显微构造分析应用

有关变形显微构造

分析问题1）变形（机械）双晶1变形温度与压力计问题具有代表性的几种机械双晶形态特征变形双晶与温度变化TemperaturegaugesTwinsincalciteGeometryofdeformedgrainsChangingdeformationmechanismsPasschier&Trouw

（1996）[20]也指出，400℃以下长石呈现为显微破裂，在400-500℃时长石变形主要表现为塑性拉长、波状消光及形成亚颗粒和核-幔构造，而在500℃以上则长石的动态重结晶占优势。2）长石-石英流变学表现长石-石英温度计石英的塑性变形出现在280-300℃，首先表现为低温GBM型（或BLG型）动态重结晶，高于400℃时开始出现SR型重结晶，从而出现GBM与SR型动态重结晶石英共存的现象，其温度范围为400-700℃。长石-石英温度计样品号岩石类型矿物组合长石变形行为石英动态重结晶机制温度估计No1糜棱岩P:Qz+Feld+MusM:Qz+Mus+Chl+Bi显微破裂+塑性拉长SR+GBM400-450℃No2糜棱岩P:Qz+Feld+MusM:Qz+Mus+Chl+Bi显微破裂+塑性拉长SR+GBM400-450℃No3糜棱岩P:Qz+Feld+MusM:Qz+Mus+Chl+Bi+Ab显微破裂+塑性拉长SR+GBM400-450℃No4糜棱岩P:Qz+Feld+MusM:Qz+Mus+Chl+Bi显微破裂+塑性拉长SR+GBM400-450℃No5糜棱岩P:Qz+Feld+MusM:Qz+Mus+Chl+Bi+Ab显微破裂+塑性拉长SR+GBM400-450℃T15-5初糜棱岩P:Feld+Qz+MusM:Qz+Mus+Chl显微破裂+塑性拉长SR+GBM400-450℃T28-4糜棱岩P:Feld+Qz+MusM:Qz+Mus+Bi+Chl显微破裂+塑性拉长SR400-450℃T28-12初糜棱岩P:Feld+Qz+MusM:Feld+Qz+Mus+Bi部分动态重结晶SR+GBM450-500℃T28-13糜棱岩P:Feld+Qz+MusM:Feld+Qz+Mus+Bi部分动态重结晶SR+GBM450-500℃QS27-3糜棱岩P:Qz+Feld+MusM:Qz+Mus+Chl显微破裂+塑性拉长SR400℃±QS27-5糜棱岩P:Qz+Feld+MusM:Qz+Mus+Chl显微破裂+塑性拉长SR400℃±QS27-8糜棱岩P:Qz+Feld+MusM:Qz+Mus+Chl显微破裂+塑性拉长SR400℃±3）变形纹矿物晶体内平直的或是成长透镜状的薄层纹，厚约0.1~2mm。其折射率和双折射率与主晶不同，消光位与主晶稍有偏差。其成因是位错滑移产生的。

Carter(1971)年将石英中变形纹与C轴之间的夹角大小分为四类：（1）底面变形纹，变形纹面法线与C轴之间的夹角为0~5°；（2）次底面Ⅱ变形纹，变形纹面法线与C轴之间的夹角为6°~15°。（3）次底面Ⅰ变形纹，变形纹面法线与C轴之间的夹角为16°~30°。（4）柱面变形纹，变形纹面法线与C轴之间的夹角为81°~90°。石英变形纹出现的方位及频度分布底面变形纹次底面Ⅱ变形纹次底面Ⅰ变形纹柱面变形纹石英变形纹出现的方位在温度-压力坐标上的分布4）石英光轴组构图确定滑移系和形成的温压环境2动力学分析问题1主应力方位：1）利用石英变形纹确定主应力方位

