α-石英双晶的腐蚀像在各不同结晶学面上的特征及晶体对称研究

对α-石英双晶上具有不同结晶学意义的晶面和切面进行了腐蚀像的微分干涉显微镜（DIC）观察与研究。经研究发现,在鉴定道芬双晶与巴西双晶上,除了双晶缝合线有差异（道芬双晶双晶缝合线为曲线而巴西双晶的双晶缝合线为直线）外,不同的结晶学晶面或切面上这两种双晶的腐蚀像也各不相同。在六方柱{1010}面存在道芬双晶处,直角梯形蚀坑的方位关系为二次轴关系;六方柱{1010}面上存在巴西双晶处,直角梯形蚀坑的方位关系为对称面关系。菱面体{1011}面上存在道芬双晶处,道芬双晶双晶缝合线两端分别是菱面体正形、菱面体负形出露处,导致蚀坑形状不同;菱面体{1011}面上存在巴西双晶处,不规则三角形蚀坑形态的方位关系为对称面关系;三方柱切面{1120}面上存在道芬双晶处,道芬双晶双晶缝合线两端分别是三方柱正形、三方柱负形出露处,导致蚀坑形状不同;三方柱切面{11120}面上存在巴西双晶处,椭圆形或四边形蚀坑方位应为对称面关系,但实验中未见到。这一研究对认清α-石英道芬双晶和巴西双晶腐蚀像的对称关系,鉴定α-石英的双晶类型具有理论与实际意义。     

大陆下地壳麻粒岩的流变学研究进展

大险下地壳麻粒岩的流变学研究可以解释地壳变形、壳幔物质交换以及岩石圈深部动力学过程等科学问题.前人通过研究各矿物的显微构造变形特征与变形机制,运用广义混合流变律探讨多矿物复合岩石的流变性质,结合水与流体对岩石变形强度的弱化作用,阐明在大陆下地壳变形环境下复矿麻粒岩的塑性变形和韧性流变性质.目前人们致力于对天然变形岩石和...     

石英显微变形机制及流变学特征研究进展

石英是组成地壳的主要矿物之一,其物理性质与地壳的变形行为及流变学属性密切相关,因此石英的显微变形机制及流变学特征研究意义重大。随着石英显微变形机制及流变学属性实验学研究的深入,我们对石英在地壳变形过程中重要作用的认识也随之提升。本文从石英结构入手,对升温过程中石英主滑移系的转换进行了总结,并且升温过程中显微变形机制也发生了改变,对流变学内涵也不同,所以分述了石英的主要变形机制,及其流变学参数;由于应变局部化为地壳变形的研究热点,并且石英对应变局部化具有一定的指示意义,所以本文对石英在应变局部化过程中的表现进行了深入讨论。考虑到地壳变形的研究过程中,石英不常作为单矿物发生变形,所以本文对多相矿物的变形表现也进行了讨论。最后我们将简单介绍一些现今主流的石英显微变形机制的研究手段。     

岩浆岩中石英晶体的对称性连生

矿物晶体连生是岩浆岩中晶体生长及岩石结构形成过程中的一个重要现象，可以提供岩浆演化过程信息.用电子背散射衍射技术(EBSD)分析了天堂寨花岗岩和梅川花岗闪长岩中石英晶体的结晶学取向关系.这2种岩石中石英的道芬双晶和交生(两晶体以某个相同的面重合连生)出现概率非常高.除了道芬双晶和交生外，还发现了一种特殊的石英晶体对称性连生现象.在这种特殊的对称性连生体中，考虑石英的劳埃群3 2/m(而不是石英的点群32)，两晶体形成的道芬双晶的双晶面(0001)或(1010)与第3个晶体的对称面(1120)重合.这样的重合使得这3个晶体的连生体保留了道芬双晶的某些对称性.这种双晶面与第3个晶体的对称面重合的现象在我们以前报道的NH₄Cl晶体聚集体和透辉石枝晶聚集体中也出现过.这种现象说明晶体的连生受控于对称性，即:晶体连生会选择对称性高的形式.由于劳埃群是与晶体空间格子的对称性相关而并不是与晶体结构的对称性相关的，所以，空间格子的对称性可能是控制晶体对称性连生的主要因素.      

