上部地壳岩石流动与显微构造演化--天然与实验岩石变形证据

岩石流动性和变形显微构造的发育直接受温度、压力、应变速率和流体相等制约 ,致使在不同地壳层次岩石的流动性表现出很大的差异。对上部地壳环境条件下天然和实验变形岩石的显微构造分析揭示出一系列具有不同特点以及由不同的成核、扩展和联合方式形成的破裂与微破裂型式的存在。讨论了在上部地壳环境中 ,温度与围压的变化对岩石破裂的影响 ,并阐述了高压破裂与低压破裂及其力学、流变学和显微构造特点 ,提出高压破裂对应于天然变形环境下出现的剪切 (挤压 )破裂 ,而碎裂岩带是典型的天然低压破裂 ,其低压环境的出现可以是浅部低围压或深部高流体压力所致。流体相的存在不仅可以引起石英 ,也可以引起方解石类碳酸盐岩矿物的水解弱化 ,并进而导致岩石流动机制的转变。岩石变形及流体等因素所致的岩石粒度变化 ,则从另一个方面影响着上部地壳岩石流动性的变化。从变形环境考虑 ,随着深度的加大 ,温度和压力升高 ,导致岩石由脆性向韧性转变 ;转变域内岩石的变形是一个复杂过程 ,是多种不同脆性和晶质塑性机制的综合。     

石英显微变形机制及流变学特征研究进展

石英是组成地壳的主要矿物之一,其物理性质与地壳的变形行为及流变学属性密切相关,因此石英的显微变形机制及流变学特征研究意义重大。随着石英显微变形机制及流变学属性实验学研究的深入,我们对石英在地壳变形过程中重要作用的认识也随之提升。本文从石英结构入手,对升温过程中石英主滑移系的转换进行了总结,并且升温过程中显微变形机制也发生了改变,对流变学内涵也不同,所以分述了石英的主要变形机制,及其流变学参数;由于应变局部化为地壳变形的研究热点,并且石英对应变局部化具有一定的指示意义,所以本文对石英在应变局部化过程中的表现进行了深入讨论。考虑到地壳变形的研究过程中,石英不常作为单矿物发生变形,所以本文对多相矿物的变形表现也进行了讨论。最后我们将简单介绍一些现今主流的石英显微变形机制的研究手段。     

大陆下地壳麻粒岩的流变学研究进展

大险下地壳麻粒岩的流变学研究可以解释地壳变形、壳幔物质交换以及岩石圈深部动力学过程等科学问题.前人通过研究各矿物的显微构造变形特征与变形机制,运用广义混合流变律探讨多矿物复合岩石的流变性质,结合水与流体对岩石变形强度的弱化作用,阐明在大陆下地壳变形环境下复矿麻粒岩的塑性变形和韧性流变性质.目前人们致力于对天然变形岩石和...     

超高压变质岩的塑性流变：显微构造和变形机制

超高压变质岩是大陆深俯冲作用的产物。超高压变质岩在深俯冲和快速折返过程中,经历了长距离地构造搬运和构造力的作用。其构造变形主要集中在韧性剪切带中,并发生强烈地塑性流变。研究超高压变质构造岩的显微构造及其变形机制对于深入了解大陆壳岩石在深俯冲过程中的流变学行为有十分重要的意义,山东仰口的超高压韧性剪切带中榴辉岩质和花岗质糜棱岩记录了超高压变形的历史。在超高压条件下的稳定矿物绿辉石、多硅白云母、兰晶石和钾长石具有不规则波状消光、亚晶界、核幔构造和动态重结晶等显微构造特征,TEM 研究揭示了大量的位错构造,表明位错蠕变是其主要的变形机制。在花岗质糜棱岩中,金红石在刚性矿物的压力影中沉积,细粒的石榴石条带平行片理延伸,都说明超高压变形过程中有流体存在,流体助力的物质扩散迁移是又一个重要的变形机制。依据现有的流变学定律估算的流变应力应该在几十兆帕以上。     

