英国北部湖泊区内Shap地区磁性组构的研究

在Shap花岗岩及热晕圈内,外侧围岩中,利用磁化率各向异性方法测定了50个点共280块岩心标本.花岗岩体内各个岩心标本的磁性组构均显示出不同大小磁铁矿颗粒的优选定向方位.这个组构是在岩浆缓慢上升和随之而发生的冷凝期间形成的.在紧靠Shap花岗岩接触面的变质岩中,磁性组构反映出在与花岗岩接触面近正交方向上存在有弱的轴向缩短.在热变质晕圈内,远离花岗岩的奥陶纪和志留纪岩石具磁性组构扁椭球体,其陡倾的磁性面理走向大致为NE-SW向,平行于区域加里东劈理面.这说明在花岗岩内观测到的磁性组构是与岩浆侵位时间有关的原生产物,而岩浆侵位发生于加里东造山运动的主压作用期后.花岗岩对围岩的影响主要是热变质和仅限于花岗岩体周围很窄范围内的机械变形.     

加利福尼亚Bear山脉断层带中深成岩同构造侵入的证据

在加利福尼亚西变质带的Foothills地体中,Bear山脉断层带(BMFZ)为一复杂的多次变形带,它的活动使Guadalupe火成杂岩(GIC)和Hornitos深成岩的复式镁铁质—长英质花岗岩类在岩浆温度—高角闪岩相温度下发生变形.高温变形的证据包括,在GIC变形岩石中的同变形期重结晶集合体内有斜方辉石、单斜辉石和褐色角闪石产出,在BMFZ内接触变质围岩中董青石—钾长石混合岩的褶皱轴面内有熔融浅色体产出.远离BMFZ,GIC中的复式花岗岩类没有显示出岩浆流动的证据,因此,BMFZ中GIC花岗岩类的变形完全是由于固态流动引起的。这说明,在BMFZ糜棱岩化变形之前GIC就侵入了.在Hornitos深成岩中,复式花岗岩类显示出较弱的固态变形而其中的包体则强烈拉长,表明这是岩浆流动引起的.尽管在很多地区也出现了后来的固相线下的变形.支持Hornitos深成岩中有岩浆流动的证据还包括斜长石板状晶体和柱状角闪石颗粒具有空间取向,以及拉长状斜长石颗粒重结晶集合体的双晶具优选定向性.远离BMFZ,区域变质程度较低,表明高温变形与变质的热来自侵入体. U/Pb锆石年龄与GIC和Hornitos深成岩的侵位以及BMFZ中的变形是一致的,约为150Ma.变形花岗岩类叶理中角闪石的~(40)Ar/~(39)Ar年龄以及接触晕岩石叶理中黑云母年龄均表明,BMFZ中的深成岩和围岩仍保留了足以使角闪岩达到高绿片岩相的热条件.这种热条件在深成岩侵位后还可持续5～15Ma.     

根据岩浆弧内各种作用速率推断深成岩体侵位和围岩变形的时限和性质

岩浆弧建造和大多数深成岩体侵位主要发生在构造活动区.因此,要想了解岩浆弧及相伴的深成岩体-围岩系统的发展演化历史,关键是估算构造和岩浆作用速率.对地壳浅部到中等深度岩浆弧的各种作用持续时间和平均速率的最佳估算结果如下:(1)岩浆晶体生长速率为10~(-4)cm/a;(2)变质变斑晶的生长速率在10~(-5)～10~(-2)cm/a之间;(3)岩浆长期补给率10~(-1)km~3/a,短期补给率350km~3/a;(4)铁镁质深成岩体底辟上升速率1～3m/a;(5)深成岩体冷却到围岩的温度需10~5～10~6a;(6)深成岩体在短期内最终结晶需要完全冷却;(7)断层位移速率3cm/a;(8)在断裂带内产生劈理需小于10~6a的时间、10~(-13)s~(-1)或更高的应变速率;(9)产生区域劈理需要10~6a、10~(-14)s~(-1)的应变速率.从这些速率看出,出现在岩浆弧内的各种作用进行的相对较快:深成岩体侵位、劈理发育等仅用了几万年到几百万年的时间.然而,地壳浅部深成岩体的上升和结晶速率一般小于断裂大位移或普遍发育劈理所需的速率.在地壳深部或在经历了快速应变的带内,各种作用的时间间隔相接近.因此,侵位于经历过快速应变的地区或较深地壳层次的深成岩体与侵位于地壳浅层次或经历过缓慢应变地区的深成岩体相比,虽然在其它方面具有类似的特征,但构造型式则完全不同.对比这些资料发现,如果不考虑快速应变率或复杂变形机制,围岩交形速率是深成岩体侵位期间其它构造作用速率的控制因素.我们赞同岩浆在10~5～10~6a内缓慢迁移的侵位机制,但需要进一步考虑.最后,我们证明了深成岩体-围岩系的构造和其它特征与包含的各种作用速率有关,而这些速率对我们和他人共同提出的定时性准则影响很小或不影响.     

