujo de fusión. Se puede ver que la escala generalmente no es muy grande y la dirección estructural no es estable. La roca sólida refractaria forma pliegues sin raíces, pliegues de flujo pasivo y vetas, mientras que las capas refractarias duras y delgadas forman pliegues superpuestos y pliegues de lentes estructurales. Cuando el cuerpo fundido de color claro fluye a lo largo de la superficie del lecho, se forman pliegues de flujo irregular, pliegues intestinales y pliegues de espesor superior. Si la masa fundida se ve impedida durante el flujo o la presión hidráulica aumenta, se puede formar un conjunto básico de pliegues en la capa. En la parte donde la masa fundida hace contacto con el sólido, si se aprieta lateralmente, fluirá en un lado de la vena, formando un límite recto, y formará una curva irregular en el otro lado (Figura 23 ~ 24), que es una parte de la vena fundida un tipo especial de estructura.
(3) Pliegues muy comprimidos: los pliegues muy comprimidos son el producto de una deformación estructural por compresión casi horizontal. La superficie de deformación de este tipo de pliegue puede ser la ropa de cama original o puede ser una nueva producida. por deformación metamórfica. Compuesto por lechos o zonas metamórficas. Las superficies de deformación de algunos pliegues grandes suelen ser segmentos deslizantes de estructuras tempranas. Los pliegues densos y aplanados pueden ser simétricos o asimétricos. Su dirección de flujo principal es mayormente perpendicular al eje del pliegue y en su mayoría son pliegues de tipo B.
En las piezas con deformación relativamente débil, los pliegues son anchos y suaves, y el plano axial es casi vertical (Foto 25). La superficie de deformación está bien conservada y la forma original de la superficie de deformación se puede determinar a través de la superficie de inclusión. En áreas con fuerte deformación se forman pliegues sinclinales cerrados o pliegues en forma de gancho sin raíz, y la textura de la superficie axial está bien desarrollada, reemplazando la superficie de deformación temprana (Fig. 26).
4. El contenido principal de la observación e investigación de pliegues
La importancia de estudiar los pliegues pequeños es comprender la relación entre los pliegues pequeños y las estructuras grandes, a fin de comprender el marco tectónico regional. . En el pasado, había dos puntos de vista principales: uno creía que los pliegues pequeños son el epítome de los pliegues grandes, y el estilo y la naturaleza de los pliegues pequeños reflejan directamente las características de los pliegues grandes regionales; el otro creía que los pliegues pequeños y los pliegues grandes tienen ciertas características; diferencias La geometría y el origen están relacionados, pero la conexión no es estrecha y son básicamente pliegues subordinados. La mayoría de los pequeños pliegues observados en áreas metamórficas de alto grado, incluidos los pliegues superpuestos, son pliegues de flujo de lecho. Su origen y relación con el patrón tectónico regional son cuestiones relativamente complejas. Desde la perspectiva de las fases estructurales metamórficas, las combinaciones de trazas estructurales y las secuencias estructurales, los pequeños pliegues desarrollados en rocas metamórficas de alto grado deben dividirse primero en el tiempo. Los pequeños pliegues desarrollados en rocas de la corteza metamórfica y varios gneis generalmente no son cronológicos. En principio, los datos especiales deben recogerse por separado. Sobre la base de sus respectivos estudios, discutiremos con qué grandes estructuras pueden estar relacionados. La dificultad para reconstruir el patrón de pliegues de las rocas supracrustales metamórficas radica en el hecho de que después del plegamiento de las rocas supracrustales metamórficas, fueron destruidas y reconstruidas por emplazamientos de plutones de granito regionales de múltiples etapas, y los primeros pliegues se reconstruyeron cuando se formaron zonas de deformación dúctil de diversos grados. formado. Por lo tanto, en el proceso de trabajo de campo, siempre que pueda prestar plena atención a esta compleja situación, al recopilar diversos datos prácticos, debe prestar especial atención a los siguientes aspectos de la recopilación de datos y la investigación:
(1) Símbolos de plegado y etiquetas. En el trabajo de campo, se deben unificar los estándares de denominación y los códigos de leyenda de los tipos de pliegue. En las observaciones de afloramientos, la secuencia de formación de los pliegues debe juzgarse en función de su aparición. Los códigos de plegado están representados por la letra mayúscula F, y luego los números arábigos están marcados en la esquina inferior derecha de F en el orden de formación. El primer pliegue es F1, el segundo pliegue es F2... Al mismo tiempo, debería. estar en el mapa geológico de la mano y geológico El diagrama muestra la aparición de diferentes tipos de pliegues.
(2) Marca el establecimiento de patrones de pliegues. Debido a la complejidad de la morfología de los pliegues y la superposición de múltiples etapas de áreas de rocas metamórficas, el estudio de los pliegues es relativamente confuso. Al establecer patrones de pliegues simbólicos, se identifican los patrones de cambio lateral de un mismo período de pliegues en la zona. El estudio de los pliegues simbólicos también se puede realizar mediante mediciones de perfiles estructurales. La selección de líneas de sección con buenos afloramientos, tipos estructurales completos y secciones superpuestas de pliegues claros, una observación cuidadosa y un muestreo uno por uno pueden, en última instancia, lograr el objetivo.
(3) Selección y observación de áreas anatómicas de estructuras de pliegue. Para diferentes propósitos y diferentes períodos de plegado, para comprender los cambios en los pliegues en el área de estudio durante el mismo período, es necesario disponer diferentes planos anatómicos clave para la anatomía estructural del pliegue. Para estudiar la relación de superposición, la superposición de los pliegues tempranos y tardíos debe ser el área clave para estudiar las características de los pliegues tardíos, solo las alas de los pliegues tempranos se superponen con los extremos giratorios de los pliegues posteriores; Comprender la participación de las primeras zonas de corte dúctil en pliegues posteriores. Para estudiar la relación entre el macizo rocoso y los pliegues, es necesario centrarse en áreas específicas. A través del mapeo estructural-litológico, es necesario seleccionar áreas clave para la anatomía estructural con base en una comprensión amplia de los pliegues regionales.
(4) Observación de la morfología del pliegue y de la superficie de deformación. La observación de la morfología de los pliegues debe ser tridimensional, es decir, observar desde diferentes secciones y registrar los tipos de pliegues a través de fotografías y bocetos, para que podamos comprender verdaderamente las características de la morfología de los pliegues. Por ejemplo, los pliegues de la vaina aparecen como círculos cerrados en el plano YZ, pero aparecen como formas asimétricas en el plano XZ y pueden mostrar la dirección del flujo de material. Al estudiar la morfología del pliegue, es necesario saber a qué grupo de estructuras planas pertenece la superficie de deformación, porque después del pliegue, las estructuras planas de diferentes propiedades y etapas tienen formas similares, pero tienen diferentes significados al establecer eventos tectónicos.
(5) Medición sistemática de datos de ocurrencia de elementos de pliegue y otros elementos estructurales relacionados con pliegues (como foliación axial y estructuras lineales). Estos son contenidos importantes de la observación de campo, y la adquisición de estos datos es la base de la investigación estadística en interiores. Para estudiar las propiedades de los tejidos finos se deben recoger muestras orientadas.