不同围压下混合岩轴向压缩过程能量及损伤分析

为探究混合岩在不同围压下破坏过程中的能量演化特征和损伤演化规律,利用伺服试验机对混合岩进行了轴向压缩试验。结果表明,混合岩不同破坏阶段的弹性应变能、耗散能的变化情况不同,屈服强度之前,能量基本以弹性应变能为主,耗散能几乎为0,屈服强度之后,弹性应变能减小后保持稳定,耗散能急剧增加。基于试样弹性应变能与总吸收能之比的定量指标将试破坏的过程分为3个阶段,依此为裂隙稳定扩展阶段、裂隙加速扩展阶段和裂隙贯通阶段。将混合岩的损伤演化过程分为4个阶段,分别为初始损伤阶段、损伤稳定发展阶段、损伤加速发展阶段和残余损伤阶段。

滇西那邦地区地壳变质深熔过程及其构造意义:来自渐新世混合岩年代学和地球化学约束

滇西腾冲地块西侧的那邦地区作为东喜马拉雅造山带的重要组成部分和藏南冈底斯带的南延,不仅记录了印度‒欧亚大陆碰撞过程的重要信息,也记录了高原岩石圈向南挤出的详细过程。近年来的研究显示,该区部分原划分为早前寒武基底的高黎贡群形成于新生代,并经历过多期次的变质深熔作用,但关于变质深熔过程和变质机制并未引起足够重视。本文对滇西那邦地区新生代混合岩开展了年代学和地球化学特征分析。LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄显示,混合岩重结晶锆石年龄为29 Ma。根据岩石地球化学特征,暗色混合岩基体可以分为两类:第一类暗色体,富铝低钙,富集LREE,亏损HREE,其ε_(Nd)(t)值为-4.31和-4.69,显示岛弧岩石的地球化学特征,与盈江始新世变基性岩地球化学特征相似,暗示其源区为受到俯冲板片流体改造的富集岩石圈地幔;第二类暗色体,富集LILE和HREE,而低轻稀土和亏损高场强元素,ε_(Nd)(t)值为-11.35,指示其源区为更古老的基性堆晶下地壳,结合始新世锆石具有低HREE特征,表明该暗色体原岩经历过加厚下地壳水平的石榴石角闪岩相的变质作用。浅色体为花岗闪长岩,具有低钾准铝质特征,富集HREE,亏损高场强元素,全岩(^(87)Sr/^(86)Sr)i值(0.7124)高,ε_(Nd)(t)值(-13.71)低,表明来源于与其共生的暗色体原岩的深熔,并有少量沉积物熔体的混染。综合区域构造‒岩浆‒变质作用的研究结果表明,腾冲地块在始新世早期~41 Ma经历过一次重要地壳加厚事件,随后发生了涉及地幔岩石圈水平的向南挤出和伸展。而40~20 Ma期间则发生以挤压为主的仅地壳层次的向南挤出和减薄,并引发了一系列中下地壳变质深熔作用。腾冲地块那邦地区的混合岩代表的是始新世‒渐新世早期变质深熔作用的产物。

混合岩风化层深路堑边坡处治设计

混合岩风化层在我国多个省份有大面积分布,该地层未扰动前比较致密、承载力较高,扰动后强度迅速降低、软化、崩解,自稳性差。基于边坡稳定性分析,结合工程实际,从稳定性和经济性等方面对某混合岩深路堑边坡的处治提出“陡坡率+强支挡”的深路堑边坡加固处治方案,对类似工程有一定的参考和借鉴作用。

