高温高压岩石变形实验的发展及其在构造地质学中的意义

在50多年以前,构造地质学还几乎停留在定性描述的水平上。地质学家关于岩石变形机制,岩石的破裂机制,岩石的流动变形特点以及岩石强度等方面的知识还掌握得甚少。其原因就是岩石变形实验没有开展起来。野外地质观察不能提供关于岩石的基本物理性质的资料。而这些资料又是我们认识褶皱、断裂机制、了解矿山爆破及地震机制等所必需的。这些资料只有在一定条件下的实验中才能获得。因此,岩石变形实验的开展是研究地质构造、地壳运动的需要。实验岩石变形研究大大推动了对地壳岩石的变形性质和运动机制的认识。     

褶皱变形过程中的构造化学效应

通过扫描分析电镜（ＳＥＭ）对２个褶皱样品的主要造岩矿物化学成分进行分析，探讨了在中－深部地壳的变形环境下，褶皱变形作用导致变形岩石化学成分分异的规律以及褶皱变形的构造化学效应。     

冀东太古宙高级变质岩区若干地质问题的研究

在1∶5万区域地质填图及专题研究的基础上探讨了变质岩石中的岩浆侵位变形构造、褶皱构造及变形与变质作用的关系等三个方面的问题。研究表明冀东太古宙高级区变质岩石中不同程度地发育岩浆岩构造,包括在不同类型片麻岩之间所表现的穿切构造、基性岩墙中的矿物定向构造以及基性岩体边缘及其围岩的变形构造等,褶皱构造可分为表壳岩褶皱及片麻岩褶皱,高级区可能不存在大型的片麻岩褶皱,通过镜下特征矿物相的研究并结合野外变质基性岩墙的产状及特征,建立区域变质与变形作用的关系,从而为区域地质事件表的建立提供依据。     

显生宙褶皱带地壳变形的构造相分析

构造相分析是研究地壳变形的一个新方法.构造相是根据岩石构造共生组合特征划分的系列.显生宙褶皱带地壳可以根据不同深度上岩石的流变性质和所处的温压条件分为浅变带、中变带和深变带,它们各有其特征性的构造共生组合和变形形式,可以进一步划分成十个构造相.这是岩石变形的一个连续演化系列.构造相由地壳内温压条件和岩石性质决定,时间演化上是连接的,动力学上是相互联系的.构造相分析方法的应用可以定量描述构造和比较显生宙褶皱带的地壳变形程度.     

华南地块西南缘格林威尔期区域构造解析

从构造变形的角度入手,通过观察华南地块西南缘前震旦纪各岩石单元野外露头上的变形特征,运用构造解析方法,识别出不同期次变形构造的形态和位态特征及其在空间上的组合关系,划分变形构造的世代,结合近年来年代学研究成果,确定不同期次变形构造形成时代。研究表明,在华南地块西缘基底岩石单元中,发育格林威尔期的变形构造,其构造形迹东西向展布,该期构造变形的强度,在康滇地区各岩石单元中具有不均匀性,在野外露头上见到的格林威尔期小型紧闭、倒转褶皱主要分布在攀枝花周边的基底岩石单元中,而其南部的滇中地区,同期的褶皱构造相对较弱。根据格林威尔期构造位态特征,推断形成该期变形构造的构造运动方向为南北向的挤压运动。     

辽南小黑山地区太古宙构造变形序列

采用地质调查和显微镜下观察方法,研究了辽南小黑山区太古宙岩石组成和构造变形特征。小黑山区太古宙岩石包括上壳岩、古老片麻岩和变基性岩脉,它们在小黑山变质岩体中呈包体出现。上壳岩由黑云变粒岩、条带状闪石磁铁石英岩组成;古老片麻岩为条带状角闪黑云斜长片麻岩、条带状角闪斜长片麻岩,原岩为英云闪长岩;变基性岩脉为斜长角闪岩和角闪石岩。上壳岩堆积之后有英云闪长岩侵位,基性脉侵位于上壳岩和英云闪长岩（古老片麻岩）。小黑山区太古宙岩石经历了2幕变形：D₁幕变形主要表现为褶皱构造（DF₁）、与褶皱轴面平行的面理（DS₁）、矿物线理（DL₁）;D₂幕变形在叠加褶皱作用下形成斜歪倾伏褶皱（DF₂）,面理和线理不发育。小黑山区太古宙变质岩中发育的变形序列、构造特征、变形特征、变质条件表明,这2幕构造形迹群属于中部构造相。D1幕变形形成逆冲推覆构造,D₂幕变形形成第Ⅲ型叠加褶皱,它们都是在同方向的水平挤压应力作用下的产物。     

