藏南若干阿尔卑斯型橄榄岩体的变形

通过对罗布莎等藏南阿尔卑斯型橄榄岩体结构、组构、变形类型和变形机制的探讨,将岩体的变形序列归纳为:粘性流变→准粘性流变→高温塑性流变→低温塑性流变→准脆性变形→脆性变形。岩体变形所揭示的岩石圈变形的垂向分带为:脆性-准脆性变形(0—15km),低温塑性流变(15—60km),高温塑性流变(60—100km),准粘性-粘性流变(>100km)。低温塑性流变是地壳中的主要变形类型,其主要流动方向为由北往南,是造成西藏地区推覆构造的主要驱动力。     

中澳洲Florence剪切带中角闪石的变形行为

角闪石在低温变形中通常显示脆性变形行为,通过对中澳洲Ｆｌｏｒｅｎｃｅ剪切带的铁镁质糜棱岩的观察研究表明,角闪石在这些高温变形环境的糜棱岩中显示出显著的塑性变形行为,表现在角闪石遭强应应变后,无碎裂出现,而具明显的晶内塑性应变现象的和强烈的晶体优选定向,角闪石的细粒化是由边界重点结晶迁移所致,本文探讨了引起角闪石塑性变形的一些因素,认为岩石发生糜棱岩化时的高温环境增强了角闪石的韧性,几何软化对角闪的     

上地壳环境中的流体作用与灰岩的脆—韧性转变

对取自西南非纳米比亚Damara造山带Waterberg断层带中的细粒灰岩的变形结构与亚微结构开展的多方面综合研究 ,揭示出在流体相遍布的上部地壳环境中 ,细粒灰岩的变形属性具有双重性 :脆性与晶质塑性。这种双重性突出表现在破裂与微破裂构造的广泛发育 ,以及细粒动态重结晶颗粒沿着破裂带 (面 )的出现。导致这种双重过程的主要因素在于岩石变形作用过程中流体相的介入。破裂与微破裂的出现 ,为流体相介入岩石变形提供了通道 ,使得流体相能够弥散于高应变带及高应变晶体内。水解弱化是流体相影响岩石变形的重要机理。流体相促进位错滑移与攀移 ,并加速应变颗粒的恢复作用 ,以协调破裂过程。     

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。     

THE DEFORMATION BEHAVIOUR OF HORNBLENDE IN THE FLORENCE SHEAR ZONE,CENTRAL AUSTRALIA

角闪石在低温变形中通常显示脆性变形行为,通过对中澳洲Ｆｌｏｒｅｎｃｅ剪切带的铁镁质糜棱岩的观察研究表明,角闪石在这些高温变形环境形成的糜棱岩中显示出显著的塑性变形行为,表现在角闪石遭强应变后,无碎裂出现,而具明显的晶内塑性应变现象和强烈的晶体优选定向,角闪石的细粒化是由边界重结晶迁移所致。本文探讨了引起角闪石塑性变形的一些因素,认为岩石发生糜棱岩化时的高温环境增强了角闪石的韧性,几何软化对角闪的塑性变形行为也起到一定的作用。     

组构数值模拟的原理及其在地学中的应用

组构是指由岩石塑性变形导致多晶体的结晶学优势取向现象。组构的存在会增加岩石的各向异性,进而可能影响到岩石的后续变形。岩石组构包含了变形类型、运动学、变形环境、流变学特征等信息,因而成为显微构造学的重要内容。组构数值模拟是近年来得到重视的一种组构研究方法,它以晶体塑性理论为基础,利用计算机技术定量地模拟多晶岩石中组构的形成和演化。在晶体塑性理论中,晶体的塑性变形是由滑移系的剪切滑动导致的,由单晶塑性本构关系表征。多晶均匀化模型包括Sachs模型、Taylor模型、自洽模型和有限元模型,它们从不同角度描述了由单晶变形组成的多晶体变形。极图、反极图和取向分布函数被用来显示多晶体中各晶粒的空间取向。目前组构数值模拟在地学中的应用主要体现在各种单相和多相岩石的组构形成、重结晶作用下的组构形成、组构对地幔和地核地震波波速各向异性的影响等方面。     

辉绿岩脆-塑性变形转化的高温高压实验研究

以天然叶腊石为传压介质, 在温度800~100 0℃、围压0.6~1.0 GPa和应变速率10-4~10-5 s-1条件下, 对Maryland辉绿岩的脆性-塑性转化进行了实验研究.实验结果表明, 在10-4~10-5 s-1应变速率和固定围压1.0 GPa条件下, 当温度低于800℃时, 岩石变形为典型脆性破裂; 温度高于1000℃时岩石变形以准稳态蠕变为主; 温度在800~950℃之间, 岩石变形从脆性破裂向准塑性流动转化.温度变化对岩石脆-塑性转化影响敏感度高于压力变化对变形的敏感度.显微构造观察显示, 辉绿岩脆-塑性转化以稀疏弥漫状共轭塑性流动网络为特征.      

