断层岩中变形矿物的镶嵌状消光及其成因

本文研究了断层岩中变形矿物内部常见的显微构造现象——镶嵌状消光的特征及其产出状态、形成条件和机制.具镶嵌状消光的矿物实质是由若干细粒级的、互相紧密嵌合的碎裂消光亚晶粒组成,它们在形态、粒级以及产出、分布等方面都具一定的特征.该微构造现象是在相对低温、较高差异应力条件下形成的,为岩石脆性或韧脆性变形的结果,为一低温动态回复现象,属位错作用下的亚晶粒旋转形成机制.依据研究结果,作者将矿物在低温条件下碎裂作用的演化过程划分为位错→位错壁→碎裂亚晶粒→碎裂新晶集合体等四个阶段,并确定了镶嵌状消光现象的判别准则.     

缅甸翡翠显微构造的研究

翡翠的显微构造是矿物在应力作用下发生脆性或塑性变形产生的各种变形形迹。常见的显微构造有显微裂隙、波状消光、带状消光、扭折带、变形纹、机械双晶、镶嵌构造、核幔构造及出溶条纹等。它们有着不同的特征。反映了不同的形成条件,涉及到不同的变形机制。     

川东台附状逆断层与韧—脆性变形的显微构造特征

川东盆地发育的台附状逆断层，其伴生构造有断层转折褶皱，拖曳褶被、背形堆垛的双重逆冲构造和后陆倾向中的双重逆冲构造，断层岩中方解石的变形，在光学显微镜下表现有波状消光、机械双晶、显微破裂和碎裂等特征，反映了岩石的变形以脆性变形为主，韧性变形为韧－脆性过渡型变形，在变形过程中，断层活动的差异应力值，根据方解石双晶发育程度推导，得出在500巴以上。台阶状逆断层的形成与低角度 断层之间有着密切的关系，其形成机制主要有：（1）形成断坡的滑动和破裂过程，其应变速率大于10^-10/s；（2）位错活动过程，产生阶状断层以及相伴生的褶皱构造，其应变速率在10^-10/s－10^-12/s范围之内。     

东天山康古尔金矿床石英位错构造及其动力学意义

康古尔金矿床形成于脆韧性—脆性剪切变形构造演化过程中。应用透射电镜超微技术分析水热成矿期石英位错构造、位错密度及差应力值有助于加深认识剪切构造条件下的成矿动力学机制。石英位错构造特征反映成矿期构造变形环境为中温—中低温、高差异应力、高应变速率。成矿期构造差应力演化呈明显的脉动性,这种脉动性所形成的“应力地震泵吸”机制对金矿成矿至关重要。     

主要造岩矿物动态重结晶作用及其变质条件

动态重结晶是一种重要的矿物变形作用,主要包括膨凸、亚晶粒旋转和颗粒边界迁移重结晶作用三种变形机制。随着变质程度的不断增强,膨凸、亚晶粒旋转和颗粒边界迁移重结晶作用顺次出现。动态重结晶作用是温度、压力、应力以及流体等多方面综合作用的结果,而不仅仅与变形温度有关,因此我们认为以变质相带代替温度变化作为主要造岩矿物动态重结晶机制的转变条件应该更为合理。通过大量薄片观察和综合分析,我们概述了不同变质相条件下主要造岩矿物的变形特征组合,并提出了主要造岩矿物的动态重结晶发生的相对顺序大致应为方解石→黑云母→石英→长石→角闪石→橄榄石→辉石,与前人有所不同。     

新甘交界红柳河辉长质糜棱岩的超显微？…

红柳河蛇绿岩中的堆晶辉长岩层具有强烈的韧性变形现象,用ＴＥＭ观察辉石的超显微位错组态特征,其自由划从直线状、弓弯状、环状及具尖点、三结点结构直至漫散结构的胸结构,位刹壁组态表现为由直线形和环形位错排列而成的两种类型,还可见清晰的亚颗粒构造。显微与超显微特征表明,辉石以晶内位错滑移为主导主形机制。利用动态重结晶的辉石－斜长石矿物对讨论了糜棱岩形成的温压条件：温度大约为４２０℃,压力１５０ＭＰａ;用动     

