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岩石圈上地幔岩石包体保存着上地幔物质组成和岩石学的特征以及岩石圈上地幔构造变形特性、岩石变形机制和流变性质的丰富信息。塔里木盆地西北缘的巴楚地区的幔源包体主要由橄榄岩组成,次为单辉橄榄岩,与中国东部以及西部其他地区发育的尖晶石、石榴石二辉橄榄岩幔源包体有所区别。从莫霍面至岩石圈上地幔下部,随着深度、温度和压力的增高,幔源包体橄榄石中出现直线状位错、位错缠结、网络—曲线状、环状位错—直线状位错、位错缠结、网络—曲线状位错,环状位错的变化规律;其微观变形机制有从碎裂—位错滑移—位错蠕变—扩散蠕变的变化规律;差异应力值有从低—高—低—高的正弦波状变化趋势,在莫霍面附近以及上地幔韧性软层与脆性层附近差异应力值一般较高;应变速率值则是逐渐减慢的总体变化趋势,整体反映出岩石和矿物从脆—韧性的流变性质。 相似文献
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西藏东巧方辉橄榄岩的显微构造特征及其流变学意义 总被引：5，自引：2，他引：3
西藏东巧地区蛇绿岩套中橄榄岩是青藏高原出露的为数不多的地幔岩体之一, 对于揭示该地区的上地幔流变学特征具有重要意义.报道了该地区方辉橄榄岩中橄榄石的位错显微构造特征, 估算了上地幔流变学参数.显微构造研究表明, 东巧方辉橄榄岩发育残斑结构, 橄榄石中位错组态类型比较丰富, 包括自由位错、位错壁(包括宽阔型和紧密型)、位错弓弯和位错网, 表明橄榄石的主导变形机制可能为位错蠕变.该区地幔岩变形大致分为2个阶段: (1) 地幔缓慢塑性流动变形, 形成宽阔型位错壁; (2) 蛇绿岩侵位过程中的变形, 产生紧密型位错壁.根据2种位错壁估算的流动应力平均值分别为3 9.3MPa (宽阔型)和113.9MPa (紧密型), 计算结果获得东巧地区上地幔流动速率为1.13× 10-12 ~ 2.95× 10-11s-1, 有效粘度为4.44×1017~ 1.16×1019Pa°s, 这些参数为东巧地区上地幔物理特征提供了流变学的约束条件 相似文献
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对超高压变质带中橄榄岩变形显微构造的研究, 有助于了解板块边界构造环境中地幔物质的流变性质和变形机制, 进而探讨其在深俯冲/折返过程中的地球动力学过程的作用.采用光学显微镜、电子探针、红外光谱、电子背散射衍射(EBSD)、位错氧化缀饰等多种方法系统研究了来自中国大别碧溪岭的石榴异剥橄榄岩中的变形显微构造.研究结果表明: (1)碧溪岭石榴异剥橄榄岩发育较好的形状优选方位, 但只有单斜辉石显示了强晶格优选方位, 而橄榄石晶格优选方位很弱, 与常见上地幔橄榄岩中单斜辉石组构弱而橄榄石组构强的特点差异显著, 反映了单斜辉石经历位错蠕变而橄榄石经历位错调节的颗粒边界滑移变形; (2)碧溪岭异剥橄榄岩中单斜辉石和橄榄石均含有一定量的结构水, 其中单斜辉石含水量124×10-6~274×10-6, 橄榄石含水量38×10-6~80×10-6, 高于常见造山带橄榄岩中各矿物的含水量, 可能反映了壳源物质混染引起的高含水量变形环境; (3)橄榄石中发育显著位错显微构造, 根据位错显微构造计算的变形差异应力为230~600 MPa, 高于正常上地幔稳态流变应力, 反映了俯冲带中的相对低温变形环境.综合分析研究表明, 超高压变质带中的高压、低温、高差异应力和高结构水含量是形成碧溪岭相对独特的橄榄石、单斜辉石变形显微构造的原因. 相似文献
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西藏罗布莎地幔橄榄岩变形显微构造特征及其地质意义 总被引：1，自引：0，他引：1
地幔橄榄岩是罗布莎蛇绿岩的主要组成成分之一,通过显微构造特征可对其变形特征进行分析,确定流变学参数,探讨地幔橄榄岩的变形历史。以蛇纹石化程度较低的二辉橄榄岩和方辉橄榄岩为研究对象,橄榄石位错特征研究显示,本区橄榄石主要发育了低温常见的直线型自由位错,局部可见位错弓弯、位错环、位错壁等高温位错,反映罗布莎地幔橄榄岩变形以低温塑性流变为主,局部经历了高温塑性流变,主导变形机制为位错蠕变。橄榄石自由位错统计结果表明,二辉橄榄岩中的橄榄石自由位错密度为4.422×107/cm2,方辉橄榄岩中的橄榄石为9.137×107/cm2,变形过程中所受差异应力分别为65MPa和93MPa。橄榄石和斜方辉石显微组构测量采用了电子背散射衍射技术(EBSD),分析结果表明,橄榄石均发育A型组构,为浅部地幔常见的组构类型,该结果与金刚石、柯石英等超高压矿物所指示的形成深度不一致。 相似文献
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西昆仑山库地变质橄榄岩块是肢解了的震旦纪一早古生代蛇绿岩碎片。变质橄榄岩以残斑结构为主,呈现粗粗结构向残班结构的过渡和残斑结构向板状等粒结构的过渡。此岩石有明显的变形结构,橄榄石变形时的滑移系为{0kl}[100].橄揽石发育有代表高温(800℃以上)的位错构造,也有代表低温的位错构造。表明此变质橄榄岩经受了上地幔环境下发生的高温塑性流变和侵位过程中及侵位后所经受的低温高应变速率条件下的变形。上地幔环境下变形时的差异应力约为80MPa,应变速率约为1.96×10-12s-1-7.03×10-10s-1.此变质橄榄岩代表由大陆裂谷发展起来的洋盆下的地幔,产出的构造环境为洋脊-裂谷带。 相似文献
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本文利用野外构造解析、透射电镜、岩组等手段,对大别山地区超高压岩石的变形表象及变形机制进行了详细的观察和研究,从而动态地建立了超高压岩石折返的PTtD轨迹。结果表明:超高压石榴橄榄岩经历了高温和低温两种变形,其中橄榄石中发育高温[001](100)和中低温[010](100)两种滑移系。超高压榴辉岩中绿辉石的位错构造发育,位错密度为4.98×10~7/cm~2。绿辉石亚颗粒的特征显示存在颗粒边界迁移和扩散蠕变。绿辉石的组构测定表明,绿辉石晶内塑性流动形成了[001]极密,该极密平行于线理,属L型收缩组构。组构对称型显示本区榴辉岩以共轴变形为主,由于应变分解,部分地区含非共轴成分。付林图解表明,绿辉石和石榴子石的变形均属于收缩型椭球,拉伸型应变,这与绿辉石组构测定结果一致。石榴子石位错密度为3.54×10~7/cm~2,部分地区的石榴子石发育动态重结晶及核幔构造等,形成榴辉岩相糜棱岩。另外根据不同超高压岩石中石英的位错密度或亚颗粒大小,计算了超高压岩石折返时各个阶段的应力大小。 相似文献
