基于新的合成流体包裹体方法对成矿金属在熔体-流体相间分配行为的实验研究

岩浆挥发相出溶过程中各组分在熔体-流体相间的分配行为对于岩浆热液矿床的形成具有重要的控制作用.由于传统实验方法对成矿金属在熔体-流体相间分配行为的研究难以保持体系的封闭性,严重制约了人们对元素在熔体-流体相间分配行为及其控制因素的认识.本研究尝试采用在硅酸盐玻璃中合成流体包裹体的新方法,即通过硅酸盐玻璃颗粒大小(200...     

变质玄武岩部分熔体微量元素特征及埃达克熔体产生条件

通过1.0~2.5 GPa, 900~1100℃和5%H₂O条件下含水玄武岩结晶实验获得角闪岩或榴辉岩矿物组合+部分熔体实验产物, 电子探针分析表明这些淬火熔体的主要元素组成具有埃达克岩的组成特点, LAM-ICP-MS微量元素分析表明, 仅仅当结晶组合中同时含金红石和石榴子石(即结晶残留体为含金红石的榴辉岩和角闪榴辉岩)时, 熔体相才具有相似于埃达克岩的高Sr/Y、低HREE和负Nb-Ta异常等特征. 石榴子石使部分熔体产生显著的HREE亏损, 而金红石控制部分熔融过程中Nb和Ta的分配行为, 只有金红石才能导致共存熔体产生负Nb-Ta异常, 证明除了石榴子石外, 金红石也是埃达克质熔体形成时一个必要的残留相. 基于玄武岩部分熔融过程中金红石1.5 GPa稳定压力下限, 确定埃达克熔体产生在大约50 km以上.     

微量元素在尖晶石相和石榴石相橄榄岩中的分布

根据我国东部两个尖晶石相和石榴石相橄榄岩全岩及主要造岩矿物的微量元素组成,探讨了微量元素在不同深度上地慢的分布特征．得到的数据支持大部分强不相容元素（Ｒｂ,Ｂａ,Ｔｈ,Ｕ,Ｓｒ,Ｎｂ,Ｔａ）主要存在于粒间组分和流体包裹体中的观点;流体包裹体对橄榄石和斜方辉石的ＬＩＬＥ组成影响很大,以致不能用固相矿物之间的分配系数来推导ＬＩＬＥ的矿物／熔体分配系数．尖晶石相和石榴石相橄榄岩中的（Ｏｐｘ／Ｃｐｘ）_ＨＲＥＥ有很大的差别,暗示Ｐ－Ｔ条件对平衡分配系数的控制．     

超高温变质锆石Hf与Ti含量的电子探针分析结果与意义

锆石作为一种重要的标型矿物,是研究岩石成因及演化过程的重要对象. Hf是锆石中的一种常见微量元素,其含量与熔体的分异程度有关,是探讨锆石成因的重要指示性元素.锆石中的Ti是一种温度敏感元素,可用于温度的定量计算.现有研究发现,岩浆锆石中的Ti与Hf含量之间具有负相关性.本文利用电子探针分析方法,对来自华北克拉通的超高温变质锆石进行了详细研究.在电子探针小束斑分析条件下,样品锆石Hf和Ti含量的测试结果表现出较大的波动范围,且部分结果明显高于LA-ICPMS分析方法.通过对大量测试数据的统计分析,以及元素的线和面分析建模,发现样品锆石中的Ti与Hf、Zr/Hf之间并没有稳定的、规律的耦合关系,这与前人的研究发现并不一致.推测锆石中的Ti和Hf之间潜在相关性可能还受其他因素影响,例如Ti的丰度等,仍有待进一步研究.电子探针分析方法测得的锆石Ti含量及相应温度计算结果与岩石记录的变质温度峰期条件具有更好的一致性,明显优于LA-ICPMS分析方法,需要在实际工作中特别注意.文章建议,应该有效利用电子探针分析方法来对微量元素的含量进行合理确认.     

