伸展褶劈理(C’面理)在递进变形过程中的行为及其对剪切带面理(S面理)的影响     

侯泉林  刘宏伟  郭谦谦 《岩石学报》2021,37(12):3645-3655

伸展褶劈理（extensional crenulation cleavage，简称C’面理）作为韧性剪切带内常见的构造面理之一，在递进变形过程中是否旋转以及其如何影响剪切带面理（S面理）是尚未解决的构造地质前沿问题。本文统计了不同剪切带中C’面理、S面理和C面理（糜棱岩面理）的夹角。结果发现，从剪切带边缘向中心随着应变逐渐增大，C’面理与剪切平面（C面理）的夹角（α）呈近正态单峰式分布，表明C’面理在递进变形过程中不旋转。在C’面理发育的情况下，S面理与C面理的夹角（β）随着应变的增加逐渐增大，即S面理在C’面理形成后发生反向旋转，因此原用于计算剪应变的公式：tan 2β=2/γ失效。强弱互层材料的应变分配结果显示，一般剪切条件下，粘性分层与剪切平面的夹角（β）减小到20°时，强硬层的运动学涡度接近于0，即表现为纯剪切，而软弱层表现为近简单剪切；β小于10°时，强硬层发生反向旋转。由此可见，伸展褶劈理是不均匀岩层在递进变形过程中应变分配（strain partitioning）的结果。随着递进变形的进行，S面理与C面理的夹角逐渐减小，强硬层被分配以更多的纯剪切而布丁化，随后内部产生微型剪切条带并扩展形成C’面理，承担应变分配的简单剪切。至此，随着应变分配的完成，C面理上的剪切作用自行停止，因此C’面理不发生旋转，而S面理在C’面理的制约下开始反向旋转。  相似文献   

工程活动下多年冻土热稳定性评价模型   总被引：11，自引：7，他引：11  

吴青柏  朱元林  刘永智 《冰川冻土》2002,24(2):129-133

提出了用季节融化层底板到潜在季节冻结深度区间沉积物融化所需要的热量与季节冻结层底板温度升高至0 ℃所需要的热量之和(Qt), 与夏半年土体吸收的热量(Q+)的比值来描述冻土热稳定性(ST=Qt/ Q+). 根据青藏公路沿线地温温度场的监测资料,对多年冻土热稳定性模型进行了计算,并分析了多年冻土热稳定性与年平均地温、多年冻土顶板温度和季节融化深度间的关系. 根据人类工程活动对多年冻土影响,将多年冻土热稳定性分为4类:热稳定型、热稳定过渡型、热不稳定型和热极不稳定型多年冻土.  相似文献   

变质作用高峰期后的离子再交换与纯转换反应及对温度压力计算的影响     

符巩固  陈广浩  吴春明 《矿物岩石地球化学通报》2004,23(4):362-367

变质程度达角闪岩相及麻粒岩相的各类变质岩石在变质作用高峰期后，如果降温速率比较慢，往往发生退变质性质的离子再交换反应与纯转换反应。这两类退变质反应不可避免地改造了变质高峰期的矿物成分，使岩石不能准确记录变质作用各阶段的矿物成分和变质作用p-T轨迹。对这两类反应的研究已成为近年来变质岩石学研究的热点之一。本文通过研究实例，简要综述了基性麻粒岩中石榴子石-斜方辉石之间的Fe-Mg再交换反应、酸性麻粒岩中斜长石-碱性长石之间的K-Na再交换反应、泥质片麻岩中石榴子石变斑晶边部的部分分解(纯转换)反应，以及恢复变质高峰期矿物成分和计算变质高峰期p-T条件的方法。指出只有在准确恢复变质高峰期变质矿物成分的基础上，获得的变质作用p-T-t轨迹才能反映客观地质事实。  相似文献   

中国大陆及邻区构造应力场成因的研究   总被引：7，自引：0，他引：7  

朱守彪  石耀霖 《中国科学D辑》2006,36(12):1077-1083

利用震源机制解等资料, 运用伪三维遗传有限单元法反演了中国大陆及邻区构造应力场的成因. 反演结果显示, 板块边界力对中国大陆应力场起主导作用, 中国大陆及邻区受到印度洋板块、菲律宾海板块以及太平洋板块的共同推挤作用. 其中印度洋板块的作用力最大, 力的作用方向为北北东向; 菲律宾海板块作用力次之, 方向为北西向; 太平洋板块对中国大陆的作用方向为南西西向. 中国大陆及邻区除受到三大板块的边界力作用外, 还受到局部地区的地形扩展力和下部地壳对上部地壳的拖曳力作用, 其大小对应力场的影响不容忽视. 青藏高原东部地区的下部地壳对上部地壳有拖曳力作用. 青藏高原四周的地形扩展力方向垂直于等高线, 指向高原外侧; 中国大陆地形二级阶梯的东缘, 即从大兴安岭、太行山脉、巫山到雪峰山一线, 也有地形扩展力的作用, 其作用力的方向与地势落差方向一致.  相似文献   