深部地壳镁铁质岩石(斜长角闪岩)叶理的组成及形成机制分析--以辽东海城地区变质镁铁质岩石为例

高级变质镁铁质岩石叶理形成于地壳深部环境，对其组成及形成机制的深入研究有助于讨论在深部地壳(下地壳)环境中岩石的表现与流动过程。以辽宁海城马风地区广泛出露的斜长角闪岩为例，对变质镁铁质岩石中几种不同类型叶理的组成及形成机制进行初步探讨。显微构造分析结果表明，变质斜长角闪岩中主要发育三种具有不同特点的叶理构造型式：条带状、糜棱状和片麻状。作为岩石叶理的主要组成矿物。角闪石对叶理的形成贡献最大。斜长石在不同类型岩石中对叶理的形成作用不同。组成叶理的斜长石和角闪石矿物对的温压测算结果表明，它们形成于426～532MPa和58l℃～639℃之间。变质基性岩中叶理的形成是这种温度和压力条件下多种机制(包括晶体的定向重结晶作用、应力作用下的变质分异、晶质塑性变形、亚颗粒旋转动态重结晶)共同作用的结果。     

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.     

岩石超塑性变形及其地球动力学意义综述

概述了岩石超塑性变形机制、显微构造特征、影响因素及其动力学意义。岩石超塑性是一种重要的岩石变形现象，是岩石在高温条件下发生极大应变量（＞1000％）的拉伸变形而不出现断裂的现象。岩石超塑性广泛分布于从上地壳到下地幔的各类岩石之中。根据变形产生因素的不同，岩石超塑性可分为结构超塑性和相变超塑性。岩石超塑性不是一种简单的变形机制，它与扩散蠕变和位错蠕变密切相关，是受扩散调节的晶粒边界滑移和位错蠕变共同竞争的结果。岩石超塑性的研究对解释糜棱岩的形成机制、下地壳莫霍面深地震反射体的成因、上地幔流变弱化以及深源地震的产生和突然消失具有重要的动力学意义。     

内蒙古大青山古元古代造山带中-下地壳深熔流变研究

内蒙古大青山地区是典型的早前寒武纪造山带根部岩石出露区,大量下地壳高级变质-深熔岩石中保留了丰富的流变构造样式,是开展部分熔融岩石流变行为研究的天然实验室。本文对内蒙古大青山地区雪海沟和大庙-忽鸡沟构造带内变形岩石开展了宏观、微观构造解析、EBSD组构以及锆石U-Pb年代学研究,并结合前人研究成果,考查了不同构造层次、不同熔融程度岩石的流变特征及其与造山过程的耦合关系。研究结果表明,雪海沟至大庙-忽鸡沟地区体现了造山带地壳结构层次由深至浅的特点。深部构造层次（雪海沟）高级深熔条件下,宏观上以各种形式的浅色脉体参与岩石流变,深熔熔体夹矿物颗粒流形成网状的断续条带状构造。微观上斜长石受扩散蠕变、颗粒边界滑移和颗粒流动影响,一般没有明显的晶内变形组构,CPO（晶格优选方位）发育不明显。在中深部构造层次（大庙-忽鸡沟）深熔作用相对较弱,宏观上形成平行片麻理的较规则条纹/条带构造。微观上斜长石发生位错蠕变,CPO发育明显。此外,角闪石在不同构造层次下均表现出位错蠕变特征,结晶优选方向受深熔作用影响不大。上述变形样式和机制,体现了造山带根部高级变质-深熔岩石在固-液两相介质中,发生水平层状粘-塑性流动变形特点。随后深熔岩石的塑性流动变形伴随加厚地壳的伸展减薄-隆升过程而逐渐硬化并遭受剥露。     

岩石扩散蠕变及其地质意义

总结了近十年来岩石扩散蠕变显微构造鉴别特征，研究方法的最新进展，矿物颗粒大小和流体（包括熔体和水）等是影响扩散蠕变的重要因素。扩散蠕变与位错蠕变和超塑性变形有密切关系，它的研究对大陆裂谷化过程，大陆碰撞带中岩石圈地幔强度弱化，中下地壳韧性剪切应变局限化以及与相变有关的矿物粒度细小化作用的分布有重要应用意义。     