再考查深成岩体侵位作用

以前有关深成岩体的侵位研究都试图解释岩体侵位空间如何形成。事实上,幔源岩浆侵位期间在地壳中“制造空间”的途径不外乎:(1)莫霍面降低;(2)地球表面外移。其它的“岩体侵位机制”均是不增加地壳体积的物质迁移作用(MTPs)。得到广泛引用的“同心带状气球膨胀岩体”侵位时的MTPs是岩体附近围岩的韧性流动。这类深成岩体附近可能形成的构造和总应变与岩体的三维形态、接触变质带的宽度以及岩体是否为刺穿底辟有关。对于非刺穿底辟,还与岩体运移区半径有关。我们重新考查了几个这样的岩体,并计算了韧性流动引起的物质迁移总量。围岩流动需要的物质迁移总量没有大于40％的情况,多数为15％～35％。围绕这些岩体的接触带很窄,应变亦很低,反映这些深成岩体主要是一些具有较窄(0.1—0.4个岩体半径)的整合或不整合接触带的岩体。天然岩体接触带中的应变与底辟力学模型中的应变相比,至少小一个数量级。我们认为,球形体底辟上升模型与同心带状岩体之间的相似是表面上的,因为模型太简单了。事实上岩浆的上升和侵位需要多重近场和远场MTPs。MTPs将随深度、与岩浆之间的距离及时间等显示梯度变化。近场MTPs速率必定是快速的,而远场速率可能接近于造山作用的长期平均速率。     

瑞典东南部眼球状片麻岩与造山期后花岗岩之间的可能关系

瑞典东南部造山期后花岗岩体的东侧有眼球状片麻岩产出,它们一般与围岩协调一致地褶皱,但在几个地段,似乎转变为横切(围岩)的造山期后花岗岩.Finspang地区的眼球状片麻岩反映出该区可能是造山期后花岗岩的顶盖或向下变尖的倒钩构造,这种构造与Ramberg(1967)的离心模型实验中的一种相类似.几个要素表明,这类花岗岩是以凝结岩浆的形式侵位的,假想的演变模型与气球构造模式具有某些共同的特性(Ramsay,1981),然而,把它理解为由于岩浆扩张,使其外壳环绕成一个简单的气球状构造,不如认为是由于岩浆膨胀使其顶盖发生变形,造成向下变尖,形成一个弯曲的倒钩构造更为合理.如果假设的这种关系能够成立,那么就可以认为,在瑞典东南部发生的广泛的变质作用和变形作用,是由于Sm?land花岗岩侵入的边界影响造成的.     

用侵入体年龄确定区域变形的时代——通常所用标志中的问题

通过对加利福尼亚中内华达山脉富特希尔斯(Foothills)岩带内的构造前侵入体的研究,结合对同构造和构造后岩体研究成果的评述,表明不能用单一标志来确定岩体侵位与区域变形的相对时间先后。通常所用的标志是,岩体是否发生了变形,是否切割区域构造,是否伴生有在区域构造之后形成的变斑晶。然而,所有的三类侵入体都可能:(1)变形或未变形;(2)有切割围岩构造的接触带;(3)其接触变质带中有显示不同时间关系的变斑晶。由于这些标志意义不甚明确,因而特别需要仔细研究整个岩体及围岩中的构造,尤其要注意岩体接触带与区域构造呈高角度相交的区域。从这种意义上说,变斑晶-劈理关系是一个重要的工具,但应用时也须谨慎行事。     

阿伯丁花岗岩同位素年龄及构造年龄

新的独居石U-Pb同位素数据表明,阿伯丁的"S"型花岗岩的侵位年龄为470±1Ma、该花岗岩体是在格拉姆期(加里东早期)造山运动晚期、于围岩达拉德组(Dalradian)角闪岩相变质高峰之后侵位的.从相关的脉状杂岩的野外关系来看,上述同位索年龄值也确定了达拉德超群(Daradian Supergroup)的局部D3变形发育的年代.以前发表的同位素年龄数据表明,这一花岗岩体主要起源于变质沉积物的熔融,而这些变质沉积物的最小地壳停留时间大约为1.2-1.8Ga.具有类似同位素特征的岩石形成了花岗岩体的混合岩化的围岩外壳,因此我们推测,岩体侵位深度(17～20km)之下不远的岩石具有广泛的同期熔融作用.     

