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目录1

序1

前言1

第一章 地质作用深度争论的焦点和所涉及的力学知识1

1.1 地质作用深度估算的两种观点1

1.1.1 流体静力学观点1

1.1.2 构造附加压力观点2

1.2 应力与应变4

1.2.1 应力4

1.2.2 应变5

1.2.3 剪应力与剪应变8

1.3 摩尔圆10

1.3.1 应力摩尔圆和应变摩尔圆10

1.3.2 有限应变摩尔圆和应变测量13

1.3.3 均匀变形、一般剪切与极摩尔圆16

1.4 描述岩石性质的一些力学假设18

1.4.1 弹性和塑性18

1.4.2 脆性和韧性19

1.4.3 蠕变和松弛20

1.4.4 流变学概念20

1.5 地质作用深度估算的力学模型24

1.5.1 静止液体模型24

1.5.2 弹性体模型25

1.5.3 探索中的流变模型26

1.6 小结28

第二章 构造附加压力的理论分析和地质作用深度测算方法29

2.1 岩石圈应力状态分析与构造附加压力研究30

2.1.1 岩石圈应力状态的正确解释和对形成深度研究的意义30

2.1.2 流体静力学模型问题31

2.1.3 岩石圈力学状态的地球物理基础33

2.1.4 大陆岩石圈的强度36

2.1.5 岩石圈上部水平方向主压应力占据主导地位38

2.2 构造附加压力的地质依据和构造地球化学基础41

2.2.1 岩石中的构造变形、差应力和构造附加压力42

2.2.2 石槽铜矿区构造附加静水压力的地质与构造地球化学研究42

2.2.3 胶东玲珑－焦家式金矿的构造附加静水压力与构造物理化学研究44

2.3 构造附加压力的力学分析46

2.4 构造附加压力分布的数学模拟49

2.4.1 构造附加静水压力分布规律49

2.4.2 构造附加压力的变化规律53

2.5 构造力产生围限压力（构造附加压力）的实验研究53

2.5.2 实验结果54

2.5.1 实验样品的制备及实验条件54

2.5.3 实验结果讨论55

2.5.4 小结56

2.6 构造附加压力影响岩石熔融程度的实验研究57

2.6.1 实验样品57

2.6.2 实验条件58

2.6.3 实验结果对比58

2.6.4 结论与讨论59

2.7 地质作用深度的构造校正测算方法60

2.7.1 地质作用深度构造校正测算方法基础61

2.7.2 地质作用深度的地质研究与测算方法64

2.7.3 胶东金矿田典型矿床成矿深度构造校正测算实例69

2.7.4 小结71

第三章 地质作用古深度计算的热力学方法73

3.1 概述73

3.2 岩石圈的压力梯度与标准状态下的静水压力模型74

3.3.1 体积模量及其相关的基本知识75

3.3 热力学中压力与深度关系的一些基本概念75

3.3.2 热容（C）76

3.3.3 热胀系数和压缩系数78

3.4 岩石圈中高压超高压成因中等容条件的地质特征79

3.5 等容条件下岩石圈中压力与深度关系的几种可能80

3.6 大别－苏鲁造山带中高压超高压岩石形成深度的热力学约束80

3.7 中国榴辉岩和麻粒岩等岩石的温度和压力初步统计81

3.7.1 中国部分地区麻粒岩、榴辉岩和上地幔岩的温压条件81

3.7.2 中国榴辉岩、麻粒岩和上地幔橄榄岩的温压条件综合比较83

3.7.3 中国麻粒岩、榴辉岩和上地幔岩等温压条件的统计分析84

3.7.4 初步结论88

第四章 大别山地区高压、超高压岩石形成深度及演化模式89

4.1 大别山地区高压超高压变质作用研究现状90

4.2.1 高压超高压变质岩产出在全球活动构造带92

4.2 大别山地区高压超高压变质作用主要地质特征92

4.2.2 大别山地区造山带地层序列及其对比94

4.2.3 大别山地区造山带逆冲系统造成地壳缩短量达46.8％97

4.2.4 高压超高压岩石分布于陆块核部较古老地层之内，产于韧性剪切带强应变带之间的弱应变域之中99

4.2.5 高压超高压变质岩的主要岩石学与矿物学特征101

4.2.6 高压超高压岩石的形成条件105

4.2.7 高压超高压变质作用的年代学研究106

4.2.8 高压超高压岩石与围岩的构造关系112

4.3 大别山地区超高压带含柯石英榴辉岩形成深度构造测算113

4.3.1 研究背景与简介113

4.3.2 石榴子石的塑性变形及差异应力计算113

4.3.3 湖北英山县东榴辉岩中石榴子石塑性变形、差应力值与形成深度的估算117

4.3.4 结论与讨论122

4.4.1 同位素地球化学对超高压变质岩形成和演化过程提出示踪证据123

4.4 大别山地区超高压变质岩形成深度的同位素限制123

4.4.2 大别山地区超高压变质岩保存着表壳岩石的同位素组成124

4.4.3 是快速俯冲到地幔并快速折返？还是根本未达到地幔？126

4.5 差应力条件下柯石英－石英相转变实验研究126

4.5.1 在静围压条件下石英－柯石英的转化压力127

4.5.2 在差应力条件下石英－柯石英的转化压力和物理机制128

4.5.3 讨论130

4.6 苏鲁－大别榴辉岩及其围岩均经历超高压变质的构造和岩石证据130

4.6.1 中国大陆科学钻探工程钻孔及其周边测试样品的分布132

4.6.2 各类岩石中锆石内的矿物包体及其分布133

4.6.3 锆石中不同矿物的化学成分及其成因特征136

4.6.4 锆石中包体矿物记录的超高压变质温压条件140

4.6.5 结论与讨论141

4.7.1 大别山地区中生代岩浆岩的主要地质地球化学特征143

4.7 大别山地区中生代钾质岩浆的底垫作用与超高压变质带的减压－隆升143

4.7.2 大别山地区中生代花岗岩的结晶年龄数据146

4.7.3 大别山地区高压超高压地体差异性减压－隆升的时代论证148

4.7.4 高压变质地体的差异减压－隆升幅度推算148

4.7.5 小结150

4.8 大别山地区高压超高压变质岩构造演化模式150

4.8.1 大别山地区高压超高压变质岩最显著的地质特征152

4.8.2 大别－苏鲁印支－燕山期超高压变质形成深度的一些资料154

4.8.3 大别山地区印支－燕山高压超高压变质岩构造演化模式160

4.9 结语163

主要参考文献165

英文摘要（Abstract）182

图版说明192

图版194