实验变形岩石低温破裂作用的微观机制

通过对温度和压力分别达３００℃和３ＧＰａ干条件下实验变形的一系列花岗岩样品的系统光学和扫描电镜显微构造分析,识别出了几种具有不同特点及不同变形机制的显微破裂型式：ａ．微破碎带;ｂ．微透镜带;ｃ．短程破裂;ｄ．扭折带破裂;ｅ．粒内破裂;ｆ．颗粒边界破裂。评价了它们与高压型和低压型破裂的显微构造对应性,认为前述ａ和ｆ是低压破裂的特征性构造型式,ｂ,ｃ和ｄ在高压破裂中最为典型,而ｅ则可以出现在两种破裂型式中。研究了破裂作用的微观机制,包括破裂的成核、扩展、生长和连接。破裂作用、由破裂诱发的脆性破裂和碎…     

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.     

辽宁抚顺东部地区前寒武纪构造变形及其演化

研究区在前寒武纪发生了鞍山和吕梁两个变形旋面，其中鞍山变形旋回包括三个塑性程度不同的变形幕。而吕粱变形旋回只有一个脆－弱塑性变形幕，四个变形幕的依次形成反映变形作用呈现由深部层次向中浅部层次转变的一种演化序列。变形旋回，变形幕，地质事件，构造演化     

实验变形岩石低温破裂作用的微观机制

通过对湿度和压力分别达300℃和3GPa干条件下实验变形的一系列花岗岩样品的系统光学和扫描电镜显微构造分析,识别出了几种具有不同特点及不同变形机制的显微破裂型式:a.微破碎带;b.微透镜带;c.短程破裂;d.扭折带破裂;e.粒内破裂;f.颗粒边界破裂。评价了它们与高压型和低压型破裂的显微构造对应性,认为a和f是低压破裂的特征性构造型式;b、c和d在高压破裂中最为典型;而e则可以出现在两种破裂型式中。本文阐述了破裂作用的微观机制,包括破裂的成核、扩展、生长和连接。破裂作用、由破裂诱发的脆性破裂和碎裂流动在目前实验变形条件下占主导地位,而在相对较高温条件下晶质塑性也起着一定的作用。破裂作用的成核可以始于颗粒边界,而引起摩擦颗粒边界滑移,也可以始于相邻颗粒或晶内包体颗粒的一些端点,或始于晶内双晶和解理面。破裂的生长和扩展一般是由于一些破裂的侧向延伸、相近破裂系统的联合和不同破裂系统的转变。低压样品的最终破裂一般归咎于一些贯穿性微断层的出现及主断层附近微破裂群的产生,微破碎角砾岩是其主要构造岩类型,类似于天然张性断层带构造;而沿主高压破裂附近却从未见到这种微破裂群的出现,主要表现为主破裂面及一些均匀分布的短程破裂构造, 典型构造岩为构造透镜体, 类似于天然压性与压扭性断层构造。两种破裂在成核、扩展与位移发育诸方面表现出的差别有助理解它们在声发射方面的差异。     

中国庐山第四纪沉积砾石的显微构造系统及地质环境动力学分析

经过多年的区域地质调查和第四纪环境演变的分析, 对庐山芦林盆地大校场谷口剖面松散沉积物中变形砾石进行岩石显微构造学的研究。发现变形砾石内部存在特殊的微裂隙组构, 呈现出错裂-横裂-劈裂-爆裂-复裂-应力矿物等的复杂组合, 其结构面特征反映出显微构造形迹的力学性质是互为转变的。通过物理模型分析和试验变形比对等综合材料证明, 变形砾石是遭受了既密集、又分散、还具有同时发生作用的长时期的多边界外力条件及平衡力系, 内部形成破裂其应力传递过程和性质改变与变形形迹转变及其做功连续扩展, 是由低于疲劳极限的具有脉动性作用微弱应力造成的。地球陆表过程和地质环境要素及其动力学机制的研究认为, 只有第四纪晚期地质事件的低温、低应力及其分散密集的多颗粒平衡力系的缓慢长期及间歇脉动作用的边界条件才能满足、符合及形成这种特殊的岩石变形构造, 为中国东部山地可能遭受第四纪冰冻环境及冰川作用提供了新的科学证据。     