巴西东北部伯南布哥州的新法曾达和伯南布哥剪切带花岗岩的岩浆侵位、剪切带的成核作用及演化

新法曾达和塞拉达岩基以及托里塔马侵入体在巴西东北博尔博雷马省的东部形成了一个巨大的花岗岩地块。NE—SW走向的新法曾达左旋平移剪切带(FNSZ)切割了3个花岗岩体之间的接触带,3个岩体的内部及靠近它们附近的岩石发生了变形。塞拉达Japeganga的南边是右旋东西向的东伯南布哥剪切带(EPESZ)。新法曾达的塞拉达Japeganga杂岩向上长英质单元组分逐渐增多,杂岩的内部构造反映了岩浆房中垂向上呈展状的原始岩层。局部强烈不协调的接触关系,围岩中普遍缺失与剪切有关的变形,以及在远离FNSZ和EPESZ处侵入体的内部岩浆组构不受剪切带控制,这些特征表明岩浆侵位先于剪切带的活动。但是,岩浆的结晶与剪切带的活动同时,这可以从在靠近剪切带处岩浆叶理发生旋转以及岩浆逐渐过渡到固态变形组构中看出来。在侵入体结晶期间或之后,剪切带控制了后续岩浆囊的上升和侵位,然后在FNSZ和EPESZ中形成了岩脉群。岩脉中的镁铁质岩脉占主导,表明在剪切带的活动期间,剪切带向下延伸到了上地幔。以前的观点认为,断层带控制着侵入体的上升和就位方式。但是,本文报道了一个用于解释花岗岩与走滑断层普遍共生的新观点。博尔博雷马省的几个陆内剪切带的成核作用是由于与先存岩浆房伴生的热异常的结果。不完全结晶的岩浆体造成了地壳流变的明显不均一性,这可能引发了应变局部化和剪切带的成核作用。     

Guerande花岗岩体内的磁化率各向异性与岩体构造

为了绘制Brittany南部(法国西部)的Guerande 浅色花岗岩同构造期岩浆构造图,采用了以下的综合方法:一方面,进行广泛的野外调查工作和室内镜下观察;另一方面,开展详细的磁性组构调查。通过前一项研究,得出岩浆流面的走向一般为ENE—WSW,向北缓倾;而岩浆流动方向为NNE,倾角中等。并由此推断该岩体为一个根基不深的叶片状体。由磁化率各向异性所确定的磁性组构主要与赤铁矿—钛铁矿晶粒有关,而它们的平均岩石磁化率约为3.10~(-6)克/奥斯特。磁性条带(Kmax)与岩浆流动方向非常吻合,而磁性层(Kmax—Kint面)与岩浆流面的吻合性较差。磁化率各向异性的定量分析使我们有可能把数据分成两个区域:一个呈面线状椭球体,与主要呈粘性流动的花岗岩体的中心部分相当;另一个压扁域与北部边缘区有关,在那里出现初始阶段的正片麻岩化,即固态条件下的某种变形。与传统构造方法的这种有效对比。将鼓舞我们在岩石的显微构造状况已经十分清楚的情况下,可以把磁化率各向异性方法作为花岗岩岩体构造填图的较为常规的方法加以使用。     

碎斑状阿尔卑斯型橄榄岩中的斜组构:一种用于上地幔流变的剪切方向标志

对意大利西北部Voltri地块中超铁镁质的阿尔卑斯型橄榄岩详细构造研究,揭示出碎斑状构造岩中存在斜组构.这种构造岩的主面理,由具有未变形结构的粒状尖晶石二辉橄榄岩中公里级剪切带内高温流变作用引起的辉石拉长和尖晶石定向排列而构成.这种构造岩中的斜组构以与构造面理夹角达40°的拉长橄榄石和显著的颗粒边界线状排列为特征.此外,膝折型亚颗粒边界常常与(100)面平行,并显示出与构造面理呈大角度相交的优选方位.在具有这种斜向颗粒形态组构的构造岩中,橄榄石的晶格优选方位型式表现为[100]和[001]的双峰态分布.推测斜组构和双峰态方位分布起因于伴有不利取向颗粒消减,变形颗粒边界迁移的高角度膝折式颗粒边界的发育.据斜组构确定的剪切方向与据晶格优选方位、不对称辉石碎斑系以及出现显微构造的剪切带填图尺度几何学确定的剪切方向一致.因此,这些斜组构是上地幔剪切带中高温流变作用的可靠的运动学标志.     