花岗质超糜棱岩的微观构造与变形机制

花岗质岩石的变形方式和过程决定大陆地壳的流变学特性。本文聚焦藏南拆离系超糜棱岩化的花岗质岩石，借助传统显微构造分析方法和扫描电镜、阴极发光、矿相自动分析系统和电子背散射衍射等新技术手段，开展微观组分、结构、组构定量化观测和分析。超糜棱岩主要造岩矿物为钾长石、斜长石、石英、黑云母等，显微构造呈现为单矿物相域与多相矿物混合域交织结构。相平衡模拟与斜长石钙含量等值线变形温度估算结果为390～410℃。单相域的矿物集合体条带主要分为钾长石条带与石英条带，其中钾长石条带内变形颗粒呈现典型的核 幔构造。组构分析表明钾长石颗粒具有强烈的晶格优选定向，残斑与动态重结晶的钾长石颗粒具有相似的晶格优选方位(CPOs)特征。施密特因子法分析揭示钾长石残斑变形过程中主要活动的滑移系为(100)\[010\]、(010)\[001\]和(001)\[100\]，基质钾长石颗粒形成机制主要为位错蠕变驱动的亚颗粒旋转重结晶。在混合相域，矿物颗粒发生强烈细粒化而只含有少量残斑，基质颗粒主要为斜长石，斜长石颗粒间广泛分布微米级黑云母颗粒。斜长石无组构或弱组构，主导变形机制为颗粒边界滑动。在单相域条带与混合相域基质内，石英颗粒均发生强烈细粒化，颗粒表面发育溶蚀结构以及细小的新晶晶核，石英＜c＞轴晶格优选定向及形态学长轴优选定向皆平行于线理X方向，变形机制为溶解 沉淀蠕变。这显示在由单相域向混合相域的演化过程中，流体作用至关重要，流体与单相域钾长石进行交代使其分解为细粒的斜长石与石英，并导致花岗质岩石变形机制由位错蠕变向非位错蠕变转换，并诱发岩石的流变弱化。     

利用变形花岗岩体中的长石矿物进行有限应变测量初探

岩石有限应变测量的方法较多，相比之下，“长短轴法”最简单、快捷，野外易于操作，但是对所选的对象变形前要求近圆形，或者椭圆形，且随机分布。花岗岩区很难找到满足此条件的颗粒。在《1：25万玉门镇幅》调研的过程中，试以长石颗粒为研究对象，进行长短轴法变形测量，将其结果与相邻变形砾石、杏仁体和包体测量结果进行对比，发现它们具有相似的应变椭圆轴率，证实在变形花岗岩区可以用变形长石颗粒研究区域变形的特点。     

控制长石塑性变形机制转换的主要环境因素

根据近年来有关长石的实验变形和自然变形研究的新成果，综述了环境因素对长石塑性变形机制转制约条件，并指出这类研究为分析中，下地壳或中，深变质岩区岩石变形环境开辟了新的途径和线索。     

中、下地壳中长石的塑性变形机制及其证据——长石的显微构造研究综述

综述了有关长石的碎裂流动、位错蠕变、扩散蠕变、颗粒边界滑动及超塑性流动的特点及有关现象,并指出了长石塑性变形机制研究的重要意义。     

玲珑金矿田48号矿脉蚀变钾长石稳定结构态温度估算及其找矿意义

胶东大开头金矿区位于玲珑断裂和破头青断裂夹持区.48号脉位于玲珑金矿田大开头矿区的西南侧,金矿床为石英脉型—蚀变岩型,围岩有二长花岗岩、钾化花岗岩、绢英岩化花岗岩、绢英岩、黄铁绢英岩、煌斑岩等.本文以玲珑金矿田大开头矿区48号脉矿体两侧钾化花岗岩中钾长石为研究对象,通过X射线粉晶衍射、电子探针等方法研究钾长石晶体结构态...     

