万福变质核杂岩韧性剪切拆离带的韧性减薄量

万福变质核杂岩韧性剪切拆离带与辽南变质核杂岩相毗邻,位于辽东半岛北部。韧性剪切拆离带从浅部到深层依次发育糜棱岩、糜棱化岩石及条带状片麻岩。以长石碎斑为标志体的糜棱岩三维有限应变测量显示,X轴一直伸长,Y轴保持不变,Z轴一直缩短。极莫尔圆估算的韧性剪切拆离带内糜棱岩及糜棱岩化岩石的运动学表明,糜棱岩面理和线理形成时的运动学涡度为0.74~0.96,平均为0.86,表明万福韧性剪切拆离带形成以简单剪切为主,结合三维有限应变测量结果,可知万福韧性剪切拆离带为一条加长-减薄型剪切带。以有限应变测量与运动学涡度估算为基础,初步估算了该韧性剪切拆离带的韧性减薄量,沿剪切拆离方向,韧性减薄量从8%增加到29%,且韧性减薄量与运动学涡度负相关。     

三维韧性剪切变形构造组构样式探讨

结合三维变形理论,在Transpression变形模型基础上,提出了"剪切方向物质挤出模型",并从三维有限应变角度定量探讨剪切方向物质(体积)挤出对剪切带宏观组构样式、转变的影响及其与运动学涡度的关系。变形过程中剪切方向物质挤出对韧性剪切带构造组构样式影响显著:在减薄型三维变形中,当竖直(z)方向体积挤出量小于剪切运动(x)方向挤出量(两者比值a<1或a=1)时,发生"拉长-减薄剪切变形",剪切带发育稳定的竖直面理和水平线理,运动学涡度数(ωk)对面理和线理组合不产生影响;当a>1时,发生"加宽-减薄剪切变形",剪切带组构样式取决于2个因素:运动学涡度数(ωk)和剪切带收缩量(k),可能的组构组合类型为"竖直面理和水平线理"或"竖直面理和竖直线理"。根据剪切方向物质挤出模型,得到结论:同一运动性质的韧性剪切带可形成不同取向的拉伸线理;拉伸线理方向不一定和变形的简单剪切组分方向一致。     

三维韧性剪切变形构造组构样式探讨

结合三维变形理论,在Transpression变形模型基础上,提出了“剪切方向物质挤 出模型”,并从三维有限应变角度定量探讨剪切方向物质（体积）挤出对剪切带宏观组构样 式、转变的影响及其与运动学涡度的关系。变形过程中剪切方向物质挤出对韧性剪切带构造 组构样式影响显著：在减薄型三维变形中,当竖直（z）方向体积挤出量小于剪切运动（x）方向挤出量（两者比值a<1或a=1）时,发生“拉长－减薄剪切变形”,剪切带发育 稳定的竖直面理和水平线理,运动学涡度数（ω_k）对面理和线理组合不产生影响; 当a>1时,发生“加宽－减薄剪切变形”,剪切带组构样式取决于2个因素：运动学涡度 数（ω_k）和剪切带收缩量（k）,可能的组构组合类型为“竖直面理和水平线理 ”或“竖直面理和竖直线理”。根据剪切方向物质挤出模型,得到结论：同一运动性质的韧 性剪切带可形成不同取向的拉伸线理;拉伸线理方向不一定和变形的简单剪切组分方向一致。     

辽南万福变质核杂岩韧性剪切带的应变与剪切作用类型

辽南万福变质核杂岩韧性剪切带为一走向近SN,倾向NE的低角度韧性剪切带,带内的主要岩石类型为花岗质糜棱岩。以长石为应变标志体的Rf/φ应变测量显示应变类型为压扁应变;以极莫尔圆与长短轴法的运动学涡度估算表面,剪切带的剪切作用类型为以简单剪切为主的一般剪切。结合区域构造演化与年代学资料,认为辽南万福变质核杂岩韧性剪切带形成于加厚地壳造山后垮塌,且在早白垩纪华北克拉通大规模地壳伸展的联合作用下由地壳的中、深层次被抬升至地表,并与各时代的岩石在同一露头上并置而成。     

