对韧性剪切带形成深度和变形环境研究方法与研究内容的想法.doc

对韧性剪切带形成深度和变形环境与研究内容的想法1001121419张琦玮韧性剪切带是岩石在塑性状态下连续变形形成的狭长高应变带,是中深-深地壳的主要构造类型。其规模大小不一,大尺度韧性剪切带绵延数千公里而微型的只能在岩石薄片中观察到。伴随其发育的构造特征有新生S-C面理,鞘褶皱,岩石的糜棱岩化等等。而关于对韧性剪切带形成深度和变形环境的研究,我想从以下四点阐述我的观点:,可以通过大陆钻探直接确定韧性剪切带深度。例如,SD)主孔深度来看,1596-2038m的榴辉岩段和2038-2500m的片麻岩段之间存在一条厚一百余米的韧性剪切带(深度2010-2145m)[1,10](见图1),影响岩石变形因素有温度,压力,应力和时间。通过定量分析区域尺度或显微尺度的岩石变形,运用构造解析的手段可以推测其受力状况,所处的温压条件,进而推测其形成深度。例如:吴新国等据云母的扭折特征推测膝折带的形成温度高于250℃,压力大于2000MPa。由此,按地温向深处递变规律推断韧性剪切带形成的地壳深度大于10km[2]。。在地震测深剖面中,壳幔韧性剪切带主要表现为莫霍界面附近横向速度的突变和莫霍界面埋深突然变化,主要标志有波组有明显的不连续现象,如震相的错断、转折和衰减等现象在地震测深剖面速度结构分布型式上,地震界面速度及层间速度有明显的差别和变化不同炮点异向观测控制的相邻地震界面由同一性质震相计算出的界面深度有明显差异与变化,反映在地震测深剖面中,莫霍界面位移幅度多在4~7km,深反射地震剖面中,壳幔韧性剪切带在莫霍界面或壳幔过渡带反射层突然中断,或显示为亮点,天然地震面波层析成像速度结构显示,壳幔韧性剪切带通过地段及附近Vp、Vs速度值较低。因此通过解析地震刨面可以分析韧性剪切带的变形环境和形成深度[3]。,可以使用矿物温压计,进行温度压力的计算。其中,最常用的的是白云母温压计。齐金忠等[4]通过矿物组合、矿物变形特征以及白云母—绿泥石地质温度计得到郯庐早、晚两期剪切带的形成温度均为400~450℃。通过多硅白云母Si原子数地质压力计计算得到早、~~(见图2)因此,可以通过分析韧性剪切带内白云母的Si离子得到其形成的温压条件,再通过正常的低温梯度反算形成的温度。图2白云母硅离子数与温度压力的关系(据Velde,1987)。EBSD组构分析是通过分析晶体背散射衍射图像来确定晶轴方向,进而确定晶体颗粒排列的取向性的。其特点与费氏台石英组构分析较类似,但EBSD可以更精确地分析糜棱质中的细小石英颗粒,而且测试颗粒多(一般测量5000~20000)个数据,所以能更客观地反映样品中矿物颗粒排列的优势方位。例如,中国地质科学院地质研究所齐金忠[4]在对南苏鲁高压变质带研究中,使用EBSD方法(每个样品扫描10帧,×1mm2,(扫描步长为15μm作图采用下半球投影,统计半径为10°极点等密度线以所占百分数表示)。得出那苏鲁地区的韧性剪切带中石英组构有三种低温底面组构,形成温度低于300°滑移系为{0001}中低温菱面组构形成温度为440~500°滑移系为{110