花岗岩侵位及其相关构造的述评

花岗质岩浆是在重力和水平构造活动的综合作用下侵位于上部地壳的。自然界侵入体具有与其上升和侵位的动力学历史密切相联的各种构造型式。为了系统解释所包含的侵位机制,就必须将自然界的构造型式与实验和数值模型进行对比。根据对自然界的、实验的、数值模型和理论方面的研究,我们得到了有关地壳内花岗质岩浆上升和最终定位问题的重要结论。本文将评述有关文献曾提到过的主要侵位机制,即穹窿作用、底辟作用、气球膨胀作用、岩浆顶蚀作用、破火山口陷落和岩脉扩展作用。岩脉扩展是岩浆从地壳深部和上地幔向上迁移的最有效的作用。根据现代岩脉扩展理论,在地壳深部也能发育使岩脉扩展和岩浆上升的张性断裂。在造山区,如果在岩浆侵位期间有区域变形作用同时活动,岩浆将通过狭窄的通道或容脉裂隙到达上部地壳,并呈不整合的上地壳深成岩体或气球膨胀深成体的形式聚积于最终的储存库内。     

碎裂变形引起的角闪石中的核幔构造

普遍认为矿物颗粒中的核幔构造是在晶质塑性变形期间形成的.对怀俄明东南部Cheyenne带角闪岩中核幔构造的光学、扫描电镜和透射电镜的研究表明,类亚颗粒(本文称之为亚颗粒)是碎裂变形作用而不是晶质塑性变形作用的结果.支持碎裂变形作用的光学和扫描电镜证据有:(1)亚颗粒的外形是棱角状的,边界普遍平行于(100)劈理;(2)亚颗粒粒度变化大;(3)被镁角闪石次生加大的阳起角闪石内核的角闪石亚颗粒具有成分分带现象;(4)碎斑核中见到的一些波状消光是沿劈理面的滑移造成的.现在未查明角闪石颗粒中的位错是碎裂变形之前形成的(加工硬化),还是裂隙扩展中形成的.这些研究的意义是,至少在某些情况下,一些矿物的核幔构造形成于碎裂变形期间,而不是形成于恢复和重结晶作用期间.因此,光学显微镜下的核幔构造不是晶质塑性变形机制的标志性证据.     

深成岩体膨胀和非共轴构造变形之间干涉作用的三维计算机模拟及野外意义

深成岩体侵位使造山带内构造复杂化的原因是由于区域构造应变场和局部岩体膨胀应变场之间相互干涉控制构造的几何形态。关于这类构造的产生仍存在许多疑问,如,(1)与岩体有关的应变在多大范围内促使这些构造形成?(2)构造的三维几何形态如何?(3)构造几何形态如何随递进变形而交化?本文介绍了在非共轴构造环境中膨胀岩体周围构造在三度空间上的位置、样式及运动学演化的计算机模拟。模拟产生四个参数的图象:应变椭球体形态和量级、面理和矿物拉伸线理的方位。凹透镜状高应变区出现在岩体的两侧,而呈椭球体状的低应变区在岩体两端。面理、拉伸线理和压缩区在岩体周围构成不规则的三维环。较高的构造应变率促使该环向岩体方向迁移,而较高的岩体膨胀应变和应变率则使环向远离岩体方向迁移,但环的迁移率较之构造变形率或岩体膨胀率要缓慢得多。虽然天然应变场分析总是结合放射性年龄测定、构造和显微构造分析及应变测量进行的,但模拟应变图象还是可以为野外研究工作提供实际指导。特别是这些模拟图象可用于判断:(1)环绕岩体的构造的成因、几何形态和演化;(2)韧性剪切带的方位和三维运动方向;(3)造山带内与岩体有关的应变分布到围岩变形。     

沿剪切带拉张侵位的Mortagne花岗岩深成体——构造的和重力证据及区域意义

通过对华力西期花岗岩构造的系统测量、相关显微构造的观测及详细的重力研究,对于华力西期Mortagne花岗岩侵入体的侵位机制、运动学及三维几何形状进行了解释。本文提出岩浆充填于NW-SE向左旋剪切带转折部位产生的拉分构造中。与侵位作用无关的第二期右旋剪切作用形成了花岗岩体边缘构造。联系Mortagne深成体的侵入时代(313±15Ma),对已证明为法国西部华力西期的相继发生的运动方式相反的两次剪切运动进行了讨论。     

