利用钻孔岩芯作定向磁性标本的方法

当钻孔穿过层状岩(矿)层时,如果钻孔轴线和岩(矿)层不正交,也不平行,则岩(矿)层的层面和层理面在岩芯柱上呈一椭圆面或椭圆迹圈(图1).经研究发现,该椭圆长轴的方位是钻孔倾斜方位角φ_钻、倾角θ_钻以及岩(矿)层倾向方位角φ_岩、倾角θ_岩的函数.由此函数关系出发,进一步求出此椭圆长轴与钻孔轴线确定的平面和通过钻孔轴线的铅垂平面的夹角γ,就可以在岩芯横截面上画出钻孔的倾斜方位线,从而恢复了岩芯的原始方位,达到利用钻孔岩芯作为定向标本来测定剩磁参数的目的.     

岩石有限应变测量反向轮法的计算机CSD软件设计

用计算机实现反向轮法测岩石有限应变的过程, 可提高有限应变测量的准确性和效率.开发出了用Visual Basic 5.0编写的CSD软件, 利用岩石薄片图像或者矿物颗粒轮廓图测出岩石有限应变的大小及应变椭圆长轴方向, 同时测出矿物颗粒分布的优选方位.其操作相当简便, 首先统计出图像中0°~180°各方向上矿物颗粒的边界数目; 然后在方位-边界坐标系中投点, 并利用最小二乘法进行数据点的多项式曲线拟合; 最后求出曲线的极值点坐标, 并根据坐标绘制相应的应变椭圆.软件运行中, 统计出的边界数据和拟合曲线以及应变椭圆图形都是可视的, 并能进行相应的保存.      

大别山晓天—磨子潭韧性剪切带主要造岩矿物的变形与应变分析

大别山北缘的晓天—磨子潭韧性剪切带主体发育在北大别片麻岩之上,具有近水平左行剪切的运动学特征;剪切带自中心向外围依次发育超糜棱岩、糜棱岩、初糜棱岩、变形片麻岩(片岩)、围岩,发生变形的主要造岩矿物包括石英、长石、角闪石、云母等。岩石有限应变测量和矿物颗粒形态学优选方位统计显示,随着糜棱岩化程度的加强,主要造岩矿物平均粒径均呈递减变化;矿物长短轴所反映的应变均呈加强的趋势,矿物长轴与X的锐夹角皆逐渐变小;以90°为一个区间统计的矿物长轴定向显示,变形矿物的长轴在钝角区间(顺剪切方向)有优选,以15°为一个区间统计的矿物长轴定向显示,矿物定向存在一定对称性,即在锐夹角区的优选区间和钝夹角区的优选区间互为补角区间。此外,云母矿物的应变在不同样品中均显示最大,其次为石英、角闪石、长石;随着构造岩类型的不同,应变的变化趋势最明显的也是云母,其次为石英,角闪石和长石变化不明显;矿物长轴与X轴夹角的统计表明,云母、角闪石长轴与X轴锐夹角比石英、长石均偏小。矿物的变形还表明,指示剪切带剪切方式最明显的是云母类矿物,尤其是云母鱼构造,是判定运动方向的可靠标志,其次是角闪石,较之斜长石更易形成不对称残斑构造;综合矿物在剪切带中的含量和分布,结构特点,以及对剪切带应变反映的"灵敏性"等方面的因素,石英矿物最能表现剪切带的整体应变状态,是较为理想的应变标志矿物。上述结果表明不同矿物随变形环境的渐变,在粒径、应变、形态学优选等方面具有较统一的变化,即不同变形矿物在反映剪切带的剪切作用方式、应力—应变等特征时是较为一致的;同时不同矿物在上述变化中又表现出区别于其他矿物的各自特点,这反映了矿物自身的晶体结构、结晶形态、力学性质、变形习性等特性。所以,对于研究韧性剪切带而言,针对不同研究内容,要综合不同矿物的变形情况来选取合适的变形矿物及其变形组构来研究,才能得到更准确的结果和更合理的解释。     

岩石有限应变测量Rf/Φ法的一种改进方法

本文提出了利用 Rf/Φ法进行有限应变测量的一种改进方法。在最大主伸长方向未知的情况下 ,利用多元线性回归的方法 ,也可以求出应变椭圆的轴率 Rs等参数。利用本方法 ,对初始为椭圆 (球 )形标志体进行有限应变测量时不需要通过别的方法确定最大主伸长方向 ,不必假定初始椭圆为随机取向 ,因而大大提高了 Rf/Φ法在实际中的可操作性     