含流体相条件下白云岩的低温流动变形--破裂与溶解-结晶的耦合过程

应用光学显微分析、阴极发光显微分析和TEM亚微分析．对于取自阿尔卑斯逆冲断层系底部的变形白云岩开展了详细的显微构造与岩石流动机制分析．光学显微构造和阴极发光分析表明岩石具有典型的类碎裂结构．微角砾常常是白云石颗粒的集合体组成,常常呈浑圆的形态和不规则的边界。基质颗粒中以新生结晶颗粒集合体为主．部分具有溶蚀特点的残余微角砾．而且它们经常具有新生结晶边。对于碎裂岩中变形残斑的透射电镜分析揭示出岩石的脆性特点．主要表现为各种不规则和缠结位错亚微构造特点的出现．而变形基质颗粒却很少具有或仅有微弱发育的位错亚结构。阴极发光显微结构分析进一步证实基质颗粒与微角砾之间在微量元素成分及形成时代上的差异。提出破裂(碎裂)及随后发生的溶解-迁移-结晶过程是断层带岩石细粒化与岩石应变的重要机制．认为破裂与溶解-结晶的耦合以及由此所致的岩石弱化为阿尔卑斯逆冲断层带巨大位移的形成做出了重要的贡献。     

影响煤层构造变形特性与机理的关键因素

3个煤级的煤样高温高压实验结果表明,煤是一种温度敏感性较弱的岩石。影响煤层构造变形机理的关键因素是煤级,随煤级增高煤层塑性减弱、脆性增大。韧性变形主要发生在煤级较低的煤层,煤级较高煤层主要发生脆性变形。不能完全用煤层本身强度特性解释煤层容易发生强烈流变或成为拆离、滑脱层的现象,需考虑其它可能因素。      

阿尔金山喀腊大湾地区变形岩石EBSD组构分析

岩石组构是指组成岩石的矿物在岩石中分布的各向异性,EBSD(Electron Back Scattered Diffraction)岩组分析就是运用电子背散射衍射技术测定岩石结构要素——岩石中矿物分布的规律性。本文作者运用EBSD技术方法,对阿尔金山喀腊大湾地区变形岩石的组构分析显示,花岗质糜棱岩和蚀变变形花岗岩中,石英变形机制是以中温I级柱面(10-10)0001和中高温II级柱面(10-10)0001滑移为主,少量为中低温底面(0001)11-20滑移;而在变形火山岩中,石英变形机制是以中低温底面(0001)11-20滑移系为主。在区域南北向剖面分布上,接近阿尔金北缘断裂和白尖山断裂的中北部变形温度较高,向南变形温度有逐渐降低的趋势。从岩石组构特点结合宏观构造分析,可以认为本区北段属于中—中深层次(15~25km,t=350~550℃,P=0.40~0.60GPa)的韧性变形,而中南段为中浅层次(10~15km,t=250~350℃,P=0.25~0.40GPa)的韧脆性变形。结合不同变形特点花岗岩的年代学资料,确定构造变形的时代为早古生代。上述特征与区域上发育板块碰撞带,且北部发育高压榴辉岩和蓝片岩的构造部位以及该构造变形带的演化历史相吻合。     

东昆仑五龙沟金矿田控矿构造带的变形条件——来自EBSD组构的启示

五龙沟金矿田是东昆仑地区最重要的金矿集中区之一,金矿田主要控矿构造为偏脆性断裂破碎带,在三条控矿构造带中仅在萤石沟—红旗沟构造带邻近北侧的局部出露韧性变形带。本文作者运用电子背散射衍射技术(EBSD)技术方法,对东昆仑五龙沟金矿田萤石沟—红旗沟构造带变形岩石的组构分析显示,花岗质糜棱岩韧性变形强烈,大部分样品石英变形机制是以中温I级柱面(1010)1120滑移为主,变形式样比较单一;少量样品为中高温II级柱面(101—0)0001滑移和中低温底面(0001)112—0滑移。从岩石组构特点结合宏观构造分析,五龙沟金矿田萤石沟—红旗沟构造带及其邻近北侧经历了中-中深层次、中-中高温条件(15~25 km,t=350~550°C,P=0.40~0.60 Gpa)的韧性变形,局部叠加中浅层次、中低温条件(10~15 km,t=250~350°C,P=0.25~0.40 Gpa)的韧脆性变形;而岩金沟和三道梁—苦水泉构造带为低温低压条件的脆性破碎带。结合变形花岗闪长岩年代学资料,确定构造变形时代为早中生代。     

