變形帶

變形帶（deformation band）是指晶體均勻變形時產生的、取向不同的很薄帶狀區域。變形帶是平行的滑移面內異號刃型位錯互動作用使晶體發生彎折所形成的。帶中的晶格相對於周圍晶體中未變形部分旋轉了幾度或幾十度。

基本介紹

• 中文名：變形帶
• 外文名：Deformation zone
• 學科：冶金工程
• 領域：冶煉
• 釋義：薄帶狀區域
• 發生於：平行的滑移面內

簡介

變形帶是平行的滑移面內異號刃型位錯互動作用使晶體發生彎折所形成的。帶中的晶格相對於周圍晶體中未變形部分旋轉了幾度或幾十度。

當外部應力不超過臨界切應力TC時，兩個在平行滑移面上相向運動的異號刃型位錯，將如圖所示停留在彼此分開一定距離處。這些位錯將阻止在其後面運動的其他位錯而造成位錯塞積，塞積位錯將抑制在鄰近面上位錯的滑移並促使出現新的塞積，結果逐漸形成變形帶，負刃型位錯在帶的一邊，正刃型位錯則處於另一邊。

晶體經過變形，通過隨後的表面拋光可以使滑移線消失，但即使經過反覆拋光和腐蝕後仍可觀察到變形帶，因為變形帶代表不同晶向的區域。單晶體中能夠產生幾毫米寬的變形帶，但在多晶體試樣中需用顯微鏡才能見到。變形期間由於晶界的阻礙，容易在一個晶粒內引起取向的不同，故而多晶體試樣形成變形帶的傾向更大。變形帶一般呈不規則形狀，但是它是沿主變形方向延伸的。帶的輪廓一般模糊而不明顯，表明取向差是漸漸消失的。已經在體心及面心立方晶格的金屬中觀察到變形帶，但在密集六方晶格金屬中尚未見到。

變形帶與扭折帶之間的主要差別是：在形成變形帶的情況下位錯運動在帶外發生，帶中的晶格保持原來的取向；而在形成扭折帶的情況下，塑性變形和晶格的重新取向在帶內發生。

韌性變形帶研究進展

韌性變形帶理論的提出將變質岩區斷裂構造研究引向深入，變質岩構造研究因此取得了突破性進展。自1981年在美國加洲召開了國際糜棱岩問題討論會以來，構造地質學家對韌性變形帶的研究產生了濃厚酊興越，韌性變形帶是一種以強塑性流變與剪下變形為特徵的高應變帶，是簡單剪下變形機制的產物。一般認為韌性變形作用是深部地殼變形的主要形式之一，是控制和影響地殼構造形成和演化的一個重要因素。對它的研究不僅可以獲取地殼深部變形特點及區域大地構造格架形成等方面的信息，而且還可以得到有關地球動力學與岩石圈演化等方面的數據。此外，亦已公認，在不同地體的拼台及拼合之後的地殼板內變遷過程中，韌性變形起了重要作用。在以往的研究中，一般僅側重於對韌性變形帶及其組構要素幾何形態的描述與分析，並在此基礎上對韌性變形帶進行分類。進入80年代，國內外地學界普遍掀起了一場研究韌性變形帶的新熱潮，對其形成環境、運動學特徵與動力學標誌、變形機制與成因類型、以及變形與變質之問關係等方面逐步進行深入研究，並已取得了重大進展。事實上，真正的韌性變形作用往往發生於中、下部地殼中，在地殼淺部的岩石變形則表現為脆一韌性作用，而這種“脆-韌性轉換”變形對許多地質及地球物理問題具有重要的意義。因此，“脆一韌性轉換”變形便越來越受到國內外許多地質學家的重視。

韌性變形帶分類

隨著對韌性變形帶研究的不斷深入，人們發現不同地質環境中形成的韌性變形帶在構造要素組合、運動學與動力學、以及變形機制等方面均存在著顯著的差剃。因此，為了確定各種韌性變形帶在地殼演化過程中的地位和作用，對韌性變形帶進行分類研究是很有必要的。對韌性變形帶的分類方案比較多，諸多學者依據所研究地區的特點、以及所解決問題的側重點不同而採用各自不同的分類標準。一般來說，成生時代不同、形成環境不同、寄主岩石可變形性不同、以及成因與變形機制不同的韌性變形帶，所賦存的構造形跡或形跡群以及動態或靜恢復重結品作用等也不同。基於這些情況，比較通用的主要有兩種分類方案，即嵌據“應力場型式”和“構造相”對韌性變形帶進行分類研究。

水平拉仲式韌性變形帶

這種韌性變形帶多見於地殼早期變形行為中，反映深部層次強塑性剪下流動作用，其特徵性鑑別標誌是變形帶中普遍發育的葉內褶迭層，這種葉內褶皺以其無袖面葉理區別於囡構造置換作用而形成的葉內褶皺。這種韌性變形帶的成因導源於地殼水平方向上的順層剪下運動。

碰撞擠壓式韌性變形帶

這種韌性變形帶主要發育於不同地體或板塊之間的碰撞拼合帶上，多見於元古宙以來的造山帶地區，反映了強烈的構造壓扁變形作用，其主要鑑別標誌是構造岩中出現一些同構造期高壓礦物組合與強烈的壓扁變形面。

碰撞擠壓式韌性變形帶，是一種形成於地殼深部層次的強塑性流動變形帶，也屬於脫水進化動力變質帶，帶內變質級別與其圍岩的相同，這類韌性變形帶只含一種類型，即深部層次構造片麻岩帶。第二類是與區域變質作用非同時發生的韌性變形帶，是一種形成於地殼中深部、中部、淺部層次的強一中強塑性剪下流變、以及脆一韌性糜棱岩化作用與壓扁變形帶。一般屬於吸水退化動力變質帶，帶內變質級別較其圍岩先存的低，顯示強烈的退化變質作用。這類韌性變形帶按其形成環境又可分為中高溫一中溫型韌性變形帶和低溫型韌性變形帶兩個亞類，前者即為中深部及中部層次變晶糜棱岩帶，後者包括淺部層次糜棱岩帶和淺部層次構造片岩帶。

總結

對韌性變形帶的研究非常活躍，並取得了許多進展，但是仍然存在不少較為棘手的問題，尚待進一步深入研究解決。