地壳放射性生热效应对大陆俯冲过程影响的数值模拟研究   总被引：1，自引：0，他引：1  

宋菁菁  王岳军  范蔚茗  皇甫鹏鹏  周永智 《大地构造与成矿学》2018,(1):60-72

岩体中的放射性生热是地幔对流和地壳变质作用的关键热源之一,但地壳放射性生热率是如何影响大陆俯冲-碰撞的动力学过程,尤其是大陆碰撞区域的热结构演化,尚未获得共识。本文使用热-力学数值模拟方法对上、下地壳放射性生热率进行系统的模拟实验,以研究其对大陆俯冲动力学演化过程的影响。模型实验表明,由于大陆上地壳富集U、Th和K等主要放射性生热元素,且放射性生热率的变化区间较大(1.0~3.0μW/m~3),导致其对大陆俯冲碰撞动力学演化过程的影响较为显著,主要包括进入俯冲通道内的上地壳体积大小、碰撞区域内地壳熔融范围、俯冲下地壳物质折返的规模和两大陆的耦合程度等四个方面。而大陆下地壳则以中-基性岩为主,相对亏损U、Th、K等主要放射性生热元素,且放射性生热率的变化区域较小(0.2~0.8μW/m~3),致使其对大陆俯冲演化过程的影响相对有限,主要通过控制俯冲下地壳以及大陆板片的粘滞度和流变强度的大小,进而制约大陆俯冲过程下地壳物质折返的规模以及板片倾角的大小。  相似文献   

华北克拉通大同-怀安地区古元古代泥质麻粒岩的矿物学特征及变质作用剖析     

吴佳林  翟明国  张华锋  胡波 《岩石学报》2018,34(11):3266-3286

以往研究认为华北克拉通中北部古元古代泥质麻粒岩主体属于一套中-低压高温麻粒岩。最近我们在大同-怀安地区发现该区泥质麻粒岩早期经历了高压-高温麻粒岩相变质作用,与伴生的石榴基性麻粒岩具有一致的变质条件,但由于后期中-低压高温(超高温)变质条件的叠加,早期高压矿物组合被强烈改造。本文以大同-怀安地区的高压-高温泥质麻粒岩为例,对其进行详细的矿物学特征和变质作用剖析。根据岩相学,如石榴石包裹体、矿物反应结构和矿物化学特征,将研究区泥质麻粒岩划分为四个变质阶段:进变质阶段(M_1)、压力峰期阶段(M_2)、温度峰期阶段(M_3)和冷却阶段(M_4)。M_1主要以石榴石核部包裹体为特征,含大量石英,少量黑云母、金红石和白云母等;M_2以幔部包裹体为特征,包裹体含量少,有石英、蓝晶石、钾长石、金红石、黑云母和锌尖晶石等,有时可见多硅白云母;M_3以基质矿物或石榴石边部包裹体为特征,如石榴石、夕线石、钾长石、石英和钛铁矿等,有或无锌尖晶石、金红石、黑云母等;M_4以石榴石边部的分解反应结构为特征,伴随熔体的结晶。综合矿物温压计、金红石Zr温度计和视剖面图方法获得进变质晚期阶段的条件为~10kbar/661~779℃,压力峰期变质条件为10~15kbar/810~860℃,温度峰期条件为6~10.5kbar/850~925℃,冷却阶段变质条件约为5~8kbar/645~761℃。同时,本文亦根据视剖面图方法模拟并解释了泥质麻粒岩(样品13GS47)中不同变质阶段的反应结构和变质反应,并对其中的石榴石成分环带进行了正演模拟。研究区与泥质麻粒岩伴生的其它岩石在不同程度上均记录了降压和降温的反应结构。最近研究证实部分石榴基性麻粒岩记录了进变质阶段,支持研究区的泥质麻粒岩和石榴基性麻粒岩可能经历了一致的变质历史,它们有可能是在压力峰期变质阶段(ca.1.97~1.90Ga)之前通过造山作用进入下地壳叠置在一起,并非在晚期(ca.1.85~1.80Ga)叠置在一起。  相似文献   

