西昆仑山库地变质橄榄岩的显微构造特征

西昆仑山库地变质橄榄岩块是肢解了的震旦纪一早古生代蛇绿岩碎片。变质橄榄岩以残斑结构为主,呈现粗粗结构向残班结构的过渡和残斑结构向板状等粒结构的过渡。此岩石有明显的变形结构,橄榄石变形时的滑移系为{0kl}[100].橄揽石发育有代表高温(800℃以上)的位错构造,也有代表低温的位错构造。表明此变质橄榄岩经受了上地幔环境下发生的高温塑性流变和侵位过程中及侵位后所经受的低温高应变速率条件下的变形。上地幔环境下变形时的差异应力约为80MPa,应变速率约为1.96×10^-12s^-1-7.03×10^-10s^-1.此变质橄榄岩代表由大陆裂谷发展起来的洋盆下的地幔,产出的构造环境为洋脊-裂谷带。     

平南幔源包体中橄榄石的显微构造研究及其意义

平南玄武岩中的尖晶石二辉橄榄岩包体的平衡温度为930~980℃, 平衡深度为59~74km, 包体中橄榄石的扭折带滑移系多为(010) [100], 但也有(001) [100]的滑移系类型; 斜方辉石的滑移系为(100) [001], 它们均为高温低应变速率下的滑移系, 说明该区的上地幔主要是在高温低应变速率条件下经历了塑性变形作用.橄榄石位错组态多样, 有自由位错、位错壁、位错弓弯、缠结、{110}滑移带, 反映了上地幔的塑性变形特征.根据位错壁的大小估算, 上地幔差异流动应力为24.5~42.1MPa, 流动速率为2.93×10-17~8.36×10-16s-1, 有效粘度为1.72×1023~2.80×1024 Pa·s, 特征与中国东部新生代上地幔较为一致, 反映同处于拉张环境.      

西藏东巧方辉橄榄岩的显微构造特征及其流变学意义

西藏东巧地区蛇绿岩套中橄榄岩是青藏高原出露的为数不多的地幔岩体之一, 对于揭示该地区的上地幔流变学特征具有重要意义.报道了该地区方辉橄榄岩中橄榄石的位错显微构造特征, 估算了上地幔流变学参数.显微构造研究表明, 东巧方辉橄榄岩发育残斑结构, 橄榄石中位错组态类型比较丰富, 包括自由位错、位错壁(包括宽阔型和紧密型)、位错弓弯和位错网, 表明橄榄石的主导变形机制可能为位错蠕变.该区地幔岩变形大致分为2个阶段: (1) 地幔缓慢塑性流动变形, 形成宽阔型位错壁; (2) 蛇绿岩侵位过程中的变形, 产生紧密型位错壁.根据2种位错壁估算的流动应力平均值分别为3 9.3MPa (宽阔型)和113.9MPa (紧密型), 计算结果获得东巧地区上地幔流动速率为1.13× 10-12 ~ 2.95× 10-11s-1, 有效粘度为4.44×1017~ 1.16×1019Pa°s, 这些参数为东巧地区上地幔物理特征提供了流变学的约束条件      

下扬子地区若干上地幔橄榄岩的显微构造研究

本文对下扬子区内２个玄武岩产地（江苏六合瓜埠山、安徽当涂釜山）的幔源包体进行研究,结果表明本区上地幔尖晶石二辉橄榄岩具原生粒状结构、碎斑结构、板状镶嵌等粒结构及部分熔融结构四种类型。在光学岩组图上显示出从原生粒状结构→碎斑结构→板状镶嵌等粒结构,其橄榄石光性方位优选性逐渐增强。变形橄榄石滑移轴为［１００］,滑移面以｛０ｋ１｝为主,（０１０）次之。高温高压人工变形实验证实,这种滑移系形成于高温低应变速率条件下。橄榄石位错类型多样,（１００）、（００１）位错壁分布广泛,位错壁间距显示对数正态分布特征．估算的本区上地幔高温蠕交流动差异应力为（１０．９～１１．５ＭＰａ）。上地幔流变速率、流动应力、等效粘滞度与深度关系指示本区新生代大地构造性质为大陆拉张带或大陆裂谷带。     