岩石流变学原理在构造成矿研究中的应用——以BIF型富铁矿床为例

根据岩石流变学的基本原理与研究进展及在成矿学中的应用,初步讨论了构造成矿与岩石流变在研究内容、研究目标等方面的一致性问题,并以世界上变质条带状铁建造(BIF)型富铁矿床为例,综合分析了构造变形和岩石流变在该类矿床形成过程中的地位与作用。由于岩石流变行为存在差异,褶皱变形及伴随的韧性剪切和高温塑性流动是高品位BIF型富铁矿床形成的关键。文章指出,深入开展特色和重要矿床的构造物理化学研究将是实现成矿学与岩石流变学有机结合的重要方向,并有可能为创新成矿地质理论、发现一批大型、超大型矿床提供重要依据。     

南极东部麦克罗伯特逊和肯姆普海岸莱纳杂岩-太古地壳的元古宙再造作用的构造控制

出露于麦克罗伯特逊(MacRobertson)和东肯姆普(east.Kempland)海岸的高级变质岩主要为两类岩石组成,在中部是中元古韧性变形期间受到再造作用的太古宙片麻岩,而在东部是含有大量可能系太古宙时代残留体的叶片状元古宙紫苏花岗质片麻岩。在再造作用形成的片麻岩中可以确定有三期褶皱。经早期平卧褶皱的岩层受到两期轴面近于直立的褶皱变形作用。紫苏花岗岩中仅保存有最后变形事件的证据。这三期事件构成了莱纳构造幕(Raynet Structural Episode)。该构造幕是太古宙片麻岩向西部太古宙稳定地块一奈皮厄杂岩(Napier Complex)韧性逆冲的结果。元古宙平卧褶皱岩层主要由剪切变形而形成,是同动力学标志相符的。莱纳杂岩(Rayner Complex)和奈皮厄杂岩为退化剪切带和糜棱岩——假玄武玻璃带所切割,这是由于两个杂岩在寒武纪时向北逆冲的结果。     

内蒙古哈达门沟金矿构造演化及成矿控矿构造特征

哈达门沟金矿是内蒙古迄今最大的金矿床,具有超大型金矿床规模。金的成矿作用对岩性没有明确的选择性,而主要是受褶皱断裂构造的控制。成矿流体主要来自深源,在有利的构造扩容带中聚积成矿。研究表明,该区的构造变形从早到晚,力学性质往往从塑性到脆性,构造规模从小到大,构造类型则是褶皱与剪切带同时形成,或相间发育。该区主要经历了4个期次的强烈褶皱剪切作用,并形成了主要的成矿控矿构造。第一期构造变形时岩石的流变性较强,褶皱幅度较小,一般多表现为小规模的塑性流变褶皱,并产生了小规模韧性剪切带;第二期(主期)褶皱以乌拉山主峰为主的东西向区域规模的复式背、向斜(形),并在主期褶皱的倒转翼发育了一系列与褶皱同向延伸的脆韧性剪切带,它们构成了区域性构造薄弱带;第三期为横跨叠加褶皱,使近东西向褶皱发生了南北向蛇形弯曲,伴随该期褶皱作用形成了低绿片岩相韧脆性剪切带,为深源成矿流体的贯入与集聚成矿提供了很好的赋存空间,是主要的成矿控矿构造;第四期构造变形则以区域性隆升作用为主,使早期褶皱发生横弯褶皱的同时,还将深部形成的金矿体抬升至浅部。文中在成矿控矿构造研究的基础上,探讨了矿床成矿规律,提出了找矿远景。     

基于钻孔岩心观测的煤田构造研究

含煤岩系钻孔岩心上常见的变形构造现象有褶皱、节理、断层等,它们对分析研究区煤田构造有着重要的意义。含煤岩系钻孔岩心中变形构造的描述,包括岩层产状、岩石变形结构、变形构造(连续变形和非连续变形)等内容。通过对构造现象的观测,获得定量数据,并对比不同钻孔的特征,为分析煤田构造特征提供依据。     

一个典型剖面的构造特征分析

断裂带上盘岩石的褶皱变形程度随距底板断层距离的不同而有规律的变化,即愈靠近底板断层,褶皱变形愈强烈,从而在剖面上呈现明显分带性.褶皱的形成与断裂活动有关,底板滑脱断层、底板逆冲断层和次级逆冲断层的滑动导致不同形态特征褶皱的形成,其中滑脱褶皱和断层传播褶皱典型,褶皱和断层在剖面上构成以逆冲顶板双重构造.     

