剪切带中斑晶旋转的粘弹性有限元数值模拟

采用粘弹性力学分析程序对太行山阜平地区剪切带中斑晶旋转问题进行了有限元数值模拟。在计算模型中假定 :石榴石斑晶为弹性材料 ,在应力作用下只产生很小的弹性变形 ;石英、长石质的基质部分为粘弹性材料 ,它具有随时间变形不断增大的特性。计算结果显示 :沿剪切力方向的最大位移能达到模型宽度的 3～ 4倍 ,相当于简单剪切的角度达到 70°以上 ,斑晶的最大旋转角度能达到 60°左右。这样的变形量级已经十分接近野外实际情况。由于目前地壳物质的粘度值基本上是通过间接推测得到的 ,其可信度较低 ,因此文中还讨论了基质的粘度变化对变形和应力的影响 ,分别取了 7个不同量级的粘度值 (10 17～ 10 2 3Pa·s)进行计算。

变斑晶包体形迹研究的几个问题

变斑晶是联系变质与变形的重要媒介。变斑晶内的包体按几何形态可分为９大类。在发生递进变形的变质岩中，斑晶成核生长于变形分解作用的递进缩短带内。除少数螺旋状石榴石外，产于共轴或非共轴递进不均匀缩短变形过程中的斑晶不发生旋转。在韧性剪切带中，由于存在变形分解作用，在岩石发生递进变形过程中，产于共轴或非共轴递进缩短带内的变斑晶也不发生旋转。利用未旋转斑晶中包体形迹可以确定早期面理的取向，寻找构造演化时间标志，确定变形变质关系及其演化史。如在大背坞地区，根据黄铁矿变斑晶的旋转演化，可以恢复韧性剪切带的成生演化历史。近十几年来由于计算机模拟的引人，使变斑晶微构造研究从定性步入定量阶段。