山东省第四纪玄武岩中幔源包体的变形特征及其上地幔流变学意义

山东省第四纪玄武岩中含有数量、大小不等的幔源包体。这些包体主要为尖晶石二辉橄榄岩，以原生粒状和残斑结构为特征。包体中橄榄石的位错亚构造反映了上地幔高温蠕变机制。包体的平衡温度在８００—１１００℃之间，压力为０．８—２．０ＧＰａ，相应的来源深度为２８—６５ｋｍ。在该深度范围内，上地幔的流动应力为１３—２６ＭＰａ，应变速率为１０－１４—１０－２０ｓ－１，等效粘滞度为１０２０—１０２５Ｐａ·ｓ，符合大陆拉张带上地幔的特征。作者认为，中国东部上地幔在早第三纪或之前开始有底辟上涌，它导致岩石圈的减薄以及地壳的拉张，造成中国东部的拉张环境和裂谷的发育。上地幔的这种运动可能在新第三纪达到高峰，而在第四纪已减弱     

雅鲁藏布江蛇绿岩中橄榄石的位错构造及上地幔流变状态

本文通过对雅鲁藏布江蛇绿岩中橄榄石的透射电子显微分析（TEM）和变形参数测算,划分出3个应变带,即强应变带、过渡型应变带和弱应变带,并详细地研究了它们的岩石结构、位错构造、变形机制和流变状态。镁铁质糜棱岩组成的强应变带中橄榄石发育亚颗粒和位错网络,具有低自由位错密度(10⁷～10⁸cm^-2),是在温度为850～950℃、压力10～13kbar、差异应力2～3MPa、应变速率为10^-16～10^-17s^-1、粘度10²²～10²³Pa.s,大致相当于35～40km的岩石圈深部由位错机制控制的深层剪切流变作用形成的。     

塔里木盆地北缘幔源岩石包体特征及岩石圈上地幔流变规律

岩石圈上地幔岩石包体保存着上地幔物质组成和岩石学的特征以及岩石圈上地幔构造变形特性、岩石变形机制和流变性质的丰富信息。塔里木盆地西北缘的巴楚地区的幔源包体主要由橄榄岩组成,次为单辉橄榄岩,与中国东部以及西部其他地区发育的尖晶石、石榴石二辉橄榄岩幔源包体有所区别。从莫霍面至岩石圈上地幔下部,随着深度、温度和压力的增高,幔源包体橄榄石中出现直线状位错、位错缠结、网络—曲线状、环状位错—直线状位错、位错缠结、网络—曲线状位错,环状位错的变化规律;其微观变形机制有从碎裂—位错滑移—位错蠕变—扩散蠕变的变化规律;差异应力值有从低—高—低—高的正弦波状变化趋势,在莫霍面附近以及上地幔韧性软层与脆性层附近差异应力值一般较高;应变速率值则是逐渐减慢的总体变化趋势,整体反映出岩石和矿物从脆—韧性的流变性质。     

福建明溪大洋窠幔源包体橄榄石的位错结构特征

本文介绍了采用透射电子显微镜观察研究福建明溪大洋窠上第三系玻基玄武岩中的包体橄榄石的位错结构。研究表明,该地幔源包体橄榄石中存在位错壁、自由位错、位错弓弯和位错环等,它们是该橄榄石在上地幔的高温低应力条件下发生复杂蠕变的产物。根据该地包体橄榄石中自由位错密度(统计值为2.0×10~8cm~(-2)和共生辉石的化学成分,估算出福建明溪大洋窠玻基玄武岩中幔源包体的变形条件为:温度(T)为1070℃;压力(P)为2480MPa;深度(Z)为79.3km;流变应力(σ_1-σ_3)为136MPa;流变速率(ε)为7.6×10~(-13)s~(-1);粘稠度(η)为0.8×10~(20)poise。     

