云南高黎贡山典型斜长角闪岩地震波速、各向异性及其晶格优选定向的研究 被引量：3

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作者 嵇少丞 道林克祯 +3 位作者 邵同宾 赵卫华 近藤洋裕 王红才 《地质论评》 CAS CSCD 北大核心 2013年第4期769-780,共12页

斜长角闪岩和角闪岩相变质岩石是大陆中—下地壳、岛弧深部地壳以及俯冲大洋地壳中最重要的组成岩石之一,查明目前地壳中斜长角闪岩的体积含量、空间分布及其应变状态对于深入研究大陆地壳的形成与演化过程极其重要。笔者等实验测量了... 斜长角闪岩和角闪岩相变质岩石是大陆中—下地壳、岛弧深部地壳以及俯冲大洋地壳中最重要的组成岩石之一,查明目前地壳中斜长角闪岩的体积含量、空间分布及其应变状态对于深入研究大陆地壳的形成与演化过程极其重要。笔者等实验测量了云南高黎贡韧性剪切带典型变形斜长角闪岩7个关键性方向上的地震(P和S波)波速随静水围压(0～600MPa)的变化规律,并利用电子背散射衍射(EBSD)技术测定了主要造岩矿物角闪石、斜长石和石英的晶格优选方位,查清斜长角闪岩中地震波速各向异性与剪切波分裂的成因,确定斜长角闪岩中有限应变椭球与波速椭球的对应关系,为今后利用原地地震波速的各向异性调查地壳深部区域构造应变场提供必要的实验和理论基础。 展开更多

关键词 斜长角闪岩 地震波速 各向异性 晶格优选定向 有限应变 高黎贡山

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橄榄石的晶格优选定向、含水量与地震波各向异性：对大陆俯冲带变形环境的约束 被引量：7

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作者 王勤 嵇少丞 许志琴 《岩石学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2007年第12期3065-3077,共13页

橄榄石在不同热动力学条件下形成的晶格优选定向是认识上地幔塑性变形与地震波各向异性的基础。本文通过总结橄榄石的晶格优选定向、含水量与地震波各向异性的研究进展,探讨大陆俯冲带的变形环境。绝大部分天然变形橄榄岩中的橄榄石都... 橄榄石在不同热动力学条件下形成的晶格优选定向是认识上地幔塑性变形与地震波各向异性的基础。本文通过总结橄榄石的晶格优选定向、含水量与地震波各向异性的研究进展,探讨大陆俯冲带的变形环境。绝大部分天然变形橄榄岩中的橄榄石都发育了[100](010)组构:[100]轴近平行于线理,(010)面平行或近平行于面理,使橄榄岩的最快P波速度近平行于线理,最大S波分裂平行面理并垂直线理。但来自超高压变质带的石榴石橄榄岩可发育[001](100)组构,使橄榄岩的最快P波速度和最小S波分裂方向垂直面理。近年来的变形实验与理论计算表明:超高压和低温是橄榄石组构从[100](010)向[001](100)转变的关键因素,而水对橄榄石流变行为的影响还有待进一步研究。对170个天然橄榄石结构水含量的统计结果表明:橄榄石含水量变化很大(0～170×10^(-6)H_2O),玄武岩中橄榄岩包体的橄榄石比较贫水,而所有富水橄榄石均来自克拉通金伯利岩中的石榴石橄榄岩。因此,除了水在上地幔的不均匀分布,橄榄岩折返过程中氢的扩散会强烈影响橄榄石的含水量。苏鲁芝麻房橄榄岩提供了以超高压、低温、贫流体为特征的大陆俯冲带中[001](100)橄榄石组构的实例。在俯冲的大陆板片中,橄榄石组构在120～220 km从[100](010)向[001](100)的转变可导致地震波各向异性突然降低,而且最快P波速度垂直于俯冲方向。 展开更多

关键词 橄榄石 晶格优选定向 地震波各向异性 结构水 苏鲁 大陆俯冲带

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榴辉岩组构运动学与大陆深俯冲——中国大陆科学钻探主孔榴辉岩的EBSD研究 被引量：15