黄陵背斜核北部黄凉河组混合岩化作用及泥质变质岩P-T轨迹对石墨成矿的启示

黄陵背斜核北部黄凉河组产出大鳞片晶质石墨矿,现有研究认为石墨片度分布与混合岩化作用有关,但这些研究多侧重于经验判断和特定样品的对比,缺乏统计学证据。以蔡家冲矿区的石墨矿为研究对象,根据不同层位样品中石墨片度的统计结果,分析混合岩化作用对石墨成矿的影响;对黄凉河组代表性样品进行相平衡模拟,探讨P-T轨迹对石墨成矿的启示。结果表明,蔡家冲地区的混合岩造成距离其0~20 m范围内的石墨片度增大,≥50目的石墨鳞片含量相较于蔡家冲地区整体平均值提高了5.77%~19.55%,因此石墨片度受石墨矿体与混合岩距离的影响,石墨矿体距混合岩越近,其大鳞片石墨含量越高;同时混合岩影响距离的远近与混合岩规模有关,混合岩规模越大,受其影响的距离越远。采用黄凉河组含石墨红柱石十字石二云片岩样品进行相平衡模拟,得到其峰期变质条件为640~660℃、0.31~0.38 GPa;结合该样品变质矿物世代变化和对应的变质反应,在P-T视剖面图中得到升压升温+减压升温的两阶段P-T轨迹,升压升温阶段对应碰撞造山过程,石墨矿的主体形成于该时期;减压升温阶段指示造山后伸展之前的热松弛期,混合岩化作用发生于该时期,并造成部分石墨矿体的石墨片度明显增大。

广西波塘—三堡一带混合岩及其混合岩化作用

对广西波塘—三堡一带混合岩岩石类型及混合演化作用进行了详细分析,得出以下结论:1区内混合岩是以长英质或花岗质为代表的新生组分与原岩组分相互作用和混合,生成不同矿物组成和不同形态的混合岩,按混合岩化程度差别,可划分为混合岩化岩类、混合岩类、混合花岗岩类;2区域混合岩化作用具有重熔现象明显、交代作用不明显的特点;3从未受混合岩化的变质岩→混合质岩→混合岩→原地型混合花岗岩,各混合岩带间为渐变过渡关系;4区域整个混合岩化作用基本是在固态下进行的,仅发展到后期重熔作用才越来越广泛,改变了原岩的固体状态而成熔融或半熔融状态,部分地段可发生相对位移,形成原地型混合花岗岩或半原地型混合花岗岩。

河北良岗地区变质岩混合岩化作用及混合岩探析

变质岩区混合岩化作用及混合岩一直以来是研究热点,河北良岗区内变质岩普遍遭受了混合岩化,本文以河北良岗地区为例,从该地区变质岩岩性特征入手,研究混合岩化岩石类型及特征,按照混合岩化强弱来对其分类,主要揭示了三期混合岩化作用及其所对应的脉体特征,即早期为斜长花岗质脉体、二长花岗质脉体,晚期主要为钾长花岗质脉体,由第一期到第三期,整体显示了由斜长花岗质脉体向二长花岗质脉体周期性演化,最终向钾长花岗质演化而结束的规律性。至于混合岩化作用成因应与该地区早期深熔作用有关。

辽宁小盘岭金矿床混合岩特征及与金成矿的关系

辽宁绥中小盘岭金矿床位于混合岩化中心带的混合花岗岩内,其中间带主要为混合片麻岩,外带为以条带状混合岩为主的混合杂岩。通过对各类混合岩中造岩矿物光学特征的对比,发现随着混合岩化程度的增强,矿物光学特征有规律地变化。根据岩石中矿物的交代关系,确定在混合岩化作用过程中至少有4期热液活动。通过将区域原变质岩、混合岩和与金矿成矿有关的花岗岩类岩石地球化学成分的对比,中心带的混合花岗岩与金成矿关系密切,其原岩———厚层状黑云母斜长片麻岩很可能是金成矿的重要矿源岩,其中发育的长英质岩脉是金成矿的一个重要标志。

霍山地区混合岩与混合岩化作用研究

通过对1:25万临汾市幅区调混合岩与混合岩化作用的研究,认为区内混合岩化主要发育于不同构造阶段形成的片麻岩中。具代表性的岩石,按构造形态分类有:条痕—条带状混合岩化变质岩,囊团—脉状混合岩化变质岩,眼球状混合岩化变质岩;按混合岩化程度差别分类有:混合岩化变质岩,混合岩;按混合岩化的成因分类有:注入混合岩,变质交代混合岩,变质分异混合岩,深熔混合岩。