硅酸盐熔体状态方程的理论模型和实验测定方法

硅酸盐熔体是地球和其他类地行星内部非常活跃的、物质和能量迁移的重要载体.测定硅酸盐熔体的状态方程,获得其摩尔体积(或密度)与温度、压强和成分之间精确的定量关系,对于模拟岩浆的产生、运移、喷发过程和地球及其他类地行星形成早期岩浆海阶段的演化过程,计算和模拟硅酸盐熔体参与的相平衡,以及揭示硅酸盐熔体的微观结构随压强的变化都至关重要.但由于硅酸盐岩石的液相线温度较高,而且熔体容易与样品仓物质发生反应而改变熔体成分,以及熔体易于流动,在高温高压实验中容易发生泄漏等一系列问题,在高温高压条件下原位测量其体积性质一直是实验的难题,目前积累的硅酸盐熔体高压密度数据仍然十分有限.近年来,相关高温高压实验技术得到了快速发展,不仅可达到的温度和压强范围扩大,测定结果的精确度提高,而且出现了新的原位测量方法.文章系统总结了目前广泛使用的硅酸盐熔体的常压和高压状态方程理论模型,并举例介绍了本领域内一些亟待解决的问题:(1)含铁和钛硅酸盐熔体的常压状态方程仍需要进一步完善;(2)含挥发组分硅酸盐熔体中的H_2O和CO_2组分的偏摩尔性质可能随熔体成分发生明显变化,其高压状态方程仍有待于进一步研究;(3)各种高压状态方程的形式和适用范围如何对应熔体结构和压缩机制的变化需要进一步研究.之后重点介绍了硅酸盐熔体状态方程的各种测定方法的基本原理和应用范围,对比了双球阿基米德法、熔融曲线分析、冲击压缩、沉浮法、落球法、X射线吸收、X射线衍射和超声干涉法的优缺点.本领域研究未来的发展趋势一方面是发展高温高压原位测量熔体密度或声速的实验技术,积累更多实验数据,另一方面是结合硅酸盐熔体微观结构和压缩机制方面的研究,改进熔体状态方程的理论模型.     

水与地幔的部分熔融

水对于地幔的部分熔融发挥了关键作用.地幔岩浆作用主要发生在板块边界(俯冲带和洋中脊)和若干板内热异常区域.在大洋俯冲带,俯冲板片释出的水可以诱发上覆地幔楔甚至板片自身发生熔融,导致弧岩浆作用,也有可能形成超临界流体.板片熔融和产生超临界流体的物理化学条件仍存在争议.在洋中脊和板内热异常区域,水和CO_2使上涌地幔发生熔融的起始深度增加,熔融比例增大.在地球深部层圈边界可能发生低程度的地幔熔融,如岩石圈和软流圈边界、上地幔和过渡带边界、过渡带和下地幔边界等,其成因一般认为与边界两侧矿物储水能力的差异有关.水可以促进地幔岩石熔融的根本原因在于水是一种不相容组分,强烈倾向于富集在硅酸盐熔体相(矿物-熔体的水分配系数远小于1),从而令其吉布斯自由能降低.前人对水在橄榄石、辉石和石榴石等地幔矿物与熔体之间的分配行为已经研究得比较充分,但水对硅酸盐熔体密度和迁移性质的影响还需要更进一步的高温高压实验和计算制约.     

元素在介质中的扩散能力及对交代橄榄岩化学性质的影响

对雷州半岛英峰岭火山岩中地幔复合包体的详细的原位LM-ICP-MS分析显示, 从与辉石岩的接触带到远离的橄榄岩, 单斜辉石中的大多数不相容元素的含量逐渐降低, 而相容元素和重稀土(HREE)含量快速上升; 各元素下降或上升的速度明显不同, 从而造成了交代橄榄岩中不同元素的层析分离现象(chromatographic fractionation). 这种层析分离反映了不同元素在渗透熔体或流体中的不同扩散速率. 研究显示Sr, Nb, La和Ce等强不相容元素具有最高的扩散能力, MREE~ HREE具有中等的扩散能力, 而Zr, Hf, Ti, Ga和Sc在大多数情况下显示低的扩散能力. 轻稀土(LREE)较重稀土(HREE)明显高的扩散速率将造成交代橄榄岩中REE分异的加剧(La/Yb比值增大), 而Zr, Hf, Ti较相邻稀土元素更低的扩散能力将造成交代橄榄岩中这些元素的相对亏损. 在富流体渗透熔体中元素的扩散能力都较强, 则层析分离较弱. 硅酸盐熔体引起的交代作用的范围是非常有限的, 受交代作用影响的围岩橄榄岩的宽度严格地受形成脉体母岩浆的体积和熔体性质的控制.     

