大别造山带现今构造格局的形成--来自石英C轴组构的证据

石英C轴组构常常记录递进变形过程中晚期增量变形的构造特征,因而可以通过对大别造山带内岩石中石英C轴组构的分析来确定造山带构造变形历史中的晚期变形事件的运动学特征。本次工作在大别造山带各单元中采集了一系列样品,对其进行石英C轴组构分析。石英C轴组构结果表明,北淮阳带就位于同造山折返第一阶段,其运动型式为上盘向NW的剪切变形;南大别高压—超高压榴辉岩带与宿松杂岩带就位于同造山折返第二阶段,运动型式表现为上盘向SE的剪切变形;北大别带就位于早白垩世穹状隆升过程中。北大别带在穹状隆升过程中表现为上盘向NW的运动型式,在深部可能存在向NW方向的下地壳物质的塑性流动。

石英c轴组构影响因素探讨:以郯庐断裂带糜棱岩为例

石英是自然界中最主要的造岩矿物之一,也是地壳流变过程的主要变形矿物,其c轴组构特征与变形温度、剪切指向具有密切的关系,因而常被用来获取剪切指向、估计变形温度、计算运动学涡度等。但由于受到变形分解、先存构造、流体等因素的影响,同一岩石中常会得到多个不同的石英c轴组构结果。如果天然变形岩石同时受到多种因素的影响,其石英c轴组构会表现为何种特征?与岩石变形温度、剪切旋向是否仍具有很好的对应性?基于以上问题,本次工作以大别山东缘郯庐断裂带内经历了多期变形、富含流体活动的超糜棱岩为研究对象,在同一岩石薄片中选择不同区域,利用EBSD开展石英c轴组构分析。分析结果表明,选择的超糜棱岩的石英c轴组构点极密分布形态指示岩石变形发生于非共轴变形条件下;剪切指向方面,6个分析区域中区域1表现为左旋剪切指向特征,与薄片中优势剪切指向一致,而除区域4外的其他4个区域显示出与优势剪切指向相反的右旋剪切指向特征;变形温度方面,区域4以柱面滑移为主,显示了高温变形特征,而其余5个区域均以底面滑移为主,指示了低温变形环境。根据本次石英c轴组构特征分析结果,可以得出一些认识:岩石中石英表现为完全的GBM动态重结晶,所指示的温度明显高于大量沿糜棱面理分布的绿泥石所指示的绿片岩相环境,显示流体活动促进了岩石变形;而石英c轴组构指示的变形温度为绿片岩相环境,与绿泥石存在的现象一致,表明糜棱岩化过程中流体活动对石英c轴组构的影响并不明显。在发生过多期变形事件的岩石中,岩石中早期高温变形信息有可能保留下来并记录在石英c轴组构特征中,因而通过石英c轴组构分析有可能获得早期事件的信息;虽然石英c轴组构影响因素众多,但首先开展详细的显微镜下观察,然后有选择地对剪切指向清晰区域开展石英c轴组构分析,仍然能够得到与岩石中优势剪切指向一致的石英c轴组构结果。

大别地区花岗岩体石英c轴组构分析及其意义

通过对大别地区５个不同时代花岗岩体的石英ｃ轴组构分析后得出，石英ｃ轴组构能反映造山带演化过程的某些重要动力学信息，如不同构造阶段（或不同区域）的变形强度、区域作用力方向、变形时的温度范围及岩石变形机制等信息。因此。