通过构造岩鉴别岩石动态重结晶的机制

岩石如书,包含着丰富的地球演化信息。通过破解这本天书,地质学家得以了解发生在地球内部的地质过程。构造岩中的显微构造是“写在岩石中的变形过程”。通过显微构造观察,可以了解岩石矿物的变形机理。以天山造山带内发育的糜棱岩为具体实例,介绍了中、下地壳层次变形岩石动态重结晶的机理及形成的相关显微构造的特点。由于构造岩均是经历过重结晶作用的产物,显微观察只能揭示变形矿物重结晶的机制。在中、下地壳层次,矿物动态重结晶的主要机理分为3种（从低温到高温）：膨胀鼓出(BLG,又称膨凸)、亚晶粒旋转(SGR)和高温颗粒边界迁移(GBM)。这3种方式形成各具特色的显微构造：BLG形成近等粒交叉舌状构造;SGR产生定向排列的拉长新颗粒条带;而GBM造成典型的具不规则状颗粒边界、大小悬殊的新颗粒组合、颗粒内部波状消光不明显的显微构造。除了温度条件外,应变速率对动态重结晶机制也有明显的影响。在显微构造观察过程中,详细、全面应该是最重要的原则。     

汉诺坝新生代玄武岩中下地壳麻粒岩包体的变形显微构造特征及其地质意义

新生代玄武岩中的下地壳包体,由于从下地壳被快速携带至地表,因此保留了下地壳的直接信息.华北北部汉诺坝新生代玄武岩中除了含有丰富的幔源包体之外,还含有许多下地壳麻粒岩包体.本文的主要目的是通过对该区下地壳麻粒岩包体的变形显微构造和位错亚构造特征的详细研究,探讨下地壳的变形特征和变形机制.光学显微镜下观测表明,下地壳麻粒岩包体的低温(＜800℃)样品中确实发育显微破裂,但变形双晶、变形条带、扭折带也同样发育,动态重结晶作用也开始出现.随着温度、压力的升高,变形双晶、变形条带、变形纹、扭折带和重结晶新晶粒等塑性变形特征占主导地位,而显微破裂则主要表现为由塑性失配引起的显微破裂以及流体包裹体面.而明显不同于Ivrea带地体麻粒岩,在这些包体中未发现与韧性剪切有关的变形显微构造特征.透射电镜观测表明,包体中的斜长石和辉石颗粒普遍发育自由位错、位错列、亚晶界、新晶界、变形双晶、包裹体列和出溶片晶等位错亚构造.上述观测结果表明,下地壳变形作用以塑性变形为主而不是准脆性变形,其变形机制主要为位错的滑移和攀移机制,其中包括机械双晶作用和动态重结晶作用.     

330硅质断裂带变形特征及其与铀成矿作用的关系

本文从应力矿物、岩石组构、古应力估算及构造地球化学等方面对330产铀硅质断裂带的形成环境、发展演化及变形机制作了初步分析,并讨论了它们与铀成矿作用的关系。通过构造岩及石英、云母的微观研究,认为本断裂带经历了韧性—脆性—脆韧性—脆性的交替变换变形过程。韧性变形具有波状消光、变形纹、流动构造、B+S构造岩等显微构造和组构特征。据重结晶晶粒粒径测定,其差异应力平均值为0.5干巴。脆性变形与韧性变形明显不同,表现出破裂构造和角砾岩类发育,可见吕对尔线和石英沙钟构造以及S构造岩或均质组构等特点。早期韧性变形阶段形成的糜棱岩是一种富硅岩石,硅除主要来自后来的热液外,也来自原岩的动力分异和动热变质作用。韧性变形阶段之后接着是脆性变形阶段,岩石产生破裂构造,充填了早期脉体。成矿作用主要发生在形成碎裂糜棱岩的脆韧性变形阶段,此时的含矿断裂带是一个半开放系统,成矿的地质环境是:温度200—300℃,差异应力0.5干巴,区域差应力0.5干巴,深度1—2公里,基本上属低温浅成环境。     

新甘交界红柳河辉长质糜棱岩的超显微影像特征及其形成动力学环境分析

红柳河蛇绿岩中的堆晶辉长岩层具有强烈的韧性变形现象．用 Ｔ Ｅ Ｍ 观察辉石的超显微位错组态特征,其自由位错从直线状、弓弯状、环状及具尖点、三结点结构直至漫散结构的胞结构,位错壁组态表现为由直线形和环形位错排列而成的两种类型,还可见清晰的亚颗粒构造．显微与超显微特征表明,辉石以晶内位错滑移为主导变形机制．利用动态重结晶的辉石－ 斜长石矿物对讨论了糜棱岩形成的温压条件：温度大约为４２０ ℃,压力１５０ Ｍ Ｐａ ;用动态重结晶颗粒大小对古差异应力进行估算,平均为８５ ．７８ Ｍ Ｐａ．认为红柳河辉长质糜棱岩是在洋盆扩张过程中,洋壳上部冷的刚性层与下伏较热的塑性层拆离,沿拆离面韧性剪切形成的．     