斑岩型铜矿床高-中温蚀变过程实验研究及其地质意义

作为金属Cu最重要来源的斑岩铜矿一般发育有典型的蚀变和矿化分带,该分带模式在空间上常呈同心圈层结构.对不同蚀变带元素变化规律和迁移机制进行深入研究,将有利于增进对整个斑岩体系演化过程的认识.本研究采用流动体系水-岩反应装置来模拟斑岩铜矿形成过程中含矿热液与围岩的相互作用,研究元素迁移机制和蚀变分带形成的控制因素.实验结果显示与较低温度相比, 450℃实验产物中元素含量变化更加显著,这表明温度可能是影响水-岩体系内元素再分配的重要因素.温度是造成围岩钾硅酸盐化蚀变和Ca淋滤、活化的关键因素,而且高温下发生同等钠化蚀变需要更高的Na^+浓度.温度也是控制体系中Ti、Sr、Pb置换进入硅酸盐矿物的重要因素.从实验产物推断,在斑岩成矿系统中,中-基性火山围岩由中心向外围K、Ti含量应呈降低趋势,而Ca、Zn和Mn含量增加, Na和Si在靠近高温蚀变带外围可能存在含量峰值或过渡区.本研究为斑岩铜矿系统钾化带的产生、钠化普遍缺失、硬石膏共生等重要地质现象的形成机理提供了实验和理论证据.     

碳酸盐化橄榄岩的电性研究

为进一步探讨上地幔的高导层成因,了解碳酸盐在上地幔电性方面的作用并估算上地幔高导层的碳酸盐含量,本文对不同碳酸盐含量的橄榄岩及玄武岩样品在2~3 GPa、300~1300℃的条件下进行了电性实验研究.研究初步发现:碳酸盐熔体显著增强橄榄岩、玄武岩样品的导电能力;单纯用含硅酸盐熔体的橄榄岩或单纯用含水橄榄岩可能难以解释上地幔某些区域的异常高导现象;同样,单纯用碳酸盐化的橄榄岩可能也难以解释上地幔某些区域的高导现象;上地幔的高导区很可能是碳酸盐熔体、硅酸盐熔体及水的共存区域.     

马里亚纳岛弧南部前弧方辉橄榄岩的交代作用:单斜辉石和角闪石的微量元素特征

来自马里亚纳岛弧南部前弧的方辉橄榄岩是一种高度亏损的橄榄岩, 其中含少量的单斜辉石(0.7 vol%). 在方辉橄榄岩中发现两种类型的角闪石: 镁角闪石与单斜辉石密切伴生, 具有较高的Al₂O₃含量(>7%)和较低的Mg^#; 透闪石在斜方辉石周围出现, 具有较低的Al₂O₃含量(<2%)和较高的Mg^#. 单斜辉石和镁角闪石的原始地幔标准化的REE分配模式显示HREE相对LREE的富集, 且镁角闪石的微量元素含量普遍高于单斜辉石. 透闪石的微量元素含量远低于单斜辉石. 与深海橄榄岩中的单斜辉石相比, 马里亚纳岛弧南部前弧的方辉橄榄岩中的单斜辉石出现大量微量元素的相对富集, 只有Ti和HREE等少量元素除外. 岩石特征和单斜辉石、角闪石微量元素特征暗示这些方辉橄榄岩经历了2个阶段的交代作用. 含水熔体的渗透交代引起了Al, Ca, Fe, Mg, Na和大量微量元素的迁移. 在含水熔体中, LILE和LREE相对于HREE和Ti更活跃, 并且大部分微量元素在含水熔体中的活动性显然受到温度和压力的影响.     

含水硅酸盐熔体和富水流体电导率实验研究及其意义

大地电磁测深与电导率测量相结合已经成为探索地球内部状态的有效手段.含水硅酸盐熔体和富水流体的电导率显著高于硅酸盐矿物,而且对成分和温压条件十分敏感,可以用于认识深部的部分熔融和流体活动.本文系统总结了含水硅酸盐熔体和富水流体电导率的实验研究现状,并介绍了相关研究结果的若干重要应用.硅酸盐熔体电导率随温度上升而增大,随压强升高而减小.在Na~+含量相当的前提下,钙碱性系列熔体电导率从玄武质到流纹质呈上升趋势,其活化焓呈下降趋势.水的加入令熔体电导率显著增大,其主要原因在于增强了阳离子的活动性.流体电导率研究主要集中在稀电解质溶液.溶液电导率随温度上升先增大后减小,随压强升高一般先增大,超过一定压强后基本保持不变.从电导率数据可以得到电解质的电离常数.为建立广泛适用的熔/流体电导率随温度、压强和成分变化的定量模型,还需要在实验方法创新的基础上,对更多具有代表性的体系开展大范围温压条件下的电导率实验研究.     

