顯微構造分析應用

有關變形顯微構造

分析問題1）變形（機械）雙晶1變形溫度與壓力計問題具有代表性的幾種機械雙晶形態(tài)特征變形雙晶與溫度變化TemperaturegaugesTwinsincalciteGeometryofdeformedgrainsChangingdeformationmechanismsPasschier&Trouw

（1996）[20]也指出，400℃以下長石呈現(xiàn)為顯微破裂，在400-500℃時長石變形主要表現(xiàn)為塑性拉長、波狀消光及形成亞顆粒和核-幔構造，而在500℃以上則長石的動態(tài)重結晶占優(yōu)勢。2）長石-石英流變學表現(xiàn)長石-石英溫度計石英的塑性變形出現(xiàn)在280-300℃，首先表現(xiàn)為低溫GBM型（或BLG型）動態(tài)重結晶，高于400℃時開始出現(xiàn)SR型重結晶，從而出現(xiàn)GBM與SR型動態(tài)重結晶石英共存的現(xiàn)象，其溫度范圍為400-700℃。長石-石英溫度計樣品號巖石類型礦物組合長石變形行為石英動態(tài)重結晶機制溫度估計No1糜棱巖P:Qz+Feld+MusM:Qz+Mus+Chl+Bi顯微破裂+塑性拉長SR+GBM400-450℃No2糜棱巖P:Qz+Feld+MusM:Qz+Mus+Chl+Bi顯微破裂+塑性拉長SR+GBM400-450℃No3糜棱巖P:Qz+Feld+MusM:Qz+Mus+Chl+Bi+Ab顯微破裂+塑性拉長SR+GBM400-450℃No4糜棱巖P:Qz+Feld+MusM:Qz+Mus+Chl+Bi顯微破裂+塑性拉長SR+GBM400-450℃No5糜棱巖P:Qz+Feld+MusM:Qz+Mus+Chl+Bi+Ab顯微破裂+塑性拉長SR+GBM400-450℃T15-5初糜棱巖P:Feld+Qz+MusM:Qz+Mus+Chl顯微破裂+塑性拉長SR+GBM400-450℃T28-4糜棱巖P:Feld+Qz+MusM:Qz+Mus+Bi+Chl顯微破裂+塑性拉長SR400-450℃T28-12初糜棱巖P:Feld+Qz+MusM:Feld+Qz+Mus+Bi部分動態(tài)重結晶SR+GBM450-500℃T28-13糜棱巖P:Feld+Qz+MusM:Feld+Qz+Mus+Bi部分動態(tài)重結晶SR+GBM450-500℃QS27-3糜棱巖P:Qz+Feld+MusM:Qz+Mus+Chl顯微破裂+塑性拉長SR400℃±QS27-5糜棱巖P:Qz+Feld+MusM:Qz+Mus+Chl顯微破裂+塑性拉長SR400℃±QS27-8糜棱巖P:Qz+Feld+MusM:Qz+Mus+Chl顯微破裂+塑性拉長SR400℃±3）變形紋礦物晶體內(nèi)平直的或是成長透鏡狀的薄層紋，厚約0.1~2mm。其折射率和雙折射率與主晶不同，消光位與主晶稍有偏差。其成因是位錯滑移產(chǎn)生的。

Carter(1971)年將石英中變形紋與C軸之間的夾角大小分為四類：（1）底面變形紋，變形紋面法線與C軸之間的夾角為0~5°；（2）次底面Ⅱ變形紋，變形紋面法線與C軸之間的夾角為6°~15°。（3）次底面Ⅰ變形紋，變形紋面法線與C軸之間的夾角為16°~30°。（4）柱面變形紋，變形紋面法線與C軸之間的夾角為81°~90°。石英變形紋出現(xiàn)的方位及頻度分布底面變形紋次底面Ⅱ變形紋次底面Ⅰ變形紋柱面變形紋石英變形紋出現(xiàn)的方位在溫度-壓力坐標上的分布4）石英光軸組構圖確定滑移系和形成的溫壓環(huán)境2動力學分析問題1主應力方位：1）利用石英變形紋確定主應力方位