纳米地球科学:内涵与意义          下载免费PDF全文

琚宜文  黄骋  孙岩  万泉  刘海龄  卢双舫  何宏平  吴建光  蔡建超  琚丽婷  朱洪建 《地球科学》2018,43(5):1367-1383

纳米地球科学是纳米科技与地球科学的结合,是一门高度综合的交叉学科,很难划分出经典意义上的单科性研究.纳米地球科学的研究对象主要分为纳米物质与纳米孔隙,二者成因多样、尺度效应明显、广泛分布,对于前者,主要通过各类图像表征手段观察其形态、大小、聚集方式,通过各类谱学方法研究其晶体结构、分子结构等;对于后者,则主要通过图像表征手段、流体注入方法与数值模拟的结合来表征孔隙形态、孔径分布、连通性等特征.纳米地球科学的学科内涵主要体现于:在各传统地球科学学科研究的基础和框架上,针对地球不同圈层中纳米尺度微粒形成、运移、聚集和存在形式以及孔隙形成与演化等亟待解决的科学问题开展系统研究,从而加深对矿物、岩石、构造、地化以及资源、灾害、环境等分支学科纳米尺度特性的认知.纳米地球科学的产生与发展使人类在认识和改造自然方面进入了一个新层次,是地球与行星科学发展的必然途径,为矿床勘探、资源开发、新能源利用、环境污染和地质灾害的预防与治理等问题提供了新的理论依据,有着不可估量的科学意义和应用价值.   相似文献   

2008年汶川大地震孕震、同震及震后变形和应力演化全过程的数值模拟     

孟秋  高宽  陈启志  胡才博 《地质力学学报》2021,27(4):614-627

2008年M_S 8.0级汶川大地震发生在具有复杂的地质构造背景、强烈的地表起伏、不均匀的弹性和黏性结构的龙门山断裂带上。由于震前地震活动性不够强烈且地表构造变形较小,龙门山断裂带的地震危险性在汶川地震之前被低估。从数值模拟的角度,建立黏弹性有限元模型,考虑了初始地形、重力、构造加载、黏弹性松弛等因素对2008年汶川大地震的孕震、同震及震后150年变形全过程的影响,定量研究了映秀-北川断裂带的同震及震后变形,分析了弹性层、黏弹性层的应力积累、释放、调整的特点,模拟得到地表同震和震后位移与大地测量资料较为吻合,对汶川大地震的余震分布进行了力学上的解释,模拟得到震前、同震及震后的应力变化有助于深入分析大地震的动力学成因及其对周围区域的地震危险性影响。   相似文献   

华北克拉通构造活化的动力学机制与模型   总被引：7，自引：6，他引：1  

林舸  赵崇斌  肖焕钦  陈广浩  闫义  张德圣  刘士林  陈运平 《大地构造与成矿学》2008,32(2):133-142

在分析现有华北克拉通构造活化动力学机制研究成果和资料的基础上,简要讨论了两类可导致华北克拉通减薄的动力学机制:"热侵蚀"减薄机制和"拆沉"减薄机制。指出了与这两类动力学机制所相应的科学理论,即Rayleigh-Benard非稳定性理论和Rayleigh-Taylor非稳定性理论。考虑到这两类科学理论的局限性,建议采用孔隙波在大陆岩石圈内传质传热模型描述华北克拉通构造活化动力学机制的量变过程(即能量积累过程),同时进一步完善和修正现有的Rayleigh-Benard非稳定性理论和Rayleigh-Taylor非稳定性理论,为实现在空间和时间上定量化重现华北克拉通构造活化动力学过程的数值仿真创造必要的条件。  相似文献   

湘东茶陵地区老山坳剪切带特征及其与湘东钨矿的关系   总被引：3，自引：2，他引：1  

宋超  卫巍  侯泉林  刘庆  张宏远  伍式崇  朱浩峰  李晖 《岩石学报》2016,32(5):1571-1580

湘东茶陵地区老山坳剪切带及其与湘东钨矿的关系是长期以来备受关注且颇具争议的问题。其争议主要表现为:(1)老山坳剪切带(断层)的性质(逆断层、正断层,还是走滑断层)及其发育机理;(2)老山坳剪切带对湘东钨矿的成矿是促进作用还是破坏作用。本文对老山坳剪切带以及湘东钨矿进行了系统地观察和测量,采用宏观、微观构造研究和矿脉统计相结合的方法进行了综合分析。结果表明,老山坳剪切带的活动主要分为两期:早期主要表现为向SE方向的伸展拆离作用,且可能与晚侏罗世八团岩体侵位密切相关,形成了透入性的强烈脆、韧性变形,特别是在糜棱岩中,由于高压流体的作用造成了一系列同期节理(R和R’节理)发育,为石英脉型钨锡矿床的形成提供了条件;后期,大致在晚白垩世及之后老山坳剪切带表现为向NW方向的逆冲作用,致使上盘(主动盘)的钨锡矿脉被推至浅部。因此,我们认为晚侏罗世八团岩体的侵位作用与老山坳剪切带的伸展拆离作用共同控制了湘东钨矿的形成。韧性剪切带中,由于高压流体作用引起局部应变速率增加,同时降低岩石强度而发生脆性破裂(如T节理,R和R’节理),而且按照破裂准则发生和扩展,该过程为成矿元素析出成矿提供了条件,这可能是剪切带成矿的重要方式之一。  相似文献