中国东部早第三纪玄武岩中幔源包体的变形特征及其上地幔流变学意义

中国东部含幔源包体的早第三纪玄武岩已发现的有吉林双辽、河北阳原和山西繁峙。本文详细研究了这三个地点幔源包体的变形特征，结果表明，这些地点的幔源包体以尖晶石二辉橄榄岩为主，其结构主要为残斑结构。包体中橄榄石显示明显的优选方位，发育有反映高温位错蠕变机制的位错亚构造。包体的平衡温度在８００一１１００℃之间，压力为０．７一１．７ＣＰａ。来源深度为２８一５２ｋｍ。采用显微构造应力计计算的差异应力在１７一２４ＭＰａ之间，由橄榄岩高温流变律计算的应变速率为１０￣（－１５）－１０￣（－１８）ｓ￣（－１）等效粘滞度为１０￣（２１）一１０￣（２５）ｓｐａ．Ｓ之间。中国东部早第三纪与晚第三纪以后的幔源包体具有基本相同的特征，表明晚第三纪以后的上地幔继承和发展了早第三纪时的特征。中国东部早第三纪以来的上地幔符合大陆拉张带和裂谷上地幔的流变特征。     

山东省第四纪玄武岩中幔源包体的变形特征及其上地幔流变学意义

山东省民玄武岩中含有数量，大小不等的幔源包体。这些包体主要为尖晶石二辉橄榄岩，以原生粒状和残斑结构为特征。包体中橄榄石的位错亚构造反映了上地幔高温蠕变机制。包体的平衡在８００－１０００℃之间，压力为０．８－２．０ＧＰａ，相应的来源深度为２８－６５ｋｍ。在该深度范围内，上地幔的流动应力为１３－２６ＭＰａ，应变速度为１０＾－１４－１０＾０２０Ｓ＾－１，等效粘滞度为１０＾２０－１０＾２５Ｐａ．ｓ，符合大     

内蒙古苏右旗毕力赫金矿区安山岩LA-ICP-MS锆石 U-Pb年龄、元素地球化学特征及其形成的构造环境

毕力赫大型斑岩型金矿位于华北克拉通北缘早古生代增生造山带。矿区出露一套岩性为安山岩-英安岩-流纹岩的火山岩组合,安山岩属于亚碱性、高钾钙碱性系列,具有较高的MgO含量(2.05%~10.29%), 低的FeO^T/MgO比值和TiO₂含量(0.21%~0.85%);Cr (44×10^-6~473×10^-6)、Ni (19.3×10^-6~249.4×10^-6)含量高,亏损Nb、Ta、Ti、P,无或弱的Eu/Eu^*异常,具有安底斯型活动大陆边缘火山岩特征。LA-ICP-MS锆石U-Pb测年获得安山岩和安山质凝灰岩成岩年龄分别为281±4.3Ma和281±12Ma,为早二叠世,这与毕力赫金矿成矿年代以及与成矿有关的花岗闪长斑岩结晶年龄一致,表明了矿区成岩-成矿作用与晚古生代华北板块与西伯利亚板块之间俯冲-造山作用有关,指示华北克拉通北缘寻找晚古生代浅成低温-斑岩型金(铜)矿具有巨大潜力。火山岩以及与成矿相关侵入岩出现U-Pb年龄为1.8Ga、2.0Ga和2.4Ga的古老继承性锆石,暗示矿区存在华北克拉通基底,古老变质基底岩石可能是制约本区金矿成矿主要因素之一。     

Rheological Properties of Mantle Peridotites at Yushigou in the North Qilian Mountains and Their Implicationsfor Plate Dynamics

This paper discusses in detail the deformation textures, glide system, petrofabrics and olivine dislocation microstructures of mantle peridotites at Yushigou in the North Qilian Mountains, northwestern China. The peridotites have undergone high-pressure, high-temperature and low-strain rate plastic flow deformation. According to the dynamic recrystallized-grain size of olivine and the average spacing between the dislocation walls as well as the chemical composition of enstatite, the authors calculated the rheological parameters of the ancient upper mantle in the study area as follows: temperatures 1025-1093℃; pressures 3043-4278 MPa; depths 95-132 km; deviatoric stress 28-32 MPa; strain rates 0.2×10-14-2.13×10-14s-1 and equivalent viscosities 0.45×1020-4.65×1020 Pa · s. These parameters suggest that the position where plastic flow took place was correspondent to the low-velocity zone beneath the oceanic lithosphere and that oceanization characterized by middle-velocity (1-3 cm/a) sea-floor spreadi     

Flow behavior and microstructures of hydrous olivine aggregates at upper mantle pressures and temperatures