长石显微变形机制研究进展

岩石的变形机制研究一直以来都是构造地质学研究的主题,特别是基于矿物变形的显微构造研究是流变学研究的基础。从近地表到下地壳,岩石的变形从脆性破裂逐渐过渡至韧性蠕变,这些变形过程会被记录在岩石中,形成相应的显微构造。一般来讲,从低温低压至高温高压的变形环境,单一矿物的显微变形机制经历从微破裂、到矿物的溶解-沉淀、到位错蠕变、到动态重结晶作用、到颗粒边界滑移或扩散蠕变等的连续转变,它们之间的转换往往是过渡并且相互影响的,通常也会耦合发生。长石是地壳中含量最丰富的造岩矿物,因此长石的变形行为会直接影响地壳的流变学性质,研究长石的显微变形机制对理解地壳流变学特性至关重要。长石还是一种非常特别的矿物,主要分为斜长石和碱性长石两个端元,由于它们所属晶系的不同,有着差异的变形行为,然而这两个系列的长石在一定的温压条件下又是可以相互转化的,这些物理差异性和化学行为的复杂性造就了长石非常复杂的显微变形特性。本综述从岩石的显微变形机制讲起,随后概述了长石的显微变形特征,尝试归纳不同温度条件下长石的显微变形表现,对比斜长石和钾长石的异同,总结不同显微变形机制对长石结晶学优选方位的影响,最后简单介绍了一下国际上显微变形研究方法和技术的进展。     

上地壳断层带的低温韧性破裂作用机制

应用多种分析方法对采自西南非那米比亚Ｄａｒｍａｒａ区Ａｕｔｓｅｉｂ断层带内的变形方解石质大理岩进行了显微和亚显微构造研究,发现在上地壳环境中碳酸盐岩的变形具有其特殊性,表现为形成的构造岩所特有的两种结构反差,即①极细粒（微米级）基质与极粗粒（厘米级）残斑;②宏观碎裂状结构与微观糜棱状结构。宏观脆性变形组构和微观韧性变形组构的共存是一系列不同变形机制综合作用的结果,包括晶内双晶作用和扭折作用、晶内和晶间韧性破裂作用以及沿颗粒边界的压溶作用等。韧性破裂作用,即由双晶作用、位错蠕变和动态重结晶作用诱发…     

米仓山与龙门山结合部构造分带性特征

通过褶劈理化、叠加变形、褶皱和破裂等构造发育强度、构造形迹、岩性地层单元等研究认为,米仓山与龙门山结合部具有明显的构造分带性,从北往南构造变形强度逐渐减弱,大致可分为四个构造带。这种分带变形特征是由于秦岭、龙门山、米仓山不同时期综合作用的结果,并主要受秦岭构造带控制,往南受龙门山和米仓山构造的改造和限制作用,变形强度逐渐减弱,形成分带性特征。     

安徽寿县新元古界球-枕状构造的双重成因与古地震脉动旋回研究

在安徽寿县新元古界四十里长山组下部粉砂-细砂岩沉积地层中,发育一组具有双重成因的球-枕状软沉积物变形构造.对露头剖面进行实地观测研究显示,变形构造形成于浅海陆棚边缘斜坡带的地震灾变事件层中.由于滑塌砾石落入表层粉砂质软沉积层,在地震震颤应力作用下形成具砾石核心的球-枕状体,又在地震脉动旋回性连续震颤作用下,继续沉陷至下部液化砂层中,形成了具有双重成因的球-枕状软沉积变形构造.它经受了地震、海啸、滑塌、滑褶、震颤晃动沉陷、液化泄水、软塑性紧缩变形等多项复杂的同沉积变形作用过程.显示出该地震事件具有前震阶段、主震阶段、余震阶段等多次震颤脉动旋回性地质作用的地质事件,地震能量强度最大应超过里氏7级,为研究海洋震积岩的软沉积变形及脉动旋回性过程提供了重要的实物资料.     