北喜马拉雅穹隆带雅拉香波变质核杂岩拆离断层系中糜棱岩带构造特征及变形分析

雅拉香波变质核杂岩位于北喜马拉雅穹隆带东端,其拆离断层系的糜棱岩带构成杂岩核部外壳和周缘,带内主要变形岩石类型为石榴石千糜岩、糜棱状片岩、片麻岩和花岗岩,韧性剪切变形组构特征明显,石英和长石的拉长以及云母的定向排列而形成的透入性面、线理.运动学涡度统计和计算结果表明:雅拉香波变质核杂岩拆离系的剪切作用类型是以简单剪切作用为主的一般剪切;剪切带厚度减薄了77%左右;核杂岩南侧和北侧运动学涡度值对比发现,该杂岩属于自南南东向北北西主动伸展形成的不对称体系.分维数统计分析显示,剪切带糜棱岩动态重结晶石英颗粒边界具有自相似性,分维数值为1.05-1.18,初步估算出古应变速率在10-9.2-10-7.3s-1之间,变形古应力为13.7-25.6 MPa,变形温度不低于500℃,表明该变质核杂岩剪切变形发生于高温环境,一种可能的解释是变质核杂岩核部的浅色花岗岩为同构造侵位.     

辽南变质核杂岩韧性拆离带的变形特征、应变与运动学涡度分析

辽南变质核杂岩西侧为一NNE 走向、NWW 倾向的低角度拆离断层带, 其中韧性剪切带由位于拆离断层带下部的糜棱岩组成, 糜棱岩中所有运动学指向标志都指示上盘向NWW 方向的伸展拆离。基于长石的R_f /φ 有限应变法, 对该糜棱岩进行测量, 结果显示糜棱岩的应变强度(E_s)介于0.36~1.0 之间, 平均0.75。付林图解与霍塞克图解显示应变类型为压扁型(罗德参数υ=0.11~0.98)。使用极摩尔圆法与有限应变法测量糜棱岩面理与线理形成时的运动学涡度, 其值介于0.74~0.96 之间, 平均0.85。使用C′法获得的伸展褶劈理C′形成时的运动学涡度介于0.10~0.84 之间, 平均0.58。依据运动学涡度、有限应变及拆离带的真实厚度, 计算获得拆离带的韧性减薄量为130~705 m。综合以上结论, 辽南变质核杂岩剪切变形机制是以糜棱岩面理与线理发育为代表的早期单剪为主的一般剪切以及以伸展褶劈理发育为代表的晚期纯剪为主的一般剪切。     

北喜马拉雅穹隆带雅拉香波变质核杂岩拆离断层系中糜棱岩带构造特征及变形分析

雅拉香波变质核杂岩位于北喜马拉雅穹隆带东端，其拆离断层系的糜棱岩带构成杂岩核部外壳和周缘，带内主要变形岩石类型为石榴石千糜岩、糜棱状片岩、片麻岩和花岗岩，韧性剪切变形组构特征明显，石英和长石的拉长以及云母的定向排列而形成的透入性面、线理.运动学涡度统计和计算结果表明： 雅拉香波变质核杂岩拆离系的剪切作用类型是以简单剪切作用为主的一般剪切；剪切带厚度减薄了77%左右；核杂岩南侧和北侧运动学涡度值对比发现，该杂岩属于自南南东向北北西主动伸展形成的不对称体系.分维数统计分析显示，剪切带糜棱岩动态重结晶石英颗粒边界具有自相似性，分维数值为1.05—1.18，初步估算出古应变速率在10-9.2—10-7.3s-1之间，变形古应力为13.7—25.6MPa，变形温度不低于500℃，表明该变质核杂岩剪切变形发生于高温环境，一种可能的解释是变质核杂岩核部的浅色花岗岩为同构造侵位.     