a銳角法

2）利用雙晶紋確定主應力方位如方解石的雙晶紋與應力方位有一定的關系，e雙晶紋滑移最有利的應力方位是壓縮軸C和拉伸軸T都在雙晶紋和光軸組成的平面內(nèi)，與e雙晶面成45°角。因為方解石光軸與e雙晶面法線為26°角，壓縮軸C與光軸之間的夾角為71°，壓縮軸C和拉伸軸T之間夾角為90°。2）利用云母扭折帶確定主應力方位因為扭折帶邊界的極點方位與與主應力方位近似。位錯密度法2差應力值大小亞晶粒法動態(tài)重結晶新顆粒PrerequisiteSteadystatemeansthatstrainratedoesnotchangeinanincrementofstrainif,T,andPdonotchange(Porier,1985).Steady-stateappearsatmediumtolargedeformation.3、應變分析定量計算巖石變形后應變量的大小，以及由此進一步計算剪切帶的體積變化和位移量，是顯微構造研究的重要內(nèi)容之一。1.Flinn圖解，主要用來表示無體積變化的平面應變。Flinn參數(shù)k=(a-1)/(b-1)其中a=(1+e1)/(1+e2),b=(1+e2)/(1+e3).a,b≧1,而(1+e1)=x,(1+e2)=y,(1+e3)=z，分別代表應變橢球體的長軸，中間軸和短軸。(1).k=0時,x=y,應變橢球體的形態(tài)為單軸旋轉的扁球體.純壓扁變形(2).0<k<1時,應變橢球體為扁球體,應變?yōu)閴罕庑?(3).k=1時,a=b,即x/y=y/z,代表平面應變.(4).1<k<∞時,應變橢球體為長橢球體,應變?yōu)樯煺剐?5).k=∞時,應變橢球體的中間軸與短軸相等,為單軸旋轉長橢球體.純拉伸變形.(1+e1)=x(1+e2)=y(1+e3)=zFlinn圖解2.應變量計算(1)利用有限應變的測量的主應變計算剪切應變.(2)利用剪切帶內(nèi)面理與剪切帶邊界之間的夾角計算4Shearsenseindicators4Shearindicators4Shearindicators云母魚云母魚4Shearindicators4Shearindicators4Shearindicators4Shearindicators5組構分析的基本方法1.坐標系統(tǒng)巖組圖一般采用a、b、c或x、y、z坐標系統(tǒng)。a、b、c（x、y、z）三個軸相互垂直，ab(xy)面代表巖石的滑移面，其中a(x)指示物質的運動方向及最大延伸方向，c(z)軸垂直ab面，b軸常為旋轉軸或幾組面的交線。c(a)(c)(b)2.光軸方位測量方法X光組構測量，運用光技術測定巖石礦物分布各向異性。礦物晶體結構有許多晶格網(wǎng)面，每種礦物的每個晶格網(wǎng)面對于射線都有特定的衍射現(xiàn)象。費氏旋轉臺，測定光軸和各種組構的空間方位。測定組構數(shù)據(jù)投影在吳氏網(wǎng)上，然后在等面積網(wǎng)上畫出等積密，或者用計算機制圖。五軸費氏臺巖組圖的基本型式

1.點極密：組構要素的投影點聚集在一個小區(qū)域中，形成一個單獨的點極密部。方向資料趨向平行于一條直線。2.大圓環(huán)帶：組構要素投影點沿投影網(wǎng)的大圓分布，構成大圓環(huán)帶。方位資料趨向與位于大圓所確定的平面內(nèi)。3.小圓環(huán)帶：組構要素沿小圓分布。方位資料趨向于位于由該小圓所確定的圓錐內(nèi)。4.交叉環(huán)帶：是由兩個環(huán)帶交叉而形成的優(yōu)選方位形式。1.點極密多環(huán)繞c軸和b軸,這是在低溫及較快速應變速率,由單軸壓縮產(chǎn)生的結果.此外,動態(tài)重結晶作用也可以產(chǎn)生同樣的優(yōu)選方位形式,Price(1985)的研究認為點極密的形成主要與底面滑移有關.點極密ac2.小圓環(huán)帶：投影點呈小圓環(huán)帶分布。根據(jù)Tullis(1973)對石英的軸向壓縮實驗表明在較高溫(>700℃)及較慢的應變速率的條件下，石英光軸繞壓縮軸形成一個小圓環(huán)帶，隨著溫度升高或應變速率的減慢，環(huán)帶的半開角持續(xù)增大，直至45°為止。小圓環(huán)帶可以確定主壓應力方向和應變強度。 4.大圓環(huán)帶：投影點構成大圓環(huán)帶，多為ac環(huán)帶，環(huán)帶軸為b軸，該環(huán)帶是由繞b軸旋轉運動而形成的，形成于共軸拉伸或平面應變條件下。 5.交叉環(huán)帶，分為兩種：Ⅰ型交叉環(huán)帶是由繞c軸的小圓環(huán)帶與過b軸的環(huán)帶相連而形成的交叉環(huán)帶。Ⅱ型交叉環(huán)帶由交于b軸的兩個環(huán)帶相連而形成的交叉環(huán)帶。一般認為，交叉環(huán)帶多在平面應變的條件下出現(xiàn)，在糜棱巖中常見。Ⅰ型交叉環(huán)帶Ⅱ型交叉環(huán)帶巖組對稱對稱是指物體相等部分有規(guī)律的重復，這種性質稱為對稱。組構圖反映天然巖石變形的動力學和運動學特征，也具有對稱特征。球對稱、軸對稱、斜方對稱、單斜對稱和三斜對稱。1.球對稱：可參考一圓球體的對稱，通過球心的任一面都是對稱面，任一軸都是對稱軸，具有無數(shù)對稱面和無數(shù)對稱軸。這種組構反映了的是隨意性和無方向性，是非構造巖。2.軸對稱：該種對稱可參考一圓柱體、旋橢球體的對稱，過圓柱體底面圓心的一條直線為無限次對稱軸，過該軸有無限次對稱面，垂直對稱軸只有一個對稱面。軸對稱運動有異極和同極之分，如果運動發(fā)生在運動方向上一個指向上，則該軸運動是異極性運動（又稱為極性運動），反之稱為同極運動。如靜水中質點沉積、溶液中結晶沉淀，鹽丘侵入，巖株時巖漿上侵運動，都是異極運動。變形過程中把球體壓扁和拉長，在此變形過程中發(fā)生的運動為同極運動。軸