3

作者 许志琴 王勤 +2 位作者 陈方远 梁凤华 唐哲民 《岩石学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2006年第7期1799-1809,共11页

中国大陆科学钻探主孔位于苏鲁超高压带南部的东海县毛北榴辉岩体之上。主孔0～600米深度的榴辉岩的塑性变形以具中等倾角的东倾面理,近南北向的水平拉伸线理、“A”型剪切褶皱和一系列平行面理的微型韧性剪切带为特征。使用电子背散射(... 中国大陆科学钻探主孔位于苏鲁超高压带南部的东海县毛北榴辉岩体之上。主孔0～600米深度的榴辉岩的塑性变形以具中等倾角的东倾面理,近南北向的水平拉伸线理、“A”型剪切褶皱和一系列平行面理的微型韧性剪切带为特征。使用电子背散射(EBSD)技术测量的主孔7个榴辉岩样品的石榴石和绿辉石的晶格优选定向(LPO)表明:石榴石基本上无序排列,而绿辉石表现出强烈的LPO。绿辉石的[001]轴近平行于拉伸线理方向,(010)面的法线和[100]轴垂直面理分布,{110}的法线形成垂直面理的环带,反映绿辉石的位错蠕变由[001](100)和1／2<110>滑移系控制,其不对称的LPO指示了由北向南的剪切指向。根据单斜辉石的高温实验结果,毛北榴辉岩经历了800-900℃的超高压变质作用。通过构造重塑,揭示毛北榴辉岩体为剪切流变褶皱,形成于扬子板块深俯冲时的超高压变质过程。因此榴辉岩中保留的早期岩石组构特征可以为板块的深俯冲运动学和俯冲极性提供重要信息。 展开更多

关键词 榴辉岩 晶格优选定向 电子背散射 运动学 苏鲁 大陆俯冲

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中下地壳岩石弹性波各向异性的影响因素 被引量：9

4

作者 张国苓 杨晓松 +1 位作者 陈建业 闫小兵 《地震地质》 EI CSCD 北大核心 2010年第2期327-337,共11页

地壳岩石成分及其构造的复杂性使得地壳弹性波各向异性的影响因素比较复杂。在地壳浅部,裂隙广泛发育,它们的定向排列对岩石各向异性起到了很重要的作用。在地壳深部,裂隙基本闭合,岩石的各向异性主要是由矿物晶格优选方位(LPO)和形态... 地壳岩石成分及其构造的复杂性使得地壳弹性波各向异性的影响因素比较复杂。在地壳浅部,裂隙广泛发育,它们的定向排列对岩石各向异性起到了很重要的作用。在地壳深部,裂隙基本闭合,岩石的各向异性主要是由矿物晶格优选方位(LPO)和形态优选方位(SPO)决定的。云母和(或)角闪石含量较高且定向排列的地壳岩石通常具有较高的各向异性。熔体的定向排列(MPO)可以显著地加强地壳各向异性。 展开更多

关键词 地壳 各向异性 裂隙定向排列 晶格优选方位 形态优选方位 熔体定向排列

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青藏高原北部异常SKS分裂成因的初步探讨——被熔体强化的岩石圈各向异性 被引量：15

5

作者 杨晓松 金振民 +2 位作者 马瑾 E. Huenges F. Schilling 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2002年第6期821-831,共11页

当人们试图解释青藏高原异常的剪切波分裂成因时 ,以下的问题让人们感到困惑 :( 1 )为什么异常大的SKS分裂延时 ( 1 .91— 2 .4s)出现在青藏高原北部Sn波缺失区 ;( 2 )为什么分裂延时突变 ( 1 .47s和 1 .0 9s)出现在Sn波缺失区的边缘 ;(... 当人们试图解释青藏高原异常的剪切波分裂成因时 ,以下的问题让人们感到困惑 :( 1 )为什么异常大的SKS分裂延时 ( 1 .91— 2 .4s)出现在青藏高原北部Sn波缺失区 ;( 2 )为什么分裂延时突变 ( 1 .47s和 1 .0 9s)出现在Sn波缺失区的边缘 ;( 3)为什么快波极化方向(FPD)与地表大规模的构造走向之间存在约 2 0°— 30°的偏差 .本文在综合分析流变学实验和岩石物理学实验研究成果、青藏高原地质和地球物理资料的基础上 ,提出青藏高原北部地震波各向异性受岩石圈地幔主要矿物的晶格优选方位 (LPO)和熔体的定向分布 (MPO)的双重控制 ,并模拟计算了MPO对青藏高原北部岩石圈地幔各向异性强度的贡献 .研究结果表明 ,由MPO强化的青藏高原北部岩石圈地幔各向异性强度可达 1 0 % ,相应的各向异性层厚度平均为 94km .该结果为研究区SKS分裂的成因解释以及造山带深部地质过程的研究提供了新的约束条件 . 展开更多