随州陨石中铬铁矿和谢氏超晶石的产状和矿物化学

本文利用多种近代微矿物学技术,对随州陨石中铬铁矿和谢氏超晶石的产状和矿物化学进行了研究,发现了3种产出类型的铬铁矿,即粗粒铬铁矿、斜长石熔体池中的铬铁矿集合体簇团和橄榄石晶体中的片状出溶铬铁矿.前两种类型的铬铁矿在化学成分上完全相同,但出溶铬铁矿的成分不均一,Al2O3含量变化明显.谢氏超晶石是不久前在随州陨石中发现的一种超尖晶石结构新矿物,它是由铬铁矿高压相变形成的一种具CT结构的高压多形.在随州陨石中谢氏超晶石也有3种产出类型,即熔脉内的单相粗粒谢氏超晶石、熔脉边上由谢氏超晶石内带＋CF结构相中间带＋铬铁矿外带组成的三相颗粒,以及熔脉内由谢氏超晶石分别与玲根石、林伍德石或镁铁榴石等硅酸盐高压相矿物组成的两相颗粒.在两相颗粒中,谢氏超晶石与硅酸盐高压相矿物间的分界线有轻到中度的弯曲,表明硅酸盐矿物曾发生过局部甚至整体的熔融.EPMA和EDS的分析结果显示,单相和三相颗粒中的谢氏超晶石,在成分上与脉外的铬铁矿完全相同,但在两相颗粒中,谢氏超晶石与硅酸盐高压相矿物之间则发生过明显的组分交换：少量的Al3＋从玲根石和少量的Fe2＋从林伍德石向谢氏超晶石扩散,而微量的Cr3＋则从谢氏超晶石向玲根石或林伍德石扩散.在谢氏超晶石＋镁铁榴石的双相颗粒中,镁铁榴石的母矿物斜方辉石已全熔,并与周围的熔脉硅酸盐熔体已有相当程度的混合,致使其晶出的石榴子石相中SiO2和MgO含量明显下降,而Al2O3和CaO的含量则急剧增高.熔脉中两相颗粒在矿物化学上的复杂化,可以用冲击熔脉的温度（1800～2000℃）大大高于陨石未熔主体的温度（～1000℃）和硅酸盐矿物的密度（2.6～3.3g/cm3）都比铬铁矿（4.43g/cm3）要低,对冲击波的阻抗能力明显低于铬铁矿来解释,因为冲击波易从高阻抗物质向低阻抗物质反射,使后者局部甚至整体熔融,并引起颗粒内元素在两相之间的扩散,甚至使斜方辉石与颗粒外的熔体发生组分的交换.     

胶东金成矿系统的末端效应

胶东是中国最大的金矿集中区,金成矿作用具有瞬时性,是在同一成矿构造背景和同一流体成矿系统下完成的.胶东金矿床中控制金沉淀的两个重要机制,硫化和流体不混溶作用,均消耗成矿流体中的硫. H_2S从主成矿流体中逃逸,总硫浓度降低,不仅可导致金的高效沉淀,还能引起还原性矿物磁黄铁矿和氧化性矿物磁铁矿等矿物的沉淀.脉石矿物石英的溶解度受温度、压力和CO_2含量的影响,在低温时受压力影响小、在高温时受压力影响大,在低压时受温度影响小、在高压时受温度影响大.可以根据建立的石英溶解度模型,解释成矿脉体中石英溶解-再沉淀行为和不同类型石英脉的形成机制.也正是多期成矿流体活动,造成胶东金矿脉石英具有复杂的环带或溶蚀结构.胶东金矿主成矿期内的黄铁矿在单颗粒尺度显示出复杂的显微结构特征,微量元素(主要为富As环带与金的耦合)和硫同位素组成同样有一定规律性变化.富As流体可能是由于初始成矿流体流经富As的变沉积岩地层所导致,黄铁矿边部As-Au振荡环带的产生则与断层活动导致的压力波动和流体发生局部相分离有关.胶东金矿床中存在金成色的时空演化,水/岩反应(硫化作用)是早期金矿化的成矿机制,形成相对高成色金,而后期在浅部显著降压及伴随的流体相分离是晚期金矿化的成矿机制,形成低成色金.克拉通破坏背景下,新生下地壳发生角闪岩相-麻粒岩相的变质脱水,形成富含Au和CO_2的成矿流体.流体沿深大断裂及其次生构造上升,形成大规模断裂控制的金矿床.     