a锐角法

2）利用双晶纹确定主应力方位如方解石的双晶纹与应力方位有一定的关系，e双晶纹滑移最有利的应力方位是压缩轴C和拉伸轴T都在双晶纹和光轴组成的平面内，与e双晶面成45°角。因为方解石光轴与e双晶面法线为26°角，压缩轴C与光轴之间的夹角为71°，压缩轴C和拉伸轴T之间夹角为90°。2）利用云母扭折带确定主应力方位因为扭折带边界的极点方位与与主应力方位近似。位错密度法2差应力值大小亚晶粒法动态重结晶新颗粒PrerequisiteSteadystatemeansthatstrainratedoesnotchangeinanincrementofstrainif,T,andPdonotchange(Porier,1985).Steady-stateappearsatmediumtolargedeformation.3、应变分析定量计算岩石变形后应变量的大小，以及由此进一步计算剪切带的体积变化和位移量，是显微构造研究的重要内容之一。1.Flinn图解，主要用来表示无体积变化的平面应变。Flinn参数k=(a-1)/(b-1)其中a=(1+e1)/(1+e2),b=(1+e2)/(1+e3).a,b≧1,而(1+e1)=x,(1+e2)=y,(1+e3)=z，分别代表应变椭球体的长轴，中间轴和短轴。(1).k=0时,x=y,应变椭球体的形态为单轴旋转的扁球体.纯压扁变形(2).0<k<1时,应变椭球体为扁球体,应变为压扁型.(3).k=1时,a=b,即x/y=y/z,代表平面应变.(4).1<k<∞时,应变椭球体为长椭球体,应变为伸展型(5).k=∞时,应变椭球体的中间轴与短轴相等,为单轴旋转长椭球体.纯拉伸变形.(1+e1)=x(1+e2)=y(1+e3)=zFlinn图解2.应变量计算(1)利用有限应变的测量的主应变计算剪切应变.(2)利用剪切带内面理与剪切带边界之间的夹角计算4Shearsenseindicators4Shearindicators4Shearindicators云母鱼云母鱼4Shearindicators4Shearindicators4Shearindicators4Shearindicators5组构分析的基本方法1.坐标系统岩组图一般采用a、b、c或x、y、z坐标系统。a、b、c（x、y、z）三个轴相互垂直，ab(xy)面代表岩石的滑移面，其中a(x)指示物质的运动方向及最大延伸方向，c(z)轴垂直ab面，b轴常为旋转轴或几组面的交线。c(a)(c)(b)2.光轴方位测量方法X光组构测量，运用光技术测定岩石矿物分布各向异性。矿物晶体结构有许多晶格网面，每种矿物的每个晶格网面对于射线都有特定的衍射现象。费氏旋转台，测定光轴和各种组构的空间方位。测定组构数据投影在吴氏网上，然后在等面积网上画出等积密，或者用计算机制图。五轴费氏台岩组图的基本型式

1.点极密：组构要素的投影点聚集在一个小区域中，形成一个单独的点极密部。方向资料趋向平行于一条直线。2.大圆环带：组构要素投影点沿投影网的大圆分布，构成大圆环带。方位资料趋向与位于大圆所确定的平面内。3.小圆环带：组构要素沿小圆分布。方位资料趋向于位于由该小圆所确定的圆锥内。4.交叉环带：是由两个环带交叉而形成的优选方位形式。1.点极密多环绕c轴和b轴,这是在低温及较快速应变速率,由单轴压缩产生的结果.此外,动态重结晶作用也可以产生同样的优选方位形式,Price(1985)的研究认为点极密的形成主要与底面滑移有关.点极密ac2.小圆环带：投影点呈小圆环带分布。根据Tullis(1973)对石英的轴向压缩实验表明在较高温(>700℃)及较慢的应变速率的条件下，石英光轴绕压缩轴形成一个小圆环带，随着温度升高或应变速率的减慢，环带的半开角持续增大，直至45°为止。小圆环带可以确定主压应力方向和应变强度。 4.大圆环带：投影点构成大圆环带，多为ac环带，环带轴为b轴，该环带是由绕b轴旋转运动而形成的，形成于共轴拉伸或平面应变条件下。 5.交叉环带，分为两种：Ⅰ型交叉环带是由绕c轴的小圆环带与过b轴的环带相连而形成的交叉环带。Ⅱ型交叉环带由交于b轴的两个环带相连而形成的交叉环带。一般认为，交叉环带多在平面应变的条件下出现，在糜棱岩中常见。Ⅰ型交叉环带Ⅱ型交叉环带岩组对称对称是指物体相等部分有规律的重复，这种性质称为对称。组构图反映天然岩石变形的动力学和运动学特征，也具有对称特征。球对称、轴对称、斜方对称、单斜对称和三斜对称。1.球对称：可参考一圆球体的对称，通过球心的任一面都是对称面，任一轴都是对称轴，具有无数对称面和无数对称轴。这种组构反映了的是随意性和无方向性，是非构造岩。2.轴对称：该种对称可参考一圆柱体、旋椭球体的对称，过圆柱体底面圆心的一条直线为无限次对称轴，过该轴有无限次对称面，垂直对称轴只有一个对称面。轴对称运动有异极和同极之分，如果运动发生在运动方向上一个指向上，则该轴运动是异极性运动（又称为极性运动），反之称为同极运动。如静水中质点沉积、溶液中结晶沉淀，盐丘侵入，岩株时岩浆上侵运动，都是异极运动。变形过程中把球体压扁和拉长，在此变形过程中发生的运动为同极运动。轴