深成岩体膨胀与共轴构造变形之间相互干涉作用的三维计算机模拟及其野外应用

与深成岩体有关的和与构造有关的应变场的相互作用,基本上控制了造山带的地质构造。不过,人们对这种构造的几何形态和演化却知之甚少。例如:(1)区域构造共轴变形时,这种构造的几何形态如何?(2)构造的几何形态又是如何随递进变形而变化的?对诸如此类的问题,本文进行了应变形态、应变量级的三维计算机模拟,演示了由深成岩体膨胀和均匀共轴构造变形产生的面理、线理图象。该模拟指出,深成岩体膨胀和区域单轴缩短作用相互作用所产生的应变图象,与区域单轴扩张或区域共轴变形产生的应变图象不同。例如,区域缩短作用在岩体周围产生油炸面圈状收缩环,区域扩张则在岩体周围产生苹果状的压扁区;缩短作用只产生一个围绕岩体的连续的油炸面圈状低应变区,扩张作用则在岩体两端产生两个独立的椭球状低应变区。另外,区域缩短作用产生有二维三角形切面的面理环,线理则呈同心状围绕最大缩短轴分布,区域扩张作用则在岩体两端产生两个独立的面理锥、线理锥。所有这些构造元素和应变元素都因岩体膨胀率增大移离岩体,因构造变形率增大移向岩体。尽管对岩体周围构造的研究通常都需要结合显微构造测量、辐向测量和野外测量,该模拟得到的构造模式图还是可以用来估计:(1)岩体周围构造的几何形态及其起源和演化特征;(2)变斑晶内包裹体痕迹的形成机理;(3)与岩体相关的应变对围岩内测得的应变的影响;(4)区域运动系统的类型及其定向。     

攀西地区红格钒钛磁铁矿床成因探讨

关于攀西地区红格钒钛磁铁矿床的研究工作,文献较多,但关于区内岩浆演化及成矿作用的认识仍存在一定争议。笔者通过对该矿床地质特征地质调查,结合前人文献调研,对其含矿岩体、控矿构造以及围岩对成矿的影响方进行面分析,进一步探讨矿床成因,厘定矿床类型。     

西班牙加利西亚华力西造山带中逆冲断层、伸展断层与花岗岩侵位之间的构造关系

Hombreiro深成岩体位于西班牙华力西构造带北部,是同构造期侵位的花岗岩.我们从岩体内获得了新的构造和岩组资料.该深成岩体表现出两期塑性变形特征:第一期变形与Mondonedo推覆体运动有关,其剪切方向为顶部向东;第二期变形与比韦罗断层(Vivero)有关,为顶部向西的伸展剪切.这两期变形均形成于高温条件下,接近于花岗岩的固相线温度,表现出石英[c]轴滑移组构特征.由此证明,伸展断层是在Mondonedo推覆体逆冲之后不久即开始活动的,因为Hombreiro花岗岩在逆冲作用期间侵位.我们认为比韦罗断层的形成位置是由一组花岗岩体侵位引起的地壳不稳定性控制的,并对这条断层的下盘地块进行了详细研究.     

Montmarault花岗岩的磁性组构分析

在Montmarault花岗岩体东部分支上进行了磁性组构研究.磁性面理(与围岩中的磁性面理一致)和磁性线理的代表性倾向在岩体东部(二长花岗岩)向SE,在岩体西部(花岗闪长岩)向NWW,暗示着存在一个轴向SW倾的背形构造,该SW方向与某些点上的磁性线理相一致.     

缅甸翡翠原生矿床成因研究（上）

关于翡翠矿床成因,国内外学者有着不同的论证,主要观点有: 1.区域变质作用:E·P罗弗(1955)认为是区域高压变质时原生钠长石分解为翡翠和石英。 2.岩浆成因:M·拉克鲁瓦(1976)等认为,翡翠是高压条件下侵入到超基性岩中的残余花岗岩浆脱硅产物。     

岩浆活动是否影响低角度正断层作用

人们很早就认识到,美国科迪勒拉西部经历强烈伸展作用的地体普遍发生了同伸展期岩浆作用。岩浆侵位对围岩的局部应力场能产生重要影响。由于断层上盘的重量造成低角度断层上正应力增大,使这类断层运动越来越难以发生;但是主应力方位偏离垂直和水平方位时,将易于形成低角度断层面。作者认为,当中地壳岩浆膨胀速率大于区域伸展速率时,地壳内的水平应力将会增加,并使主应力的大小和方位发生变化。均衡力与持续的岩浆活动的共同作用,可以形成科迪勒拉西部变质核杂岩内常呈背形或穹窿的拆离面。随着正断层作用的进行,岩浆的热软化作用使中地壳均衡效应趋于活跃。