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。     

青城子地区早元古宙辽吉岩套的构造演化

本文讨论了辽东青城子地区早元古宙辽吉岩套的构造变形作用与构造演化。作者提出了青城子推覆构造的三阶段演化模式。早期阶段,即第1变形幕形成了北西向转南西向的同斜倒转褶皱,构成了青城子推覆体的雏形;第2变形幕以剪切体制为主,辽吉花岗岩活化和底辟重就位形成了推覆体构造,并产生了逆冲型韧性剪切带;第3变形幕形成了叠加在推覆体构造上的北东向倾伏背斜、向斜构造,并使推覆体构造发生整体机械变位,最终奠定了青城子地区的宏观构造格局。     

云南金顶矿床矿体三维模型的建立及其研究意义

利用澳大利亚Surpac公司的三维立体制作软件将“金顶铅锌矿详细勘探地质报告”中的318个钻孔、14多万个数据和49张勘探线剖面图等资料,首次做出了可从任意角度观察的金顶矿床矿体三维空间实体模型.铅锌矿体展示了穹隆状分布特征,（硬）石膏、天青石矿体在空间上展现了残余盐丘的某些特点,为盐丘破坏、油气逃逸形成超大型铅锌矿的模式提供了佐证.文章初步讨论了砂岩型矿体和灰岩角砾岩型矿体的关系.     

上部地壳岩石变形与方解石质岩石的低温流动

系统总结了上部地壳环境中方解石质岩石的浅成流动机制与低温糜棱岩成因研究的几个重要方面：（１）地壳岩石脆－韧性转变域与岩石变形机制;（２）变形作用过程中流体相的物理与化学意义;（３）方解石质岩石的流动机制、变形特点与蠕变规律。同时讨论了对于地壳浅部层次方解石质石流主变学研究中存在的主要问题以及解决这些问题的基本思路与科学意义。     

哀牢山构造岩浆带晚二叠世-早三叠世火山岩特征及其构造环境

本文对中国云南哀牢山构造岩浆带内的雅轩桥、帽盒山、绿春火山岩等开展了相关研究.雅轩桥附近的火山岩为晚二叠世,岩性主要为橄榄粗安岩-玄武岩(少量安山岩),在TAS图上既有碱性又有亚碱性.钾含量较低(＜1.19％),为低钾钙碱-中钾钙碱性,Peacock碱钙指数以钙碱性为主.与MORB相比,其痕量元素蛛网图亏损Nb、Ta,而富集Pb,从Zr-V曲线呈平坦型,并且整体比MORB亏损.稀土元素配分模式与MORB相近,但略显轻稀土元素富集和重稀土元素亏损.在构造环境判别图上均位于火山弧环境.他郎河边(雅轩桥地区)火山岩为英安岩,属亚碱性,中钾钙碱性,Peacock指数为钙性.痕量元素蛛网图、REE模式图以及大地构造环境判别图,均表明其属于弧的构造环境.由上推测雅轩桥火山岩在晚二叠世属于弧火山岩.帽盒山玄武岩的锆石SHRIMP U-Pb测年结果为249±1.6Ma,为早三叠世.岩性为亚碱性钠长玄武岩,低钾钙碱性系列,Peacock碱钙指数以钙性为主.痕量元素蛛网图和REE配分模式图与MORB相比,LREE略微富集.在构造环境判别图中位于从E-MORB向岛弧过渡的构造环境.绿春地区流纹岩的锆石SHRIMP U-Pb年龄为247.3±1.8Ma,为早三叠世,属亚碱性,钾玄岩系列,Peacock碱钙指数为碱钙性.痕量元素蛛网图、REE配分模式图及大地构造环境判别图显示其为成熟岛弧向陆陆碰撞的过渡环境.结合前人研究,推测哀牢山洋在晚泥盆世形成,可能在石炭世-早二叠世(?)处于洋的扩张期.晚二叠世时,在哀牢山洋的西侧出现了雅轩桥的初始孤火山岩,预示着至少在这一时期,哀牢山洋已经开始俯冲.到三叠世早期(249±1.6Ma),在哀牢山洋的东侧出现了具有弧和MORB的双重特性的帽盒山玄武岩,可能指示此时哀牢山洋盆已经变小,或已转化为孤间或弧后盆地,洋的演化进入了晚期阶段,并且在局部地段,如绿春地区,此时(247.3±1.8Ma)已经进入到成熟岛弧向陆陆碰撞的过渡阶段.因此支持哀牢山洋在晚三叠世闭合的结论,亦符合上三叠统一碗水组不整合在哀牢山蛇绿混杂岩之上的事实.     