石英C轴组构指示北大别造山后伸展期中-下地壳流变形式

造山带中-下地壳韧性流变形式反映深部岩石圈构造活动形式,是造山带深部岩石圈运动学及动力学研究的重要内容。前人对板块俯冲阶段造山带中-下地壳流动开展了较为深入的研究,但对造山后伸展期中-下地壳流变形式及其深部动力学认识不足。本次工作对北大别造山后伸展期中-下地壳岩石开展了详尽的构造观察和石英C轴组构分析,研究造山后伸展期中-下地壳流变形式。本次研究表明,中-下地壳流变带内岩石变形从边界区域的简单剪切变形为主导逐渐转变为在核部区域以纯剪切变形为主。流变带内部岩石变形特征表明北大别中-下地壳流变带的流变形式是介于活动边界条件下的透入性剪切流动和固定边界条件下韧性垮塌流动的过渡形式。这一流变形式可能是深俯冲太平洋板块的绕屈回撤和加厚造山带地壳活化韧性垮塌叠加的结果。

煤田构造中石英C轴组构的成因和意义研究

煤田构造研究中石英组构分析逐渐受到重视,但其成因和意义问题却远未能得以解决。笔者根据赣中武功山两侧煤田滑脱构造的石英C轴组构分析结果,提出石英C轴“似不完整小圆环带”型式的组构主要是在岩层早期总体压缩及稍后的褶皱时的压缩变形过程中形成,是由低压缩应变量条件下晶格的底面滑移所致,环带中心的方位指示构造主压应力方向。此外还根据石英组构进行了运动学分析的初步尝试。

连云山岩体韧性走滑剪切带变形特征及其动力学

晚侏罗世末‒早白垩世早期中国东部岩石圈经历了从挤压到伸展的构造转变,这一过程反映了古太平洋板片活动方式的变化。连云山岩体位于江南造山带中段,发育E-W向和NE-SW向走滑剪切带。E-W向走滑剪切带(F1)弥散地发育于二云母花岗岩中,而NE-SW向走滑剪切带(F2)以应变集中带形式切过黑云母花岗岩和斑状花岗岩岩株,叠加在F1之上。锆石U-Pb定年结果表明,连云山岩体中剪切变形的黑云母二长花岗岩和斑状花岗岩的侵位年龄分别150±2 Ma和138±5 Ma。从F2剪切带斑状花岗岩中心向边缘,石英C轴组构揭示糜棱岩中石英滑移系从柱面<c>到底面,表明从岩体中心向边缘变形温度从500℃降至约300℃。据此可以确定F1变形时间为150 Ma之后,F2变形时间为斑状花岗岩冷却至中心温度约400~500℃时,接近138 Ma。应力分析揭示两条剪切带发育的最大主应力(σ1)为NEE-SWW向,指示早白垩世早期古太平洋板块向扬子板块低角度俯冲方向为NEE-SWW向,深俯冲板片“回绕”时间略晚于138 Ma。

大别山双河片麻状花岗岩岩体石英组构特征及应变分析

对大别山双河片麻状花岗岩岩体中的石英C轴组构、黑云母 (0 0 1 )解理极点和石英颗粒三维应变分别进行系统测量。结果显示 ,双河岩体在侵位和后期演化过程中以挤压变形为特点 ,岩体经过NW—SE向和NE—SW向两次挤压 ,NW—SE向挤压强度较大 ,奠定了岩体基本的构造形态。结合区域应力场特征分析得出 ,双河岩体在早三叠世至早侏罗世应力方位为NW—SE向挤压 ,中侏罗世及后期为NE—SW向挤压 ,应力场发生顺时针变化。