西秦岭深部结构构造特征:对中-晚新生代壳—幔变形机制的启示

西秦岭中-晚新生代发育强烈的与青藏高原扩展有关的构造活动,其壳—幔变形机制对揭示整个青藏高原东北缘扩展变形方式具有很好的启示意义。本文系统收集并分析了西秦岭浅表地质、地壳—上地幔三维结构与深部变形资料。结果显示：西秦岭中-晚新生代地表构造活动呈弥散式分布。西秦岭岩石圈总体表现为低速异常,结合偏低的重力值、较浅的居里面与中-下地壳低阻层,指示该区岩石圈整体较塑性。西秦岭岩石圈广泛发育较强的地震波各向异性,是弱化的岩石圈受青藏高原北东向扩展挤压变形所致。上述变形特征与“块体挤出”模型强调的应力应变集中于深大断裂的特征不符。地震波各向异性揭示的岩石圈地幔和中-下地壳中-晚新生代主体变形方向为NWW-SEE向,与地表构造走向和地表位移方向一致,“垂直连贯变形”模型可以较好地解释该区中-晚新生代耦合的壳—幔变形特征。此外,部分研究发现西秦岭局部地区中-下地壳存在NE-SW向的各向异性,被认为是中-下地壳发生NE向塑性流动导致矿物定向排列造成的,指示了非耦合的壳—幔变形样式,用“中-下地壳流”模型解释似乎更合理。但是目前关于中-下地壳塑性流动是否存在及其分布规模和范围仍存在较大争议。因此,要确定西...     

大陆中部地壳应变局部化与应变弱化

大陆岩石圈流变学研究是构造地质学学科发展的必然,也是发展板块构造理论、探索大陆板块内部变形与动力学演化的核心问题。大陆中部地壳是大陆岩石圈中一个具有特殊性的圈层,其主要成分以花岗质岩石为代表,位于岩石脆-韧性转变域。在中部地壳层次上,岩石既具有脆性变形特点,又具有韧性变形属性,而且常常表现出多种流变强度。研究成果显示,中部地壳岩石流变具有许多特殊性:1)应变局部化是中部地壳流动最为典型表现形式;2)存在大陆地壳多震层:多震与强震,显示出中部地壳既弱又强的流变学属性;3)液/岩反应强烈,流体相直接影响着岩石的流变性;4)在许多地区存在有地球物理异常体(低速高导体)。大陆中部地壳应变局部化是板块相互作用过程中地壳层次上应变积累与集中的重要表现。在宏观尺度、中小型尺度和微观尺度上都有着重要的构造特点。地壳岩石的应变弱化,是诱发应变局部化的主要机制。多种形式的水致弱化(包括液压致裂、反应弱化、水解弱化等)与结构弱化(包括细粒化、晶格取向、成分分带性等)对于应变局部化具有重要的贡献。大陆地壳岩石流变学、中部地壳弱化与应变局部化研究,是未来岩石圈流变学研究的重要方向。     

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。     

洛南-栾川断裂带（栾川段）变形特征及形成环境研究

洛南-栾川断裂带是秦岭造山带中一条著名的断裂带,是华北板块与秦岭造山带的地质分界线,其走向近东西,断裂带发育有宽坪岩群和陶湾岩群等岩石,洛南-栾川断裂带的构造作用过程及其演化对这些岩石的变形起了重要作用。因此,分析断裂带岩石的变形特征及其形成条件对于探讨洛南-栾川断裂带的构造环境以及分析古板块汇聚边界变形有重要意义。本文以洛南-栾川断裂带栾川段为主要研究对象,通过室内外变形研究及多种测试分析,认为洛南-栾川断裂带基本走向为290°,倾角为58°～89°,糜棱面理、矿物生长线理和褶皱普遍发育,具有由南向北的俯冲兼有左行平移的运动学特征。断裂带内岩石变形强烈,变形矿物主要为石英、方解石、黑云母和白云母。变形机制：石英以膨凸式和亚颗粒旋转动态重结晶为主,方解石以机械双晶和亚颗粒旋转变形为主,云母变形以应变滑劈理为主。在宽坪岩群北侧和陶湾岩群南侧主要为塑性变形,在陶湾岩群北侧主要为脆性变形。分别对应于洛南-栾川断裂带第2期由南向北的俯冲走滑构造活动和第4期由北向南的脆性逆冲推覆构造活动。通过方解石机械双晶、多硅白云母压力计、黑白云母Ti温度计、斜长角闪温度计等方法分别对洛南-栾川断裂带（栾川段）的形成环境进行了分析,得到矿物变形温度为440℃～509℃, 压力为0.4～1.4 GPa, 差异应力为0.27～0.426 GPa, 即韧性剪切带的形成环境属中温、中压条件。因此,本文认为洛南-栾川断裂带（栾川段）变形环境为中温、中压,相当于地壳浅层的构造变形环境。     

