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。     

东天山康古尔韧性变形带韧性挤压变形特征:以哈密黄山东地区为例

东天山康古尔断裂带和雅满苏断裂带之间石炭纪沉积-火山岩系中发育一条东西向韧性变形带，具两期性质不同的韧性变形，早期韧性挤压性质，晚期右行韧性剪切.对早期韧性挤压变形的宏观构造（糜棱面理、糜棱线理、对称石香肠构造、不对称褶皱等）和显微构造（压力影构造、布丁构造、动态重结晶、不同类型砾石变形特征等）特征做了详细的研究.糜棱岩中砾石有限应变Flinn图解判别岩石类型为L-S和SL型构造岩，三轴应变量的测量均揭示了一般压缩和少部分的平面应变类型.石英亚颗粒旋转重结晶及少量边界迁移重结晶，长石塑性变形、部分膨凸重结晶等变形特征；石英C轴组构揭示中温柱面 < a>和菱面 < a>滑移为主，后期叠加底面 < a>滑移.因此，推测早期韧性挤压变形温度范围在450~550℃.综合区域地质资料，康古尔变形带早期韧性挤压变形形成于300~290 Ma，塔里木板块和中天碰撞闭合后陆内南北挤压环境下.      

舒兰韧性剪切带应变分析及石英动态重结晶颗粒分形特征与流变参数估算

舒兰北东向韧性剪切带位于佳木斯-伊通断裂带(佳-伊断裂带)中南段, 剪切带内糜棱岩具有明显左行走滑特征, 片麻理产状近NNE向.糜棱岩中长石有限应变Flinn图解判别岩石类型为L-S型构造岩, 属拉长型应变.石英C轴EBSD组构分析表明, 石英组构以中低温菱面为主, 滑移系为{0001} < 110>.剪切带内糜棱岩的剪应变为0.44, 不同方法计算所得运动学涡度值均大于0.95, 指示剪切变形以简单剪切为主.综合矿物变形温度计、石英C轴EBSD组构、石英的粒度-频数图及Kruhl温度计综合估计该韧性剪切带变形机制以位错蠕变机制为主, 变质相为低绿片岩相, 发生韧性变形和糜棱岩化温度范围在400~500 ℃之间.糜棱岩内石英动态重结晶新晶粒边界普遍具有锯齿状或港湾状结构, 利用分形方法对其重结晶新晶边界研究表明, 这些晶粒边界具有自相似性, 表现出分形特征, 分形维数值为1.195~1.220.根据石英重结晶粒径估算差应力值为24.35~27.59 MPa, 代表了舒兰韧性剪切带糜棱岩化作用过程的差异应力下限.使用不同实验方法估算、比较和分析了该剪切带古应变速率, 认为该速率应为10-12.00~10-13.18 s-1, 与区域性应变速率10-13.00~10-15.00 s-1对比, 说明舒兰韧性剪切带的应变速率与世界上大多数韧性剪切带中的糜棱岩应变速率一致, 是缓慢变形的结果, 其形成可能与早白垩世伊泽纳崎板块向欧亚大陆俯冲发生转向有关.      

韧性剪切带的变形分域现象——以辽东的丹东韧性剪切带为例

丹东韧性剪切带的实例表明:韧性剪切带的持续变形包含了共轴与非共轴两种应变线路或状态,由于分布的不均匀性,导致变形分域现象,形成平面的变形岩石分区。持续变形过程中,又存在应变线路的转换和叠加。微构造是确定变形体制的主要依据。野外观测与应变分析证实,变形分域存在于不同尺度,在总体剪切(非共轴)变形条件下,初始糜棱岩往往表现以共轴变形占优势,而糜棱岩和超糜棱岩则以非共轴变形为主。持续变形导致从共轴向非共轴转变,最后形成后者的主体地位。     