东昆仑造山带东段哈图沟–清水泉–沟里韧性剪切带塑性变形及动力学条件研究

东昆仑造山带东段哈图沟–清水泉–沟里韧性剪切带记录了多个旋回的造山作用,本文通过对韧性剪切带中石英 c轴组构和显微构造特征测试分析,探讨东昆仑造山带东段陆块间俯冲拼合及地壳伸展减薄的形成机制。结果显示,韧性剪切带变形温度介于380~650℃之间,形成环境为中–高绿片岩相到低角闪岩相,剪切带内差异应力值介于173~509 MPa 之间,应变速率介于6.93×10–14~1.43×10–8 s–1之间,主体为10–11~10–10 s–1,显示韧性剪切带变形是快速俯冲作用下的产物,越靠近东昆仑造山带东段东昆中断裂带其变形温度、差异应力值及相应的应变速率值越大,表明东昆仑造山带东段韧性剪切变形中心为东昆中断裂带。利用不同方法所计算出的韧性剪切带运动学涡度值,显示韧性剪切带早期瞬时运动学涡度（0.56~1）对应于东昆仑造山带东段东昆南与东昆仑造山带东段东昆北陆块间俯冲的初始阶段,中后期运动学涡度（0.25~0.91）应当对应于东昆南与东昆北陆块间的俯冲碰撞阶段,最晚期的C′瞬时运动学涡度（0.19~0.51）则对应于后造山的伸展阶段。通过石英c轴组构结合其宏微观构造特征,认为东昆中构造带至少经历了3个期次的构造运动,分别为加里东晚期的逆冲兼左行走滑剪切作用、晚海西–印支期的逆冲兼右行走滑剪切作用和燕山早期及之后的脆韧性–脆性的左行走滑剪切作用。

朱阳关-夏馆断裂带构造变形的温压条件

文章对朱阳关-夏馆(简称朱-夏)断裂带形成时期的变形温压条件进行一系列研究。首先对石英和长石进行动态重结晶分析,得到朱-夏断裂附近的变形温度为300～650℃,带中心温度较高,为500～650℃。越靠近构造带温度越高,往两侧递减,变形环境在绿片岩相到低角闪岩相之间。通过EBSD实验得到石英组构,岩石石英C轴组构分析结果点极密分布于边缘,可推断其变形温度为400～600℃。电子探针数据指示其变形温度为608.6℃,变质压力的上限为5 161bar,变质程度最高可达角闪岩相。研究结果反映出朱阳关-夏馆断裂带是中温-中低压条件下形成的。

磨西断裂变形与运动学特征研究

磨西断裂位于鲜水河活动断裂带的东南侧,北段为松潘-甘孜地槽褶皱系与扬子陆块的分界,南段则伸入扬子地台内部,成为扬子地台西缘拗褶带与康滇地轴的分界,是扬子西缘不同构造单元的控制性断裂构造。通过宏观分析地层分布,磨西断裂北段磨西磨子沟(新近崩塌出露),中段湾东剖面和南段新民腊树岗剖面的构造变形、几何学与运动学特征,收集整理擦痕资料,再结合糜棱岩微观石英C轴组构特征,认为磨西断裂曾经历5次强烈活动:早期为正断性质,西低东高,控制两侧沉积分异(晋宁期);中期为韧性逆冲(印支期),形成糜棱岩;晚期新近纪中新世又一次韧性逆冲,之后又经历了脆性左旋逆冲、脆性左旋逆冲平移两次强烈活动(喜马拉雅期)。

运动学涡度及其测量方法

运动学涡度是从流体力学引入到地质学当中的,主要应用于应变非共轴程度的确定。自然界中的剪切变形通常是纯剪切和简单剪切2个端元复合作用的结果,称为一般剪切,利用运动学涡度(WK)可以定量分析两者间的相对大小。文章介绍了涡度的具体测量方法,即张裂脉中纤维法、旋转残斑法、石英C轴组构与主应变比值的方法、石英C轴组构与斜列颗粒形态的方法等。

东大别罗田地区纵弯式褶皱及其地质意义

野外调查研究发现,东大别罗田片麻岩区广泛发育了轴面倾向SE的纵弯式褶皱,这些褶皱近平行于片麻理。整个罗田地区的片麻理显示它在区域上是一个SE-NW方向上的倒转背斜。三维有限应变分析发现,罗田片麻岩区在核部、翼部的不同位置既有挤压、也有拉伸变形,显示为纵弯式褶皱的成因机制。石英C轴组构显示,罗田片麻岩区主要遭受SE-NW方向上的挤压作用,并在中等温度的中上地壳环境下形成了纵弯褶皱。由片麻理显示的轴面SE倾向的褶皱形成于罗田穹隆形成之后,表明自罗田穹隆开始形成后,罗田地区乃至整个东大别又发生了一次较深层次的挤压作用。这次挤压作用促进了穹隆在早白垩世中晚期的快速隆升。

