Magma ortamında olivinin plastik deformasyon özelliklerine ilişkin araştırmalarda ilerleme
Üst mantodaki en önemli mineral faz olan olivin, manto enklavlarında ve manto peridotitinde yaygın olarak bulunan dalgalı sönme ve diz-fren bölgelerinde yansıyan manto konveksiyon sürecinde plastik deformasyon geliştirir. Ana deformasyon mekanizmaları dislokasyon sürünmesi, difüzyon sürünmesi ve tane sınırı kaymasını içerir. Farklı sıcaklık ve basınç, gerilme, gerinim hızı, su içeriği, tanecikler arası eriyik varlığı veya yokluğu koşulları altında, olivinin deformasyonuna bir veya daha fazla reolojik mekanizma hakimdir, farklı kristal kafes tercih edilen yönler, yani olivin kumaş oluşturur. . Çeşitli olivin kumaşlar tespit edilmiştir En yaygın olarak kullanılan manto peridotu A-tipi kumaştır, yani (010) kristal düzlem kayma düzlemine paraleldir ve kristal ekseni kayma hareketinin yönüne paralel veya neredeyse paraleldir. Öte yandan olivinin farklı kristal eksen yönlerindeki elastik dalga hızları farklıdır ve önemli anizotropi gösterir, bu nedenle manto akışı ile kontrol edilen olivin örgüsünün yönelimli dizilimi sismik dalga anizotropisine neden olacaktır. Farklı dinamik arka planlar altındaki olivinin kumaş özelliklerinin, karşılık gelen sismik dalga anizotropi gözlem verileriyle birleştirilmesi, levha tektoniğini incelemek için önemli bir yöntem haline gelen mantonun akış yönünü ve akış yüzeyini etkili bir şekilde belirleyebilir.
Bununla birlikte, olivinin farklı tektonik ortamlarda kumaş özellikleri ve oluşum mekanizması uzun zamandır tartışmalı olmuştur.Bunlardan B-tipi kumaş, kapsamlı araştırma ve geliştirmeye neden olan yitim bölgesine paralel manto kamasındaki sismik dalga anizotropisini makul bir şekilde açıklayabilir. yoğun tartışma. Aynı zamanda Duke, Bushveld, Stillwater, Po gibi mafik-ultramafik intruzyonlarda olivinin dalgalı sönmesi ve diğer plastik deformasyon özelliklerinin de geliştiğini bildiren son çalışmalar, olivinin plastik deformasyonunun manto ile sınırlı olmadığını göstermektedir. Yao Zhuosen, Maden Kaynakları Araştırma Anahtar Laboratuvarı, Jeoloji ve Jeofizik Enstitüsü, Çin Bilimler Akademisi'nden (şu anda Kanada Carleton Üniversitesi'nde doktora sonrası araştırmacı), denetçi ve araştırmacı Qin Kezhang ve Nanjing Üniversitesi profesörü Wang Qin'in rehberliğinde doktora yapan Yao Zhuosen Araştırma nesnesi plastik deformasyondur (Şekil 1) Oluşum süreci ile sıcaklık ve basınç koşulları dikkatlice belirlenir.İlk kez yulaf lapasının magma ortamında sıkıştırılmasının olivinin plastik deformasyonuna neden olabileceği ve benzersiz bir B tipi kumaş geliştirebileceği doğrulanmıştır. Deformasyon mekanizmasını mikroyapı üzerinden keşfetmek ve aşağıdaki sonuçları elde etmek:
(1) Po-saf peridotitin tüm kaya izi ve mineral bileşimi özellikleri, yüksek derecede kısmi erime veya lav reaksiyonu ürünü yerine magma yığın işleminde oluştuğunu gösterir. Aynı zamanda, kaya kütlesinin masif kristal yulaf lapası tabakası yoğun bir sıkıştırma sürecinden geçmiştir ve kristal çerçeve ile ara eriyik arasındaki yoğunluk farkının oluşturduğu etkili gerilim (~ 2-10 MPa), olivinin örgü deformasyonunu tetiklemiştir.
(2) Olivinin plastik deformasyonu B tipi kumaşa aittir, yani (010) kristal düzlemde kristal ekseni boyunca kayma kaymaları (Şekil 2) Magma sisteminde özel bir düşük basınç ve zayıf suda oluşan ilk rapordur. , Yüksek sıcaklıkta eriyik ortamı ve transmisyon elektron mikroskobu, birden fazla dislokasyon kayma sistemi geliştirdiğini ortaya çıkardı (Şekil 1). Yığınlanmanın erken aşamasında, tek eksenli ekstrüzyon ortamı altında, olivin kristalizasyon alışkanlığı tarafından kontrol edilerek B-tipi bir kumaş oluşturulur.Yığın artmasıyla birlikte, taneler arası eriyik azalır ve etkili gerilim önemli ölçüde artar, bu da kafes alanlarının oluşumunu tetikler. Hata sürünmesi ve tane sınırı kayması (Şekil 3).
(3) Kumaş, ters sismik dalga anizotropisi (VSH < VSV) (Şekil 2), yulaf lapası ve yığınlarının karşılık gelen sıkışması büyük magma rezervuarlarında yaygın olarak meydana geldiğinden, aktif volkanik sistemlerin ve derin kabuğun altındaki magmatizmanın sismik dalga anizotropi özelliklerini yorumlayabilir.
Yukarıdaki sonuçlar, magmatik bir ortamda olivinin plastik deformasyon özelliklerini sistematik olarak inceleyen, ilgili araştırma alanlarını genişleten ve magma sistemindeki olivinin deformasyonuna insanların dikkatini çeken ilk sonuçlardır. Yulaf lapası yığınlarının sıkıştırılması ve makro ölçekli sismik dalga anizotropisi organik olarak bağlantılıdır.
Araştırma sonuçları JGR: Solid Earth'te yayınlandı.
Şekil 1 (a, b) Po-1 kaya kütlesindeki olivinin dalga benzeri yok oluşu (kafes dislokasyonlarının ısı geri kazanımı) ve üçlü kavşakları (tane sınırlarının kayması); (c, d) Transmisyon elektron mikroskobu altında olivinin kafes ölçeği Çıkık dağılımı ve düzenlemesi; (e) EBSD profilinde kafes deformasyonu ve çıkık duvarı
Şekil 2 Po-olivin B-tipi kumaşın kutup şeması ve buna karşılık gelen sismik anizotropi
Şekil 3 Poyi kayasına yığılmış yulaf lapasının sıkıştırma işlemi ve olivin deformasyonunun şematik diyagramı
kaynak: Jeoloji ve Jeofizik Enstitüsü, Çin Bilimler Akademisi
İpuçları: Son günlerde, WeChat Resmi hesabın bilgi akışı revize edildi. Her kullanıcı, büyük kartlar şeklinde görüntülenecek olan sık okuma abonelik numaralarını ayarlayabilir. Bu nedenle, "Çin Bilimler Akademisinin Sesi" makalesini kaçırmak istemiyorsanız, aşağıdakileri yapmanız gerekir: "Çin Bilimler Akademisinin Sesi" genel hesabına girin sağ üst köşedeki menüyü tıklayın "Yıldız Olarak Ayarla" yı seçin
