组构对花岗片麻岩高温流变影响的实验研究   总被引：2，自引：1，他引：1       下载免费PDF全文

刘贵  周永胜  姚文明  刘俊来  何昌荣  张媛媛 《地球物理学报》2013,56(7):2332-2347

深部岩石先存的变形组构对流变特性影响的实验研究是新的研究热点之一,然而目前相关的实验研究非常有限.本文利用3 GPa固体介质熔融盐三轴高温高压容器,选择华北克拉通北部辽东拆离断层带中具有变形组构的花岗片麻岩样品,在温度600~840℃、围压800~1200 MPa、应变速率1×10^-4~2.5×10^-6/S条件下,对不同组构方向的样品(实验压缩方向分别垂直和平行花岗片麻岩的面理)开展高温高压流变实验.实验结果表明,在相同的应变速率和温度条件下,垂直面理的岩石强度比平行面理的岩石强度要高.两组实验样品在600~700℃时,应力指数平均值为6.5,为半脆性流变;在800~840℃时,应力指数平均值为2,垂直面理样品的激活能为Q=380 kJ/mol,平行面理样品的激活能为Q=246.4 kJ/mol,以塑性变形为主,局部存在黑云母和角闪石的脱水熔融.微观结构研究表明,垂直面理的样品,在变形过程中形成了新的变形条带,把原有的面理破坏改造;而平行面理的样品,在实验变形过程中新的变形带主体继承了原有组构.EBSD分析显示花岗片麻岩原岩中石英轴极密区位于Z轴附近,为底面滑移;压缩方向垂直面理的样品,石英组构轴极密区位于X轴附近,为柱面滑移;压缩方向平行面理的样品,石英组构轴极密区位于Z轴附近,伴有少量的Y轴极密,底面滑移和柱面滑移.这表明垂直面理的样品中石英变形改造比平行面理的样品更彻底,这与微观结构分析结果一致.显然实验样品的非均匀组构对样品强度和石英轴定向等具有显著影响,但对样品的脆塑性转化和塑性变形机制没有实质影响,这对理解地壳深部普遍存在的形态各向异性岩石流变具有重要参考价值.  相似文献   

点苍山变质杂岩新生代变质-变形演化及其区域构造内涵   总被引：3，自引：2，他引：1  

赵春强  赵利  曹淑云  刘俊来 《岩石学报》2014,30(3):851-866

点苍山变质杂岩体是哀牢山-红河韧性剪切带四个变质杂岩体之一,遭受了多期多阶段变质-变形作用改造。本文重点针对点苍山杂岩的新生代变质-变形作用,尤其是以富铝质高级变质岩即夕线石榴黑云片麻岩和侵位于其中的糜棱岩化细晶花岗质岩石开展了深入研究。对夕线石榴黑云片麻岩的显微构造分析与矿物共生组合研究,确定了高角闪岩相和低角闪岩相变质矿物共生组合,分别为:石榴石(Grt)+夕线石(Sil)+钾长石(Kfs)+黑云母(Bi)+斜长石(Pl)±石英(Q)和夕线石(Sil)+白云母(Ms)+黑云母(Bi)+石英(Q)。对其中的变质锆石进行SHRIMP U-Pb测试,获得了新生代三个阶段的变质作用年龄,即54.2±1.7Ma、31.5±1.5Ma和27.5±1.2Ma.本文还深入研究了侵位于高级变质岩中的一个花岗岩质糜棱岩的宏观与显微构造特点,其LA-ICP-MS年龄为24.4±0.89Ma,代表着同剪切就位花岗质岩浆侵位和结晶年龄。夕线石榴黑云片麻岩中变质锆石从2150～27Ma多期多阶段表观年龄的发育,表明点苍山变质杂岩体具有复杂的构造演化史。点苍山杂岩的多阶段新生代构造-热演化归咎于印度-欧亚板块会聚与碰撞作用(约54Ma)、造山后伸展作用(大约40～30Ma)和沿着哀牢山-红河剪切带大规模左行走滑变形作用(约27～21Ma)。  相似文献   

