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第五章显微构造讲述
第五章 常见的显微组构及其特征 岩石中的变形结构主要取决于岩石中占主导地位的变形机制,不同变形机制形成不同的显微构造。有时几种不同的变形机制同时起作用,形成一些复合成因的变形结构。 1.显微破裂:是指位于岩石和矿物中的微观尺度上破裂。可以分为(1)张性破裂和(2)剪切破裂,(3)剪切阶步。 (1)张性破裂:多发育在晶体之间,常呈锯齿状,延伸不稳定,开放,有充填物。 (2)剪切破裂:多数发育在晶体内部或穿切晶体,破裂面比较平直紧闭。 (3)剪切阶步:残斑内一组显微剪切破裂,发生了滑动,在残斑颗粒边界上形成了类似阶步形态。 2.变形条带:指矿物中呈带状消光的现象,不同的消光区是突变的、截然的。 其成因是应力导致晶格位错的运动形成的位错壁,由位错壁分割成不同的消光区域。 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0.1~2微米。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°。 4.显微膝折(扭折带):矿物晶体中的标志面(解理面、双晶面等)发生尖棱状弯曲的现象。经常出现在云母、斜长石、方解石、辉石等矿物中。 不同矿物出现显微膝折的温压条件不同: 方解石:t=300℃,p=500Mpa, 黑云母:t=300~800℃,p=500Mpa 不同温压条件下扭折带的特征: 低温条件下黑云母扭折带窄、数量大、与缩短方向呈高角度相交。高温条件下黑云母扭折带宽、数量小,与缩短方向呈高角度相交。 压力低时扭折带宽,压力大时扭折带窄。 5.机械双晶:由双晶滑移形成的双晶称之为机械双晶。 a.形成的条件:发育在晶内滑移系较少的矿物中,如方解石、白云石、斜长石和辉石中。在方解石和白云石中一般不发育,而在应力作用下双晶化易于发生,所以在变形大理岩中,二者晶体内普遍发育双晶,一般都是机械双晶。 b.应用:研究双晶可以确定变形时温压条件。 c.机械双晶与生长双晶区别 6.亚晶粒:在变形矿物晶体内由于恢复作用形成一些结晶学方位与主晶有小角度偏转(12°)的区域构成的多边形亚构造,为亚晶粒。 主要特征: 形成温度相对较高的变形环境中,其边界为位错壁。亚晶粒的粒度大小与差值应力有关,所以亚晶粒的粒度可以测定古差值应力的大小。 7.核幔结构:变形的大颗粒晶体被其细小的亚晶粒和重结晶新颗粒所环绕,这种结构成为核幔结构。 8.云母鱼:大的云母片在变形过程中沿节理裂开或碎裂成几个小颗粒,然后发生滑动,形成拖尾状鱼形云母。可以确定变形过程中滑动方向。 9.S-C组构:S面理是挤压叶理,C面是剪切面,如果两种面理同时发育构成了S-C组构。 特征: S面理先形成,是由矿物长轴定向排列构成, C面发育于S面之后,切割改造了于S面; S面与C面之间夹角的大小与与应变量有关,利用二者之间夹角可以测量应变量。 10、碎(残)斑系 刚性的残斑常形成拖长的尾部,构成残斑系,也有称眼球构造。其内部也常常发育有裂隙,或碎成几个颗粒,有时也表现出向塑性转变的一些变形现象。 构造残斑的矿物可以是所有的造岩矿物如石英、长石、辉石等,如在绿片岩或高绿片岩相的变质条件下,长石常为残斑,而在低绿片相下,石英有时也构成残斑。 残斑尾部的成分或是由与残斑同成分的细小重结晶新颗粒组成,或是由不同成分的细小晶粒组成;不同成分的尾部有可能是残斑应变软化产生的物质,如长石蚀变的白云母和石英等。 (2).压力影构造中矿物的生长习性 压力影构造的中心刚性体可以是构造前生成的矿物,也可以是同构造的递进变形过程中较早阶段生成的矿物。有可能是残斑、碎斑,也有可能是变斑晶或一般晶体。中心刚性体是不易发生变形的较刚性矿物。 最常见的矿物为黄铁矿、磁铁矿等,其次为长石残斑、绿帘石、磷灰石等。在蓝闪片岩中还经常见到以蓝闪石作为中心刚性体。 影子区中的矿物经常为石英、绿泥石、绢云母、白云母、黑云母等。石英在影子区中往往呈柱状或纤维状(个别情况下呈粒状,但粒度明显大于基质)。 这些柱状或纤维状石英均垂直于中心刚性体的某一晶面生长(图3,图4)。即只有一种取向。 而片状矿物(绿泥石、绢云母、白云母、黑云母等)有时垂直于中心刚性体某一晶面生长,有时平行于中心刚性体某一晶面生长(图3,图4)。也就是说,片状矿物具有两种取向。 (3).压力影构造中的矿物世代 将压力影构造中的矿物进行世代划分和研究
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