滇西点苍山杂岩中混合岩的地质年代学分析及其区域构造内涵

位于红河-哀牢山断裂带北延的点苍山杂岩由中部深变质杂岩、西侧中生界浅变质-未变质的火山-沉积岩系和东部叠加退变质岩带组成。中部深变质杂岩包括类片麻岩-长英质岩类、云母片岩、大理岩类和角闪质岩石。岩石普遍遭受角闪岩相变质作用和混合岩化作用的改造,形成条带状、条纹状、条痕状和角砾状等具有不同构造特点的混合岩。混合岩中有两种不同的脉体物质(花岗质岩脉),它们含有具不同特点的锆石颗粒,即由混合岩化作用改造形成的低 Th/U 比值锆石颗粒和由岩浆结晶作用形成的高 Th/U 比值锆石颗粒。对于锆石颗粒采用 SHRIMP U-Pb 测年,揭示出二者具有相近的年龄值,分别为842.5±9.9Ma与833±9Ma。它们的存在揭示出从混合岩化作用向岩浆作用的转变。混合岩的变形作用、变质作用特点分析,尤其是对于花岗质脉体的锆石年代学研究揭示出,点苍山深变质杂岩与扬子地块基底具有显著的相似性。结合扬子地块新元古代整体构造.岩浆活动性规律,揭示出由板块俯冲与消减引起,早于新元古代 Rodinia 裂解时期地幔柱上涌事件。

内蒙古林西县双井片岩北缘混合岩LA-ICPMS锆石U-Pb年龄

内蒙古林西地区双井片岩北缘混合岩中的浅色体和暗色体锆石在阴极发光下均可观察到再生长边。浅色体中锆石的自形和生长环带显示其岩浆结晶锆石特征,LA-ICPMS分析结果显示其核部206Pb/238U加权平均年龄为270.2Ma±1.4Ma,边部年龄在250Ma±3Ma～266Ma±3Ma之间。暗色体中存在碎屑锆石和岩浆锆石,且显示不同程度的重结晶。碎屑锆石中除一颗锆石核部给出了3377Ma±7Ma的207Pb/206Pb年龄外,其余变化于2190Ma±8Ma～1804Ma±25Ma;岩浆锆石核部和边部的206Pb/238U加权平均年龄分别为262.6Ma±2.2Ma和248.3Ma±3.4Ma;发生明显重结晶作用的锆石拟合的不一致线与谐和线的上、下交点年龄分别为2112Ma±350Ma和256Ma±17Ma,与碎屑锆石和岩浆锆石的年龄分别对应。推测双井地区可能存在古元古代的结晶基底,在270.2Ma±1.4Ma发生岩浆活动,导致结晶基底的重熔以及混合岩化,随着岩浆的上升,温度和压力都不断降低,重熔的暗色体中在262.6Ma±2.2Ma结晶大量的锆石,由于岩浆的持续活动,这些先期结晶的锆石又受到不同程度的熔蚀并重结晶。暗色体被岩浆注入以后共同经历了一次热事件改造,形成了今天看到的双井地区混合岩的面貌。

闽西北加里东期混合岩及花岗岩的成因：同变形地壳深熔作用

本文选取闽西北前寒武纪变质基底中的混合岩和花岗岩为研究对象,以探讨两者之间的成因联系。详细的岩石学和主量、微量元素地球化学以及锆石 U-Pb 年代学研究表明,闽西北混合岩是同变形地壳深熔作用的产物,基底变质岩中的黑云母在较低温(约800℃)、H_2O 不饱和的条件下发生脱水熔融反应产生熔体,构造变形作用在熔体的分离和迁移过程中起到了重要作用。闽西北基底变质岩可能为形成混合岩和花岗岩的源岩,其深熔产生的初始熔体发生结晶分异作用,堆晶产物形成了混合岩的浅色体,而残余熔体继续演化形成花岗岩。混合岩和相关花岗岩形成基本同时,其成岩年龄为437～441Ma,它们均为华南加里东期构造热事件的产物。

滇西地区腾冲地块东侧混合岩锆石年龄和Sr—Nd-Hf同位素组成

滇西地区特提斯构造带,是东特提斯构造带的重要组成部分之一,由多个微陆块和陆块相间的造山带组成。陆块内部基底出露局限并经历多期构造作用的叠加,因而其基底属性和演化历史难于恢复。本文报道腾冲地块东侧混合岩的锆石年龄、地球化学组成和锶-钕-铪同位素特征,探讨原岩的形成时代和背景。混合岩原岩可能源自中元古代花岗闪长岩-花岗岩质地壳岩石,晚中生代重熔再造,可能经历后期混合岩化。亏损地幔钕模式年龄为1．9～1．5Ga,锆石铪模式年龄集中于1．8～1．5Ga,与出露于保山地块的早古生代和晚中生代花岗岩存在明显差别。原岩主要表现轻稀土富集、轻度的中/重稀土分馏、显著的负铕、铌、钛、钡和锶异常。初始ε_(Md)值(1．0Ga,-1．7～3．5)和锆石ε_(Hf)值(1．0Ga,平均值10．5～13．1)及地球化学特征可能暗示腾冲地块基底东侧在中元古代发育与岛弧有关的岩浆作用。