根据岩石应力-应变曲线组分析岩石变形破坏的数值方法

在研究岩石变形破坏时,现在采取的弹塑性分析,多是根据岩石在不同的应力状态下的典型破坏现象,提出强度理论(破坏准则),进而在导出岩石的本构关系基础上进行分析计算的。一般说来,岩石在不同应力状态下,基本破坏形式可分下面三类:(1)脆性拉伸破坏,(2)剪切破坏,(3)塑性流动破坏。这三种破坏类型,基本上可以归结为流动和断裂(拉断和剪断)两种破坏形式。     

阿尔泰富蕴-青河一带东段变形岩石X光组构分析

通过对新疆阿尔泰南缘东段地区主要构造带变形岩石的X光岩组分析,认为该区岩石变形比较强烈,石英变形机制以中低温底面型或近底面型滑移为主,部分为中高温柱面Ⅰ型滑移系。属于中浅—中等层次(10～15km,T=300～450℃,p=0.25～0.40GPa)的韧脆性—韧性变形。达拉维孜-阿热勒托别剪切流变构造带和库尔提-玛因鄂博韧性剪压变形带变形的物理化学条件相似,结合区域地质分析,这2个带与萨尔布拉克-科克萨依脆性挤压劈理化带一起可能组成一个完整的板块(微陆块)聚合变形带。而锡泊渡(635水库)-富蕴变晶糜棱岩带岩石变形的条件明显不同,温度压力偏高,说明其具有不同的演化历史,可能为古生代期间被强烈改造的具有前震旦纪结晶基底的微大陆的残留。     

浅成低温热液金矿研究现状及其趋势

浅成低温热液金矿指产于陆相火山岩系中或相邻岩石中，形成温度低于３００℃，成矿流体是大气降水与岩浆热液形成的混合热液的一类金矿床。近几年对浅成低温热液金矿研究结果突破了浅成低温热液金矿只形成于中一新生代火山岩系中的概念，在石炭纪陆相火山岩中发现了浅成低温热液金矿。浅成低温热液矿床一般产于岛弧环境或大陆边缘环境中一酸性陆相火山夺系及相邻岩石中。根据矿物组合及蚀变特征，浅成低温热液矿床可分为高硫型、低硫     

扬子克拉通前寒武纪基底对中生代大面积低温成矿的制约

大面积低温成矿主要见于扬子克拉通和美国中西部,且扬子克拉通比美国中西部具有更多的矿床类型,在全球极具特色,是建立大面积低温成矿理论的理想区域。前人对扬子克拉通中生代大面积低温矿作用进行了较系统的研究,在矿床地质特征、矿床物质组成、成矿流体特征、成矿时代和成矿动力学背景等方面,已取得重要进展。进一步的研究表明,扬子低温成矿域不同矿种的矿床组合(Pb-Zn、Au-Hg-Sb-As、Au-Sb等)在地理位置上是分区产出的,而这种不同矿床组合的分区对应着不同类型的前寒武纪基底。初步证据显示,扬子克拉通前寒武纪基底(含寒武纪)富含低温成矿元素,深循环流体浸取基底岩石中的成矿元素发生了大面积低温成矿,而基底岩石成矿元素组成的空间不均一分布则控制了不同区域矿床组合的差异。应指出的是,由于成矿金属元素来源示踪的复杂性,大面积低温成矿的物质基础尚需更系统的研究进一步证实。     

各向异性花岗岩的强度和变形机制实验研究

<正>1研究背景在岩石流变实验研究中,大多数实验采用各向同性的均匀样品,其实验结果与地壳伸展和拆离断层形成相关的各向异性岩石的流变特征有很大差别。组构对片岩、片麻岩变形影响的实验研究结果表明,先存变形组构对岩石脆性破裂、半脆性流变的强度具有显著影响,对新组构的发育和形成具有明显控制作用,但大部分实验仅给出各向异性岩石强度,缺少流变参数和变形机制研究,对复杂组构岩石的塑性流变行为也不清楚。中地壳流变状态对地壳拆离断层的形成具有制约作用。开展具有先存组构岩石的流变实验,能     