排山楼金矿韧性剪切带演化过程     

倪金龙  ;刘俊来  ;唐小玲  ;赵春强  ;曾庆栋 《中国科学:地球科学》2014,(7):1374-1387

野外地质调查、室内显微构造及石英EBSD组构分析等综合研究表明,排山楼金矿区发育了三期韧性剪切活动,并先后形成了东西向、北东向延伸的韧性剪切带.前者主要表现为右行压扭活动,后者切割了前者,先后经历了左行压扭、左行走滑-伸展等多期构造活动.东西向韧性剪切带中发育大量多晶石英条带与云母的显微构造分层现象,形成于较深的地壳层次及中高温的环境下,石英结晶学优选(CPO)表明石英以柱面a、柱面c滑移为主,该剪切带可能形成于印支期,是蒙古带与华北太古宇克拉通沿索伦-林西缝合带拼合作用在排山楼地区的一种构造表现.北东向韧性剪切带早期的韧性剪切活动可能发生于~160 Ma,是燕山运动早期活动的结果,该期韧性剪切形成于中低温环境及中浅层地壳层次,显微构造以多晶石英集合体和石英的亚颗粒旋转为代表,石英以菱面a滑移为主.晚期的韧性剪切以韧性变形为主,叠加了后期脆性变形,主要表现为低温变形的左行走滑-拆离伸展,发育石英低温颗粒边界迁移、膨凸重结晶和方解石机械双晶,形成于地壳较浅层次,可能与130~120 Ma期间华北克拉通岩石圈大规模减薄与破坏作用有关,该期韧性剪切与拆离伸展运动可能直接导致了排山楼金矿的形成.  相似文献   

大陆岩石圈流变学研究的发展现状与前景     

张进江  商姗  魏春景  张南  张国伟  董云鹏  金振民  章军锋  曹淑云  刘俊来  刘永江 《地球学报》2019,40(1):9-16

板块构造登陆导致大陆动力学的兴起,但大陆动力学迄今在理论上尚无长足发展,究其原因是大陆构造的复杂性,这一复杂性取决于大陆岩石圈复杂的流变学结构(纵向分层和横向不均一)。因此,大陆岩石圈流变学研究是大陆动力学的核心,并成为发展大陆动力学、完善板块构造理论的关键研究领域,同时对构造地质学学科发展具有推动作用,并在资源形成和地震机理方面具有实际意义。本文在阐述了岩石圈流变学的发展与现状的基础上,较详细分析了大陆流变学的核心内容:大陆岩石圈流变学结构特征,大陆物质的本构方程及大陆流变学特性对大陆变形与构造演化的影响。本文还总结了我国开展大陆流变学的基础和条件,对未来研究进行了展望:1)形成常态的多尺度-多手段-多学科-多部门的联合研究;2)缩小量子力学和岩石/矿物流变结构研究间的差距; 3)从全球尺度物质流动着手,构建以流变学为基础的大陆动力学模型。  相似文献   