江南造山带东段璜茅-五城-屯溪韧性剪切带塑性变形及流变学研究

江南造山带东段皖赣相邻区璜茅-五城-屯溪韧性剪切带野外现象、室内显微构造特征表明其经历了较为强烈的韧性剪切变形。岩石经历了NNE向右行剪切改造,变质变形程度为初糜棱岩-糜棱岩阶段,少量达超糜棱岩阶段。结合石英普遍发育边界迁移重结晶、长石多以塑性拉长和少量膨凸重结晶的变形行为特征、石英C轴组构显示出中-高温柱面和菱面滑移为主、重结晶石英颗粒大小-频数及分形维数(1.1646～1.2007),Kruhl温度计测算,揭示了璜茅-五城-屯溪韧性剪切带以中高温位错蠕变变形为主,变形和糜棱岩化环境在450～600℃的中深地壳范围,相当于中高绿片岩相-低角闪岩相。同时,岩石变形的古差异应力为20.76～30.04 MPa,估算所得应变速率主要介于10~(-14)～10~(-11) s~(-1),指示了中高温、低应变速率的韧性变形条件。已有的变形年龄显示,该韧性剪切带为加里东构造事件产物,主要的动力来源与江山-绍兴断裂带发育的陆内俯冲作用主应力在远离造山带的转变相关。     

组构对花岗片麻岩高温流变影响的实验研究

深部岩石先存的变形组构对流变特性影响的实验研究是新的研究热点之一,然而目前相关的实验研究非常有限.本文利用3 GPa固体介质熔融盐三轴高温高压容器,选择华北克拉通北部辽东拆离断层带中具有变形组构的花岗片麻岩样品,在温度600~840℃、围压800~1200 MPa、应变速率1×10^-4~2.5×10^-6/S条件下,对不同组构方向的样品(实验压缩方向分别垂直和平行花岗片麻岩的面理)开展高温高压流变实验.实验结果表明,在相同的应变速率和温度条件下,垂直面理的岩石强度比平行面理的岩石强度要高.两组实验样品在600~700℃时,应力指数平均值为6.5,为半脆性流变;在800~840℃时,应力指数平均值为2,垂直面理样品的激活能为Q=380 kJ/mol,平行面理样品的激活能为Q=246.4 kJ/mol,以塑性变形为主,局部存在黑云母和角闪石的脱水熔融.微观结构研究表明,垂直面理的样品,在变形过程中形成了新的变形条带,把原有的面理破坏改造;而平行面理的样品,在实验变形过程中新的变形带主体继承了原有组构.EBSD分析显示花岗片麻岩原岩中石英轴极密区位于Z轴附近,为底面滑移;压缩方向垂直面理的样品,石英组构轴极密区位于X轴附近,为柱面滑移;压缩方向平行面理的样品,石英组构轴极密区位于Z轴附近,伴有少量的Y轴极密,底面滑移和柱面滑移.这表明垂直面理的样品中石英变形改造比平行面理的样品更彻底,这与微观结构分析结果一致.显然实验样品的非均匀组构对样品强度和石英轴定向等具有显著影响,但对样品的脆塑性转化和塑性变形机制没有实质影响,这对理解地壳深部普遍存在的形态各向异性岩石流变具有重要参考价值.     