构造弱变形区自动有限应变测量-以石英砂岩为例

有限应变测量是研究岩石变形特征的重要研究内容。为了提高岩石有限应变测量的精度与速度,改变手工测量岩石有限应变耗时、枯燥的状况,应用多重图像限制的自动种子区域生长算法,以大青山地区为例,对如变形区内的石英砂岩有限应变进行了自动测量。该算法综合多个图像、利用色彩信息,不需要特殊设备即可对颗粒进行自动识别。算法还在叠加后的图像中,应用了修改的Canny边缘检测算法增强颗粒边界与内部的对比度。识别结果与手工测量的颗粒,在质心坐标、面积、长轴、短轴、有限应变测量方面具有很大的相似性。      

使用图像分析方法研究单轴压缩条件下花岗岩中细观组分的定向性变化

使用图像分析方法,根据室内单轴压缩试验视频图像对花岗岩细观组分定向性的变化情况进行了分析。在对原始视频图像进行可读格式转换后,将可读视频图像转换成多帧静态图像,截取相同位置、相同大小的图像区域进行灰度化处理。对截取的每帧静态图像使用不同阈值识别花岗岩细观组分,得到不同时刻不同细观组分区域的分布情况。计算不同细观组分区域的长轴和短轴大小,根据各区域长短轴大小确定最小外接矩形,由长短轴交点与长轴中点定义长轴方向向量以计算全方向[0°,360P°P]内的长轴方向,进而计算不同细观组分区域的长轴走向,绘制不同时刻不同组分的长轴走向等值线图;计算不同时刻不同细观组分区域的面积以及概率熵,得到整个加载过程面积和概率熵的变化曲线。整个计算分析过程由自编程序自动实现。结果表明,在单轴压缩条件下花岗岩细观组分的定向性发生改变;不同细观组分的定向性增强区间相间分布、定向性减弱区间互不重叠,但某些区间为一种组分的定向性增强区间、另一种组分的定向性减弱区间;石英、长石、黑云母在加载过程中依次受力;不同细观组分在受力时面积变化出现明显异常;花岗岩中黑云母分布的有序性高于石英和长石;石英和长石在受力后区域分布变得有序,而黑云母在整个试验过程中的定向性无明显变化。研究成果对岩石变形破坏过程机理研究具有一定的参考价值。     

岩组分析简介

一、概述在岩石形成过程中或以后,由于岩石内部发生差异运动而引起造岩矿物的晶格或晶形产生一定程度的定向性,或使岩石沿某一方向出现一些褶曲和断裂等构造,这些构造特征叫做"岩组",有时也称为"组构".例如花岗岩在冷凝成岩过程中如果发生流动,可以出现由长石斑晶定向排列形成的流动构造;石英岩受挤压发生塑性变形时,岩石里的石英结晶轴〔0001〕可以表现出较明显的定向性.又如岩石受外力作用而变形时,可以产生一系列具有一定方位的褶曲或断裂     

岩层非均质性对含金剪切带的影响:以魁北克诺布矿山为例

诺布(Norbeau)金矿床由四组方向不同的剪切带内的石英脉构成,剪切带切割了鲍布(Bourbeau)岩席,岩席为变质的层状基性岩侵入体。尽管剪切带的方向不同,所有剪切带都显示了斜逆剪切的证据,三维分析表明这些剪切由沿岩席走向同时发生的缩短分量构成的岩席近单轴顺倾拉张所致。应变轴的这种方位可以认为是在区域挤压变形中处于较软岩石基础中的刚性岩层的行为造成的。本研究展示:在这些岩石中的脉体强烈地受到岩体几何形态的控制.而较少受外部应力条件的控制。所以仅基于古应力轴的考虑进行的脉体型式的预测的区域勘探模式将不能应用在赋存了大量重要太古宙含金石英脉型金矿的这类层状岩石中,因为他们不能准确评价脉体在岩层中的分布。     

利用人工蚀象确定石英的道芬与巴西双晶

用石英晶体切成厚0.3—0.8厘米的定向切片进行光学性质观察后,再放置在氟氢酸中腐蚀进行观察。 1.用偏光显微镜检验偏光面旋转方向,确定左族或右旋晶体: 将石英垂直c轴切片在正交偏光镜和聶氏镜下生成中间空心状干涉象(图1)。只有具     

岩芯定向技术问题

采用岩芯定向技术,可以确定地下岩层(结构面)的产状.介绍了岩芯定向技术的工序,包括打定向标记、测量定向标记和孔斜、钻取岩芯和求解地下岩层的产状工序.提出了求解地下岩层产状的立体几何方法,依据测量孔段的顶角、方位角、刻痕方位角、层面椭圆长轴方向面与钻孔轴线方向面的夹角--层面椭圆长轴终点角、层面椭圆长轴与钻孔轴线的夹角,便可求解地下岩层产状.阐述了该方法的原理和应用过程,这种求解岩层产状的方法计算原理.立体几何法与复位测量法进行了比较,二者结果比较接近.     

