纳米级超高压相金红石——大陆深俯冲深度的示踪

大陆深俯冲深度对于了解大陆碰撞造山带中超高压变质岩的折返动力学具有重要意义。文章重点综述了德国含金刚石片麻岩纳米级超高压相 α PbO2 型、斜锆石 (ZrO2 )型结构TiO2 以及金红石其它多形的超显微构造特征、形成的温度压力条件、相变机理以及动力学意义。中国大别—苏鲁超高压变质地区广泛发育金红石副矿物、金红石包裹体或针状金红石出溶体 ,它们为超高压纳米相α PbO2 型和斜锆石型结构TiO2 的存在提供了必要的物质前提。纳米新技术在地球科学中的应用 ,必将给地球科学的发展带来的契机。     

Rheological properties of deep subducted oceanic lithosphere and their geodynamic implications

According to the experimental studies on the rheology of two important mantle rocks (eclogite and harzburgite), the rheological properties of the deep subducted oceanic lithosphere are investigated by assuming a simplified harzburgite type slab model with moderate thickness of basaltic layer. When the mantle convergence rate is small or the subducting slab has been trapped in the mantle for an enough long time, the strength profile of the slab is characterized by a strong subducting crustal component lying on a weak subducting upper mantle. However, if the convergence rate is large enough, the subducting slab will be featured only by a rigid cold center. Our study suggests that the detachment of the subducting crust component from the underlying upper mantle is only likely to happen in hot slow subducting slabs, but not the cold fast subducting lithosphere. Rheological properties of the harzburgitic and the eclogitic upper mantle vary with depths. The eclogitic upper mantle is stronger than the peridotitic upper mantle across the upper mantle. Transition zone is the high strength and high viscosity layer in the upper mantle except the lithosphere.     

在塑性变形过程中辉长岩部分熔融的熔体特征

采用透射电镜对辉长岩塑性变形过程中产生的熔体进行了研究，结果表明，在950～1000℃时出现初熔，初熔熔体呈薄膜状分布于两个斜长石边界，或者呈三角形状分布于3个斜长石之间. 这种早期熔体的SiO2含量在60髎左右. 在1050℃时，熔融程度增加，熔体不仅出现在斜长石之间，也出现在斜长石与辉石或磁铁矿之间. 熔体的SiO2含量低于50髎. 斜长石之间的熔体薄膜随熔体含量增加而变宽，把孤立的熔体三角形贯通，形成彼此连通且定向排列的熔体三角形. 这可能是在构造差应力作用下熔体向应力小的方向运移和聚集的结果. 这些熔体中有许多均匀分布的0.1～0.2μm的暗色“小球”，暗色 “小球”周边的硅酸盐熔体富硅贫铁，SiO2含量超过70髎，而暗色“小球”成分富铁贫硅，SiO2含量低于40髎，这表明熔体发生了分异. 其中富铁贫硅熔体局部发生了结晶作用，形成了树枝状磁铁矿雏晶. 熔体成分分异使富铁成分从玄武岩浆中分离，这对磁铁矿富集成铁矿起到重要作用.     

辉长岩部分熔融实验及地质学意义

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动态和静态部分熔融实验研究,实验的围压为450～800MPa,温度区间为900～1 200℃.实验表明,差应力对辉长岩动态部分熔融程度有一定影响,初始熔体主要分布在不同矿物的颗粒边界和三联点,变形影响熔体分布,变形与辉长岩韵律层具有一定成因联系.本文为熔体对岩石流变学行为影响提供了实验约束依据.     

熔融流体与上地幔流变强度关系的实验研究

在上地幔温度(1300～1500K)、压力(1.5GPa)和应变速率10~(-4)～10~(-5)/s条件下对合成地幔岩进行了部分熔融变形实验研究.实验结果表明5%左右熔体使地幔岩石力学强度产生明显弱化现象,熔融流体强化了矿物颗粒边界滑移和动态重结晶作用.含少量熔体液-固态双相系统上地幔岩石变形机制以高温位错蠕变为主,应力指数n为2.3,蠕变活化能为270～994kJ/mol.     

氢在橄榄石中的溶解度

氢能够显著地影响岩石的物理性质,如岩石的流变等.它能赋存于通常不含水的矿物中,如上地幔的橄榄石.为了解上地幔的物理性质和地球化学过程,测量氢在橄榄石中的溶解度是非常重要的.在     

橄榄石晶格优选方位和上地幔地震波速各向异性

根据福建省明溪幔源包体（二辉橄榄岩）中橄榄石晶格优选方位（ＬＰＯ）及其晶体弹性刚度系数，计算了地震波速度及其各向异性．研究结果表明，该区地震波各向异性是由橄榄石塑性流动产生晶格优选方位而引起的．与构造背景有关的ＶＰ，Ｖｓ１，Ｖｓ２和△Ｖｓ分布特征表明，中国东南沿海地区上地幔物质流动方向（由ＮＷＷ向ＳＥＥ）与橄榄石［１００］定向排列方向（ａ轴）和ＶＰ最大方向有一致的趋势．     

氧分压对橄榄石单晶体高温蠕变影响的实验研究

在氧分压10^-4-10^-10atm,温度1250-1500℃和应力21.5-150MPa条件下,对橄榄石单晶高温蠕变速率与氧分压之间关系进行了系统实验研究。实验结果表明,氧分压大小直接控制了橄榄石高温蠕变速率的变化;橄榄石位错攀移是通过氧空位点缺陷扩散作用而完成的;橄榄石[110]₆₉,[101]₆和[011]₆不同结晶学方向具有不同流变强度和氧分压指数。     

湖北大冶铁山矿区构造的岩组分析

本文采用了方解石光轴优选方位、e双晶C—T图法、以及两种用e双晶页理估算应力大小的动力学方法,对鄂东大冶铁山矿区的大理岩进行了岩组学的研究,根据所得资料的分析及相互印证,得出了若干结论。是一次运用岩组分析配合地区构造研究的尝试。