Deformation experiments on olivine aggregates were performed under hydrous conditions using a deformation-DIA apparatus combined with synchrotron in situ X-ray observations at pressures of 1.5–9.8 GPa, temperatures of 1223–1800 K, and strain rates ranging from 0.8 × 10^?5 to 7.5 × 10^?5 s^?1. The pressure and strain rate dependencies of the plasticity of hydrous olivine may be described by an activation volume of 17 ± 6 cm³ mol^?1 and a stress exponent of 3.2 ± 0.6 at temperatures of 1323–1423 K. A comparison between previous data sets and our results at a normalized temperature and a strain rate showed that the creep strength of hydrous olivine deformed at 1323–1423 K is much weaker than that for the dislocation creep of water-saturated olivine and is similar to that for diffusional creep and dislocation-accommodated grain boundary sliding, while dislocation microstructures showing the [001] slip or the [001](100) slip system were developed. At temperatures of 1633–1800 K, a much stronger pressure effect on creep strength was observed for olivine with an activation volume of 27 ± 7 cm³ mol^?1 assuming a stress exponent of 3.5, water fugacity exponent of 1.2, and activation energy of 520 kJ mol^?1 (i.e., power-law dislocation creep of hydrous olivine). Because of the weak pressure dependence of the rheology of hydrous olivine at lower temperatures, water weakening of olivine could be effective in the deeper and colder part of Earth’s upper mantle.     

江西武功山东区大型韧性剪切带的显微构造特征

武功山东区存在一条大型韧性剪切带。鞘褶皱倒向以及旋转变形构造(如S-C面理组构、旋转碎斑系、雪球构造和粒内显微破裂构造等)显示此剪切带为由南向北逆冲推覆性质。砾石、黄铁矿还原斑和石英斑晶的有限应变分析表明剪切带西段和东段岩石分别以收缩型椭球和压扁型椭球变形为特征。剪切带的主要变形时代是早古生代,可能与早古生代华夏陆块和扬子陆块之间的碰撞造山作用有关。     

西天山东塔尔别克金矿区安山岩LA-ICP-MS锆石U-Pb年代学、元素地球化学与岩石成因

东塔尔别克金矿区位于西天山吐拉苏盆地内阿希金矿区南侧,构造上属于伊犁-中天山微板块与准噶尔板块之间的博罗科努早古生代岛弧带西段。东塔尔别克矿区出露有一些安山岩,这些岩石具有典型高镁安山岩特征,如高硅（SiO₂=58.94%~63.85%),具有较高的MgO含量(3.75%~6.59%)和Mg^#(58~69)、高的Cr（94.2×10^-6~241×10^-6）、和Ni（54.5×10^-6~126 ×10^-6）含量,以及低的FeO^T/MgO比值。除了Sr含量略微偏低（235×10^-6~696×10^-6）之外,这些岩石基本显示了埃达克岩的地球化学特征：高的Al₂O₃（15.39%~16.65%）,低Y（9.86×10^-6~14.9×10^-6）含量,以及高的Sr/Y比值(23.8~48.1),无Eu异常,Nb、Ta、Ti亏损等。LA-ICP-MS锆石U-Pb测年结果显示安山岩的年龄为347.2±1.6Ma,为早石炭世。安山岩富集Rb、Th、U 等大离子亲石元素,相对亏损Nb、Ta、Ti等高场强元素,轻重稀土元素分馏明显,具有俯冲带岛弧岩浆的特征。东塔尔别克安山岩可能形成于岛弧环境中,并可能由俯冲的晚古生代北天山洋洋壳以及少量上覆沉积物熔融形成,产生的熔体在上升过程中与地幔橄榄岩发生了相互作用. 熔体-地幔相互作用对区内金矿的形成具有重要意义。     