天然变形方解石质岩石的低温塑性

对四套具不同特点的方解石质原岩断层构造岩应用光学显微镜、透射电子显微镜和阴极发光显微镜开展了系统研究。它们都表现出相似的变形显微构造特点与变形作用,宏观碎裂结构与微观糜棱状结构。碎屑颗粒或者变形的原岩颗粒具有发育的晶内变形显微构造(变形双晶、扭折和微破裂等),基质颗粒为弥散的极细粒物质。透射电镜下的微构造表现为反映脆性变形与晶质塑性变形共存的位错     

大别山东麓前寒武纪二长花岗质片麻岩抬升冷却过程的递进变形

大别山东麓北段结晶基底中的二长花岗质岩石具长石应力支撑结构,早期高级变质作用条件下的韧性推覆以长石类矿物普遍晶质塑性变形和同构造重结晶作用为典型特征,晚期在发育糜棱岩的低级韧性剪切变形阶段处于脆性状态,在其内部和边缘形成了包括微角砾岩、假玄武玻璃、黑色超糜棱岩和熔结超碎裂岩等脆性断层岩石.二长花岗质岩石中不同类型韧性和脆性断层岩石的成因和构造联系,记录了大别地体的抬升冷却历史和不同阶段构造变动的性质.     

硬玉塑性变形的AFM特征

利用原子力显微镜(AFM)对缅甸硬玉进行表面观察，研究其纳米级范围内矿物晶体的超显微结构及构造特征，探讨其形成的动态过程和物理化学等外部条件。结果发现在缅甸硬玉表面存在大量残余变形现象，尤其是以典型的扭折带、亚晶粒、晶粒扭曲结构为特征，反映了硬玉晶体内聚集了大量的位错。这些现象表明硬玉在其结晶之后曾在高压及较高温的地壳深处经历了强烈的塑性变形过程，它们与地表或近地表低温、低压条件下形成的以脆性破裂为主的变形方式有本质的差别。硬玉中大量的塑性变形现象表明了它是在比较复杂的动态地质环境中形成的，深部的这种复杂变形作用使得缅甸硬玉有别于世界上其它地方的硬玉，其独特的地质形成过程造就了本区为世界上典型的也是最大的翡翠矿床。     

大别山东前寒武纪二长花岗质片麻岩抬升冷却过程的递进变形

大别山东麓北段结晶基底中的二长花岗质岩石具长石应力支撑结构，早期高级变质作用条件下的韧性推覆以长石类矿物普遍晶质塑性变形和同构造重结晶作用为典型特征，晚期在发育糜棱岩的低级韧性剪切变形阶段处于脆性状态，在其内部和边缘形成了包括微角砾岩、假玄武玻璃、黑色超糜棱岩和熔结超碎裂岩等脆性断层岩石。二长花岗质岩石中不同类型韧性和脆性断层岩石的成因和构造联系，记录了大别地体的抬升冷却历史和不同阶段构造变动的性质。     

胶东新城金矿床控矿构造变形环境：显微构造和EBSD组构约束

新城金矿床是典型的"焦家式"破碎带蚀变岩型金矿,矿体形态和规模都严格受到断裂破碎带控制,是探讨复杂构造-流体耦合成矿系统控矿构造变形环境研究的理想选区。断裂破碎带中构造岩既是构造变形行为的载体,也是相应变形环境的受体。论文在新城金矿详细露头构造解析的基础上,系统采集该矿床控矿断裂破碎带定向构造岩样品,进行显微构造和EBSD组构分析。研究区构造岩显微构造特征主要表现为韧性变形和脆性变形。韧性变形有波状消光、带状消光、亚晶粒、动态重结晶、核幔构造、丝带构造、碎(残)斑系、扭折带、变形纹、机械双晶、蠕英结构、云母鱼等;脆性变形有书斜构造和显微裂隙等。长石(残)斑系、扭折带、变形纹、蠕英结构和石英颗粒边界迁移动态重结晶、丝带构造等矿物变形特征表明断裂带成矿前以高温韧性变形为主;石英波状消光、亚晶粒、亚颗粒旋转和膨凸动态重结晶、方解石机械双晶、长石显微裂隙充填物等矿物变形反映成矿期兼有中低温韧性变形和脆性变形;压剪性穿晶裂隙则反映出成矿后主要是低温脆性变形。根据差应力、应变测量和EBSD组构分析,将新城金矿床控矿构造变形环境可以分为3个构造期:成矿前在NW-SE向挤压作用下发生韧-脆性左行剪切变形,600~700℃,差应力61.37~111.09MPa,应变测量轴比a/c为2.295~3.978,动态重结晶石英颗粒边界分维值为1.466~1.599,反映矿区为高温中高压高应变带变形环境,应变速率较大;成矿期为NW-SE向逐渐NEE-SWW向转变的挤压作用,发生压剪性脆性变形,200~500℃,差应力65.91~135.68MPa,应变测量轴比a/c为1.403~2.204,动态重结晶石英颗粒边界分维值为1.321~1.378,反映矿区成矿期为中低温中高压低应变带变形环境,反应速率较小;成矿后在NWW-SEE向挤压作用下发生压剪变形,150~300℃,反映低温低压脆性变形环境。     