俯冲隧道中的部分熔融和壳幔相互作用:实验岩石学制约

俯冲隧道模型提出,俯冲板片界面相互作用是实现地球表层与内部之间物质和能量交换的基本机制.由于大陆岩石圈与大洋岩石圈在物质组成和状态上的显著差异,其深部物理和化学过程及壳幔相互作用产物必然出现一系列差异.许多实验岩石学研究已经为大洋俯冲隧道中可能发生的硅酸盐和碳酸盐岩石的部分熔融和壳幔相互作用提供了资料.无论是基性还是中酸性硅酸盐岩体系,取决于部分熔融发生的压力或深度,熔体是具有或不具有埃达克岩性质的花岗质熔体.微量CO2即可大幅降低橄榄岩的熔点,所形成的碳酸盐熔体可有效萃取岩石体系中不相容微量元素.这些硅饱和或不饱和熔体均可以在俯冲隧道或地幔深部条件下与地幔楔橄榄岩发生反应,形成复杂的反应过程和产物.但已有的实验结果主要是针对大洋岛弧环境条件而不是大陆俯冲带的环境.因此,高温高压实验需要充分考虑大陆俯冲隧道中板片-地幔界面上各种不同成分地壳及其衍生的熔/流体成分与不同橄榄岩之间的反应,并结合大陆俯冲带岩石部分熔融和壳幔相互作用的地质证据,以阐明大陆俯冲隧道过程中的变质脱水、部分熔融和地幔交代等问题.     

安徽金寨沙坪沟斑岩钼矿区成岩成矿过程中的减压机制:来自假β相石英的证据

安徽金寨沙坪沟斑岩钼矿床是目前秦岭-大别钼成矿带中已探明储量最大的钼矿床.矿区侵入岩发育,岩性多样.锆石U-Pb同位素年龄表明均形成于燕山期,可分为早晚两期.本文以与钼成矿关系密切的第二期侵入岩为研究对象,通过侵入岩的精细显微岩相学观察和研究发现,属同源岩浆并经历相似演化历史的石英正长岩和花岗斑岩却先后结晶出两种相态的石英,石英正长岩中只产出他形的α相石英,花岗斑岩中结晶自形六方双锥的假β相石英斑晶,后者为β相石英相变而来的α相石英,但保留β相石英假象.结合锆石Ti温度、石英P-T相图和中酸性侵入岩Q-Aβ-Or-H_2O相图,认为石英正长岩和花岗斑岩具有较大的岩浆起源深度和相似的成岩温度,而石英正长岩中的α相石英反映其侵位结晶压力大于0.7GPa,花岗斑岩中的原始β相石英反映其结晶压力约为0.4~0.7GPa,花岗斑岩中随后结晶的基质则反映其形成压力小于0.05GPa.这一结果表明,花岗斑岩形成于至少两次快速减压作用之下,而这种减压作用对于岩浆-流体过程中成矿流体出溶、沸腾及矿质卸载和沉淀意义重大.花岗斑岩中β相石英在成岩之后的相变过程会产生体积差,可致使斑岩体及其围岩发育裂隙,这些裂隙是良好的导矿和容矿构造,有利于斑岩型矿床的热液蚀变和网脉状-浸染状矿化.可以认为,斑岩体中假β相石英斑晶是斑岩型矿床的成矿标志之一,其反映斑岩型矿床成矿系统通常形成于减压应力状态的构造背景中.     

含矿辉长岩液态不混溶作用实验研究

利用高温高压多功能三轴实验装置对四川省攀枝花辉长岩进行了部分熔融实验研究, 实验的围压为450~500MPa, 温度区间为900~1200℃. 实验产物的透射电镜研究表明, 辉长岩部分熔融的初始熔体主要分布在不同矿物的颗粒边界和三联点, 熔体存在明显的不混溶的现象, 两相熔体的成分亦具有明显差异, 基质相富Si, Al, K,贫Mg, Fe, Ca, Na, Ti, 而球体相则恰好相反. 辉长岩的部分熔融产生的熔体各相的自由能值计算表明, 本区辉长岩岩浆不混溶是有其热力学内在原因的, 不混溶作用符合熔体体系向自由能降低方向发展的要求. 野外观察亦证明攀枝花钒钛磁铁矿的含矿岩浆发生过岩浆不混溶作用.为攀枝花钒钛磁铁矿的成矿机制提供了实验依据.     