五河—水吼剪切带构造解析及其指示意义

五河—水吼剪切带是大别造山带内北大别杂岩带和高压-超高压变质岩带的地表分界线,对其进行详细的构造解析有助于理解其形成演化,进而完善大别造山带演化历史。文章在详细的野外观察基础上,对五河—水吼剪切带进行了运动学涡度分析、付林图解解析。涡度分析指示该剪切带为简单剪切为主的剪切变形,付林图解指示剪切带内岩石应变类型主要为收缩应变。将该剪切带的几何学、运动学特征与周边构造带对比发现,五河—水吼剪切带的构造特征与南大别带最类似,而其几何学特征与北大别杂岩带南部一致,表明该剪切带应当具有与南大别带基本一致的形成时间,在北大别带发生穹窿活动时被改造成现今的形态。     

断层相关褶皱的磁组构与有限应变：川西岷江冲断构造的实例分析

在龙门山褶皱冲断构造的前锋带上,选取了一条典型的断层相关褶皱构造剖面进行磁组构研究．沿着剖面在不同构造部位的23个采样点中钻取了224个定向岩芯样品,所有样品均采自上三叠统须家河组地层中．通过磁组构研究,在断层相关褶皱中鉴别出6种特征的磁组构类型: (1)沉积磁组构;(2)初始变形磁组构;(3)铅笔构造磁组构;(4)弱劈理磁组构;(5)强劈理磁组构和(6)拉伸线理磁组构．研究表明,大多数磁组构显示出弱应变特征,属于褶皱前夕的平行层缩短(LPS)的纯剪变形结果;在断层弯曲褶皱中的磁组构基本上都是弱应变的初始变形组构,背斜前翼比后翼应变略强,断层下盘没有显示出有限应变．断层扩展褶皱的三角剪切带是有限应变最为集中的地区,其中的磁组构特征大致符合运动学模拟的预测结果．磁组构所指示的构造应力场在整个剖面上基本是一致的,主要为NW-SE向的挤压缩短,这与龙门山褶皱冲断带的区域挤压应力方向是相同的．     

晓天—磨子潭断裂的构造演化对大别高压—超高压岩石折返过程的指示

位于大别造山带北部的晓天—磨子潭断裂带分隔了北大别高级变质带和北淮阳浅变质带.该断裂带由韧性剪切带和脆性正断层组成,两者具有基本一致的NW—SE向走向.脆性正断层叠加在韧性剪切带之上,控制了其北侧的早白垩世火山岩盆地的发育,为大别造山带早白垩世穹窿过程中的伸展断层.晓天—磨子潭韧性剪切带叠加在北大别灰色片麻岩之上.糜棱岩中的矿物变形温度估计(600—650℃)、基质多硅白云母探电子针分析及压力计算(约1.1GPa),指示韧性剪切带形成于高角闪岩相的下地壳深度,为造山带同碰撞折返边界.韧性剪切带糜棱面理上的矿物拉伸线理侧伏角自东向西逐渐由水平过渡到近倾向.露头构造、显微构造及石英C轴组构皆指示该韧性剪切带具有上盘向北西的运动方向.韧性剪切带几何学与运动学特征指示,大别造山带高压—超高压岩片的折返是向南东的斜向挤出,并兼有折返岩片以东端为枢纽的逆时针旋转.     

Evolution of the Xiaotian-Mozitan fault and its implications for exhumation of Dabie HP-UHP rocks

The Xiaotian-Mozitan fault （XMF） located north of the Dabie orogenic belt separates the North Dabie complex to the south from the Beihuaiyang low-grade metamorphic rocks to the north. It comprises several NW-striking ductile shear zones and brittle faults. The brittle faults obviously overprinted on the ductile shear zones and promoted the development of the volcanic basins in early Cretaceous to the north, which suggests that the brittle faults were normal faults formed in early Cretaceous during doming of the Dabie orogenic belt. The ductile shear zone superposed on the north Dabie gray gneiss, and it is an important channel where the Dabie HP-UHP rocks exhumed. For obtaining new structural constraint on exhumation of the HP-UHP rocks, we present here experimental results on the microstructure, quartz C-axis fabrics and the microprobe analyses of phengite. The ductile shear zone was determined to be formed at a temperature of 600-650 ℃ and pressure of 1.1 GPa by the mineral deformation, microprobe analyses and geobarometry of Si-in-phengite of the mylonite, the results suggest that the mylonite now exposed on the surface experienced an upper amphibolite-facies metamorphism in the lower crust. The mineral stretching lineation varies from horizontal in the east segment to sub-dip in the west. Shear sense indicators from outcrop and thin sections of orientated specimen and quartz C-axis fabrics suggest that the XMF is a sinistral normal fault. The kinematics analysis of the ductile shear zone indicates that the exhumation of Dabie HP-UHP rocks is the results of a SE-directed extrusion and an anticlockwise rotation around its eastern pivot simultaneously.     