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。     

电子背散射衍射(EBSD)技术在地壳构造变形研究中的应用

电子背散射衍射(EBSD)技术是岩组学研究的一项革命性新技术。该技术可以对传统的岩石薄片进行分析,实用性高,观测精度达到亚微米级别。配合扫描电子显微镜、阴极发光、波谱、能谱分析设备,EBSD技术可以对透明和非透明的任何对称性晶体进行取向测量,快速获取晶体显微结构、微区成分与晶体学参数,可以对晶体开展形貌观察、晶体优选方向(CPO)、取向差分析、物相鉴定、应变测量、晶界分析、变形机制、位错滑移系、晶内变形、温压条件研究。结合聚焦离子束(FIB)技术,可以获取矿物的三维结构图像。对地壳的主要矿物进行组构分析,结合野外矿物变形特征与试验岩石学研究成果,可以开展地壳构造运动学、动力学的研究。本文介绍岩组学的研究历史,以及EBSD技术在地壳常见矿物石英、钾长石、斜长石、角闪石以及假熔岩构造变形研究中的最新进展与典型实例,并对EBSD研究结果中一些潜在的不确定性因素进行了讨论。     

古王陵变形破坏机理及稳定性研究——以国家重点文物高句丽太王陵为例

本文在现场工程地质条件及变形破坏特征勘察的基础上,对高句丽太王陵的稳定性进行了研究,并用三维有限差分程序FLAC3D对陵体在自重和渗流场藕合作用下的应力和变形规律进行了研究。研究表明:(1)太王陵出现的条石内倾、条石拉开等变形是由其本身的结构特点及其在自重作用下形成的;(2)持力层承载力不足,地基失稳是引起该国家重点文物破坏的主要原因;(3)陵坡滑移是由于本身安全储备较低,在地基失稳和地震等的共同作用下引发的。     

变质构造岩类型及其特征

变质构造岩是由变质变形作用形成的一种特殊类型岩石,形成于地壳不同构造层次上的韧性变形带中,具有明确的构造成因的含义。依据变形机制、组构、同构造新生矿物组合,以及形成环境,将韧性剪切带中变质构造岩分为构造片麻岩系列、构造片岩系列和糜棱岩系列。构造片麻岩系列形成于地壳深部构造层次上,以颗粒流动和扩散蠕变变形机制为主,宏观上表现为条纹和条带状构造,微观上为三边平衡结构。构造片岩系列形成于地壳中浅部构造层次上,以位错蠕变和新矿物化作用为主,由同构造新生片状矿物和基质组成。糜棱岩系列主要以位错蠕变变形机制为主,动力重结晶现象普遍,由残斑和基质两个部分组成,粒度变细,S-L组构发育,形成于地壳中-中浅部层次。     

多松多水电站厂房后反倾高边坡变形机制的探讨

通过对碌曲县多松多电站厂房后反倾高边坡的工程地质勘查、室内外测试试验及模拟分析,对其变形机制有了进一步的认识。认为多松多水电站厂房后反倾高边坡变形是洮河河谷快速下切过程中岩质边坡发生浅部卸荷松弛,同时在自重弯矩的作用下,反倾高边坡开始向临空方向“点头”,并逐渐向坡内发展而形成。     