河北东坪金矿田蚀变作用研究

水泉沟超单元碱性岩中产出的东坪金矿田以其产出环境、规模、尤其是特征的蚀变作用为地质界关注,并称之为“钾长石化”。经过较系统的理论研究。对钾长石,碱性长石的含义进行了明确的限定和规范,在此基础上对东坪金矿田的蚀变作用,特别是“钾长石化”进行了系统深入的岩石学,矿物学研究,发现主要是富钠的微斜长石化,斜长石的微斜长石化和微斜长石自身的相转化可能是主要的金矿化蚀变,进而对该矿田的蚀变作用进行了全面系统的     

阿尔泰造山带内韧性剪切带的显微、超显微构造和变形机制

阿尔泰造山带的剪切带中发育大量S-C糜棱岩,其内云母产生云母鱼和扭折构造并发生边界重结晶。长石发生不同性质的系列变形,并以出熔成核为主的动态重结晶为主要变形机制,同时伴有强烈的扩散作用,属Naborrow-Herring蠕变。石英的变形呈条带状并发生完全的旋转和边界迁移动态重结晶。石英晶内变形以位错运动和动态恢复为主,形成亚颗粒构造及动态重结晶,以致产生应变弱化和超塑性变形,定量分析确定的石英变形机制主要为低温幂指数蠕变。     

长石矿物的三维热释光谱图研究

通过最新研制的三维热释光光谱测量仪器，对长石热释光光谱的分析，,可以寻找其各个波段热释光信号的响应灵敏度差异。测试结果表明，长石矿物不同波长段的热释光量随辐照剂量的增加，呈现不同的增长特性；同时，长石热释光谱图显示出热释光信号光谱的红光／红外光波段的能量释放比相应蓝／紫光波段的能量的释放，提前大约10℃产生，但是各自能量释放的峰值几乎发生在同一温度处。样品发出的热释光中红光部分的峰峰值与紫光部分的峰峰值相比较，有明显的差别，三维谱图显示出该样品分布在从绿光波段直到红光／远红外光波段（500－850nm）的热释光量，明显比分布在紫光波段附近的相应热释光量要大的多。     

松辽盆地白垩系砂岩长石碎屑的钠长石化作用

松辽盆地白垩系砂岩以长石岩屑砂岩和岩屑长石砂岩为特征。砂岩中发育长石碎屑、岩屑等不稳定组分，而且随着埋藏深度加深（成岩作用加强）钾长石逐渐减少并最终在2700m以下消失。斜长石碎屑中钠长石组分逐渐增多，钙长石组分逐渐减少，最终形成纯钠端元的钠长石。在成岩过程中长石碎屑的钠长石化主要有3种方式：①由离子交代作用导致长石碎屑的钠长石化；②长石碎屑边缘钠长石次生生长；③与长石碎屑溶解伴生的新生钠长石作用。结合热动力学平衡原理分析，斜长石的钠长石化基本不受成岩温度和压力的制约，而钾长石的钠长石化需要较高的成岩温度和压力作用才能进行。因此，斜长石的钠长石化可见于成岩早期，而钾长石的钠长石化只发生于成岩晚期。     

Polysynthetic feldspar twin-width distributions: Models for inversion twinning

The lamella-width distribution of the transformation polysynthetic twins produced in volcanic anorthoclases during cooling reflects certain aspects of twin nucleation and growth kinetics. An analysis of simple hypothetical statistical models for the kinetics of the transformation process outlines the range and type of twin-width distributions possible. The general characteristics of these distributions, particularly at small twin widths, are sensitive to whether twin boundaries or twin centers nucleate. The rates of twin nucleation and growth during transformation also influence the general form, particularly the skewness, of the final twin-width distribution. The generally exponential nature of the upper tails to the distributions studied is apparently quite insensitive to kinetic details.     

乌拉山脉金矿田钾长石的可见光吸收光谱特征及其意义

尝试性地对乌拉山脉金矿田中钾长石进行了偏振光下的吸收光谱研究,结果表明,含矿与不含矿钾长石的吸收光主普有着本质的差异,钾长石的可见光吸收光谱特征可作为乌拉山式金矿的重要找矿标志。