俯冲陆壳与上地幔的相互作用——Ⅱ.大别山同碰撞镁铁-超镁铁岩的Sr,Nd同位素地球化学

北大别具有Nb ,Zr,Ti负异常的同碰撞镁铁 超镁铁侵入岩的Sr ,Nd同位素组成具有EMI特征 ,其初始εNd值为 - 2 .4～ - 1 8.6 .与其片麻岩围岩和南大别含柯石英榴辉岩类似 .用与俯冲洋壳有关的地幔交代作用及陆壳混染均不能解释这一特征 .他们最可能源于俯冲陆壳析出流体交代的楔形地幔     

岩浆熔/流体中金的溶解度:高温高压实验研究进展

岩浆熔/流体中金的溶解度制约着岩浆-热液型金矿床成矿过程中金的富集和迁移.大型金矿床需要巨量的金从上地幔-下地壳源区向浅部地壳迁移,岩浆与热液中高的金溶解度有助于源区形成富金的岩浆并有效运移.本文系统梳理了金在岩浆和热液流体中的络合形式以及金在岩浆熔体与流体间的分配行为及影响因素,结合最新高温高压实验研究,阐述了温度、压力、氧逸度、硫逸度、熔体组成与挥发分(水、二氧化碳、氯、硫)对岩浆中金溶解度的影响.本文强调岩浆中金的溶解度主要受控于岩浆中的挥发分:岩浆中还原性硫(S~(2-)和HS~-)的含量越高,金溶解度越高.在高温、高压、富水及中等氧逸度条件下,岩浆可以溶解更多还原性的硫,因而提高了岩浆运移金的能力.如果华北金矿床成矿元素来源于幔源熔/流体,那么从巨量金运移的角度,可以限定深部富金岩浆产生于中等氧逸度(S~(2-)与S~(6+)共存)的富水条件.早白垩世古太平洋滞留板片脱水交代上覆大地幔楔,不仅造成了华北克拉通减薄,也创造了有利于巨量金迁移的物理化学条件.     

论硅酸盐晶体结构中配位多面体的功能性替代

硅酸盐的比较晶体化学研究表明,在某些含钛（锆）的硅酸盐的晶体结构中,有Ti—O（Zr-O）八面体和四方单锥对Si-O四面体的功能性替代现象存在.因此它们可以称为钛硅酸盐和锆硅酸盐.比较方石英与钙钛矿、长石与石榴石的晶体结构,情况类似,也表明存在四面体SiO4（AlO4）被八面体SiO6（AlO6）功能性替代的现象.作为一个新概念,提出了配位多面体功能性替代以利对比有关的晶体结构.     

龙门山断层脆-塑性转化带流变结构与汶川地震孕震机制

汶川地震发震断层为高角度逆断层,这种断层滑动和发生强震需要断层深部具备特殊的力学条件。发震断层地区地表出露若干韧性剪切带,其中不同类型石英变形具有不同的变形温度。细粒糜棱岩中的石英表现为高温位错蠕变,变形温度为500~700℃;含残斑初糜棱岩中的石英表现为中温位错蠕变,其变形温度为400~500℃;早期石英脉中的石英表现为低温位错蠕变,变形温度为280~400℃;晚期石英脉以碎裂变形为主,其变形温度为150~250℃。石英的这些变形特征显示出断层带经历了多期脆-塑性转化。根据糜棱岩中的重结晶石英的粒度估计的断层塑性流动应力为15~80MPa。石英和长石内的微量水以晶体缺陷水、颗粒边界水和流体包裹体水的形式存在,水含量随岩石的应变增加而升高,变化范围为0.01~0.15wt%。断层脆-塑性转化带内石英含有大量与裂隙愈合相关的次生流体包裹体,其捕获温度为330~350℃,流体压力为70~405MPa,估计的流体压力系数为0.16~0.9,代表强震发生后,断层带内产生的大量微裂隙逐渐愈合过程中的流体特征。在考虑断层带流体压力和应变速率变化条件下,利用石英流变参数建立了从间震期到地震成核阶段断层脆-塑性转化带流变结构和震后快速蠕滑阶段断层脆-塑性转化带流变结构。结果表明,在间震期、地震成核阶段、震后快速滑动阶段,断层强度和脆-塑性转化深度随应变速率和流体压力变化而变化,且脆-塑性转化特征与石英的变形机制、断层速度弱化和强化转化深度、汶川地震震源深度等吻合,显示映秀-北川断层具备摩擦滑动速度弱化和地震成核的基础,而断层带内存在高压流体可能是触发高角度逆断层滑动和汶川地震发生的主要机制。