云南金顶超大型铅锌矿区的构造格架与控矿构造问题讨论     

刘俊来  王安建  翟云峰  夏浩然  曹殿华  高兰  修群业 《地质学报》2009,83(10):1376-1387

金顶铅锌矿床是一个以沉积岩(灰岩与砂岩)为寄主岩石的超大型铅锌矿床。本文在对矿区构造和矿床基本特点研究的基础上,重点阐述了两种不同类型矿体(砂岩型和灰岩型)的构造类型、矿石显微构造及矿石组构的特点。本文研究表明,极其发育的断裂构造系统是兰坪盆地地质构造发育的基本特点,在盆地边缘、盆地内部普遍发育了具有薄皮式逆冲断层和推覆构造组合特点的成矿前断裂,它们造成矿区内大规模地层倒转与堆叠现象;盆地中发育了由构造角砾岩与透镜体带构成、宽度达近3km的NE-NNE向成矿期中轴断裂,它控制着矿体或矿床的发育与分布;近SN方向的成矿后地堑构造对于矿床具有破坏作用,并使之剥露于地表。金顶铅锌矿床主要有两种重要的矿床类型,即板状或层状砂岩型矿床和角砾状灰岩型矿床,它们分别位于白垩系钙质长石石英砂岩与三叠系沥青质灰岩构成的两个逆冲席体内。以凤凰山矿区为典型,金顶铅锌矿床具有3层结构:上部的三叠系白云质灰岩岩盖,中部的砂岩型矿体和下部的灰岩型矿体,三者之间被两条作为圈闭存在的重要逆冲断层带间隔。砂岩型矿体与灰岩型矿体之间由几个角砾岩筒连接,作为成矿时期的矿液运移通道存在。破裂与微破裂构造、块状构造、对生脉状构造及假晶构造等是最常见的显微构造型式,它们的存在揭示出破裂与碎裂、充填和交代作用过程在铅锌矿化过程中均起着重要的作用。金顶铅锌矿床的形成与就位,直接受构造作用控制。成矿前的逆冲推覆作用为高压成矿流体的形成以及成矿圈闭的发育创造了条件,成矿期中轴断裂的活动性促使成矿流体向上运移,而灰岩与砂岩的物理性质(包括孔隙度/渗透率以及力学属性)则制约了两种不同类型矿体的出现。致密的灰岩渗透率较低,含矿流体加热了灰岩并使之软化,同时高流体压力使得围岩易碎,形成由早期到晚期的细角砾岩、粗角砾岩和破裂,成矿物质同时沉淀结晶,胶结围岩角砾形成角砾型灰岩矿体。高压流体通过流体通道进入低孔隙度的砂岩后,便迅速弥散于其中,沿着颗粒边界或裂隙充填,并交代岩石中的钾长石碎屑及方解石胶结物,形成块状的砂岩型矿体。  相似文献   

三江造山带后碰撞断裂构造带的结构与演化:以新生代剑川-兰坪盆地为例   总被引：8，自引：0，他引：8  

刘俊来  王安建  曹殿华  修群业 《高校地质学报》2004,10(4):488-499

三江造山带作为调节印度一欧亚板块间的碰撞及后碰撞过程的重要构造带,具有长期多阶段复杂演化过程。在剑川—兰坪新生代盆地发育的澜沧江断裂带、中轴断裂带和乔后断裂带是三江造山带不同时期演化的具体体现。它们在产状、组成和特点等方面有着显著的差异。构造分析表明,澜沧江断裂带与印度—欧亚岩石圈板块间的早期碰撞过程密切相关,它制约着剑川—兰坪盆地的发育;乔后断裂带和中轴断裂带对于剑川—兰坪盆地具有强烈的改造作用,是后碰撞调解过程的结果。三江造山带对于印度—欧亚板块间碰撞的调解过程,包括了水平侧向逃逸与垂向物质蠕散。在剑川—兰坪地区,前者表现为乔后断裂早期阶段右行走滑作用产生了大约90km的走向错移,而后者形成了广布于中轴断裂内遍布的小型逆冲构造和乔后断裂西部的大量逆冲和推覆体构造。  相似文献   

辽东古元古代造山带花岗片麻岩穹窿:热造山带典型构造样式   总被引：1，自引：1，他引：0  

张程  杨洪祥  冯嘉  刘俊来 《岩石学报》2019,35(9):2926-2942

中下地壳的底辟上升是地壳中物质运移和热传递的一种重要机制,由这种机制产生的一系列穹窿构造不仅为揭示区域构造环境和构造演化提供了重要的线索,而且还提供了一个了解地壳深部物质流动的窗口。辽东半岛的古元古代造山带内就发育有这样一套花岗片麻岩穹窿构造,为了深入理解这套花岗片麻岩穹窿的成因以及对造山带演化的影响,本文对其不同构造层次进行了详细的构造特点和变形演化研究。结果显示,典型的花岗片麻岩穹窿可分为三层结构:混合岩化的花岗岩内核、发育顺层韧性剪切带的幔部以及含大型构造透镜体的外壳。其中核部花岗岩塑性流动变形发育,并具有明显的交代现象。顺层韧性剪切带的变形环境由靠近岩体的角闪岩相到远离岩体的低绿片岩相,并且没有明显的退化变质特点,拉伸线理具有统一的NW-SE方向。根据年代学数据与区域构造分析,花岗片麻岩穹窿构造是在区域收缩体制下花岗岩底辟形成的产物,其出现标志着辽东古元古代造山带变为一个由垂向和横向对流作用为主导的热造山带。  相似文献   