点苍山变质杂岩新生代变质-变形演化及其区域构造内涵

点苍山变质杂岩体是哀牢山-红河韧性剪切带四个变质杂岩体之一,遭受了多期多阶段变质-变形作用改造。本文重点针对点苍山杂岩的新生代变质-变形作用,尤其是以富铝质高级变质岩即夕线石榴黑云片麻岩和侵位于其中的糜棱岩化细晶花岗质岩石开展了深入研究。对夕线石榴黑云片麻岩的显微构造分析与矿物共生组合研究,确定了高角闪岩相和低角闪岩相变质矿物共生组合,分别为:石榴石(Grt)+夕线石(Sil)+钾长石(Kfs)+黑云母(Bi)+斜长石(Pl)±石英(Q)和夕线石(Sil)+白云母(Ms)+黑云母(Bi)+石英(Q)。对其中的变质锆石进行SHRIMP U-Pb测试,获得了新生代三个阶段的变质作用年龄,即54.2±1.7Ma、31.5±1.5Ma和27.5±1.2Ma.本文还深入研究了侵位于高级变质岩中的一个花岗岩质糜棱岩的宏观与显微构造特点,其LA-ICP-MS年龄为24.4±0.89Ma,代表着同剪切就位花岗质岩浆侵位和结晶年龄。夕线石榴黑云片麻岩中变质锆石从2150～27Ma多期多阶段表观年龄的发育,表明点苍山变质杂岩体具有复杂的构造演化史。点苍山杂岩的多阶段新生代构造-热演化归咎于印度-欧亚板块会聚与碰撞作用(约54Ma)、造山后伸展作用(大约40～30Ma)和沿着哀牢山-红河剪切带大规模左行走滑变形作用(约27～21Ma)。     

排山楼金矿韧性剪切带演化过程

野外地质调查、室内显微构造及石英EBSD组构分析等综合研究表明,排山楼金矿区发育了三期韧性剪切活动,并先后形成了东西向、北东向延伸的韧性剪切带.前者主要表现为右行压扭活动,后者切割了前者,先后经历了左行压扭、左行走滑-伸展等多期构造活动.东西向韧性剪切带中发育大量多晶石英条带与云母的显微构造分层现象,形成于较深的地壳层次及中高温的环境下,石英结晶学优选(CPO)表明石英以柱面a、柱面c滑移为主,该剪切带可能形成于印支期,是蒙古带与华北太古宇克拉通沿索伦-林西缝合带拼合作用在排山楼地区的一种构造表现.北东向韧性剪切带早期的韧性剪切活动可能发生于~160 Ma,是燕山运动早期活动的结果,该期韧性剪切形成于中低温环境及中浅层地壳层次,显微构造以多晶石英集合体和石英的亚颗粒旋转为代表,石英以菱面a滑移为主.晚期的韧性剪切以韧性变形为主,叠加了后期脆性变形,主要表现为低温变形的左行走滑-拆离伸展,发育石英低温颗粒边界迁移、膨凸重结晶和方解石机械双晶,形成于地壳较浅层次,可能与130~120 Ma期间华北克拉通岩石圈大规模减薄与破坏作用有关,该期韧性剪切与拆离伸展运动可能直接导致了排山楼金矿的形成.     

大陆岩石圈流变学研究的发展现状与前景

板块构造登陆导致大陆动力学的兴起,但大陆动力学迄今在理论上尚无长足发展,究其原因是大陆构造的复杂性,这一复杂性取决于大陆岩石圈复杂的流变学结构(纵向分层和横向不均一)。因此,大陆岩石圈流变学研究是大陆动力学的核心,并成为发展大陆动力学、完善板块构造理论的关键研究领域,同时对构造地质学学科发展具有推动作用,并在资源形成和地震机理方面具有实际意义。本文在阐述了岩石圈流变学的发展与现状的基础上,较详细分析了大陆流变学的核心内容:大陆岩石圈流变学结构特征,大陆物质的本构方程及大陆流变学特性对大陆变形与构造演化的影响。本文还总结了我国开展大陆流变学的基础和条件,对未来研究进行了展望:1)形成常态的多尺度-多手段-多学科-多部门的联合研究;2)缩小量子力学和岩石/矿物流变结构研究间的差距; 3)从全球尺度物质流动着手,构建以流变学为基础的大陆动力学模型。