鄂东南铁山不对称鱼嘴状石香肠构造基质层中的应变分析

利用惯量椭圆法对鄂东南铁山不对称鱼嘴状石香肠构造基质层中不同位置的方解石进行二维有限应变测量。运动学涡度以及相关参数的等值线分布图表明:不对称鱼嘴状石香肠构造基质层中的应变分布是不均匀的。基质层中,靠近断开的能干层处的剪切变形中纯剪切占优势,伸长方向趋向于平行剪切方向;而靠近连续的能干层处的剪切变形中简单剪切占优势,伸长方向趋向于垂直剪切方向。     

岩石有限应变测量反向轮法的计算机CSD软件设计

用计算机实现反向轮法测岩石有限应变的过程, 可提高有限应变测量的准确性和效率.开发出了用Visual Basic 5.0编写的CSD软件, 利用岩石薄片图像或者矿物颗粒轮廓图测出岩石有限应变的大小及应变椭圆长轴方向, 同时测出矿物颗粒分布的优选方位.其操作相当简便, 首先统计出图像中0°~180°各方向上矿物颗粒的边界数目; 然后在方位-边界坐标系中投点, 并利用最小二乘法进行数据点的多项式曲线拟合; 最后求出曲线的极值点坐标, 并根据坐标绘制相应的应变椭圆.软件运行中, 统计出的边界数据和拟合曲线以及应变椭圆图形都是可视的, 并能进行相应的保存.      

鄂东南铁山不对称骨节状石香肠构造基质层中的应变测量与分析

鄂东南铁山是亚洲首个发现骨节状石香肠构造的地区。以该区不对称骨节状石香肠构造为研究对象,利用惯量椭圆法对其基质层进行有限应变测量,获得真应变差、运动学涡度等相关参数及有限应变椭圆长轴展布方位的分布图。对所获数据资料研究表明:该不对称骨节状石香肠构造基质层的应变受其能干层控制,有限应变值与其离能干层的距离趋于负相关,且与其矿物颗粒粒径呈负相关,在平行于石香肠构造伸展方向上基质层有限应变分布不均;石香肠体附近与之相近规模的变形构造可使其相应基质中的应变分布紊乱;该不对称骨节状石香肠构造是由早期平行于层面简单剪切叠加晚期平行层面伸长、垂直层面压缩的纯剪切作用形成。与不对称鱼嘴状石香肠构造对比研究表明,两者基质层中简单剪切与纯剪切的分布均分别与其相对增厚与减薄区段对应,而两者形态的不同主要与石香肠体不连续处充填物的能干性不同有关,再次表明两者均是较好的岩石流变学标志。     

南岭中生代姑婆山-花山花岗岩基及其热接触变质围岩的应变特征和应变分析

采用Rf /φ法对姑婆山-花山花岗岩基及其热接触变质围岩进行了系统的应变测量,共测量了153个三维有限应变测量点、1.5万余个应变标志体。结果表明：（1）姑婆山-花山花岗岩基热接触变质围岩和早期侵位的牛庙、杨梅山独立侵入体及里松和望高单元以压扁型应变为主,晚期侵位的新路单元则为拉长型应变。（2）姑婆山-花山花岗岩基的平均应变强度和平均压缩率均小于热接触变质围岩的平均应变强度和平均压缩率,且岩基内从早期单元到晚期单元（除新路单元外）平均应变强度和平均压缩率均逐渐减小;热接触变质围岩内应变强度和压缩率向岩基接触面方向递增,存在较明显的应变强度梯度和压缩率梯度。另外岩基南侧以碳酸盐岩为主的热接触变质围岩的压缩率远高于北侧以碎屑岩为主的围岩压缩率。（3）姑婆山-花山花岗岩基应变型式表现为近接触变质围岩及各花岗岩单元边部的应变椭圆长轴多与接触界线相协调,最小主应变轴与接触界线多呈大角度相交;各单元中部的应变椭圆展布则比较凌乱、定向性不明显。上述特征表明,姑婆山-花山花岗岩浆的多期脉动侵位在岩体及其围岩内产生较强的应变叠加,而岩浆内部的主动侵位动力应是造成岩体及其热接触变质围岩变形的主要动力,且在岩浆多次脉动侵位过程中,岩体内早期单元及其围岩主要遭受的是径向挤压作用。     

利用惯量椭圆进行岩石有限应变分析

提出了利用惯量椭圆对任意形状矿物颗粒进行描述的方法,并利用惯量椭圆理论,计算了岩石薄片中任意形状矿物颗粒的惯量椭圆,通过颗粒面积对椭圆参数进行标准化,得到每一矿物颗粒的等效应变椭圆。等效应变椭圆能够有效地反映对应矿物颗粒的优选方位以及变形特征,进而利用椭圆的矩阵参数形式对等效应变椭圆进行统计分析,获得岩石的有限应变椭圆;同时给出了相应的数值计算方法,编制了软件Straindesk,并得到了成功的应用。该方法克服了先前应变测量中的局限性,方便实现计算机的自动分析,具有较强的有效性和广泛的适用性。     