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下扬子地区若干上地幔橄榄岩的显微构造研究 总被引：4，自引：1，他引：3
本文对下扬子区内２个玄武岩产地（江苏六合瓜埠山、安徽当涂釜山）的幔源包体进行研究,结果表明本区上地幔尖晶石二辉橄榄岩具原生粒状结构、碎斑结构、板状镶嵌等粒结构及部分熔融结构四种类型。在光学岩组图上显示出从原生粒状结构→碎斑结构→板状镶嵌等粒结构,其橄榄石光性方位优选性逐渐增强。变形橄榄石滑移轴为［１００］,滑移面以｛０ｋ１｝为主,（０１０）次之。高温高压人工变形实验证实,这种滑移系形成于高温低应变速率条件下。橄榄石位错类型多样,（１００）、（００１）位错壁分布广泛,位错壁间距显示对数正态分布特征．估算的本区上地幔高温蠕交流动差异应力为（１０．９～１１．５ＭＰａ）。上地幔流变速率、流动应力、等效粘滞度与深度关系指示本区新生代大地构造性质为大陆拉张带或大陆裂谷带。 相似文献
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通过对中亚造山带东段南缘发育的解放营子韧性剪切带的构造学研究,揭示出该地区岩石圈减薄后发生了一期强烈的伸展变形事件。野外观测和岩相学分析显示该韧性剪切带呈北东-南西走向,变形带内发育有大量的A型褶皱,矿物和砾石拉伸线理以及同构造花岗质岩墙。S-C组构、σ型角闪石残斑、压力影构造、斜长石书斜构造以及云母鱼等显微构造,指示该韧性剪切带为右旋剪切。多晶石英的波状消光、晶粒边界迁移重结晶、多晶石英条带等显微变形组构表现出中温(300～500℃)的变形条件。动态重结晶颗粒的粒径统计分析和岩石有限应变分析显示该韧性剪切带形成于一个地壳中等层次的伸展变形环境。剪切带内同构造白云母40Ar/39Ar阶段加热同位素年代学分析以及同构造花岗岩的锆石U-Pb同位素年代学测试显示,该韧性剪切带的伸展变形时代为晚三叠世(219～227Ma)。该期伸展变形事件在华北板块北缘和中亚造山带形成了低硅型和高硅型两种花岗质岩浆的侵入。其中中亚造山带内发育的低硅型岩石的岩浆源区为亏损型地幔岩石圈,并进一步演化出高硅型岩石;而华北板块北缘发育的低硅型岩浆起源于富集型岩石圈地幔,同时混入了亏损的软流圈地幔组分。 相似文献
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330硅质断裂带变形特征及其与铀成矿作用的关系 总被引：1，自引：0，他引：1
本文从应力矿物、岩石组构、古应力估算及构造地球化学等方面对330产铀硅质断裂带的形成环境、发展演化及变形机制作了初步分析,并讨论了它们与铀成矿作用的关系。通过构造岩及石英、云母的微观研究,认为本断裂带经历了韧性—脆性—脆韧性—脆性的交替变换变形过程。韧性变形具有波状消光、变形纹、流动构造、B+S构造岩等显微构造和组构特征。据重结晶晶粒粒径测定,其差异应力平均值为0.5干巴。脆性变形与韧性变形明显不同,表现出破裂构造和角砾岩类发育,可见吕对尔线和石英沙钟构造以及S构造岩或均质组构等特点。早期韧性变形阶段形成的糜棱岩是一种富硅岩石,硅除主要来自后来的热液外,也来自原岩的动力分异和动热变质作用。韧性变形阶段之后接着是脆性变形阶段,岩石产生破裂构造,充填了早期脉体。成矿作用主要发生在形成碎裂糜棱岩的脆韧性变形阶段,此时的含矿断裂带是一个半开放系统,成矿的地质环境是:温度200—300℃,差异应力0.5干巴,区域差应力0.5干巴,深度1—2公里,基本上属低温浅成环境。 相似文献
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南苏鲁芝麻房石榴石橄榄岩中橄榄石的“C”类组构及其形成条件探讨 总被引：5，自引：6，他引：5
上地幔地震的各向异性主要归因于橄榄石的优选方位,不同的橄榄石优选方位模式可以作为上地幔不同动力学作用的指示剂。不同应力和含水量条件下的高温变形实验已经确定出五类橄榄石组构模式(“A”型、“B”型、“C”型、“D”型和“E”型)。本文运用电子背散射(EBSD)技术对来自苏鲁超高压变质带南部的芝麻房石榴石橄榄岩的橄榄石进行了优选方位测定,不同变形程度的橄榄石均显示了[100]轴近垂直于面理和[001]轴近平行于线理的特征,为“C”类组构模式,可见组构类型与变形程度没有关系,并且橄榄石组构所显示的NW向SE的剪切指向,与围岩-正、副片麻岩中形成于折返过程的石英优选方位所显示的SE向NW的剪切指向完全不同,说明芝麻房石榴石橄榄岩中橄榄石的“C”类组构是折返前形成的。结合橄榄石结构水的测量和已有的芝麻房石榴石橄榄岩形成的温压条件,推测该组构形成于含水俯冲带中,认为芝麻房石榴石橄榄岩的原岩来自于高含水的上部地幔楔碎块,与俯冲的陆壳物质一起经历了超高压变质作用并最终折返至地表。 相似文献
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青藏高原地区广泛出露地幔橄榄岩体,但对其显微构造特征和矿物结构水的研究仍很缺乏。本文以马攸木地区雅江南带方辉橄榄岩为研究对象,采用光学显微镜、电子背散射衍射(EBSD)及傅里叶变换红外光谱(FTIR)对其进行系统分析。研究结果表明:(1)马攸木地区雅江南带方辉橄榄岩中橄榄石发育扭折带和波状消光,并具有显著的结晶学优选方位(A型组构),指示其主导变形机制为位错蠕变;(2)红外光谱测试表明,马攸木方辉橄榄岩中橄榄石几乎没有明显的结构水吸收峰,推断其经历了明显的H丢失。斜方辉石含水量处于85wt ppm~209wt ppm之间,代表地幔源区含水量或其下限值;(3)该区橄榄岩中橄榄石含水量低于包体和造山带橄榄岩中橄榄石含水量,斜方辉石结构水含量则与包体和造山带橄榄岩中斜方辉石的可以比较。我们的研究结果为了解青藏高原地幔橄榄岩中橄榄石的结构水和变形机制提供了初步资料。 相似文献