麻山杂岩的变质-混合岩化作用和花岗质岩浆活动

在黑龙江佳木斯地块麻山杂岩中可分别有高级和中级变质作用部分,两处均可见混合岩化作用。通过混合岩浅色脉体或花岗质脉体中的长石自形晶、斜长石周围的钠长石净边、黑云母向角闪石的转化等现象表明混合岩化作用主要表现为深部岩浆的注入,而不仅是高级变质之后的近原地深熔作用所致,高级变质与相关的深熔作用所致混合岩化在区域上的分布是有限的,集中于西麻山的高级区;而注入式混合岩化是普遍的,其产出可遍布所有麻山杂岩的出露区,在麻粒岩相和角闪岩相部位均可出现。早期麻粒岩相变质与后期混合岩化作用应是相互独立的构造或热事件;注入式混合岩化引起了中级变质作用和高级区的退变质作用,注入混合岩化作用的时代约为500Ma;中级变质作用是注入混合岩化的结果,而不是混合岩化的原因。与注入混合岩相关的花岗岩虽然表现出一些S型花岗岩的特征,但根据矿物组合、地化性质的综合分析,更可能是富钾及钾长石斑晶的钙碱性花岗岩类,属于I型花岗岩,形成于挤压向引张转化的过程中。麻山杂岩的变质与混合岩化特征表明,以西伯利亚古陆为中心的南部边缘发生了与冈瓦纳陆块内泛非事件类似的构造活动,只不过这里的规模略小,在变质之后迅速发生了构造体系的转换,而形成大量花岗质岩浆活动。

闽西南玮埔岩体和赣南菖蒲混合岩锆石La-ICPMSU-Pb年代学：对武夷山加里东运动时代的制约

闽西玮埔岩体和赣南菖蒲混合岩位于武夷山构造带南部地区。对NNE向展布的闽西玮埔岩体两个样品进行了锆石La-ICPMSU-Pb测年,获得的年龄为447.1±4.7Ma和440.8±3.4Ma,证明这个岩体不是原来认为的印支期花岗岩,而属于加里东岩体。赣南菖蒲混合岩发育于罗浮岩体的北侧,早期将罗浮岩体归于燕山早期岩体。对混合岩进行的锆石La-ICPMSU-Pb测年,获得的年龄为445.9±3.8Ma,确定这个岩体为加里东期。这些新的高精度年龄学数据为武夷山加里东构造运动时限和性质提供了精确约束。

武夷山中段加里东期混合岩的特征及成因讨论

武夷山中段出露的加里东期混合岩中广泛发育交代结构，可划分出钠－钙交代、钾交代和磋交代等三个阶段．岩石中微斜长石为最大微斜长石．浅色体与基体内外长石的Ａｎ值明显不同，且无环带构造．黑云母成分与围岩中的黑云母接近．岩石化学成分的变化与交代作用的类型有关．微量元素具有与围岩相似的特征，仅重稀土含量高于围岩．质量平衡计算表明，它们形成于开放体系中，矿物颗粒呈聚集分布．这些特征表明它们是由原来的变质岩经减质流体交代形成的。

湖北省罗田凤凰关混合岩浅色体的类型及其锆石U-Pb年龄

根据混合岩浅色体的重褶、横切和叠加关系并剔除因粘性褶皱效应引起的重褶皱假象，在湖北罗田凤凰关识别出８个世代的浅色体。它们的主量、微量和稀土元素地球化学研究表明，用于锆石Ｕ－Ｐｂ定年的浅色体是深熔成因的。锆石Ｕ－Ｐｂ定年结果表明，在大别杂岩内存在燕山期的混合岩化作用，其时代为（１２９．３．８）Ｍａ。

