花岗岩中走滑断层的成核与生长

本研究对加利福尼亚州 Sierra Nevada 中部花岗闪长岩内的裂隙进行了调查，以阐明结晶岩中断层作用的力学机制，重点探讨新断层面的成核及其随后的扩展和生长。在研究区内，裂隙形成了一个走向为 N50°–70°E、向南陡倾的单一准平行阵列。其中部分裂隙被确定为节理，因为跨裂隙面的位移表现为张开而无滑动。节理内充填有未变形的矿物，包括绿帘石和绿泥石。其他裂隙则被确定为小断层，因为它们表现出高达 2 m 的左旋走滑错距。断层面发育的擦痕向东倾伏 0°–20°。这些断层与节理平行产出，并出现在同一露头中。断层充填有绿帘石、绿泥石和石英，并显示出剪切变形的结构证据。这些观察表明，走滑断层是在早期形成的矿物充填节理上成核的。在断层发生左旋滑动的构造背景下，次生张性裂隙从小断层端部附近同时扩展。这些裂隙的走向与断层面呈 25°±10° 的夹角，平行于推断的局部最大主压应力方向。断层并没有作为剪切裂隙在其自身平面内向完整岩石中扩展，而是通过次生张性裂隙将相邻断层连接在一起。断层之间广泛的次生破裂产生了更大的断层带，可容纳 10–100 m 的左旋滑动。随着变形的推进，断层作用从相对较短、间距较密的断层演变为更长、间距更宽的断层带。