超高压变质岩的塑性流变:显微构造和变形机制
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变质岩的结构类型变质岩的结构构造和化学成分、矿物成分一起,是变质岩的最基本的特征,是恢复原岩、再造变质作用历史及岩石分类命名的标志。
变质岩的化学成分主要反映原岩特点;变质岩的矿物成分主要反映变质作用条件下,那么结构构造则主要是变质作用机制的反映。
变质岩结构、构造的成因分类:变晶结构变余构造变余结构变成构造变形结构交代结构对结构、构造的研究,可以了解变质岩形成过程的变质作用类型、因素、方式和程度;再者,结构和构造是变质岩分类命名的重要依据之一。
1变质岩的结构(1)变形结构原岩在定向压力作用下,当压力超过岩石或矿物的弹性极限时,便发生塑性变形;当压力超过其强度极限时,则发生破裂和粒化作用,形成碎裂结构。
碎裂结构是以岩石、矿物的形变为主,可伴有矿物的重结晶和变质结晶。
根据破碎、变形特点和程度可细分为:碎裂结构、碎斑结构和糜棱结构等类型。
碎裂结构岩石或(和)矿物颗粒产生裂隙、裂开并在颗粒的接触处和裂开处被破碎成许多小碎粒(即碎边),因而矿物颗粒或其集合体的外形都呈不规则的棱角状、锯齿状;粒间则为粒化作用形成的细小碎粒和粉末;破碎的颗粒间一般位移不明显。
碎斑结构当破碎剧烈时,在粉碎了的矿物颗粒(称碎基)中还残留有部分较大的矿物碎粒,很象斑晶(即碎斑),称为碎斑结构。
碎斑形状不规则,其撕碎状边缘、裂纹,波状消光发育。
碎基是粒化的细小碎粒至隐晶质状的粉未;碎基颗粒往往也具波状消光等现象。
当碎斑很少时,过渡为碎粒结构;若碎基的粒径为<0.02mm时,可称为碎粉结构。
糜棱结构矿物颗粒几乎全部破碎成细小颗粒(常为粒径0.5mm以下的细粒至隐晶质状,称为糜棱质),并在应力作用下形成矿物的韧性流变现象;糜棱质呈明显的定向排列,形成明显糜棱面理、片理或条带状、条纹状构造等;其中可残留少量稍大的矿物碎粒(即碎斑,常为具粒内变形的石英、长石等)。
当碎斑较多时,可称为初糜棱结构;当碎基粒径<0.02mm时,可称为超糜棱结构。
第9 4卷 第2期2 0 2 0年2月 地 质 学 报 ACTA GEOLOGICA SINICA Vol.94No.2Feb.2 0 2 0注:本文受国家重点研发计划(批准号2017YFC0602401)、优秀青年基金项目(批准号:41722207)及国家自然科学基金面上项目(批准号:41472188,41430211)联合资助。
收稿日期:2018-12-24;改回日期:2019-02-27;网络发表日期:2019-04-19;责任编辑:黄敏。
作者简介:吕美霞,女,1994生。
博士在读一年级,研究方向构造地质学。
中国地质大学(武汉)地球科学学院;Email:lv-erics@foxmail.com。
通讯作者:曹淑云,女,1978年出生,教授、博导,构造地质学专业,中国地质大学(武汉)地球科学学院;Email:shuyun.cao@cug.edu.cn。
引用本文:吕美霞,曹淑云,李俊瑜,程雪梅.2020.滇西哀牢山变质杂岩中含石墨岩石的变形-变质温度、构造特征及流变弱化意义.地质学报,94(2):491~510,doi:10.19762/j.cnki.dizhixuebao.2019138.LüMeixia,Cao Shuyun,Li Junyu,Cheng Xuemei.2020.The deformation-metamorphic temperature,structural characteristicsand rheological weakening significance of the graphite-bearing rocks in the Ailaoshan metamorphic complex,western Yunnan.Acta Geologica Sinica,94(2):491~510.滇西哀牢山变质杂岩中含石墨岩石的变形-变质温度、构造特征及流变弱化意义吕美霞,曹淑云,李俊瑜,程雪梅中国地质大学(武汉)地质过程与矿产资源国家重点实验室,地球科学学院,武汉,430074内容提要:前人研究表明石墨化作用与变质温度具有良好的相关性,同时室内摩擦实验研究认为少量石墨就能够有效地降低断层摩擦阻力,进而被认为对断层弱化起着重要的固体润滑作用而开始受到大家的关注。
第21卷第10期2006年10月地球科学进展A DVANCE S I N E AR TH S C I ENC EV o l.21 N o.10O c t.,2006文章编号:1001-8166(2006)10-1091-06岩石显微构造分析现代技术———E B SD技术及应用曹淑云,刘俊来(中国地质大学地质过程与矿产资源国家重点实验室,北京 100083;中国地质大学岩石圈构造、深部过程及探测技术教育部重点实验室,北京 100083)摘 要:E B SD技术的发展,为岩石显微构造分析开辟了一个全新的领域。
它与现代扫描电子显微镜和能谱分析等设备配合,可以同时对块状样品进行晶体结构与成分分析,从而使显微构造、微区成分与结晶学数据分析有机结合起来。
E B SD技术可以精确、快速定量标定包括各种晶系晶体颗粒的晶格方位和描述晶体颗粒的边界、形态等特征,对于具有低角度边界的晶体颗粒提供精确数据,为阐述岩石变形机制提供重要约束,并为高级晶族和不透明矿物结晶学组构与变形机制研究提供了有效的手段。
E B SD尤其使获取微米级甚至纳米级尺度上颗粒(亚颗粒)或相之间的定向差别(达到20n m的空间分辨率和0.3度角度分辨率)成为可能。
E B SD技术在矿物相鉴定、亚微域内的应变分析、矿物出溶作用等方面的应用,进一步证明了这一新技术在显微构造分析及相关领域的应用前景。
其广泛应用必将带来岩石显微构造研究的新突破,也将成为未来岩石变形机制与岩石圈流变学研究取得飞速发展不可或缺的技术手段。
关 键 词:E B SD技术;岩石;显微构造中图分类号:P585.1 文献标识码:A1 序 言E B SD(即电子背散射衍射)的原理早在20世纪50年代就已经清楚,但只是随着计算机技术、计算软件和照相技术的发展,直到20世纪80年代现代E B SD技术才真正问世,并广泛应用于材料科学分析与研究中[1]。
E B SD技术的发展经历了初期由手工标定菊池带到自动标定过程,从而实现了由几秒标定1个取向颗粒到1秒标定几十个取向颗粒的标定速度的飞跃,花样标定速率提高了约300倍。