1.3.2 Shear Zones

Shear Zoneは最も大きな構造の特徴で、造山帯の変形マーカーとなる。 それらは、新生代および原生代の造山帯において、変形と地殻ブロック間の相対的な移動が優先的に収容される場所である。 剪断帯に関する文献の大半は、主に低品位のフィールド例から得られた方法と解釈を扱っている。 一方、高品位岩石は、変成岩の岩石学や地球化学の観点からは従来から広く研究されているが、構造的な観点からはあまり研究されてこなかった。 その主な理由は、高品位環境の複雑なファブリック形状の解釈の難しさである。 多くの研究者は、低品位岩の研究を単純に高品位岩に外挿することによって分析を試みているが、これは誤った解釈をもたらす可能性がある。

せん断帯は、単純な定義では、周囲の岩よりもずっと強く変形している。 剪断帯は、それ自体、または他の帯と関連して、岩石の強度を超える地域的または局所的なひずみ速度に対応するのに役立つ、または完全に対応する、集中的な変形の平面的な帯である。 変形の様式が主に圧縮または伸張である場合、純粋せん断（同軸変形ともいう）と呼ばれ、接線（壁の平行）変位によって変形が起こる場合、単純せん断（非同軸変形ともいう）と呼ばれる。 せん断帯の変形が両者からなる場合は一般的なせん断となる。 トランスプレスやトランステンションの変形は、このような単純せん断とともに純粋せん断の成分が変形帯に含まれる結果である。 従来、剪断帯という言葉は、きれいな断層と区別するために延性剪断帯のみを表すものとして使われてきた。 しかし、Ramsay (1980)が用いたshear zoneという用語は、clean-cut faultとductile shear zoneの両方を含む。

shear zoneは、深く侵食された造山帯の主要境界と、その中のより激しい変形の帯を規定している。 剪断帯に沿った変位は、傾斜型、斜め型、または横ずれ型である。 これらの境界せん断帯の性質は、非常に複雑な造山帯の運動進化を拘束するのに有効である。 このデータは、原生代の造山帯だけでなく、新生代の造山帯を形成したテクトニックプロセスをモデル化する際の出発点となるであろう。 剪断帯の性質、形状、その他の運動学的解析は、造山帯の相互関係を独自に拘束する。 このことは、利用可能な地質年代学的データと組み合わせることで、原生代の造山過程に対する我々の理解を大きく前進させるだろう。 原生代の造山帯の進化には、大きな水平変位が支配的であった可能性がある。 この変位は通常、中・下部地殻レベルの変形と高レベルの前駆体スラスト帯の変形をつなぐ主要な剪断帯に沿って生じる (Daly, 1988)。 ほとんどの原生代造山帯では、侵食の度合いによって、剪断片麻岩が広範囲に露出し、前線スラスト帯が存在しないことが一般的である。 (1) 曲がり角や交差点などの幾何学的な特徴に鉱物が多く含まれるため、鉱物探査の主要なターゲットである。 (2) 非常に大きなひずみが生じる場所であり、地殻の複雑な変形を解明する最も強力な手段の1つである。 (3)剪断帯はアルカリ岩、花崗岩、斜長石などの火成岩の貫入の場でもある。(4)大きな大陸地殻にとって唯一の透水性の道であり、活発な変形時には効果的な流体導管として働く。(5)土壌中のラドンガス濃度の上昇、時にはウラン濃度と関連して、しばしば危険な場となる可能性がある。 Ramsay (1980)によれば、剪断帯は3つのタイプに分類され、(1)変形に伴いウラン濃度が増加すること、(2)マイロナイト化、(3)再活性化、化学移動が繰り返されたこと、が示唆されている。 (1)脆性剪断帯は脆性破壊に沿って接線方向（壁と平行）に変位し、壁岩は無歪である。(2)脆性-延性剪断帯は、接線方向の動きが延性変形と脆性破壊の両方に関連している、(3)延性剪断帯は延性変形のみに関連している、である。 脆性剪断帯は、剪断帯の側面の間に明確な不連続性が存在し、側壁はほとんど無歪か、せいぜい角化程度である特殊な剪断帯である。 このような断層帯は、一般に、造山応力下での岩石の限界弾性特性に支配された脆性破壊に起因すると考えられている。 このような断層帯は、地殻深部の高度の延性剪断帯とは異なり、地殻上・中層で卓越している。 横ずれ断層からなる狭い脆性剪断帯は、地殻深部でより広くなり、地殻下部や上部マントル深部では広い延性剪断帯の形態をとることがある。 このような脆性剪断帯の断層パターン発達を研究することは、多重変形剪断帯の正しい運動学的解析に役立つ。 脆性剪断帯は、主にカタクラサイトとグッジの発生によって特徴づけられる。 カタクラサイトは葉理を欠き、白雲母、緑泥石、方解石などの新生鉱物からなる細粒母岩中の角張った砕屑物から構成される。 マイロナイトと同様の分類がなされる。 これは、最初のカタクラシスの後、マイロナイトにグレードアップすることもある。 ガウジは、しばしば弱い葉理を持つ帯の浅い水平運動によって生じた非粘着性の断層岩である。

脆性-延性剪断帯は、通常、断層面の両側10mまでの距離で永久歪を示す壁のいくらかの延性変形と関連している。 この延性変形は、断層不連続面の変形履歴とは異なる時期に形成された可能性があり、断層不連続面の変形履歴と延性変形を比較すると、断層不連続面の変形履歴の方が延性変形が大きいことがわかる。 脆性-延性剪断帯のもう一つのタイプは、伸長破壊である。 この変形帯には、一般に繊維状の結晶質材料で満たされた伸長開口部が縦横に並んでいる。

延性変形は、主に地殻下部と上部マントルに延性剪断帯という形で存在し、より高品位の変成条件を持つリソスフェアの基礎を形成している。 延性剪断帯は、世界中の原生代オージェンに関連する高品位テレーンの広大な領域から共通して報告されている。 このような延性剪断帯は、地質学的過去における大規模な地殻ブロックやプレートの相対的運動に関する情報源として、テクトニック・リコンストラクションに重要である。 地殻深部に存在する高圧（8〜10kbar）・高温（700〜1000℃）の条件下で形成された高品位テレーンのこと。 このような地質条件下で形成された延性剪断帯は、数回の地殻変動期にも継続的あるいは断続的に活動を続ける。 その結果、より若い脆性-ductile変形や脆性変形が、より早い延性環境のゾーンに重畳することも確認されることがある。

延性剪断帯は一般にマイロナイト織物の発達によって特徴づけられる。 例えば、花崗岩質では、再結晶石英粒、乳白色の細粒再結晶長石、微細な扁平黒雲母が交互に積み重なり、間隔の狭いフォーリエーションという形でファブリックが明瞭に定義される。 フォリエーション面には、角閃石、マイカ、石英、長石などの鉱物の伸長（および/またはブダイナージ）、および鉱物集合体によって規定される非常に強いリネレーション（伸長線状）が見られる。 S-C マイロナイトが非常に多く、非同軸変形史を示す。 ひずみ量の変化が大きく、マイロナイト系列（プロト〜ウルトラミロナイト）が発生する。 特に黒雲母、カイヤナイト、スタウロライト、白雲母などの退行、粒径縮小、新粒成長の発達が典型的である

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