蓄水后库岸堆积体边坡变形特征及其稳定性分析

水库蓄水极易诱发库区地质灾害,所以研究水库库岸堆积体边坡在蓄水前后的变形特征及其稳定性具有重要意义。本文基于现场详细的工程地质勘察资料和监测资料,分析了堆积体边坡的结构特征和变形特征;在此基础上,对堆积体的形成和变形机制进行了探讨;最后,采用离散元数值计算方法,对堆积体边坡在蓄水前后的稳定性进行了计算分析。研究结果表明：堆积体形成于古滑坡,水库在短时间（两个月）内大幅度抬高水位近40.00 m,从而激活了古滑坡,导致变形的产生;排水洞和排水孔的施工有效降低了坡体内地下水位,有效减缓了变形的发展,部分测点变形有收敛趋势,但仍需进一步观测。     

岩石变形机制与流变学研究的近期发展--显微构造、变形机制与流变学国际会议简介

结合显微构造,变形机制与流学国际会议讨论的有关为形机制与流学的几个主要方面,阐述了目前在该学科领域与研究方向上的研究现状与进展;地壳岩石脆－韧性转变变形机制,强调脆性变形机制与韧性变形机制之间的反应及由此引起的岩石强度降低;应变局部化机理与主要影响因素,应变局部化可以由是软化或硬化机制引起的。     

多松多水电站厂房后反倾高边坡变形机制的探讨

通过对碌曲县多松多电站厂房后反倾高边坡的工程地质勘查、室内外测试试验及模拟分析,对其变形机制有了进一步的认识。认为多松多水电站厂房后反倾高边坡变形是洮河河谷快速下切过程中岩质边坡发生浅部卸荷松弛,同时在自重弯矩的作用下,反倾高边坡开始向临空方向“点头”,并逐渐向坡内发展而形成。     

造山带伸展构造机制综述

总结了对伸展构造研究的进展和造山带伸殿构造在地壳演化中的重要地质意义；从岩石圈抗拉强度方面阐述了伸展构造的发育位置和造山带伸展构造的普遍性；对造山带伸展构造的阶段性和多样性以及各阶段的特征进行了论述；概述了同收缩伸展构造的多种机制并从深部和浅部作用两方面对造山后（包括末期）伸展构造机制进行了综述。重点对造山带伸展构造的共轴与非共轴两种机制进行了探讨，确定了两种机制的不同特点，讨论了成因，并提出了判别共轴与非共轴机制的定量与定性方法。     

澜沧江上游某水电站坝肩岩体倾倒变形的成因控制条件研究

该变形体是一个较独特的倾倒变形问题,它与澜沧江上游河谷其他地段倾倒变形问题的形成控制因素有着较大的不同。通过深入研究该倾倒变形岩体的分布情况、基本形式及变形特征、发展过程及力学机制等方面,本文从地形临空条件、岩体结构、特殊的侧向切割结构面等3个方面阐述了该倾倒变形体特殊的控制条件,并进一步分析了该倾倒变形体的形成发展演化全过程。     

恶滩水电站围堰及4#机高边坡变形机制及加固措施研究

恶滩水电站4#机基础开挖形成40m左右的高边坡,开挖过程中,边坡上部的纵向混凝土围堰不断出现横向和纵向裂缝,监测资料表明其有明显的水平和垂直位移。本文采用弹塑性有限差分数值模拟方法,对基坑开挖过程中混凝土围堰和4#机高边坡内的应力应变状态进行分析,同时结合地质资料和现场变形观测资料分析,多角度分析了边坡的变形机制。结果表明,河水位升降变化、高边坡施工开挖、F711断层揭露以及复杂的地质条件等是变形的主要影响因素,同时采用二维塑性力学上限解方法对该高边坡的稳定性进行分析,并提出采用以预应力锚索为主的边坡加固方案。监测结果表明,加固后边坡处于稳定状态。     

贵州某公路滑坡变形破坏机制及稳定性评价

贵州某公路边坡在雨季产生滑动,坡体后缘的裂缝呈放射状,这一现象较为特殊。通过现场调查、岩土体实验,对该公路滑坡变形破坏机制、放射状裂缝形成机制及滑坡稳定性进行评价。研究结果表明:研究区的地形及物质组成是滑坡发生的地质基础,连续的强降雨是滑坡发生的诱发因素;坡体后缘先破坏滑动,推动挤压前缘土体鼓胀变形,滑移类型为推移式;滑坡处于山区公路弯道外凸弧形斜坡地形,这是后缘放射状张拉裂缝形成的主要因素;滑坡在天然状态下稳定,在强降雨状态下欠稳定,需要采取防治措施进行治理。