关键词 岩石圈 SKS分裂 熔体定向分布 晶格优选方位 各向异性 青藏高原

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岩石地震波性质的实验与理论研究 被引量：13

6

作者 王勤 《矿物岩石地球化学通报》 CAS CSCD 2007年第2期118-126,共9页

岩石的地震波性质是解释地震观测资料的基础。本文首先以中国大陆超深钻主孔的榴辉岩为例,将榴辉岩在高温高压(最大为500MPa和700℃)下观测矿物组成、晶格优选定向(LPO)、温度和压力对其地震波性质的影响。然后对岩石地震波性质数据库... 岩石的地震波性质是解释地震观测资料的基础。本文首先以中国大陆超深钻主孔的榴辉岩为例,将榴辉岩在高温高压(最大为500MPa和700℃)下观测矿物组成、晶格优选定向(LPO)、温度和压力对其地震波性质的影响。然后对岩石地震波性质数据库进行统计分析,指出长英质岩石的波速与石英或长石的含量没有相关性;从酸性岩、基性岩到超基性岩,随着SiO2含量的降低和铁镁矿物含量的增高,岩石波速逐渐增高,云母和角闪石的LPO是陆壳地震波各项异性的主要来源;波速与孔隙率的负相关受流体与压力的影响。 展开更多

关键词 地震波速 各向异性 混合律 晶格优选定向 榴辉岩

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青藏高原东南缘中-下地壳地震波各向异性成因——来自云南六合深源包体组构学的约束 被引量：2

7

作者 商咏梅 杨彧 杨晓松 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2020年第2期460-477,共18页

本文通过对出露于青藏高原东南缘云南六合地区的新生代深源岩石包体(斜长角闪岩、角闪石岩和石榴石透辉岩)的显微组构和地震波各向异性的研究来约束新生代青藏高原东南缘的地壳各向异性.通过角闪石地质压力计计算得知斜长角闪岩、角闪... 本文通过对出露于青藏高原东南缘云南六合地区的新生代深源岩石包体(斜长角闪岩、角闪石岩和石榴石透辉岩)的显微组构和地震波各向异性的研究来约束新生代青藏高原东南缘的地壳各向异性.通过角闪石地质压力计计算得知斜长角闪岩、角闪石岩和石榴石透辉岩包体来源于地壳28~36km,为中-下地壳岩石包体.EBSD测量结果显示包体中角闪石的CPO(晶格优选定向)为Type-IV型和(100)[001]滑移,单斜辉石的CPO为SL型和(100)[001]滑移,暗示中-下地壳为高温强变形的特征.通过CPO数据计算获得斜长角闪岩、角闪石岩和石榴石透辉岩包体全岩VP各向异性为1.9%~13.3%,最大分裂的剪切波各向异性(AVS)为1.17%~8.01%.结合前人的研究结果,该地区的地壳岩石能够解释利用Pms震相测量获得的分裂延迟时间,表明云南西北地区的壳内各向异性源于中-下地壳矿物的定向排列.云南西北地区的Pms快波方向近NW-SE向分布并与SKS的快波方向相近,暗示岩石圈变形是耦合的,受控于青藏高原向东南挤出的构造背景. 展开更多