地壳不同构造层次岩石变形机制及其构造岩类型

构造岩记录地壳构造变形演化重要信息,其成因、分类与命名一直没有统一认识。本文对构造岩变形机制、控制因素和构造岩分类进行系统总结。认为构造岩形成受物质成分、变形机制、应变速率、流体、温度、压力等因素控制,是物质成分与物理化学条件、变形机制等众多变量的函数。变形机制包括破裂作用、碎裂流动、晶质塑性、物质扩散、重结晶作用和超塑性流动,不同变形机制出现在不同地壳构造层次中,形成不同的显微组构。依据成因机制、物质组成和组构等标志对构造岩分类与命名进行重新修订,将构造岩划分为碎裂岩系列和变质构造岩系列,前者发育在地壳浅构造层次上,以破裂作用和碎裂流动变形机制为主;后者发育在中深部构造层次上,以晶质塑性、重结晶作用、物质扩散作用和超塑性流动作用为主。碎裂岩系列划分碎裂岩、角砾岩、微角砾岩、超碎裂岩、断层泥和假玄武玻璃;变质构造岩系列划分为构造片岩、糜棱岩和构造片麻岩。依据岩石流变性质、变形机制和构造岩分布,地壳构造层次划分为:脆性域,变形机制以碎裂作用和碎裂流动为主,发育碎裂岩系列;脆-韧性转换域,以晶质塑性、物质扩散和重结晶作用为主,并伴随有碎裂作用,形成糜棱岩、千糜岩和构造片岩;低温韧性域,以晶质塑性、物质扩散和重结晶作为主,发育糜棱岩与构造片岩;高温韧性域,以超塑性蠕变和重结晶作用为主,形成构造片麻岩。     

中梁山南矿不同尺度煤体变形特征

多尺度观察和综合分析是煤体变形研究的基本要求。从煤层、手标本和显微尺度上分析了中梁山南矿煤体变形特征。结果表明,区域褶皱作用是控制井田内煤层厚度变化的主要因素,逆断层作用造成局部煤层厚度增大;在宏观和显微尺度上构造煤具有相似的变形特征,表现为随着构造变形程度增强,煤中裂隙的密度加大,粒度变小,煤体强度降低;碎裂煤裂隙表面独特的条纹结构可能是煤体静态剪切破裂的结果,而鳞片煤中大量的摩擦面则是煤体动态剪切变形的产物。      

阿克塞—台湾断面显微构造研究

显微构造在阿克塞－台湾地学大断面研究中的应用揭示了该区带岩石圈上地幔、下地壳、中地壳和上地壳４个圈层中不同的显微构造特征、微观变形机制和变形的物理化学条件。通过对４个圈层中微观和宏观变形特征、变形机制的对比分析，建立起区带大陆岩石圈变形及动力学模式。     

缅甸翡翠显微构造的研究

翡翠的显微构造是矿物在应力作用下发生脆性或塑性变形产生的各种变形形迹。常见的显微构造有显微裂隙、波状消光、带状消光、扭折带、变形纹、机械双晶、镶嵌构造、核幔构造及出溶条纹等。它们有着不同的特征。反映了不同的形成条件,涉及到不同的变形机制。     

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。     

关于多旋回开合构造及区域成矿若干观点的认识

板块说与槽台说相结合是研究大陆演化和矿产形成的重要理论依据。开合构造、板块构造与槽台构造三者在形成机制上具有内在的联系。多旋口开合构造是指以多旋回开合观点研究的构造，它是研究开合过程中所有地质现象，包括开合序列、开合旋回等。开合构造的主要表现形式包括区域性断裂，地壳的扩张与挤压，地壳的水平运动与垂直运动，构造过渡与构造迁移。开合演化过程称为“多旋回四阶段开合递进律”。开合构造的主要特征具有多旋回性、方向性、不平衡性、迁移性、两重性、层次性和有限性等。开合构造和岩石圈演化的基本动力是地球内部热能运转的结果，导致地壳和岩石圈裂开和聚合运动，包括传送带式、手风琴式和雪撬式三种主要的不同运动方式。正是多旋回开合构造发展，导致了多旋回成矿作用。在研究矿床分类时，首先要以多源的成矿物质来源作为矿床分类的主要依据，同时，也需要注意结合诸如成矿作用、成矿构造环境、成矿理化条件以及含矿建造等因素，以多旋回开合构造一成矿的观点来研究成矿控制和成矿规律。     