内蒙狼山地区的控矿构造研究

狼山地区中元古代沉积了一套具拉张型过渡壳性质的岩石建造,并混有含矿火山喷发物质。中元古代晚期褶皱回返过程中,经历了多次断裂作用和褶皱变形。在狼山南东缘,顺层滑动断裂和逆冲推覆构造导致了热液蚀变和混合岩化,促使成矿元素迁移到裂隙发育、有利交代作用的白云石大理岩中富集成矿。狼山北西侧,则由于强烈的褶皱叠加作用,促使矿层在褶皱转折端等有利部位加厚,形成厚大工业矿体。从而提出了东升庙型的断裂控矿模式和霍各乞型褶皱控矿模式。     

香肠构造流变计的超微观构造依据

在同一场变形过程中 ,由于岩石之间、不同地质层块之间的流变学差异 ,会引起牛顿流和非牛顿流的扰动 ,这种扰动以构造变形的方式保存下来。通过理论研究和模型实验 ,我们可以利用保存在天然岩石中的构造形迹或应变型式 ,反演形成这些构造变形时所处物理化学条件下的岩石古流变参数。这类采用构造形迹或应变型式来反演岩石流变性质的方法 ,国外学者称为流变计。目前已提出的构造流变计主要有香肠构造流变计、能干层褶皱流变计、应变折射流变计等 ,其中香肠构造流变计的研究程度较高。Ｆｌｅｔｃｈｅｒ (1974 )和Ｓｍｉｔｈ (1977)推导出幂率…     

临湘干港晏家金矿区构造变形特征研究

研究区冷家溪群浅变质岩系沉积后至少经历了加里东期、燕山期和喜山期3期构造运动，劈理、面理、线理、小褶皱等发育，构造置换强烈、构造变形复杂，大多数情况下很难通过产状测量来确定原始层序及其划分。查明矿区以紧闭褶皱为主，处于一叠加倾伏向斜核部，并发现了长约790m的F2韧性剪切带。指出《湖南省岩石地层》（1997.6）将冷家溪群划分为5个组可能有误，各个组也不可能有那么大的地层厚度。     

准噶尔盆地南缘构造变形特征及其主控因素

本文通过地面地质调查和地震资料的构造解释,研究了准噶尔盆地南缘构造变形特点及变形主控因素。认为准噶尔盆地南缘构造变形具有南北分带、东西分段和上下分层的变形特点,构造样式为逆冲断层相关褶皱,包括断冲褶皱、断展褶皱、滑脱褶皱、断弯褶皱和断束褶皱。构造形成时间主要是在第四纪,其中喜马拉雅运动Ⅲ幕主要影响到变形后缘山前推举带的变形,早更新世末期的新构造运动使准噶尔盆地南缘全面变形,形成现今构造格局。研究证明,在构造变形中起决定作用的是侏罗系煤层,其分布范围决定了变形范围,其厚度决定了变形强度和应力向前传递的远近程度。     

应变测量及其地质意义

利用岩石中的某些标志(如鲕、砾石等)分析自然变形岩石中的有限应变,对了解变形岩石构造的几何特性、形成方式及其应变历史,都有很重要的意义.早在19世纪中期,西方一些学者已开始利用变形化石作为应变标志研究地质构造(特别是劈理)的成因.此后,不少学者利用岩石中的应变标志对变形岩石中的构造以及区域的应变历史进行了研究.其中尤以克鲁斯(E.Cloos,1947)利用鲕石的变形研究美国马里兰州南山的岩石变形,是一次系统的尝试.在《岩石的褶皱和断裂》("Folding and fracturing of rocks",1967)一书中,兰姆     