确定变形温度和应变速率分形法的探讨——以郯庐断裂浮槎山构造岩为例

本文首次将分形法引入到对郯庐断裂浮槎山构造岩的分析上,经研究发现,郯庐断裂肥东浮槎山韧性剪切带构造岩动态重结晶石英颗粒边界具有统计意义上的自相似性和明显的分形特征。利用“周长-直径法”得出,随着样品糜棱岩化程度的增强,分维值逐渐增大,依次为1.204、1.213、1.222、1.229,动态重结晶石英颗粒粒径逐渐变小,依次相应为33.79μm、26.00μm、22.82μm、15.01μm,利用两种不同的求算方法进行比较分析,得出应变速率值逐渐增大,依次相应为4.837×10-13s-1、7.688×10-13s-1、9.682×10-13s-1、2.031×10-12s-1。研究区的岩石变形环境达到高绿片岩-低角闪岩相,形成温度为500℃左右。Kruhl温度计适用于该地区;而Takahashi应变速率计不适合自然界较深层次形成的韧性剪切带。     

华北克拉通太古宙上壳岩早前寒武纪构造变形与变质作用关系——以北京密云沙厂地区为例

沙厂铁矿区上壳岩在太古宙时期经历了麻粒岩相、角闪岩相和绿片岩相的多相变质作用,这种多相变质作用的发生及其分布特点是与本区台怀运动旋回的两幕构造变形的形成有密切关系。本文根据不同变质相的矿物组合与不同变形幕构造片理的相互关系的研究得出角闪岩相退变是与台怀变形序列的第一幕变形相对应,而绿片岩相退变是与第二幕变形有联系的结论。退变质作用的不均匀性,即其强弱的表现与不同变形幕的构造变形有直接关系。     

“壳-幔”混合成因高Ba-Sr花岗质岩浆演化——以华北克拉通中部带老山和狐偃山岩体为例

锆石U-Pb年龄显示华北克拉通中部带西缘老山杂岩体和狐偃山正长岩形成时间接近(128.7～125.4Ma),代表华北克拉通中部带早白垩世岩浆活动。系统的地球化学研究显示两岩体具有如下特征:(1)SiO_2含量中等(57.3%～69.8%),高K_2O(3.0%～8.2%)和Na_2O(4.3%～6.4%)含量,低MgO(0.2%～1.4%)、CaO、TiO_2和P_2O_5含量;(2)富集大离子亲石元素(Ba、Sr、K)和LREEs,亏损高场强元素(Nb、Ta、Zr、Hf)和HREEs。全岩地球化学特征(如高Ba、Sr含量和K/Rb比值,低Rb、Y含量)与高Ba-Sr花岗岩相符;(3)根据主量元素,相容元素(Cr、Co、Ni、V)和微量元素(Ba、Sr)特征,研究样品可分为2组:组1具有高Ba特征,Sr(~(87)Sr/~(86)Sr(t)=0.7049～0.7053)和Nd(ε_(Nd)(t)=-11.5～-9.7)同位素组成均一,经历了以黑云母为主的分离结晶作用;组2具有低Ba特征,Sr(~(87)Sr/~(86)Sr(t)=0.7051～0.7070)和Nd(ε_(Nd)(t)=-18.7～-14.8)同位素组成更加富集且分散,经历了角闪石,斜长石及磷灰石、磁铁矿和榍石等矿物分离结晶。2组样品不同的源区组分和分离结晶组合会显著改变岩浆中特征微量元素(Ba、Sr、Rb)含量和比值(Sr/Y、Nb/Ta、Dy/Yb)。本文研究表明华北克拉通中部带岩石圈地幔富集机制主要与元古代东、西陆块向中部带碰撞拼合时俯冲板块派生流体交代作用有关,该区中生代破坏机制为古太平洋板块俯冲所引起的碰撞后伸展背景下富集岩石圈地幔减压熔融、底侵至下地壳并引起"壳-幔"岩浆相互作用所形成的大规模深部岩浆抽取。     

