论文摘要
本文选取辽南变质核杂岩为研究对象,深入开展了有限应变、运动学涡度、动态重结晶颗粒温度计、石英结晶学优选以及差应力计等方面的分析,进而建立变质核杂岩下盘的岩石流变学强度模型,为辽南地区早白垩世伸展作用期间地壳流变学提供约束。辽南变质核杂岩下盘发育大量片麻岩,其线理产状基本一致,并与拆离断层作用运动学指向相同。主拆离断层下伏发育了一套完整的构造岩序列,变质程度从低绿片岩相到高角闪岩相。通过对岩石有限应变测量及运动学涡度分析,得出拆离断层下盘主要发育减薄作用,且瞬时运动学涡度值介于0.24-0.72之间。石英结晶学优选分析结果表明,距拆离断层带由近及远岩石的变形温度从300℃变化至650℃,与岩石宏观表现的变形变质作用相符。同时,运用动态重结晶颗粒温度计获得下盘构造岩的变形温度从320℃变化至480℃。距离拆离断层面由近及远,岩石所受差应力从60.48 MPa变化至22.98 MPa。结合变形温度分析,估算得到辽南变质核杂岩的应变速率应为10-12～10-13s-1,说明辽南变质核杂岩下盘主体岩石在变形过程中的应变速率较快。辽南地区的中上地壳强度模型符合”Creme Brulee"模型,莫霍面温度较高,显示出该地区具有岩石圈较热,地幔热流较高的特点。根据华北地区典型变质核杂岩运动学涡度变化规律推论出,下地壳流动与地幔上涌可能是辽南地区岩石流变及拆离断层作用的动力来源。根据变质核杂岩与侏罗纪岩浆的密切关系,侏罗纪的岩浆作用可能为伸展拆离作用发生前的岩石圈加热与演化形成提供了热源。侏罗纪岩浆活动加热地壳,提高了局部地壳的地温梯度,并使得脆韧性转变域变浅。这导致了在受到相同驱动力的情况下,有岩浆活动的地区由于地壳更热,且脆韧性转变域较浅,中上地壳尺度的拆离断层更易于形成。