褶皱相关断裂构造形成条件与发育机制:燕山中部露头尺度变形研究为例

总结了褶皱相关断裂发育机制的3个构造几何学模型:同心圆褶皱模型、膝折带褶皱模型和弯流褶皱模型。基于燕山中部中、新元古界地层中发育的5个露头尺度褶皱及其中、小型断裂构造的实例剖析,探讨了收缩变形过程中褶皱与断裂构造发育时序与褶皱相关断裂构造的产生机制。研究指出,规模与所在褶皱构造相当或略小的断裂构造当中,既有形成时间早于褶皱变形的断层,也有在褶皱变形过程中调节褶皱不同部位应变差异的褶皱相关断裂构造,而且卷入后期变形的早期断裂可能成为制约褶皱成核位置的影响因素,以及成为枢纽叠覆楔构造的形成方式之一。断层位移-距离曲线特征和断层与褶皱变形几何学、运动学关系分析,可用来判断断层、褶皱变形发生相对时序。认为影响褶皱相关断裂构造发育的机制主要有3种:(1)纵弯滑褶皱作用中,翼部顺层滑动受到限制而无法持续时,将通过断层向上切层的方式予以调节,从而形成翼部或转折端揳入逆冲断裂以及背离向斜和指向背斜逆冲断层;(2)各种因素导致的褶皱曲率变化是褶皱相关断裂产生的重要机制之一,褶皱曲率变化可由褶皱轴面的合并和新生直观反映,轴面合并引起褶皱曲率变化的层位,可能是诱发褶皱相关断裂,如背离向斜和指向背斜逆冲构造开始产生的重要部位;(3)能干性差异和强硬层之间距离较大的岩层组合发生纵弯褶皱变形时,软弱岩系在褶皱核部的聚集和逃逸,是迫使递进收缩的强硬层产生褶皱相关断裂构造的重要机制。     

辽宁庄河地区构造变形及构造演化初探

辽宁庄河城区构造活动强烈，构造变形样式多种多样，反映了在不同体制下，构造变形由下部构造层次到上部构造层次的系统变化，从早期褶皱变形到后期破裂变形过程中岩石韧性递减的系统演变，笔者利用构造解析方法，初步确定了该区的构造序列并探讨了构造演化过程。     

北阿尔金恰什坎萨依沟地区早古生代构造变形特征及构造演化启示

出露在青藏高原北缘的红柳沟-拉配泉蛇绿混杂岩带一直以来为深入研究北阿尔金早古生代构造格架及演化提供了宝贵信息。经详细的野外地质填图和构造解析,文章针对红柳沟-拉配泉蛇绿混杂岩带内的构造样式、变形特征及形成时限进行研究,将北阿尔金蛇绿混杂岩带进一步细分为北侧混杂单元、中间层序单元和南侧混杂单元三个次级构造单元,南、北两侧混杂单元内以发育一系列复杂褶皱和逆冲断层为典型构造特征。卷入褶皱变形的最年轻地层岩石为中-晚奥陶世硅质岩,并被（416.8±3.7）Ma未变形的正长斑岩脉所截切;卷入逆冲断层的混杂岩中辉长岩和斜长花岗岩年龄为479~521 Ma和512.1~518.5 Ma,随后也被410.7~418.5 Ma未变形的冰沟岩体所侵位。这些基本事实表明,褶皱构造与逆冲断层均形成于中奥陶世-早泥盆世,推测其成因与北阿尔金洋俯冲作用导致的洋壳强烈缩短变形有关。在南侧混杂单元,褶皱构造样式自北向南逐渐由直立褶皱转变为斜歪褶皱,最后转变为倒转褶皱,显示出递进变形特征。褶皱所对应的应变椭球体也发生了旋转,表现出顶端指向北北东向的剪切作用,与混杂单元内逆冲断层所具有的向北北东方向逆冲、推覆特征相一致,从而推测它们与北阿尔金洋南南西向俯冲消减有密切联系。另外,在北侧混杂单元内还发育有同时期向南南东方向逆冲的断层以及轴面倾向北北东的斜歪褶皱,暗示北阿尔金洋在早古生代可能还发育有北北东方向的俯冲极性,整个北阿尔金洋俯冲消减模式可能具有双向性。      

安徽张八岭地区西冷岩组早期构造变形特征

安徽张八岭地区西冷岩组早期构造变形复杂，主要表现为褶皱以及与褶皱变形密切相关的韧性剪切变形。野外调查表明，该地层中至少发育3期褶皱变形，其中F1为北西向韧性剪切褶皱；F2为向南南西倾伏的纵弯褶皱；F3为近东西向的宽缓褶皱。F1与F：联合制约了西冷岩组岩层展布的总体格局。显微构造，特别是岩石的磁性组构特征证明了区内曾发生过多期构造变形，且有两期最为显著，即早期的水平剪切和随后发生的侧向挤压。本文重点阐述上述褶皱变形的几何学特征，并进行运动学和动力学分析。