角闪石变形变质过程及其变形机制—以山西恒山地区斜长角闪岩为例

摘要：

【摘要】山西恒山变质岩中斜长角闪岩经历了复杂的变质变形过程,为角闪石塑性变形提供了深入研究的契机.本文通过对变形角闪石样品的显微构造观察、电子探针分析和变形条件估算确定恒山地区斜长角闪岩的变质变形过程可分为二个阶段:(1)变质反应(～775℃,0.585GPa),原岩辉长岩中辉石退变为角闪石,形成近等粒状角闪石冠状体;(2)局部韧性剪切变形过程(650～679℃,0.770～0.914GPa),近等粒状新生角闪石和亚颗粒旋转斜长石发生递进变形,形成角闪石集合体残斑结构和强定向排列等变形组构,应变量>1000%.进一步的EBSD组构和TEM亚微构造分析,发现递进变形过程中等粒状角闪石和斜长石颗粒内部位错等亚微构造发育微弱,在组构极密投影图上仅在强变形部位出现{100}<001>滑移系的优选,新生等粒状角闪石集合体由残斑结构变形为强定向排列组构的过程中发生了超塑性流动,其变形机制以颗粒边界滑移为主.
【关键词】角闪石；颗粒边界滑移；山西恒山；变质变形演化；

引言：

【引言】岩石圈七类主要造岩矿物(方解石、石英、长石、黑云母、角闪石、辉石和橄榄石)的塑性变形行为, 是人们了解地壳到地幔各层次结构、流变学特征及动力学演化的重要途径[1,2]. 作为了解中下地壳力学与流变学表现的重要依据之一[2~9], 角闪石塑性变形行为的研究具有重要意义. 角闪石广泛存在于不同构造环境的岩石中, 它可以记录地壳浅部和深部等不同构造层次的动力学过程. 脆性变形主要源于{110}面完全解理, 岩石中核幔结构的细粒基质可能主要由碎裂而不是由动态重结晶作用形成. 角闪石在温度超过450~500℃时开始出现晶质塑性变形[10]. 低温和/或高应变条件下, 角闪石的变形主要由( 1 01)或(100)双晶变形和(100)[001]滑移完成. 在较低温度或有流体作用加入时, 角闪石的主要变形机制是碎裂流动和溶解沉淀(扩散蠕变)[8,11]. 与此同时, 化学组分变化的影响力明显强于应变作用. 角闪石常常分解为组分不同的闪石[12,13]或其他矿物如绿帘石、钠长石及黑云母等

作者：

纪沫；胡玲；刘俊来

作者单位：

中海石油研究总院；地质过程与矿产资源国家重点实验室,中国地质大学地球科学与资源学院；天津地质矿产研究所；