北京西山北岭向斜卷入区构造应变场的初步研究

本文通过系统的有限应变测量,用主应变等值线及主应变方向迹线网络的形式,建立了北京西山北岭向斜卷入区的构造应变场;并通过宏观构造分析,证明这个应变场是合应变场,反映四期构动变动。在构造叠加部位,主应变迹线显示异常形态。本文还对应变场的建立方法作了讨论。     

骨节状石香肠构造应变计初探

考虑两期纯剪切变形成因的骨节状石香肠。假设骨节缝处香肠层的厚度近似等于香肠层的原始厚度,再根据等面积法原理恢复骨节状石香肠层的原始长度,求得石香肠层的拉伸有限应变,并采用物理模拟方法对骨节状石香肠等面积法进行了检验,误差范围分别为3.23%,2.84%,3.94%和6.82%。将该种方法应用于湖北铁山含骨节状石香肠岩石的有限应变测量,得到石香肠层的伸长有限应变值为33.80%~48.22%。再利用矩形断裂石香肠对骨节状石香肠应变测量结果进行检验,取得比较一致的结果。并将两期构造变形的岩石有限应变进行了分离。     

用线状被动标志物向分布估测岩石总体应变的最优化方法

在一些假设下提出了利用线状被动标志物的方向数据估测岩石总体应变的最优化方法。该方法等同地考虑到每个测量数据对应变估计的贡献,从而能够较好地反映出岩石的总体应变。它具有较好的稳健和广泛的适用对象。实验表明,观察数据大约在80个或更少时估测的应变椭圆轴比的相对误差小于20％,超过160个观察数据一般小于5％－10％。     

赣西北中元古界双桥山群岩石有限应变分析

对赣西北中元古界双山群岩石进行系统的有限应变测量,结果表明,双桥山群岩石的主要应变型为平面应主为,其对数Flinn参数K值在0．74－1．44之间,若石应变强度T值在2．59－4．60之间,平均为3．15,表明岩石应变强度较大,岩石有限应变强度具有南强北北,东强西弱的规律,有限应变的椭球X轴优势方位为近东西向,反映双桥山群岩石在变形作用过程中,近南北向压应力作用占主导地位。     

纵弯叠加褶皱地区岩石有限应变特征：以川东北地区典型叠加褶皱为例

纵弯叠加褶皱地区岩石有限应变特征是所受历次变形的综合结果.远离叠加区应变型式的伸长方向与褶皱轴向一致而缩短方向与褶皱轴垂直,叠加区应变型式不规则,且应变椭球伸长量和缩短量之差值较小.     

被动椭圆形标志物应变分析的计算机模拟

本文采用计算机数学模拟的方法更深入地探讨了椭圆形标志物应变分析技术(R_f/Φ去应变法、Shimamoto等提出的代数法、调和平均值法和算术平均值法)的适用条件。一共形成了十一组有代表性的应变前数组,四种变形路径:纯剪、单剪、纯剪加单剪和体变。当应变前数组在(-90°,90°)内均匀分布或随机分布时,无论变形路径是哪一种(共轴的还是非共轴的),上述的所有方法都是适用有,且以代数法最佳。当应变前数组具有优选方位(单峰分布)且变形路径为共轴递进变形时,在一定条件下,R_f/Φ法能用来估计应变。经分析发现当应变足够大时,调和平均值法是一种简单快速的应变计算法。     

均匀离散分布的平面应变过程和Fry法应变测量

本文运用 Apple Macitonsh 计算机对无应变的均匀离散点分布进行系列平面应变模拟,应变叠加模式分别采用具普遍意义的成岩压实+顺层缩短(LPS)+压溶作用和成岩压实+简单剪切+压溶作用。对各应变阶段的变形点分布进行相应的 Fry 法应变测量,并配合低变形砂岩样品的 Fry 法应变分析实例.证实 Fry 法应变测量方法为一非常有用的应变测量方法,其结果不仅能较好地揭示全岩总应变特征,而且能揭示出许多应变叠加的信息,Fry 法揭示的全岩有限应变椭球主面的方位也较为真实可靠。而 Fry 法运用于应变分布不均匀的劈理化岩石中时,能揭示不同变形域的应变特征,从而达到应变分解的目的。     

利用变形花岗岩体中的长石矿物进行有限应变测量初探

岩石有限应变测量的方法较多，相比之下，“长短轴法”最简单、快捷，野外易于操作，但是对所选的对象变形前要求近圆形，或者椭圆形，且随机分布。花岗岩区很难找到满足此条件的颗粒。在《1：25万玉门镇幅》调研的过程中，试以长石颗粒为研究对象，进行长短轴法变形测量，将其结果与相邻变形砾石、杏仁体和包体测量结果进行对比，发现它们具有相似的应变椭圆轴率，证实在变形花岗岩区可以用变形长石颗粒研究区域变形的特点。     