西拉木伦断裂带双井微地块北缘混合岩的基本特征及其成因机制讨论

西拉木伦断裂带双井微地块北部边缘出露有以条带状为主的混合岩,岩石中中色体-暗色体-浅色体明显分带,岩相学特征显示暗色体和浅色体经历了较高温的交代变质作用。对该混合岩浅色体的矿物空间分布分析显示浅色体重结晶现象显著,新生石英、长石聚集分布,是交代或变质分异的结果。质量平衡计算结果表明本区混合岩形成于开放体系,有物质的带进带出。对中色体、暗色体、浅色体进行单独的地球化学分析,结果显示暗色体与中色体元素组成具有相似性,而浅色体与中色体的元素组成差异较大。电子探针数据显示浅色体中斜长石的An牌号低于暗色体,中色体中角闪石压力计计算平均压力为0.81 GPa,钙质角闪石-斜长石相平衡温度计求得混合岩形成温度为584℃。综合分析认为该混合岩在成因上早期以岩浆注入为主导,晚期则以高温交代为主导。混合岩的岩浆注入成因可能意味着混合岩的形成与区域的岩浆活动有关。

华北克拉通阜平杂岩的深熔和混合岩化作用

华北克拉通的阜平杂岩长英质岩石中常产出显著的浅色体、岩脉和花岗岩侵入体,并形成广泛的混合岩化作用。通过矿物自形晶的形成、黑云母向角闪石的转换和大量钠长石净边的出现以及其它与熔体活动有关结构的分析,浅色脉体和混合岩化作用的发生与外来熔体的注入有关。在长英质片麻岩中可出现明显的熔体注入,在一些不易片理化的岩石如石英岩中亦可形成浸染状熔体渗入。熔体汇集可形成浅色体、岩脉,直至花岗岩侵入体。而深熔作用本身形成熔体的作用在本区几乎可以忽略不计。在遭受渗透式混合岩化作用的过程中,岩石成分发生了改变,形成开放系统。随着渗透熔体的结晶,可形成一些岩浆锆石,在副片麻岩中则很容易被当作碎屑锆石。

柴北缘乌兰县二郎洞达肯大坂岩群中混合岩化黑云斜长片麻岩锆石SHRIMP测年及其意义

柴北缘乌兰县二郎洞地区的达肯大坂岩群主要由黑云斜长片麻岩、混合岩、黑云母石英片岩、斜长角闪岩和大理岩、花岗片麻岩等共同组成。本文首次对两件混合岩化黑云斜长片麻岩样品中的锆石进行了内部结构分析和SHRIMP测年，黑云斜长片麻岩中的锆石大多具有核一边结构，核部和边部分别表现为典型的岩浆和变质成因锆石特征。一件样品中错石核部206Pb／238U加权平均年龄为503．8±5．1Ma，边部206Pb／238U加权平均年龄为449±9．9Ma；另一件样品核部206Pb／238U加权平均年龄为493．6±4．5Ma。这些结果表明，乌兰县二郎洞地区达肯大坂岩群中的混合岩化黑云斜长片麻岩原岩形成年龄为504～494Ma，属于晚寒武世岩浆活动的产物，变质年龄为449Ma，分别与柴北缘岛弧岩浆作用和超高压变质作用的时限相一致。研究表明，二郎洞地区达肯大坂岩群不仅有新太古代一古元古代基底岩石，还包含早古生代的岩石组合，为一套不同性质和不同时代的混杂岩。

桐柏造山带深熔作用:混合岩LA-ICPMS锆石U-Pb年代学证据

桐柏造山带是研究秦岭-桐柏-大别-苏鲁变质带演化的关键地区。由于桐柏高级变质杂岩深熔作用发生时间还缺乏准确的限定,这一区域的构造演化仍存在较大的争议。本文对桐柏杂岩中的一个混合岩的中色体和两个混合岩浅色体样品中的锆石进行了LA-ICPMS年代学测定。中色体中锆石分析点获得的上下交点分别为859±73Ma和135±250Ma。接近上交点的6个谐和分析点给出的206Pb/238U加权平均结果为828±7Ma(MSWD=0.57)。这一年龄结果同上交点在误差范围内一致,代表混合岩原岩结晶年龄,对应扬子板块北缘出现的中-新元古代的岩浆事件。另一方面,混合岩浅色体中的新生锆石具有面状分带或是弱的振荡环带,低的Th/U比值,锆石形态学和内部结构也表明新生锆石结晶于与深熔作用有关的熔体中,它们的206Pb/238U加权平均值分别为135±4Ma和131±3Ma。这一年龄范围代表桐柏高级变质地体发生深熔作用时间,区域上与桐柏-大别变质带广泛出现的碰撞后岩浆事件的时代相同。桐柏造山带出现造山后伸展的时间应不晚于135Ma。