基于变形分解与斜向汇聚理论的秦岭--大别造山带构造变形研究

板块汇聚碰撞过程中,常常造成应力矢量与板块边缘的非直交关系,导致平移分量和缩短分量的产生,它们并非不同时期、不同应力场的产物;这种斜向汇聚产生大陆造山带的不对称扇型结构及花状构造,也可能是大陆增生保存的重要形式之一;变形分解作用使得岩石在变形过程中产生纯剪变形分量和单剪变形分量,且不受尺度控制;该理论常被应用于解释造山带尺度的许多构造问题,在秦岭造山带中进行变形分解和板块斜向汇聚研究,有望在理论上有所突破.     

钦杭结合带(南段)庞西垌断裂中动态重结晶石英颗粒分形特征及主要流变参数估算

广东庞西垌断裂带发育于钦杭结合带南段,是控制该区域银金矿床的重要构造,也是钦杭结合带构造演化的重要窗口。分析了庞西垌断裂带中心发育的糜棱岩及其内动态重结晶石英颗粒分形特征及主要流变参数。研究显示,庞西垌断裂带糜棱岩中可以观察到典型的S-C组构。σ型旋转碎斑系指示北东向韧性剪切带经历了右行剪切。在显微镜下,可以观察到矿物颗粒表现出波状消光、核幔构造、亚晶粒化、动态重结晶、单晶拉长及石英晶条带等现象。石英颗粒的动态重结晶作用十分普遍。单个石英晶粒表现为拉长状、锯齿状、港湾状等不规则状边界形态。整体上石英晶粒表现出微弱的定向趋势。根据分形法估算得到的变形温度,结合显微镜下观察的矿物特征,推断庞西垌断裂带内岩石韧性变形温度在600℃左右,相当于低角闪岩相。石英的"重结晶颗粒粒径压力计"估算得到古差异应力下限在9.1～10.7 MPa之间。石英岩的实验高温流变率显示,应变速率应低于10-13.8S-1。这些流变参数可以利用来加深对断裂带韧性变形过程的认识。     

Microstructural and deformational studies on mylonite in the detachment faults of Yalashangbo dome, North Himalayan domes zone

The Yalashangbo dome, located at the eastern end of North Himalayan domes zone, has a geometry and structure similar to those of a metamorphic core complex. Ductile shear zones formed the detachment system around the dome and these zones are composed of garnet-bearing phyllonite, mylonitic schist, mylonitic gneiss and mylonitic granite. Ductile shear fabrics developed well in mylonitic rocks, and penetrative lineation and foliation were formed by stretched quartz and feldspar and preferred orientation of mica. Polar Mohr diagram method is used to calculate the kinematic vorticity numbers of the shear zones in the detachment system. Results indicate that the shear zone is a thinned shear zone (thinning of 23%) in an extensional setting which underwent a general shear dominated by simple shear. Comparison of the vorticity numbers between the northern and southern flanks of the Yalashangbo dome shows that the dome is an asymmetric system formed by a north-northwest-directed detaching unanimously. Statistical fractal analysis shows that the shapes of dynamically recrystallized quartz grains in the mylonites have characteristics of self-similarity, with fractal numbers ranging from 1.05 to 1.18. From these fractal numbers, the strain rate of the rock was deduced from 10^-9.2 S^-1 to 10^-7.3 S^-1, the differential paleao-stress was 13.7-25.6 MPa during the deformation happened at a temperature over 500 ℃. The ductile shear zones in the detachment system around Yalashangbo dome were formed under a high green-schist grade condition or happened simultaneously with the intrusion of granite.     