华南武功山早古生代花岗岩构造变形特征及其形成机制

华南武功山地区早古生代花岗岩发育强烈的韧性变形,其变形特征和形成机制是认识武功山地区构造样式和成因的关键。在详细的野外地质调查基础之上,对武功山早古生代片麻状状岩花岗岩进行了有限应变分析、运动学涡度测量以及温度估算。有限应变分析表明早古生代片麻状花岗岩主应变轴比X/Z介于1.33~5.07,Y/Z介于1.17~2.59;对数付林参数K值介于0.05~6.88之间;三个主方向应变强度ε1、ε2、ε3大小范围分别为0.13~1.35、-0.26~0.28、-0.54~-0.18;应变型式从边部到核部呈扁型—长型与扁型共存—长型的变化规律;应变大小从边部到核部呈增大又减小的趋势,即中间地带为应变较强的一个带。运动学涡度测量和温度估算表明武功山地区片麻状花岗岩经历了两期构造变形,早期以纯剪变形为主,形成温度为500~600℃;晚期变形表现为简单剪切,形成温度为300~400℃。结合年代学资料,探讨了武功山早古生代花岗岩韧性变形的形成机制。     

辽西地区台子里花岗质片麻岩锆石U-Pb年龄及其地质意义

辽西地区台子里发育一套花岗质片麻岩和表壳岩捕虏体的岩石组合,原划定为建平群大营子组,近年的研究将建平群大营子组解体为花岗质深成侵入体和层状岩系.台子里花岗质片麻岩与辽西建平大营子地区叶柏寿片麻岩、曹家烧锅片麻岩具有相似特征.通过对台子里花岗质片麻岩的锆石形态分析和LA-ICP-MS准确定年,确定2 522 Ma的岩浆侵位年龄,代表了大营子组底部花岗质片麻岩的侵位时代为太古宙晚期,是辽西地区太古宙重要的岩浆事件,并为本地区新太古代晚期重要陆壳增生事件提供了重要的年代学信息.     

鲁西青邑韧性剪切带运动学涡度及剪切作用类型

青邑韧性剪切带是晚太古代末期发育在鲁西前寒武纪基底花岗岩中一条规模较大的韧性剪切带。剪切带NW走向,面理直立,线理水平,剪切标志反映右行剪切。石英光轴法求得运动学涡度在0．96～0．99之间变化,极摩尔圆法求得糜棱岩化岩石运动学涡度为0．91,初糜棱岩运动学涡度为0．87,糜棱岩运动学涡度为0．81,超糜棱岩运动学涡度为0．60。运动学涡度表明,剪切带剪切作用类型为一般剪切,变形初期以单剪为主,随应变的增大,运动学涡度值逐渐减小,变形的纯剪分量不断增加,最后以纯剪为主。剪切作用类型及三维参照变形分析表明,青邑韧性剪切带属加长一变宽类型的一般剪切带并且在Y轴方向上有所增长。韧性剪切在太古代末期克拉通化过程中具有加厚陆壳的作用。     

桂西天峨—凤山地区碳酸盐岩台地韧性剪切变形带

桂西天峨—凤山地区泥盆纪至二叠纪碳酸盐岩台地相地层均不同程度地发生过韧性剪切变形变质作用。在碳酸盐岩台地边缘,主要沿石炭系、二叠系的一定层位,形成了一套浅变质强变形、面型展布的钙质韧性剪切变形带,剪切变形带由强、弱变形亚带及两者之间过渡亚带组成。显微镜下观察发现:强变形带内变质变形岩石具糜棱结构,韧性剪切变形构造发育,属糜棱岩系列。研究表明,区内钙质韧性剪切变形带属浅层次逆冲型,主要是弧—陆碰撞挤压构造环境下变形分解作用的产物。     