肥东低角度韧性剪切带内岩石变形特征

肥东低角度韧性剪切带紧邻郯庐断裂带巨大的近直立的左行平移韧性剪切带发育,其岩石变质变形特征具有韧性剪切带的一般特征,即越靠近剪切带内侧,岩石变质变形程度越强,远离韧性剪切带,岩石变质变形强度越弱。低角度韧性剪切带内超糜棱岩变形强烈,变质相可达到角闪岩相,其变质变形程度与直立的郯庐断裂带内超糜棱变质变形程度类似,两者在形成环境和成因类型上统一,具有大陆岩石圈被高角度韧性剪切带切割并沿低角度韧性剪切带逆冲推覆的形成机制。

北大别单元变形岩体构造变形特征研究

大别造山带内出露面积最大的北大别单元侵入有大量的早白垩世花岗岩和基性-超基性岩体。本文通过野外和室内工作并利用石英C组构方法,查明北大别单元变形岩体的几何学和运动学特征,将其与片麻岩的特征对比研究。研究表明北大别单元变形岩体和片麻岩上盘均向NW运动,表明北大别单元发生了大规模的造山后构造变形。两者变形特征相同,表明变形岩体的变形过程发生于混合岩化过程中,本次研究工作也很好的验证了前人的观点。

大别山南缘月山岩体构造变形特征及其地质意义

锆石U Pb年龄表明鄂东月山岩体是一个古老花岗岩经后期重熔并于燕山中期(139Ma)侵入的花岗岩体,角闪石压力计得出侵位深度达24.5km。宏观构造、应变测量和石英C轴组构分析得出,月山岩体在深层侵位过程中受到NW—SE伸展和垂向挤压的区域应力作用。在南大别山分布众多类似岩体,从而表明在燕山中期,由NW—SE向的区域伸展体制控制南大别山的构造发展。

哀牢山-红河剪切带中段多阶段新生代花岗岩脉:同位素年代学及对于剪切应变型式转变时间的约束

哀牢山-红河剪切带是新生代印度板块与欧亚板块碰撞过程中发育的大规模走滑型剪切带,其发育对于碰撞过程中印支地块的南东向逃逸以及藏东南地区构造格局的形成具有重要的贡献。与剪切带演化相关,伴随发育多阶段花岗岩脉就位,它们为限定剪切变形时限、阐明剪切作用属性提供了重要证据。本文在野外观察基础上,应用显微构造和EBSD石英c-轴组构分析查明花岗岩脉的构造特点与应变型式,同时采用锆石LA-ICP-MS测年方法获得岩脉侵位与结晶年龄。年龄分析结果表明,岩脉年龄分别为27.09±0.48Ma、25.17±0.23Ma和25.16±0.50Ma,其中年龄为27.09±0.48Ma的花岗岩脉具有糜棱岩化现象,其变形特征体现为中温变形后叠加低温变形,且剪切变形形式由一般剪切转换为简单剪切;年龄为25.17±0.23Ma的花岗岩脉表现出同剪切晚期构造特征,且具有较低温度简单剪切变形特点;25.16±0.50Ma的切穿糜棱叶理,矿物未见变形,可能代表剪切期后岩脉。结合区域构造,推测剪切方式由纯剪为主的剪切向由单剪为主的剪切转换发生在27Ma和25Ma之间,哀牢山-红河剪切带中段在约25Ma走滑运动结束。