内蒙古西乌旗地区晚二叠世-早中三叠世花岗岩年代学和地球化学特征及构造意义   总被引：1，自引：0，他引：1  

张晓飞  滕超  周毅  王必任  曹军  李树才  张华川  庞振山  刘俊来 《地质学报》2019,93(8):1903-1927

中亚造山带南缘晚古生代与早中生代之交的构造背景一直存在争议。本文以西乌旗罕乌拉地区发育的花岗闪长岩和黑云母二长花岗岩为研究对象,对其开展了野外地质、岩石学、锆石U- Pb同位素年代学、地球化学研究。LA- ICP- MS 锆石U- Pb测年获得花岗闪长岩的结晶年龄为253. 8±1. 2Ma和240. 5±0. 78Ma,黑云母二长花岗岩的结晶年龄为249. 6±1. 7Ma和240. 4±0. 59Ma,反映了晚二叠世晚期-早中三叠世的构造岩浆作用事件。岩石学和地球化学研究表明,花岗闪长岩铝饱和指数A/CNK为 0. 89~1. 13,属于钙碱性I型花岗岩;SiO 2介于65. 97%~70. 56%(＞56%),MgO介于1. 33%~ 1. 70%(＜3%),Al 2 O 3 介于14. 75%~15. 01%(≈15%),Sr介于483. 2×10 -6 ~541. 9×10 -6 (＞400×10 -6 ),Y介于10. 46×10 -6 ~13. 35×10 -6 (＜18×10 -6 ),Yb介于0. 77×10 -6 ~1. 45×10 -6 (＜1. 9×10 -6 ),岩石轻重稀土分馏明显,(La/Yb) N 介于12. 07~33. 05,具Eu轻微负异常( δ Eu=0. 78~0. 89),显示了埃达克质岩石的地球化学特征。黑云母二长花岗岩铝饱和指数A/CNK为1. 05~1. 20,属于过铝质高钾钙碱性系列,具有高SiO 2 (72. 73%~77. 02%)、富碱(K 2 O+Na 2 O=7. 36%~8. 47%),低P 2 O 5 (0. 016%~0. 085%)和CaO(0. 38%~1. 67%),富集Th、U、K、Nd、Hf,亏损Ba、Nb、Ta、P、T和HREE等元素,明显负Eu异常( δ Eu=0. 08~0. 61),高度分异(DI=85. 78~95. 76),P 2 O 5 含量与SiO 2 呈明显的负相关关系,Y含量与Rb呈明显的正相关关系,属于高分异Ⅰ型花岗岩。岩石地球化学特征反映它们为来源于不同深度的加厚地壳部分熔融形成的熔体,经进一步演化及结晶分异后,不同批次上升就位的产物。结合岩体地质学及区域地质资料,本文认为晚二叠世晚期-早中三叠世花岗岩形成于碰撞环境,为晚二叠世末古亚洲洋闭合后,西伯利亚板块和华北板块碰撞事件的岩浆响应。  相似文献   