关键词 深源包体 cpo(晶格优选定向) 地壳各向异性 青藏高原东南缘

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大别山超高压变质岩的显微构造与有效黏度 被引量：3

8

作者 顾筱彤 王勤 《高校地质学报》 CAS CSCD 北大核心 2020年第6期601-616,共16页

超高压变质岩提供了研究大陆俯冲隧道中岩石的变形机制和流变差异性的窗口。文章使用电子背散射衍射技术分析了大别山超高压变质带的榴辉岩和长英质片麻岩的显微构造。榴辉岩中的石榴子石基本呈无序分布,绿辉石发育较强烈的晶格优选定向... 超高压变质岩提供了研究大陆俯冲隧道中岩石的变形机制和流变差异性的窗口。文章使用电子背散射衍射技术分析了大别山超高压变质带的榴辉岩和长英质片麻岩的显微构造。榴辉岩中的石榴子石基本呈无序分布,绿辉石发育较强烈的晶格优选定向,[001]轴的极密平行或近平行于拉伸线理,(100)面的法线近垂直于面理,退变榴辉岩中角闪石的(100)[001]组构可能继承了绿辉石的晶格优选定向。退变榴辉岩和长英质片麻岩中的石英记录了(0001)低温底面滑移和{1010}中温柱面滑移,反映了超高压变质岩折返到中地壳的韧性变形;而斜长石的(001)<110>和(010)[100]组构形成于折返到下地壳的角闪岩相变质条件(>600℃)。根据主要矿物的流变律计算了俯冲与折返过程中无水矿物的有效黏度变化。俯冲过程中,钠长石=硬玉+石英的分解反应以及石英-柯石英相变导致长英质片麻岩的有效黏度和密度都显著增高,有利于陆壳深俯冲。但是折返过程中由于温度较高,这两个反应带来的有效黏度变化较小。>80 km深度,石榴子石的流变强度>硬玉>绿辉石>柯石英,俯冲上地壳的流变由柯石英和硬玉控制,下地壳的流变由绿辉石和石榴子石控制。超高压变质岩流变强度的差异有助于上—下地壳力学解耦,使相对低密度、低黏度的上地壳物质在俯冲隧道内快速折返。 展开更多

关键词 超高压变质岩 晶格优选定向 黏度 俯冲 折返 相变

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滇西哀牢山变质杂岩中含石墨岩石的变形-变质温度、构造特征及流变弱化意义 被引量：5

9

作者 吕美霞 曹淑云 +1 位作者 李俊瑜 程雪梅 《地质学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第2期491-510,共20页

前人研究表明石墨化作用与变质温度具有良好的相关性,同时室内摩擦实验研究认为少量石墨就能够有效地降低断层摩擦阻力,进而被认为对断层弱化起着重要的固体润滑作用而开始受到大家的关注。但是由于技术手段的限制,我们对天然断裂带中... 前人研究表明石墨化作用与变质温度具有良好的相关性,同时室内摩擦实验研究认为少量石墨就能够有效地降低断层摩擦阻力,进而被认为对断层弱化起着重要的固体润滑作用而开始受到大家的关注。但是由于技术手段的限制,我们对天然断裂带中含石墨岩石的宏观-微观构造、变形机制、变形-变质环境以及对岩石流变行为的贡献仍然还不是很清楚。本文在详细的野外地质观测的基础上结合室内实验分析,对新生代红河-哀牢山走滑断裂带内哀牢山深变质杂岩东南侧边界发育的含石墨岩石开展了深入的研究。其中主要侧重利用光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)、电子背散射衍射(EBSD)以及拉曼光谱(Raman Spectra)技术方法和手段,对宏观及显微构造变形行为、石墨拉曼温度、矿物晶格优选定向(LPO)以及其变形-变质环境进行了综合分析。结果表明,含石墨岩石显微构造特征表现为典型的塑性到超塑性流动构造特征,通过石墨拉曼光谱地质温度计,获得了哀牢山杂岩东部边界与上盘未变质岩石接触的含石墨岩石变形-变质的石墨拉曼温度为462~505℃;而靠近深变质岩含石墨岩石的石墨拉曼温度在511~529℃。基质中强烈细粒化的石墨、石英及长石具有明显的晶格优选定向,其中石墨和石英均表现出强烈的(0001)<a>方向上的滑移系。细粒化的石墨滑移系的发育与长石、石英共同对岩石整体的晶质塑性变形起着重要的流变弱化作用。 展开更多

