断裂熔融作用中单质铁的形成及其指示的孕震环境

• 作者: 孙知明 张蕾 曹勇 李海兵 王焕
• 来源期刊: 岩石学报
• 学科: 地球科学
• 关键词: 假玄武玻璃 高温实验 孕震环境 大地震活动 龙门山断裂带
• 年，卷（期）: 2019,（6）
• 页码范围: 1875-1891
• 页数: 17页
• 分类号: P381.44|P541
• 字数: 14205字
• 语种: 中文
• DOI: 10.18654/1000-0569/2019.06.15

摘要

目前缺乏来自于地震断裂带的假玄武玻璃的原始特征研究,制约着我们对地震孕震环境和地震发生机制的认识.本文以龙门山断裂带汶川科钻2号钻孔岩心的碎裂岩及花岗闪长岩为研究对象,通过氩气环境下的高温加热实验(最高温度达1750℃)、显微结构观察、地球化学分析和岩石磁学测试,探讨断裂熔融作用中单质铁的形成及其指示意义.花岗闪长岩和碎裂岩在1100℃时发生部分熔融作用,形成了非晶质和微晶;在≥1300℃时形成了大量单质铁组成的微球粒,可能是含铁矿物发生了以碳物质为还原剂的高温还原反应.高温实验后样品的磁化率值高于碎裂岩的磁化率值,新生成的磁铁矿是≤1100℃的样品高磁化率值的主要原因;熔融作用中形成的单质铁和少量的磁铁矿是≥1300℃样品高磁化率值的重要原因.结合前人对于快速摩擦实验熔体、地幔物质及陨石的研究,我们认为粘土矿物、硅酸盐矿物含量较多的断层泥在同震滑移中因热增压机制很难形成单质铁;而花岗岩、安山岩、辉长岩、闪长岩等岩浆岩和糜棱岩在流体作用弱和硫化物含量低的环境中易在大地震中形成单质铁.龙门山断裂带的假玄武玻璃的熔融温度≥1300℃,硫元素含量较低并发现有过剩铁元素.因此,表明龙门山断裂带的假玄武玻璃中可能形成了单质铁,其和磁铁矿是假玄武玻璃高磁化率值异常的重要原因,并指示了深部流体作用弱、硫化物含量低、还原性的孕震环境.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	孙知明	中国地质科学院地质力学研究所自然资源部古地磁与古构造重建重点实验室	28	415	12.0	19.0
2	李海兵	中国地质科学院地质研究所自然资源部深地动力学重点实验室	57	2309	23.0	47.0
3	张蕾	中国地质科学院地质研究所自然资源部深地动力学重点实验室	14	86	4.0	9.0
5	曹勇	中国地质科学院地质力学研究所自然资源部古地磁与古构造重建重点实验室	2	3	1.0	1.0