兴安地块东南缘晚石炭世侵入岩的锆石U- Pb年代学、地球化学特征及构造意义     

杨红章  陈家富  刘俊来  刘博  郜梦豪  陈妙琦  苏犁 《地质学报》2019,93(9):2226-2244

有关兴安地块与松嫩地块拼合的时限目前仍存较大争议。本文对兴安地块东南缘的新晟、新立与泥鳅河中- 酸性侵入岩开展了同位素年代学、岩石学及地球化学分析,进一步限定该区晚古生代构造- 岩浆演化。LA- ICP- MS锆石测年结果显示所有岩体均形成于晚石炭世(315~298 Ma)。其中,新立二长花岗岩年龄为304±2 Ma,新晟二长花岗岩、二长岩的年龄分别为312±2 Ma与303±2 Ma,泥鳅河碱长花岗岩、辉长闪长岩年龄分别为315±2 Ma与298±6 Ma。地球化学分析表明这些岩体的ACNK值均大于1,属于高钾钙碱性或钾玄岩系列。泥鳅河辉长闪长岩MgO含量高,Mg值为64~68,Al2O3和TiO2含量较低,表现出赞岐岩的地球化学特征。泥鳅河碱长花岗岩富SiO2、K2O,贫CaO,具有轻稀土富集、Eu强烈负异常的“海鸥”式稀土配分特征,富集大离子亲石元素,属于A2型花岗岩。新立二长花岗岩与新晟二长花岗岩均富K2O,轻、重稀土分异明显,中度亏损Nb、Ta、P、Ti等,具有高分异I型花岗岩的特征。另外,新晟二长花岗岩也表现出高Sr/Y类花岗岩特征(Sr/Y=132~140)。岩石成因研究表明新晟二长花岗岩与泥鳅河碱长花岗岩形成于下地壳部分熔融;新晟二长岩与新立二长花岗岩形成于壳幔岩浆混合作用;泥鳅河辉长闪长岩来源于被俯冲沉积物熔融形成的熔体交代过的地幔部分熔融。通过对比兴安地块早石炭世与晚石炭世岩浆作用的地球化学特征,并结合区域地质资料,本文认为兴安地块和松嫩地块在晚石炭世早期(315 Ma)之前已经完成拼合,晚石炭世侵入岩均形成于后碰撞伸展环境。  相似文献   

中部地壳剪切带花岗质岩石变形及其对于构造-岩浆关系的约束:以滇西点苍山为例   总被引：1，自引：1，他引：0  

陈小宇  刘俊来  齐银川  樊文魁  凌成阳 《岩石学报》2017,33(7):2241-2255

哀牢山-红河剪切带剪切时间的厘定至今存在较多的争议,争议的本质更确切地说是对于剪切带内及其附近剪切作用与岩浆作用认识的差异。点苍山杂岩是位于哀牢山-红河剪切带北端的一个杂岩体,由西部的深变质岩、东部的叠加退变质带和不同时代的花岗质岩石组成。为了正确厘定剪切前、剪切期(包括剪切前期和剪切后期)、剪切后花岗质岩脉,剪切作用过程中构造变形与岩浆作用之间的关系,同时对哀牢山-红河剪切带剪切时间进行新的约束,本文围绕点苍山杂岩开展详细的宏观构造解析、显微构造观察和组构分析,以查明岩体(脉)岩浆流动构造和晶质塑性变形构造,同时对同剪切岩脉开展锆石U-Pb学分析。结果显示,剪切不同阶段就位的花岗质岩石具有不同的宏观构造、显微构造与组构特征。现今所见岩石变形构造、显微构造和组构特点一方面取决于递进剪切变形作用过程中的时间早晚,另一方面还与它们在递进剪切变形作用过程中的构造位置有密切联系。获得两组同剪切年龄为28.54±0.15Ma和27.31±0.23Ma,其中前者为剪切早期阶段同就位的花岗岩脉,后者为剪切稍晚阶段同就位的花岗岩。研究揭示出就位较晚的岩脉(即后者)因其位于递进剪切变形的高应变带而具有较为复杂的变形构造、显微构造和组构型式,就位较早的岩脉(前者)因在递进剪切变形作用过程中位于低应变带而具有简单的变形构造、显微构造和组构型式,并仍然保留有岩浆结晶组构特点。哀牢山-红河剪切带在28.54~27.31Ma间持续发生着从早期阶段较高温(~700℃),向中期阶段中高温(550~600℃)和晚期阶段低温(低于400℃)环境的递进剪切变形作用。  相似文献