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。     

含煤地层中石英组构的成因与意义——实例与实验研究

根据我国东部煤田一些实例和高温高压变形实验模拟结果表明,含煤地层中石英C-轴组构普遍具有稀疏小圆环带型式,其环带轴具有显著的应力指向意义。稀疏小圆环带型式组构的形成与石英底面滑移系的运动有关,是点极密型式的过渡状态,与石英颗粒的塑性应变量较小有关。造成含煤地层中石英颗粒塑性应变量较小的原因,除构造变形强度较小外,还与岩石中普遍存在软弱矿物有关。软弱矿物的存在吸收了大部分塑性应变      

含煤地层中石英组构的成因与意义

根据我国东部煤田一些实例和高温高压变形实验模拟结果表明,含煤地层中石英C-轴组构普遍具有稀疏小圆环带型式,其环带轴具有显著的应力指向意义。稀疏小圆环带型式组构的形成与石英底面滑移系的运动有关,是点极密型式的过渡状态,与石英颗粒的塑性应变量较小有关。造成含煤地层中石英颗粒塑性应变量较小的原因,除构造变形强度较小外,还与岩石中普遍存在软弱矿物有关。软弱矿物的存在吸收了大部分塑性应变。     

石英结晶学优选与应用

石英集合体的结晶学优选可由位错滑移、双晶滑移、定向成核与生长等形成,其中位错滑移是塑性变形岩石中石英结晶学优选产生的最重要的机制。影响变形石英结晶学优选的因素有温度、应变速率、应变、差应力、水、复矿物岩石中各种矿物间的相互作用、初始结晶学方向等。系统总结了石英晶体变形与滑移系,结晶学优选的测量与表达,多种条件下石英的结晶学优选,以及在判断剪切方向、计算运动学涡度、判定变形温度、分析变形历史等方面的应用,并认为应用石英组构作运动学和动力学解析时需与其它微观、宏观现象相结合。     

α-石英晶体腐蚀形貌三维空间变化规律与晶体对称研究

通过对α-石英自然晶面六方柱面(100)和(010)、菱面体正形面(101)与菱面体负形面(011)、以及介于上述自然晶面之间的切面进行腐蚀形貌的观察研究发现,石英晶体同种单形的晶面(切面)腐蚀坑形态相同,但方位可以有变化,不同单形的晶面(切面)腐蚀坑形态不同;同一单形的正形与负形腐蚀坑形状不同;蚀坑形态能够反映晶体的对称性。α-石英晶体各晶面(切面)的蚀坑形态在三维空间分布的投影图可用于岩石中α-石英晶体的定向及缺陷研究。这一观察研究对厘清α-石英晶体腐蚀形貌立体全方位的对称关系、指导岩石中α-石英晶体的定向研究具有理论与实际意义。     

辽西兴城—台里韧性剪切带北段变形特征

辽西兴城—台里地区发育系列花岗质岩石,强烈构造变形特征均显示其具有韧性剪切带的特点。对剪切带北段进行详细宏微观构造解析,结合岩石变形强度差异性分析、有限应变测量、石英C轴EBSD测试以及古差异应力值估算等研究,结果表明剪切带内花岗质片麻岩和眼球状花岗质片麻岩具有NEE向左行剪切变形特征,变形岩石为S-L构造岩,应变类型属于平面应变,古差异应力值介于30~40 MPa之间。长石-石英矿物温度计以及石英C轴EBSD组构指示剪切带以中低温变形为主,温度在400℃~500℃,属绿片岩相变质,具中-低温韧性剪切带特征。韧性剪切带内普遍存在变形分解现象,弱变形带内岩石残斑含量较高,眼球状构造和S-C组构较为发育;强变形带岩石残斑含量较低,剪切面理较为发育,糜棱面理发育较弱或者不发育。     