新疆中天山南缘乌瓦门地区蛇绿岩中超镁铁岩的成因:来自岩石矿物学和地球化学的证据

本文对新疆中天山南缘乌瓦门蛇绿混杂岩中的超镁铁岩进行了岩石矿物学和地球化学研究,对其成因和形成环境进行限定。乌瓦门蛇绿混杂岩中的超镁铁岩为蛇纹石化二辉橄榄岩,由橄榄石(Fo=89.1~90.6)、斜方辉石(Wo0.4-2.4En87.2~90.7Fs8.9-10.9;Mg#=89.0~91.0)、单斜辉石(Wo49.1-51.3En16.0~48.4Fs0.9-4.3;Mg#=90.2~92.1)和尖晶石(Mg#=71.8~77.5;Cr#=9.3~13.4)组成。主量元素组成上,以低Mg O(37.74%~41.34%)、高Al2O3(2.58%~3.39%)、高Ca O(2.23%~3.68%)和高Ti O2(0.05%~0.11%)为特征。微量元素上,亏损稀土元素(REE总量为1.73×10-6~4.63×10-6),亏损不相容元素(如,Rb=0.4×10-6~1.39×10-6,Zr=0.73×10-6~3.28×10-6,Hf=0.04×10-6~0.11×10-6),富集相容元素(如,Cr=2516×10-6~2793×10-6,Co=84.6×10-6~119×10-6,Ni=1641×10-6~2261×10-6)。矿物学和地球化学特征一致指示,乌瓦门蛇绿混杂岩中的超镁铁岩为经历过低程度(5%~10%)部分熔融作用的残余地幔橄榄岩,形成于洋中脊环境,是MOR型蛇绿岩中的地幔橄榄岩。     

甘肃北山牛圈子地区志留纪骆驼圈西岩体的岩石成因及构造意义

北山牛圈子地区的骆驼圈西埃达克岩为过铝质钙碱性岩浆系列,具有高的SiO_2(57.94%)、Al_2O_3(16.66%)和低的MgO(4.32%)含量,较高的Na_2O/K_2O比值(3.13),显示富钠的特征;而在微量元素上,高Sr(589×10~(-6)~1170×10~(-6)),低Y(4.60×10~(-6)~13.90×10~(-6))和Yb(0.43×10~(-6)~1.32×10~(-6));轻重稀土分异明显(La/Dy)N=4.60~13.87、(La/Yb)N=7.17~20.58,Eu异常不明显(Eu/Eu*=0.85~1.32);富集轻稀土和大离子亲石元素,而亏损高场强元素Nb,Ta,Ti和重稀土HREE,与世界上典型的俯冲洋壳熔融形成的埃达克岩特征相似。结合区域上埃达克岩的研究成果和岀露的构造位置,以及与牛圈子蛇绿岩的关系,认为骆驼圈西埃达克岩是志留纪(U-Pb年龄为428.9 Ma)时期热的洋壳向公婆泉—东七一山早古生代活动陆缘带俯冲过程中部分熔融的产物。对该岩体的研究,为进一步研究北山造山带早古生代北山洋盆闭合和晚古生代北山洋盆重新裂开提供新的依据。     

四川省理塘县日乃金矿床地质特征及控矿因素

四川省日乃金矿位于甘孜—理塘蛇绿混杂岩带的南段,区内中生代构造-岩浆活动强烈,发育上、下两套蛇绿岩,日乃金矿即赋存于上部的瓦能蛇绿岩组中,矿化带主要发育在区域性断裂次级的F6和F7之间的断裂破碎带中,矿化范围具有中-低温热液蚀变,形成3条金矿化带,矿体为脉状,长520~1120 m,宽5.18~6.97 m;矿体倾向NW,倾角40°~75°;矿石品位w（Au）=1.89×10^-6~3.77×10^-6;矿石的主要含金矿物为黄铁矿和毒砂。根据金矿地质特征和主要控矿因素提出矿床的成因类型为与燕山晚期构造-岩浆活动有关的热液交代充填型金矿床,同时归纳了日乃金矿床的控矿因素。     

甘肃北山黑山岩浆铜镍硫化物矿床橄榄石特征及成因意义

黑山铜镍硫化物矿床是近年在甘肃北山发现的大型岩浆铜镍硫化物矿床,含矿岩体主要由含矿橄榄岩相和南部边缘的角闪辉长岩相构成。研究发现含矿岩体中的橄榄石属贵橄榄石(Fo值为81.54~86.87),其w(Ni)介于(801.53~2 703.19)×10-6;利用橄榄辉长岩中最高Fo值和主量元素反演,表明原始岩浆属高镁玄武质岩浆,w(MgO)=11.65%,w(FeO)=10.12%;橄榄石分离结晶模拟计算结果表明,橄榄石结晶过程中伴随有0.12%~0.17%硫化物熔离,深部岩浆房中橄榄石分离结晶程度小于3%,橄榄石与硫化物最小质量比约14∶1;隙间硅酸盐熔浆和硫化物熔浆作用明显,是造成早期结晶橄榄石成分变化的重要原因。