陕西陈耳金矿床不同构造－岩相带微量元素地球化学特征及构造控矿机理

通过对陈耳金矿床两类不同构造-岩相带微量元素分布特征分析,发现元素特别是成矿元素Au的含量从片理化带→破碎蚀变带→石英脉逐渐增强。构造-岩相带内变形岩石的石英Rf/φ法有限应变测量表明,片理化带应变强度最大,破碎蚀变带应变强度小,应变集中在韧性剪切带边部的片理化带内。R型聚类分析表明Au与Ag、Cu、Pb及Zn的相关系数远大于Au与Ni、Co元素的相关系数,甚至接近于1。研究认为:破碎蚀变带内由于应变软化导致脆性裂隙大量发育,易于成矿流体的迁入与淀积而强富集;片理化带由于应变集中,造成成矿流体的迁出而弱富集。韧性剪切带脆-韧性变形转换不仅控制了矿体就位空间,同时也决定着元素迁移的方向。     

利用任意三个互不平行的截面进行三维应变计算的一种改进算法

进行有限应变测量是构造地质学的一项重要任务,而如何通过平面二维应变计算三维应变椭球就成为有限应变测量中的一个重要问题．现行的由任意三个互不平行的平面上进行计算三维应变椭球需要首先要进行相容性和误差调整,造成了计算过程的复杂性。本文在前人工作的基础上,利用数学方法,将相容性调整和应变椭球系数的计算合二为一,从而简化三维应变的计算。     

富蕴地区阿尔泰造山带有限应变测量和应变恢复

本文采用褶皱等倾线法，砾石三维应变和S－C夹角等应变测量方法，对富蕴地区阿尔泰造山带一个50km的剖面进行了系统的有限应变测算，得出其顺层缩短和剪应变剖面图，测量结果表明，该剖面褶皱压扁的顺层缩短最高达78％，断层处的剪应变（γ）最大可达8左右，三维应变分析和Finn图解表明该区应变主要为平面应变，断层活动为简单剪切，利用分段积分和正态曲线恢复方法对剖面的缩短和剪切进行应变恢复，结果表明该剖面由原宽为267.2km的原始剖面经缩短和剪切而形成。     

华北克拉通北缘医巫闾山韧性剪切拆离带的运动学涡度与韧性减薄量

医巫闾山韧性剪切拆离带位于华北克拉通北缘,为一走向NE、倾向WNW的低角度正断层系,由下盘的韧性剪切带(糜棱岩带)、未变形中生代的花岗岩体;脆性拆离断层面及上盘未变质的沉积岩系组成。以拆离断层带下盘韧性剪切带内糜棱岩长石碎斑为标志体的三维有限应变测量显示,应变主轴X轴伸长,Y轴不变,Z轴缩短。以极莫尔圆法估算拆离带内糜棱岩的运动学涡度值介于0.61到0.96,平均为0.80(涡度值是无量纲数),表明医巫闾山韧性剪切拆离带形成机制为以简单剪切为主的一般剪切作用。结合三维有限应变测量,医巫闾山韧性剪切拆离带为一加长减薄型剪切带。以有限应变测量与运动学涡度估算为基础,初步估算了该韧性剪切拆离带的韧性减薄量沿剪切拆离方向,减薄量从10%增加到40%,且减薄量与应变强度正相关、与运动学涡度负相关。     

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。     

构造弱变形区自动有限应变测量-以石英砂岩为例

有限应变测量是研究岩石变形特征的重要研究内容。为了提高岩石有限应变测量的精度与速度,改变手工测量岩石有限应变耗时、枯燥的状况,应用多重图像限制的自动种子区域生长算法,以大青山地区为例,对如变形区内的石英砂岩有限应变进行了自动测量。该算法综合多个图像、利用色彩信息,不需要特殊设备即可对颗粒进行自动识别。算法还在叠加后的图像中,应用了修改的Canny边缘检测算法增强颗粒边界与内部的对比度。识别结果与手工测量的颗粒,在质心坐标、面积、长轴、短轴、有限应变测量方面具有很大的相似性。      

在CorelDRAW平台上进行Fry法有限应变测量的新技术

有限应变测量是韧性变形定量估算的主要手段。Fry法有限应变测量以变形颗粒,如变形砾石、鲕粒、近等轴矿物等为应变标志体,地质实践中较容易获得,是岩石有限应变测量的最普遍手段。其传统测量过程极为繁琐,难以满足大范围应变测量的要求,数据精度也较低,限制了Fry法的应用。前人曾根据Fry法原理设计了计算机程序,但其程序相关编程语言如今已基本不能使用。本研究基于目前地质上较普遍使用的制图软件CorelDRAW平台的VBA编程,设计出一个基于CorelDRAW平台的Fry法应变测量宏程序FRY-1。在新图层上将所有变形颗粒的中心点标出后,运行FRY-1宏程序即可快速得到精确的Fry图解,并计算出相对精确的R值。通过实例与“最邻近心对心法”的测量结果进行的对比,证明该方法简便易操作,并可大幅提高有限应变测量的效率和有效减小误差。