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大别山超高压岩石的动态折运 20世纪80年代以来，由于柯基石和钻石的发现，大邑地区已成为世界上最著名的钻石研究遗址之一。到目前为止,中外科学家( 1 青溪岭超高压橄榄岩流变学研究 1.1 岩块与超基性岩块 在整个大别—苏鲁超高压变质带中,变质的超镁铁质岩,如纯橄岩,石榴橄榄岩等常与榴辉岩密切共生。它们或与榴辉岩相邻,或与其相互包裹。尽管对这些超镁铁质岩的物源及成因有多种不同的看法,但其与榴辉岩密切共生的基本地质事实说明它们曾经与榴辉岩一起经过或长或短的共同变形史,事实上部分超基性岩石如碧溪岭石榴橄榄岩业已公认为超高压岩石,因此对其变形史的研究对解决超高压岩石的折返有着特殊的意义。 碧溪岭地区的超基性岩主要为石榴橄榄岩。它们以条带或透镜体的形式分布于碧溪岭榴辉岩体之中(图1),总共有数十条之多。宽一般为1～5m,长几米到几十米;其长轴方向多为北东向,产状陡直,并于围岩榴辉岩面理协调,未见穿插关系。 所采样品97DB-2为石榴二辉橄榄岩。取自碧溪岭小河河床上的超基性岩岩块。该岩块宽1～2m,长3～5m,以透镜体形式夹于围岩榴辉岩之中,走向北北东,倾角直立,并与榴辉岩产状协调。岩块本身可见夹10～30cm左右的榴辉岩透镜体。手标本暗黑色,蚀变极为强烈,发育大量蛇纹石剪切脉。镜下绝大部分橄榄石都已蚀变为蛇纹石,辉石具定向构造,单斜辉石和斜方辉石含量基本相等。 样品D95-27为石榴橄榄岩,采自2km界碑往北约70m处公路旁。手标本暗绿—灰黑色。镜下残碎斑结构。主要矿物有橄榄石(50%),石榴子石(25%)和辉石(20%),其次有少量金红石。残碎斑为中粗粒板状-粒状变晶结构橄榄石集合体。残斑橄榄石本身无明显定向,但其集合体具明显的定向构造;晚期时代橄榄石成细粒重结晶结构分布于早期时代橄榄石周围或矿物粒间。石榴子石多为等粒自形,集合体有拉长形成连续面理的迹象。蛇纹石呈不规则细脉穿插于矿物之间。 1.2 斜方辉石组构 岩组测定结果如图2。 (1)从图2-1中可以看出橄榄石的[001]有一良好主极密,[100]和[010]成大圆环,上有多组次极密;仅就岩组图表象而言,与造山带中剪切带成因糜棱岩化橄榄岩的组构十分相似( (2)图2-2为斜方辉石的组构,可以看出其极密形态非常好,此组构与幔源包体中斜方辉石的组构十分相似,相当于 (3)图2-3为单斜辉石(透辉石)组构,[001]具一对极密。[010]基本为一大圆环,中心具—极密。[100]则为一大圆环。和图2-4绿辉石的组构非常相似。这可能说明透辉石和绿辉石的流变学特征或变形机制十分相似,或者它们经历了相似的变形环境。 (4)图中可以看出,橄榄石c轴和斜方辉石a轴十分平行;橄榄石b轴和斜方辉石a轴完全垂直。这与 通过对组构的分析和对比,可以得出如下结论:①碧溪岭地区超基性岩经历了塑性变形,其主要组成矿物橄榄石和辉石形成了晶格优选方位;②碧溪岭超基性岩的变形特征即不类似于蛇绿岩,也不完全等同于幔源包体,它有十分独特的变形图象;③透辉石的变形机制可能与绿辉石十分相似。 1.3 光学显微观察片的制备 D95-27 (石榴橄榄岩)为残碎斑变晶结构,残碎斑为中粗粒橄榄石颗粒和其集合体,集合体本身具板状或粒状变晶结构,颗粒之间边界平直。中粗粒橄榄石周围多有细粒重结晶橄榄石。扭折带多发育于重结晶颗粒之中,残斑大颗粒中少见。利用弗氏台可观测到的滑移系有如下两种:[001](100)为高温滑移系,[010](100)为中低温滑移系。中低温滑移系和高温滑移系的共存,说明该岩块至少经历过两期塑性变形。 我们用氧化缀饰法制备了96DB-2和D95-27的光学显微镜观察片。制备过程如下:先将上述标本磨成普通光片;然后放在高温炉中,在温度850～900℃条件下恒温1h,自然缓慢冷却即可。 橄榄石在高温塑性流动过程中,形成了位错构造。氧化缀饰法薄片所揭示的橄榄石位错组态主要有以下几种:①自由位错:分布十分不均匀,在残碎斑集合体中比较少见,但在单个残碎斑和动态重结晶颗粒中很发育。②位错壁:在残斑或重结晶颗粒中都十分发育,某些平行位错壁发生弯曲,位错壁之间可见弓弯现象。③亚颗粒构造:在残碎斑中十分发育,在其内部可见参与动态恢复作用而残留下的位错,后者是区别动态恢复和静态恢复作用的重要标志之一。④位错网构造:在残碎斑中十分常见。位错网构造实质上是一种位错扭转壁,它是由两组纵横交叉的螺型位错密集排列而成。⑤位错环构造:前人工作指出橄榄石中的位错环为(010)位错环。薄片中可见单个封闭位错环,并可见螺旋型向外发散位错环。以上的分析表明,本区橄榄石位错现象十分丰富,经历了强烈的塑性变形。 1.4 上地禾应力计算结果 利用 其中:ρ=6.01×10 资料表明,一般剪切带及断裂的古应力计算结果多为20～200MPa,其中以50～150 MP