阿尔金断裂剪切过程中定向生长锆石的发现及其意义—来自于显微构造和锆石内部矿物包裹体的证据

阿尔金断裂带中段出露一套走滑过程中形成的花岗质和角闪质糜棱岩。从糜棱岩中分选出3种类型的锆石:岩浆成因的长柱状锆石、柱状锆石和变质成因的次浑圆状锆石。这3种锆石的显微结构和构造特征以及它们内部的矿物包裹体均有所区别。其中长柱状锆石在岩石中定向排列,晶体长轴方向与拉伸线理方向一致,并且内部的所有矿物包裹体的长轴方向均与锆石的长轴方向平行,即与拉伸线理方向平行;拉曼研究表明包裹体矿物具熔融相特征;阴极发光图像中反映出这种锆石具有相对均一的内部结构。因此,该长柱状锆石是在韧性剪切过程中部分熔融环境下快速定向生长的,不仅代表了走滑剪切过程中的剪切应变方向,而且其生长年龄代表了走滑剪切的时代。     

单斜辉石中石英出溶体的显微结构和成因机制

矿物出溶结构保存有早期母体矿物的物理化学条件信息,对其开展研究不仅有助于了解寄主岩石的来源深度,而且有助于研究减压折返的动力学演化过程.在世界许多高压-超高压带的榴辉岩和石榴辉石岩中,人们普遍发现单斜辉石中有定向排列的针状或棒状SiO₂析出物,其矿物相主要为α石英,有时会伴生钙质角闪石等含水矿物.这些定向针状或棒状体通常平行于单斜辉石c[001]轴方向延伸,石英长轴可以为其c[0001]轴或a[1120]轴.电子背散射衍射(EBSD)测试结果表明,多数石英(96%)析出物与寄主单斜辉石具有结晶学取向关系:(1) 50%的石英c轴平行,并且[0001]_Qz//[001]_Cpx;(2)35%的石英至少有一个a轴平行,并且[1120]_Qz//[001]_Cpx;(3)11%的石英至少有一个s{1121}面平行,并且(1121)_Qz//(100)_Cpx.钙质角闪石析出物与寄主单斜辉石也具有密切结晶学取向关系:(100)_Amp//(100)_Cpx、[010]_Amp//[010]_Cpx、[001]_Amp//[001]_Cpx、[100]_Amp∧[100]_Cpx≈32°.上述定量显微构造证据表明,单斜辉石中定向石英析出物是由出溶作用所形成,并且多数石英出溶体形成于α石英稳定域.已有高温高压实验研究数据表明,单斜辉石中空位的形成和钙埃斯科拉组分(CaEs)的含量均受化学组成、压力、温度等多种因素综合影响:单斜辉石中CaEs含量对化学组成非常敏感,并受到共生矿物体系中自由SiO₂相和蓝晶石的共同缓冲;相同化学组成和等压条件下,CaEs含量总体上随温度升高缓慢降低;相同化学组成和等温条件下,CaEs含量在＜6 GPa区间随压力升高而增加,在＞6 GPa区间随压力升高而降低.单斜辉石定向SiO₂析出物的形成可能涉及多种因素,高压只是其中必要条件之一.榴辉岩质单斜辉石中“石英±角闪石”析出物很可能形成于开放体系,与熔流体活动密切相关,涉及多阶段物质扩散、晶体成核生长、重结晶、退变质反应等复杂作用过程.单斜辉石中定向SiO₂析出物的显微结构特征并非超高压岩石的必要条件,这种特殊显微结构也不能作为证明超高压的充分条件.      

胶东焦家金矿床有限应变分析及其意义

焦家金矿床构造岩中广泛发育变形石英颗粒，这些变形石英颗粒的三维有限应变分析表明，金矿定位于断裂带的扩容空间中，会林参数普遍表现为拉伸型，体积应变为增中型，金矿体就位于强应变与相对弱应变的转换部位，构造央垢有限应变椭球体拉伸轴主要中于ＮＥ－ＳＷ向，含矿热液运移方向与焦家断裂带平行，成矿过程中体系是开放的，有大量体系外物质迁入。     

大别山南麓大王寨岩体的变形特征及其构造演化意义

通过对大别山南麓大王岩寨岩体的构造变形特征研究，包括面理和线理的测量统计，包体的Ｒｆ／φ法研究究和带状石英的Ｒｏｂｉｎ法应变分析，石英Ｃ轴组构分析和微裂隙流态包体面的测定分析，结合化学差别资料，论证了大王寨岩体为新元石代杨子板块与大别微板块碰撞的产物，“东合西开”的连续性磁撞使刚侵位的岩体受到强烈变形，而后的印支燕山运动又对岩体进行了后期改造，岩体的多期构造变形与大别山南麓构造演化及别－杨子板块的