剪切损伤细观机理的弹性力学分析

损伤力学以含微观缺陷的材料为研究对象,分析微裂纹或微孔洞对材料宏观力学性能的影响以及损伤的演化过程。在连续损伤力学理论中,许多学者采用引入损伤变量到材料的本构方程中的办法,来反映材料的不可逆变化过程,这种方法在工程应用中具有简单实用的优点,但损伤变量的物理意义不是特别清晰,难以深入到损伤过程的物理学与力学本质。在弹性力学理论中利用复变函数方法能求出材料的位移场,在此基础上,可分析平面应力条件下含一条微裂纹的单元体边界处和裂纹面上的位移场,通过平均化的方法,得到单元体的平均剪应变,进一步分析这种剪应变与单元体中裂纹的几何尺寸之间的关系,再利用弹性剪切本构关系,就可得到脆性和准脆性材料弹性剪切损伤的细观描述。这种方法还可适用于弹性拉伸损伤的细观机理的研究,对进一步建立含有随机裂纹材料的宏细观相结合的损伤理论是很有意义的。     

磁组构与花岗岩基的形变

用花岗岩基的磁组构特征研究了滇西临沧岩石的形变特征，研究表明，临沧花岗岩基从西向东由磁化率各向同性向各向异性过渡，且各向异性度逐渐增大，磁组构的ａ轴和ａｂ面走向从西向东由近东西向逐渐转变为近南北向。磁组构具有研究花岗岩构造的可行性，可以反映花岗岩基整体构造的形变特征，由此揭示了岩基中西部弱变形的东西向构造与东部边界强变形剪切带的近南北向构造。     

剪切带中斑晶的运动学和变形分析及塑性大变形计算机模拟

在对太行山阜平地区三条剪切带作了详细观察和测量的基础上,就斑晶旋转和眼球构造进行了塑性大变形的计算机模拟。计算结果表明：刚性的石榴石斑晶会随着基质的流动而产生旋转运动,旋转量的大小取决于剪切力的大小、斑晶的密集度以及斑晶在剪切带中的位置。长石眼球构造的形成主要是由长石与石英的韧性差决定的,塑性变形首先从斑晶的周围部分开始,逐渐向斑晶发展,脆性残斑核不断减小,这与剪切带内糜棱岩化强度分带相一致。     

非织造布组分配比微波检测法的研究

本文利用微波检测技术对非织造布的组分配比进行了测试研究。非织造布由不同配比的双组分(ES)纤维和蚕丝下脚料经混和,开松,梳理成网,并加热,熔融粘合而成。测试结果表明:微波谐振腔传感器检测电流示值与非织造布的配比关系曲线呈指数方程形式,指数值与组分配比呈良好的线性相关,同时,检测电流示值与非织造布强力也有一定程度的相关。     

Hashin-Shtrikman弹性模量边界的转换

当孔隙内介质为流体时,用经典的Hashin-Shtrikman弹性模量边界模型估算线弹性各向同性双相孔隙介质整体弹性模量将存在问题。首先基于整体介质与宏观各向同性组分满足的应力和应变组分关系,推导出整体介质弹性矩阵与组分弹性矩阵之间的显式关系,联合其应变关系,定义和分析了对应的两个系数张量,并据此导出了相关场变量位于统一坐标系时整体介质体积模量与剪切模量的关系;然后将经典的Hashin-Shtrikman弹性模量边界模型与上述关系式结合,得到4个新的整体介质弹性模量的估算公式,再与原始的Hashin-Shtrikman弹性模量边界进行了比较,最后针对饱和水纯净砂岩介质进行了试算。结果显示,孔隙介质整体与组分的应力应变、弹性矩阵以及弹性模量之间存在组分加权关系;新的弹性模量表达式计算值在组分弹性模量满足一定条件下位于原始的Hashin-Shtrikman边界内,这在一定程度上弥补了经典Hashin-Shtrikman边界模型对于整体弹性模量特别是孔隙度小于20%时剪切模量估算的不足。     

橡胶在双向拉伸中拉伸力与拉伸比的关系

研究了橡胶在双向拉伸中拉伸力与拉伸比的关系及剪应变的形式，得出了相应的表达式。并用单向拉伸、纯剪、等比双轴拉伸的试验数据作了检验，理论值与试验值十分吻合。