论文摘要
白云石[Ca（Mg,Fe）（CO3）2]常见于白云岩、灰岩及大理岩中,稳定的温压范围很广,是研究俯冲隧道变形、地幔交代作用、全球碳循环的重要矿物之一。前人研究了温度、压力和成分对白云石有序度的影响以及低压下（<1GPa）白云石的变形机制和主控位错滑移系,发现在1-3GPa下白云石完全无序的转变温度为1150-1200℃,Fe、Mn、Cd离子含量的增高可显著降低白云石结构无序化的转变温度。天然变形的白云石常发育由底面c滑移控制的晶格优选定向,但是对压力、成分和有序度对白云石流变行为的影响尚未有相关研究。本文总结了前人对白云石有序度和流变行为的研究进展,然后对大别山双河超高压变质的白云质大理岩进行了岩相学观察,成分分析、组构测量和有序度测试。我们使用电子背散射衍射技术测量了白云石的晶格优选定向,发现白云石以c滑移（0001）[2110]为主控位错滑移系,部分颗粒还发育了r滑移（1014）[1210],后者的形成可能与大理岩经历的超高压变质作用密切相关。此外,大理岩样品中的白云石含铁量不同,较贫铁白云石中r滑移的组构强度大于较富铁白云石。白云石有序度s（h）可以用白云石X射线衍射（015）峰与（110）峰强度比值来衡量。随着白云石颗粒含铁量的升高,测量的s（h）有所降低。理论计算表明:s（h）不仅受Mg2+、Ca2+、Fe2+的占位影响,还受到Fe2+的含量影响。白云石占位有序度的增加可能降低c滑移的临界剪应力,导致白云石中发育c滑移。但是,Fe2+的加入可能影响白云石的c滑移和r滑移的临界剪应力,使r滑移在贫铁白云石中的发育程度高于贫铁白云石。本研究发现的较贫铁白云石和较富铁白云石的晶格优选定向的差异暗示了铁原子的分布可能对超高压下白云石固溶体的位错蠕变有一定的影响。白云石是俯冲带中稳定的碳酸盐矿物,进一步开展超高压下白云石组构的实验研究将为厘清r滑移的发育机制、以及白云石有序度与流变学性质的相关性提供重要信息,促进对碳酸盐岩俯冲和折返机制的认识,并为追踪富白云石岩石的变形历史提供新的约束。
论文目录
文章来源
类型: 硕士论文
作者: 郑重
导师: 王勤
关键词: 白云石,有序度,超高压,晶格优选定向,流变,俯冲
来源: 南京大学
年度: 2019
分类: 基础科学
专业: 地质学
单位: 南京大学
基金: 国家自然科学基金委重大项目(41590623)
分类号: P578.6
总页数: 71
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