剪切 (地质)

在地质学中，剪切是岩石对通常由压应力引起的变形的反应，并形成特定的纹理。 剪切可以是均质的或非均质的，可以是纯剪切或简单剪切。 地质剪切的研究与构造地质学、岩石微观结构或岩石结构和断层力学的研究有关。

剪切过程发生在脆性、脆性-韧性和韧性岩石中。 在纯脆性岩石中，压应力会导致断裂和简单断层。

剪切带的典型岩石包括糜棱岩、碎裂岩、S-构造岩和 L-构造岩、假菱角岩、某些角砾岩和高度叶理化的围岩。

剪切带是由比邻近该区域的岩石应变更大的岩石组成的板状到片状、平面或曲线平面区域。 通常这是一种断层，但可能很难将明显的断层平面置于剪切带中。 剪切带可能形成更强烈的叶理、变形和折叠区域。 在剪切带内可以观察到梯列脉或裂缝。

许多剪切带都有矿床，因为它们是通过造山带的热液流的焦点。 它们可能经常显示某种形式的逆行变质作用，来自峰值变质组合，并且通常被交代。

剪切带可以只有几英寸宽，也可以高达几公里宽。 通常，由于它们的结构控制和在构造块边缘的存在，剪切带是可映射的单元并形成重要的间断面以分离地体。 因此，命名了许多大而长的剪切带，与断层系统相同。

当这种断层的水平位移可以在数十或数百公里的长度内被测量时，断层被称为巨型剪切。 Megashears 通常指示古代构造板块的边缘。

剪切机制取决于岩石的压力和温度以及岩石受到的剪切速率。 岩石对这些条件的反应决定了它如何适应变形。

在更脆的流变条件（更冷、围压更小）或高应变率下出现的剪切区，往往会因脆性破坏而失效； 矿物的破碎，这些矿物被磨成具有研磨质地的角砾岩。

在脆韧性条件下出现的剪切带可以通过一系列较少依赖于岩石断裂并发生在矿物和矿物晶格本身内的机制来容纳大量变形。 剪切带通过叶理平面上的运动来适应压应力。

延展性条件下的剪切可能通过矿物的破裂和亚晶界的生长以及晶格滑移而发生。 这尤其发生在板状矿物上，尤其是云母。

糜棱岩本质上是韧性剪切带。

在剪切开始期间，首先在岩体中形成穿透性的平面叶理。 这表现为结构特征的重新排列、云母的生长和重新排列以及新矿物的生长。

初始剪切叶理通常垂直于主要缩短的方向形成，并且可以诊断缩短的方向。 在对称缩短中，物体在这种剪切叶理上变平，就像一个圆形的糖浆球在重力作用下变平一样。

在不对称剪切区内，物体发生缩短的行为类似于糖浆球在变平时被涂抹，通常变成椭圆形。 在具有明显位移的剪切带内，剪切叶理可能与剪切带的总平面成浅角。 这种叶理理想地表现为一组与主剪切叶理呈浅角度形成的正弦叶理，并弯曲到主剪切叶理中。 这种岩石被称为 L-S 构造岩。

如果岩体开始发生较大程度的横向运动，则应变椭圆会延长成雪茄形体积。 在这一点上，剪切叶理开始分解成杆状线状或拉伸线状。 这种岩石被称为 L-构造岩。

由于韧性剪切，形成了非常独特的纹理。 在韧性剪切带中观察到的一组重要微观结构是 S 面、C 面和 C' 面。

• S 平面或片岩平面通常由云母或板状矿物排列引起的平面结构定义。 定义应变椭圆的扁平长轴。
• C 平面或顺平面平行于剪切带边界。 C 和 S 平面之间的角度始终是锐角，并定义了剪切方向。 一般来说，C-S角越小，应变越大。
• C' 平面，也称为剪切带和二次剪切织物