宁芜盆地娘娘山早白垩世黝方石响岩中黑云母逆反应边结构:岩浆混合触发火山喷发的矿物学证据

矿物的不平衡结构是岩浆混合、不平衡结晶以及岩浆-流体交代等过程的重要指标。在长江中下游宁芜盆地娘娘山破火山口的早白垩世娘娘山组黝方石响岩中,黑云母斑晶发育了罕见的逆反应边结构,即在黑云母边部出现由角闪石及辉石等镁铁质矿物组成的反应边,但对其成因长期以来缺少深入研究。文章通过详细的岩相学研究和电子探针分析等手段,查明宁芜盆地娘娘山组黝方石响岩中具逆反应边结构的黑云母具有核-幔-边结构,其核部为原生黑云母,靠近逆反应边的幔部为高温熔蚀再平衡结晶成因的黑云母,边部为角闪石。黑云母及角闪石的温压计算及其地球化学特征表明,黑云母结晶温度为807~862℃,压力为231~369 MPa;相比之下,“逆反应边”中的角闪石结晶温度为920~949℃,压力为271~309 MPa,其寄主岩浆化学组成类似于亚碱性系列的基性岩浆,较黑云母寄主岩浆更偏基性。黑云母与“逆反应边”中角闪石结晶的物理化学条件差异表明,这种特殊的“逆反应边”结构是早期碱性岩浆与晚期基性亚碱性岩浆混合的结果。矿物CSD计算表明,反应边的形成可能仅先于火山喷发一个月左右,暗示岩浆混合可能是导致火山喷发的重要诱因。

球体-平面黏附模型分析

为确定Bradley黏附模型与Hamaker假设黏附模型之间的关系和差异,运用Hamaker假设和原子间的Lennard-Jones势能推导出了两平面间的相互作用力,通过与平面间的Lennard-Jones势能进行对比分析,得到了原子势参数与平面势参数间的关系式.根据此关系式将Bradley模型转化为由Hamaker常数描述的黏附模型,并根据Hamaker常数的定义式将Bradley模型最终转化为由原子势参数和Hamaker常数描述的黏附模型.理论分析与仿真结果表明,基于Hamaker假设的黏附模型与Bradley黏附模型完全一致,证实了原子势参数与平面势参数间关系式的正确性,为采用连续介质力学方法研究微观离散世界的黏附问题提供了理论基础.

桐柏造山带两侧剪切带构造关系讨论及地质意义

桐柏造山带南北两侧的殷店—马垅剪切带和鸿仪河—桐柏剪切带是分割核部杂岩和高压变质岩石单元的两条重要界限带,通过对其详细的野外观察、显微构造分析、石英C轴组构EBSD(Electron Backscattered Diffraction)分析,发现这两条剪切带有统一的几何学、运动学特征,剪切运动学特征具有对称性,反映了二者可能是同一条剪切带,拥有近EW向伸展的运动特征。一体化的剪切带是一条覆盖于桐柏杂岩之上的拆离剪切带,总体表现为上盘NWW向运动,下部发育大量枢纽近EW向的鞘褶皱和压缩型应变的L型构造岩(L tectonites),剪切带内部则以压扁型应变为主发育大量的S-L构造岩(即糜棱岩系列岩石)。现今桐柏造山带内大量近EW向的线性构造可能源自于平行造山带伸展的构造活动。这种上盘NWW方向剪切拆离的地质特征在大别造山带广泛发育,反映了中国中东部的秦岭—桐柏—大别—苏鲁造山带在早白垩世可能发生过中—下地壳近EW向伸展的构造演化。