上地壳环境中的流体作用与灰岩的脆—韧性转变.PDF

刘俊来，马立杰，崔迎春，等 地学前缘 （ ） ，（） V %B9;N MW685W8 X9=5;689: (//! H . !@ ! 上地壳环境中的流体作用与灰岩的脆—韧性转变 ! ! ! ! ( ( 刘俊来 ，马立杰 ，崔迎春 ，关会梅 ， ， #$%%’ ) #$*+,%’ （ 吉林大学 地球科学学院，吉林 长春 ； ， ， ， ） !- !.//0! ( - 123+ 456789:6; = 2=8;;65?85 2=8;;65?85 .@/@@ 289AB5 摘 要：对取自西南非纳米比亚3BAB9B 造山带$B;89C89? 断层带中的细粒灰岩的变形结构与亚微结构 开展的多方面综合研究，揭示出在流体相遍布的上部地壳环境中，细粒灰岩的变形属性具有双重性： 脆性与晶质塑性。这种双重性突出表现在破裂与微破裂构造的广泛发育，以及细粒动态重结晶颗粒 沿着破裂带（面）的出现。导致这种双重过程的主要因素在于岩石变形作用过程中流体相的介入。破 裂与微破裂的出现，为流体相介入岩石变形提供了通道，使得流体相能够弥散于高应变带及高应变晶 体内。水解弱化是流体相影响岩石变形的重要机理。流体相促进位错滑移与攀移，并加速应变颗粒 的恢复作用，以协调破裂过程。 关键词： 流体；脆性 韧性转变；微观机制；灰岩 中图分类号： ； 文献标识码： 文章编号： （ ） DEE. DEE! * !//E (.(! (//! /. /!@! /0 地壳岩石，尤其是上地壳岩石，经常含有不等量 地质流体（水）的存在对于促进方解石质岩石由脆性 ［，］ ! ( 向韧性的转变起着积极的作用，其中水解弱化作用占 的流体（水） 。它们将通过物理的或者化学的作 ［，］ ［ ］ . F !( 用对岩石的力学与流变学性质产生显著的影响 ， 主导地位 。本文提供的一个实例表明，在灰岩的 ［，］ E 0 影响着岩石的变形机制、断层作用演化等等 。 变形过程中，地质流体沿着首先启动的颗粒边界破裂 水解弱化，作为影响矿物或岩石力学与流变学状 弥散分布，其存在改变了变形晶体内部的位错构形， 态的重要化学过程，许多学者对其开展了实验研究， 促使缠结位错再组织，在传统的脆性域内表现出应变 探讨微量水对石英水解弱化的作用及其机理，并取得 晶体的动态恢复作用与重结晶作用过程。 ［ ］ @!/ 了较为一致的认识 。对于一些天然变形断层构 造带内石英的表现的研究，也证实在花岗质岩石变形 ! 样品与分析方法 中存在水解弱化的作用（ 和 ， ）。不 ,IJJ6: KI5L !GG! ［ ］ 过，自从 !! （ ）对 灰岩和 % - ’I;;89 !G@F M=J5N=85 OB9P 研究样品取自西南非纳米比亚3BAB9B 区