大别山双河同构造花岗岩体显微构造与磁组构研究

双河岩体应变分析结果显示, 主应变面发生明显变形, XZ面应变轴比达1.59～2.18, 付林指数K在0.11～0.82. 磁化率各向异性结果显示, 磁面理主体倾向SE, 与岩体宏观面理一致; 磁线理主体向SE倾伏; 磁化率各向异性度P在1.109～1.639; 形态参数T在0.079～0.534; 应变分析与磁化率各向异性分析均表明岩体受到了强烈的挤压变形. 石英C轴组构以沿b轴的高极密为特点, 显示石英以高温的柱面滑动为主, 这与赋存在岩体中的高压-超高压岩石及围岩的石英C轴组构明显不同. 综合分析表明 , 双河岩体在稍晚于超高压岩石形成的区域挤压背景下侵位, 具有同构造花岗岩变形特点.

大别山核部石鼓尖同构造花岗岩的变形与侵位:对造山带构造体制转换的启示

石鼓尖岩体位于大别山核部天堂寨地区，为片麻理化石英二长岩．岩体磁组构分析显示，磁面理主体倾向SE，倾角较大，85％采样点的倾角介于40°-90°之间，与岩体的片麻理产状一致．岩体磁线理在东南部走向为NWW-SEE向，在岩体中部和北部，磁线理走向皆为NE-SW向．在岩体中部，磁线理向SW倾伏，北部磁线理向NE倾伏，磁线理倾角中等．磁化率各向异性度P值介于1．065～1．532之间；形态参数丁介于0．005-0．694之间；弗林图解（F-L图解）显示髟值均小于1，磁组构分析表明岩体是在SE-NW向挤压应力环境下侵位．石英C轴组构分析表明，岩体受到SE．NW向挤压应力，变形温度在400～500℃之间．显微构造显示岩石具有接近固态的变形组构特征，属同构造岩体变形组构．结合岩体磁组构、显微构造和石英C轴组构，指示石鼓尖岩体侵位冷凝成岩与区域NE向构造为同期，属同构造侵入岩体．石鼓尖岩体U-Pb定年结果表明，岩体锆石U-Pb年龄为（141±2．3）Ma，代表岩体侵位结晶年龄．综合分析认为，石鼓尖岩体侵位冷凝成岩时大别造山带仍然处于挤压环境，造山带由挤压向伸展转换的时间应该在141Ma之后，岩体侵位时大别造山带的构造演化已受控于滨太平洋构造域．而邻近的天堂寨等巨大岩基则是伸展环境的产物．

碧口地块东南缘韧性剪切带构造特征浅析

碧口地块东南缘发育多条倾向不同、呈NEE走向逆冲平行展布的韧性剪切带,地质信息丰富,对碧口地块构造特征解析意义重大。为探讨地块东南缘韧性剪切带的地质构造特征,对剪切带中发育的糜棱岩化绿泥石英片岩、糜棱岩进行了野外观测、显微组构和石英c轴组构分析,估算了剪切带变形温度、差应力、应变速率及运动学涡度。结果显示,韧性剪切带变形温度介于300~500℃之间,形成环境大致为高绿片岩相到低绿片岩相;差应力值大多集中于100~350 MPa,较一般韧性剪切带的差应力值(20~200 MPa)略高;应变速率介于4.12×10^(-21)〜4.33×10^(-14)s^(-1),符合一般韧性剪切带的应变速率。越接近青川断裂,不同韧性剪切带的变形温度、差应力值及应变速率值越大,显示碧口地块东南缘韧性剪切带的剪切中心为青川断裂带。利用石英c轴组构结合斜交面理法及石英c轴组构结合有限应变法所计算的韧性剪切带运动学涡度值绝大多数大于0.75,显示剪切带变形类型主要以简单剪切为主。地块东南缘韧性剪切带呈左行剪切的运动特征,反映了印支期造山作用下华南和华北板块碰撞后华南板块继续顺时针旋转、碧口地块呈楔形与扬子陆块区及秦-祁-昆造山系汇聚碰撞的地质过程。