关键词 哀牢山-红河剪切带 变形显微构造 变形石墨 石墨拉曼光谱地质温度计 晶格优选定向 流变弱化

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白云石有序度与流变特征的研究进展

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作者 郑重 王勤 《高校地质学报》 CAS CSCD 北大核心 2020年第2期197-208,共12页

白云石CaMg(CO3)2常见于白云岩、灰岩及大理岩中,其稳定的温压范围很广,是研究俯冲隧道变形、全球碳循环和地幔交代作用的重要矿物。白云石的有序度可能与重结晶过程相关,温度是影响白云石有序度的关键因素,压力对白云石有序度的影响较... 白云石CaMg(CO3)2常见于白云岩、灰岩及大理岩中,其稳定的温压范围很广,是研究俯冲隧道变形、全球碳循环和地幔交代作用的重要矿物。白云石的有序度可能与重结晶过程相关,温度是影响白云石有序度的关键因素,压力对白云石有序度的影响较弱。在1~3 GPa下白云石完全无序的转变温度为1150~1200℃,Fe、Mn、Cd离子含量的增高可显著降低白云石结构无序化的转变温度。天然变形的白云石常发育由底面c滑移控制的晶格优选定向。根据白云石的流变律,在天然应变速率下(10^-15~10^-12s^-1),>400℃细粒白云石以扩散蠕变为主;而粗粒白云石以位错蠕变为主,只有在高温下(>600~700℃)扩散蠕变才成为主控变形机制。分解反应或者动态重结晶可导致白云石流变强度的显著下降,应变集中。白云石c滑移的临界剪应力随温度升高而增大的现象可能与白云石有序度的变化有关,而围压、水逸度和成分对白云石流变的影响尚不清楚,定量研究白云石的有序度与流变学性质的相关性将为追踪碳酸盐岩和大理岩的成岩和变形历史提供新的信息。 展开更多

关键词 白云石 有序度 晶格优选定向 位错蠕变 扩散蠕变

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电子背散射衍射和傅里叶变换红外光谱结合测量橄榄石的原位含水量

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作者 闫浩洁 王勤 《高校地质学报》 CAS CSCD 北大核心 2018年第1期1-12,共12页

橄榄石的含水量对上地幔的物理化学性质具有重要影响。傅里叶变换红外光谱(简称FTIR)是目前最常用的测量名义上无水矿物含水量的方法。由于矿物中红外光谱的吸收系数是各向异性的,理论上应使用偏振光来测量橄榄石的含水量,但是该方法需... 橄榄石的含水量对上地幔的物理化学性质具有重要影响。傅里叶变换红外光谱(简称FTIR)是目前最常用的测量名义上无水矿物含水量的方法。由于矿物中红外光谱的吸收系数是各向异性的,理论上应使用偏振光来测量橄榄石的含水量,但是该方法需要把橄榄石颗粒分离出来进行定向,非常费时。前人大多使用非偏振光来测量薄片中多个橄榄石的含水量,并使用Paterson(1982)的校正方法计算样品中橄榄石的平均含水量。非偏振光的使用忽略了颗粒定向造成的影响,会低估橄榄石的含水量。上地幔橄榄石常发育晶格优选定向,为快速准确地获得橄榄石的原位含水量,该文将电子背散射衍射技术(EBSD)与FTIR相结合,提出测量薄片中橄榄石含水量的新方法。首先使用Bell等(2003)的红外偏振光实验结果,通过橄榄石[100]、[010]和[001]方向的含水量吸收系数建立一个椭球体。然后使用EBSD测量某一颗粒在薄片中的取向,根据欧拉角计算该方向的含水量吸收系数Ws,再根据Beer-Lambert公式获得该颗粒的含水量。对加拿大Slave克拉通Muskox金伯利岩携带的石榴橄榄岩中橄榄石的含水量研究表明,该方法可用于测量显微尺度的橄榄石原位含水量分布,为橄榄石含水量与组构关系的研究提供基础资料。 展开更多

关键词 橄榄石 含水量 傅里叶红外光谱 电子背散射衍射 晶格优选定向

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