《地殼深部壓力狀態及超高壓岩石形成研究》是由中國地質科學院地質力學研究所擔任第一完成單位，由呂古賢、王方正、劉瑞?、馬瑞、蔡永恩、周永勝、胡寶群、郭濤、韋昌山、白嘉啟、肖益林、周國發、舒斌、夏林、郭初筍擔任主要完成人的科研項目。
基本介紹
- 中文名：地殼深部壓力狀態及超高壓岩石形成研究
- 成果登記號：20060035
- 第一完成單位：中國地質科學院地質力學研究所
- 項目類別：科研項目
成果信息,成果摘要,
成果信息
成果登記號 | 20060035 |
項目名稱 | 地殼深部壓力狀態及超高壓岩石形成研究 |
第一完成單位 | 中國地質科學院地質力學研究所 |
主要完成人 | 呂古賢、王方正、劉瑞?、馬瑞、蔡永恩、周永勝、胡寶群、郭濤、韋昌山、白嘉啟、肖益林、周國發、舒斌、夏林、郭初筍 |
研究起始日期 | 2001-01-01 |
研究終止日期 | 2004-12-01 |
主題詞 | 地殼;壓力;超高壓岩石 |
任務來源 | 部門計畫; |
成果摘要
大別-蘇魯超高壓變質帶由於發育大量的與陸-陸碰撞造山過程有關的榴輝岩以及岩石中發現有柯石英和金剛石包裹體而引起廣泛的重視。金剛石、柯石英、綠輝石等礦物的形成壓力大約需要5～2GPa及相應溫度，這已被理論和實驗所證實。然而，直接斷定變質岩形成於-200～100km深處並折返於地表的認識值得商榷。目前採用壓力/比重法估算方法，即壓力＝深度 X比重算式及其深俯衝-折返模式有必要加以重新考慮。本重點項目研究取得以下新成果。1、水平方向側壓載入速率為0.4MPa／S時，在250-380MPa階段，Δσ1急速增加。由實驗證實，岩石在達到蠕變階段之前，構造偏差應力場可以產生圍限壓力，即構造附加壓力。2、在溫度不變而構造附加壓力增加條件下，通過靜態和動態兩組實驗對比可知，以800℃為基準，圍壓10MPa，差應力每增加5MPa，即構造附加壓力增加1.67MPa與溫度升高20℃的岩石熔融效果相當。3、在差應力條件下，圍壓僅1.25～1.20GPa, 700℃的條件下已經完成石英-柯石英轉化的實驗。4、初步建立了地溫梯度與地壓梯度之間的關係式；重新估算我國已發表的榴輝岩資料，結果其形成深度均小於45Km，集中形成深度是35Km。5. 對於已經收集到的Sr-Nd、O和He同位素資料進行了研究，其結果表明末顯示變質時受到地幔物質的明顯影響。6.用構造校正測算方法 ，測出大別地區英山縣北超高壓帶中的含柯石英榴輝岩的形成深度可能僅為32km左右。用前人的數據重新計算大別榴輝岩形成深度為39km，而不是用壓力/比重方法計算並建立深俯衝-折返模式的100km或更深。7.當考慮岩石為可壓縮粘性流體時，建立其本構方程，得到俯衝變質深度公式，討論了公式適用的條件。8.提出殼內構造增壓模式；大別超高壓變質與兩大陸塊之間強烈的構造擠壓作用產生的構造附加靜水壓力有關，是在殼內強應變帶中的弱應變域局部地段達到高壓超高壓相變的PT條件，特別是變質壓力變化的產物。