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We examined aluminous mafic rock (with or without corundum or sapphirine) alternating with peridotite from the Ronda peridotite massif, southern Spain. On the basis of petrographic characteristics, these mafic rocks show a decompression history from high pressure (P > 1.5 GPa), but on the basis of their geochemical characteristics, they are crystal accumulates of plagioclase, clinopyroxene, and olivine formed within the lower crust (P < 1 GPa). A complex evolution history, including higher-pressure recrystallization after initial formation as cumulate gabbros at lower-pressure conditions, is proposed. The aluminous mafic rocks and their peridotite hosts are inferred to be recycled crustal materials now observed as centimeter-scale layered components in alpine-type peridotite. The rocks retained their original cumulate compositions; that is, their compositions were not affected by melting and metasomatic modifications during subduction, intense deformation within the upper mantle, and upwelling to the surface. 相似文献
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Deformation microstructures of olivine in peridotite from Spitsbergen, Svalbard and implications for seismic anisotropy 总被引：1，自引：0，他引：1
To understand the deformation mechanism and seismic anisotropy in the uppermost mantle beneath Spitsbergen, Svalbard, in the Arctic, the deformation microstructures of olivine in the peridotite of Spitsbergen were studied. Seismic anisotropy in the upper mantle can be explained mainly by the lattice-preferred orientation (LPO) of olivine. The LPOs of the olivine in the peridotites were determined using electron backscattered diffraction patterns. Eight specimens out of 10 showed that the [100] axis of the olivine was aligned subparallel to the lineation and that the (010) plane was subparallel to the foliation, showing a type A LPO. In the other two specimens the [100] axis of olivine was aligned subparallel to the lineation and both the [010] and [001] axes were distributed in a girdle nearly perpendicular to the lineation, showing a type D LPO. The dislocation density of the olivine in the samples showing a type D LPO was higher than that in the samples showing a type A LPO. The result of an Fourier transformation infrared study showed that both the types A and D samples were dry. These observations were in good agreement with a previous experimental study ( Tectonophysics , 421 , 2006, 1 ): samples showing a type D LPO for olivine were observed at a high