辽吉古裂谷内带顺层构造片岩的变形构造与变形机制

本文从变形构造,尤其是变形显微构造研究入手,探讨了广泛发育于辽吉古裂谷内带的泥质构造片岩的形成与演化。对石榴石、石英和黑云母的变形亚结构及岩石变形构造分析揭示出,构造片岩的形成主要包含了伸展环境下出现的剪切作用、挤压作用以及扩散蠕变过程。同时还应用变形轨迹图展示了构造片岩的形成及形成后的改造过程。     

东昆仑造山带东段昆中构造混杂岩带左旋斜冲韧性变形特征

东昆中构造混杂岩带是经历了晚元古代、加里东末和晚海西期三次碰撞事件而形成的多旋回复合碰撞缝合带，通过对东昆中构造混杂岩带晚加里东期左旋斜冲韧性剪切变形的几何学、运动学及流变学特征的研究，探讨了其形成的构造背景，指出该期构造变形是东昆中加里东末碰撞事件的产物。     

祁连山玉石沟橄榄岩显微构造特征及演化

橄榄岩作为上地幔的主要成分,影响着上地幔的流变学行为,其显微构造记录了岩石形成发展过程中所经受的构造事件.通过对祁连山玉石沟橄榄岩样品的镜下显微构造观察、岩石组构测定及TEM位错分析,探讨了与变形相关的温度、围压、含水性和应变速率等因素,总结该岩石的变形机制和变形历史,并推断其形成发展时大地构造环境.研究表明,玉石沟橄榄岩产自上地幔,其变形改造经历了上地幔演化和脆-韧性变形2个阶段.上地幔演化阶段橄榄石发育明显的A型原生组构,电子背散射衍射技术（EBSD）测定的橄榄石显微组构表明,该地区橄榄岩形成于高温（＞ 1200℃）、低应力（＜350 MPa）、低应变速率、低含水量的地幔浅部环境条件下;脆-韧性变形阶段叠加改造了原生A型组构,而发育明显的D型次生组构.橄榄石变形主控因素为动态恢复作用,普遍发育亚晶粒、消光带和扭折显微构造等相关组构,并与透射电镜下所观察到的位错排对应,同时还发育以微破裂为主的一套脆性变形组构,表现出两组共轭剪破裂和另一组张性破裂等现象,揭示出与韧性动态恢复现象一致的应力场方向指示.     

乌拉山金矿剪切带岩石显微构造演化初探——以113号矿化脉为例

本文以乌拉山金矿113号含金石英脉为例,论述了含金剪切带岩石的显微构造特征。通过对含金石英脉近百个岩石薄片的系统分析鉴定,对组成含金石英脉的主要矿物(石英、长石)和典型显微构造进行对比,分析了含金石英脉显微构造的演化过程和变形机制。研究表明,113号含金石英脉是通过韧性变形,后期转化为脆性变形所形成的应变石英脉,是早期无金石英经变形改造和金矿化作用的结果,属含金剪切带的一种特殊情况,即再活动的产物。     

构造岩中变形机制与变形结构

构造岩中的变形机制有三种类型：物质扩散迁移、晶体塑性变形和粒间摩擦滑移作用和破裂作用。它们形成的变形结构有：磨蚀边结构、山羊须结构、雪球结构、显微石香肠、残斑旋转、压力影、分结条带、拨丝结构、变形纹，变形条带、机械双晶、显微膝折、亚晶粒、核幔结构、剪切阶步、云母鱼和矩形边等。它们对研究变形作用与变质作用的关系，对揭示构造变形的演化历史和确定变形环境具有重要意义。