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。     

用物理模拟实验研究大陆伸展构造

本文以岩石圈多层构造为基础,按照下地壳和岩石圈地幔塑性流动控制上地壳构造变形的思想,采用脆延性双层模型进行伸展构造模拟实验。模拟结果表明,延性层流动速度比脆性层运动速度大,对脆性层具有牵引作用;受挤压和边界流动控制,模型构造变形出现伸展区、过渡区和挤压区,其中以伸展区的"地堑-地垒"式伸展构造为主。模型表面标志点位移表明,模型脆性层变形量主要集中在断裂发育部位,而断裂之间块体变形量基本可以忽略不计。此外,实验中还观察到在脆性层断裂部位出现延性层被动上隆现象。      

变形石墨对构造- 热过程的定量约束及流变弱化意义

岩石变形过程的精细厘定是构造地质学研究中的难点和重点。石墨是碳的同素异形体，摩擦实验研究表明，增加少量石墨化碳质物能够显著降低岩石的摩擦系数和力学强度，具有固体润滑剂的流变学意义。本研究针对红河- 哀牢山剪切带新生代变形，开展了详细的野外观测和构造解析，针对不同变形- 变质程度的天然含石墨岩石样品，利用光学显微镜、场发射扫描电子显微镜、电子背散射衍射(EBSD)、拉曼光谱方法，开展了详细的显微及亚显微变质与变形构造、矿物晶格优选定向、石墨拉曼地质温度计应用等深入分析。发现深变质岩中，石墨晶体常常与黑云母共生且定向拉伸或生长，呈现出晶质片状、条带状、膝折等变形构造特征；在强烈塑性变形的岩石中，石墨表现出塑性到超塑性流动构造特征；细粒化石墨富集形成微型滑移带/面，承载流变弱化的“干”润滑作用；在低级变质- 弱变形岩石中，石墨有序度低，呈弥散状分布。EBSD组构显示石墨发育柱面、菱面到低温底面晶格滑移系，对应的石墨拉曼地质温度范围为600~500℃、530~460℃、450~400℃。变形石墨的位错滑移系具有与石英位错滑移系类似的演化特征，具有成为变形温度计的潜力。     

断层脆塑性转化带变形机制与裂隙愈合实验研究

开展断层脆塑性转化带的变形机制、断层带流体-岩石相互作用、断层愈合作用等研究,对理解间震期、同震加载、震后滑动阶段断层的变形机制转化、强震孕育和发生具有重要意义。笔者采用Carrara大理岩,在温度300~700℃、围压300 MPa和600~800 MPa、应变速率1×10-4/s~1×10-5/s和1×10-7/s~2.5×10-6/s、水含量0.005%~0.01%和0.1%~0.5%条件下,开展了轴向压缩变形实验与裂隙愈合实验。通过偏光显微镜、扫描电镜与能谱分析,研究了实验变形样品的微观结构与变形机制,讨论了水、温度、围压、应变速率对脆塑性转化和变形机制的影响,以及裂隙愈合对断层强度和流体压力变化的制约作用。实验结果表明:(1)Carrara大理岩在低温(300~400℃)、低应变速率和高含水条件下发生了压溶,其中,在低温低应变速率(1×10-7/s)条件下为压溶蠕变,在低温中等应变速率(5×10-7/s)条件下为压溶+碎裂流动。(2)在低温(400℃)、中-高应变速率和低含水条件下发生了位错滑移(双晶滑移、机械双晶)与碎裂流动,局部伴有压溶作用。(3)在中温(500℃)、各应变速率和各含水条件下发生了位错滑移(双晶滑移、机械双晶)与动态重结晶作用。(4)在高温(600~700℃)条件下,动态重结晶作用成为主要变形机制。(5)在压溶和动态重结晶作用下,在脆性变形阶段产生的裂隙与孔隙被愈合。断层强度恢复程度受裂隙和孔隙愈合程度控制。温度、水和应变速率对大理岩脆塑性转化和变形机制的影响非常显著,在相同温度与应变速率条件下,水降低了样品强度,促进了压溶和塑性变形。增加应变和水含量,能够显著促进裂缝和孔隙愈合。根据实验结果推测:在快速变形的同震和震后滑动阶段,断层脆塑性转化带以碎裂变形为主;在缓慢变形的间震期,断层脆塑性转化带以压溶和动态重结晶为主。在塑性变形作用下,同震滑动产生的裂隙被愈合,不仅恢复了断层带强度,而且为断层带内部形成高压流体创造了条件。