stress condition and samples showing both types A and D LPO were deformed under dry condition. Observations of both strong LPOs and dislocations of olivine indicate that the peridotites studied were deformed by dislocation creep. The seismic anisotropy calculated from the LPOs of the olivine could be used to explain the seismic anisotropy of P - and S -waves in the lithospheric mantle beneath Spitsbergen, Svalbard. 相似文献
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出露于饶拔寨一带的含尖晶石橄榄岩体是大别山区最大的一个上地幔残片,固态侵位于北大别深成片麻岩中,呈无根侵入体的形式产出。岩体内的石榴辉石岩和榴辉岩包体,具高温成因的特点。属于上地幔部分熔融的产物,在Pl-CIPW值对Al_2O_3图解上落于拉斑玄武岩区;榴辉岩、石榴辉石岩和含尖晶石橄榄岩的REE配分形式相似,均属平坦型,只是尖晶石橄榄岩的∑REE较低。在Ni-Co-Sc三组分图解上,石榴辉石岩投绘于深位玄武岩熔体的趋势线附近,而尖晶石橄榄岩的投点则接近超镁铁质残余的趋势,清楚揭示出地幔部分熔融的迹象。尖晶石的Cr~#=12～21,而共生橄榄石Fo=92～93,说明部分熔融程度不高,估计约15％。尖晶石贫TiO_2暗示熔融过程氧逸度低。饶拔赛含尖晶石橄榄岩的出现表明;伴随超高压岩石单元的折返和隆升,会有大陆地幔残片被携带上来。软流圈的上涌或板片的断离使侵出的岩石圈板片得以维持较高的温度,这也就是石榴辉石岩早期深位退变质为麻粒岩相的原因,是后续的进一步抬升,才出现以韭角闪石 斜长石组合为特征的高角闪岩相的退变质作用。 相似文献
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Shear wave splitting as a diagnostic of variable anisotropic structure of the upper mantle beneath central Fennoscandia 总被引：1，自引：0，他引：1
We analyze splitting of shear waves recorded during the SVEKALAPKO passive seismic experiment in south-central Finland to study fabrics of the mantle lithosphere of the Precambrian region and thus to bring information into a debate on existence of plate tectonics or its forms in the early stage of continent formation. Geographical variations of the splitting parameters and their distinct dependence on direction of wave propagation through the upper mantle allow us to identify six domains of the central Fennoscandian mantle lithosphere, including the Proterozoic–Archean transition, and to model their fabrics by joint inversion of body wave anisotropic parameters. Fabrics of the Archean mantle lithosphere can be approximated by a peridotite aggregate with lineation a dipping to the NE. On the other hand, anisotropy of the Proterozoic mantle lithosphere is weaker and we model its fabric by the (a, c) foliations dipping to the SE. We present a 3D self-consistent anisotropic model of the Proterozoic and Archean upper mantle along the SW-NE profile in the south-central Finland. Boundaries of inter-growing wedges of the Proterozoic and Archean mantle lithospheres explain the longitudinal and shear wave propagation and polarization, mantle xenolith ages, surface wave tomography and location of the upper mantle reflectors. We interpret the six anisotropic domains as fragments of mantle lithosphere retaining an old fossil olivine fabric which was created before these micro-continents assembled. 相似文献