上地壳断层带的低温韧性破裂作用机制

应用多种分析方法对采自西南非那米比亚Ｄａｒｍａｒａ区Ａｕｔｓｅｉｂ断层带内的变形方解石质大理岩进行了显微和亚显微构造研究,发现在上地壳环境中碳酸盐岩的变形具有其特殊性,表现为形成的构造岩所特有的两种结构反差,即①极细粒（微米级）基质与极粗粒（厘米级）残斑;②宏观碎裂状结构与微观糜棱状结构。宏观脆性变形组构和微观韧性变形组构的共存是一系列不同变形机制综合作用的结果,包括晶内双晶作用和扭折作用、晶内和晶间韧性破裂作用以及沿颗粒边界的压溶作用等。韧性破裂作用,即由双晶作用、位错蠕变和动态重结晶作用诱发…     

地壳不同构造层次岩石变形机制及其构造岩类型

构造岩记录地壳构造变形演化重要信息,其成因、分类与命名一直没有统一认识。本文对构造岩变形机制、控制因素和构造岩分类进行系统总结。认为构造岩形成受物质成分、变形机制、应变速率、流体、温度、压力等因素控制,是物质成分与物理化学条件、变形机制等众多变量的函数。变形机制包括破裂作用、碎裂流动、晶质塑性、物质扩散、重结晶作用和超塑性流动,不同变形机制出现在不同地壳构造层次中,形成不同的显微组构。依据成因机制、物质组成和组构等标志对构造岩分类与命名进行重新修订,将构造岩划分为碎裂岩系列和变质构造岩系列,前者发育在地壳浅构造层次上,以破裂作用和碎裂流动变形机制为主;后者发育在中深部构造层次上,以晶质塑性、重结晶作用、物质扩散作用和超塑性流动作用为主。碎裂岩系列划分碎裂岩、角砾岩、微角砾岩、超碎裂岩、断层泥和假玄武玻璃;变质构造岩系列划分为构造片岩、糜棱岩和构造片麻岩。依据岩石流变性质、变形机制和构造岩分布,地壳构造层次划分为:脆性域,变形机制以碎裂作用和碎裂流动为主,发育碎裂岩系列;脆-韧性转换域,以晶质塑性、物质扩散和重结晶作用为主,并伴随有碎裂作用,形成糜棱岩、千糜岩和构造片岩;低温韧性域,以晶质塑性、物质扩散和重结晶作为主,发育糜棱岩与构造片岩;高温韧性域,以超塑性蠕变和重结晶作用为主,形成构造片麻岩。     

青海可可西里北缘韧性剪切带的显微构造特征

在可可西里北缘发现的糜棱岩化带,经显微构造研究确定为韧性剪切带。此带发育流劈理及拉伸线理。糜棱岩化花岗岩和糜棱岩化石英脉中的石英发育亚晶粒构造、位错构造和动态重结晶,长石主要发育机械双晶。石英c轴组构属韧性剪切带中的典型形式,石英变形以位错蠕变机制和位错滑移机制共存为特征,石英的动态重结晶作用是由亚晶粒旋转机制形成。长石的变形主要是通过机械双晶实现的。此韧性剪切带形成时的温度约400℃,差异应力约30MPa,应变速率约1.9×10^-13s^-1.     

北祁连西段寒山剪切带的变形作用及其与金矿化的关系

寒山金矿床赋存的剪切带有两期变形活动。早期韧脆性变形作用是以位错滑移、双晶作用和重结晶作用等变形机制为主,形成各种类型的片糜岩。在变形过程中,大量流体进行水／ 岩反应。晚期变形作用以碎裂和破裂机制为主,形成各种脆性裂隙和角砾岩带。在早期开放的变形环境下,有利于成矿热液的活动和富集,是寒山金矿的主成矿期;晚期的脆性变形使金矿进一步富集     

黄铁矿的变形现象

黄铁矿的变形机制,是一个长期争论的问题。许多形变的硫化物矿体都呈现出黄铁矿的碎裂结构,在有些部位也见到了拉长的黄铁矿构造现象。尽管以往有关黄铁矿的形变实验都是以脆性域的变形为主,但近来在400—700℃的高温条件下的实验研究即表明,黄铁矿能通过位错作用而变形(Cox等,1981)。对早期实验的重新估价也同样表明位错滑移能在黄铁矿中起作用(Graf等,1981)。Atrinson(1972)曾经进行过