韧性剪切带的剪切作用类型和韧性减薄量

韧性剪切带组构的演化和剪切作用类型受到许多研究者的关注。运用极莫尔圆法、有限应变法、刚性颗粒法、石英光轴组构结合有限应变测量法、拖尾形态法、剪切带内变形脉体(岩墙)法、碎斑法等方法可以估算剪切带变形过程中的运动学涡度,进而判别剪切带中单剪切组分与纯剪切组分的相对含量。自然界的剪切带一般介于单剪与纯剪之间,运动学涡度Wk介于0~1之间,表明韧性剪切带在变形过程中发生了垂直于剪切带边界(Z轴)方向的韧性减薄。剪切带变形过程中的韧性减薄量可依据有限应变测量与运动学涡度估算求得,也可依据剪切带内的石香肠(布丁)构造求解,还可依据构建极莫尔圆求解。以华北克拉通北缘的楼子店变质核杂岩及其韧性剪切带,以及希腊西奈山的Chelmos剪切带为例,介绍估算韧性剪切带韧性减薄的方法,这种韧性减薄是对大规模岩石圈减薄的有益补充和完善。研究结果表明,定量估算与变质核杂岩相关的韧性剪切带的剪切作用类型是分析变质核杂岩形成机制的有效途径和方法。     

韧性剪切带的剪切作用类型和韧性减薄量

韧性剪切带组构的演化和剪切作用类型受到许多研究者的关注。运用极莫尔圆法、有限应变法、刚性颗粒法、石英光轴组构结合有限应变测量法、拖尾形态法、剪切带内变形脉体（岩墙）法、碎斑法等方法可以估算剪切带变形过程中的运动学涡度,进而判别剪切带中单剪切组分与纯剪切组分的相对含量。自然界的剪切带一般介于单剪与纯剪之间,运动学涡度Wk介于0~1之间,表明韧性剪切带在变形过程中发生了垂直于剪切带边界（Z轴）方向的韧性减薄。剪切带变形过程中的韧性减薄量可依据有限应变测量与运动学涡度估算求得,也可依据剪切带内的石香肠（布丁）构造求解,还可依据构建极莫尔圆求解。以华北克拉通北缘的楼子店变质核杂岩及其韧性剪切带,以及希腊西奈山的Chelmos剪切带为例,介绍估算韧性剪切带韧性减薄的方法,这种韧性减薄是对大规模岩石圈减薄的有益补充和完善。研究结果表明,定量估算与变质核杂岩相关的韧性剪切带的剪切作用类型是分析变质核杂岩形成机制的有效途径和方法。     

Primary Deformation Analyses of High Pressure Metamorphic Rock in Western Dabie Mountain Area

In the western Dabie Mountain area, the eclogites have similar compositions and tectonic environment, which could be contrastively researched. Except for the reservation of the early structural deformation inside and outside of the eclogite lens, there is no obvious difference between the characteristics of the foliation and lineation in the eclogite lens from the one in surroumding region. So this paper concludes that the eclogites or blueschists (high pressure metamorphic rocks, i. e. HPM) are basically situated in the original position. The eclogites are mostly superposed by the ductile shear zone and show the feature of structural displacement, but so far we have not discovered any large-scale structural zone to uplift eclogite return. Based on the analyses of finite strain measure, petrofabric analysis and TEM image for some minerals such as quartz and garnet, we could efficiently know the deforming characteristics of the eclogite in the prophase and anaphase of the main deforming epoch, and finally determine the forming condition of eclogite according to the strain and the differential stress. This paper puts forward preliminary conclusion that some HPM rocks could be formed by the deep-layer embedding and local stress concentration in the process of regional metamorphism.     

运动学涡度及其在湘东雁林寺韧性剪切带中的应用

自然界中的剪切带通常是由简单剪切(simple shear)和纯剪切(pure shear)叠加的一般剪切带(general shear)。运动学涡度(kinematic vorticity)的引入提供了一个定量表示两种剪切成分的工具。通过测量剪切带的运动学涡度,可以清楚的了解一般剪切带中究竟是简单剪切还是纯剪切占优势。本文将运动学涡度的基本理论和极摩尔圆法对雁林寺金矿所在的湘东雁林寺韧性剪切带中所表现的运动学涡度进行测量,得出该韧性剪切带的Wk值为0.6,指示其变形以纯剪切为主,且简单剪切作用应变速率比纯剪切作用的应变速率慢。本文从微观运动学层面揭示了湘东雁林寺韧性剪切带对于雁林寺金矿的形成具有重要的意义。