桐柏山商丹断裂带东延段石榴云母片岩中石榴子石显微构造特征及变质—变形环境分析

韧性剪切带上岩石变质—变形条件的研究是探讨造山带造山过程及造山机制的重要环节。岩石中矿物显微、超微构造特征是造山带形成环境的真实体现,是造山带变形研究的基础。本文通过对商丹断裂带(即商南—丹凤断裂带)东延段桐柏山地区石榴云母片岩中石榴子石的位错特征及动态重结晶型式等显微构造特征,分析研究石榴子石塑性变形方式、变形机制及形成环境。该石榴子石的位错主要是自由位错、位错壁,位错运动以滑移为主,滑移面为1/2<111>{110}和<100>{001}。石榴子石的动态重结晶是由于晶体边界的亚晶粒生长和边界迁移而形成。用石榴子石—白云母地质温度计计算得出其形成温度为562～617℃,白云母中的压力计计算出的压力为0.77～1.02GPa。石榴子石的自由位错密度平均值为ρ=6.14×108/cm2,差异应力是0.51GPa,应变速率为0.497536nm/s。通过系统分析认为其位错特点与构造带的形成发展有关,早期经受了中级区域变质作用,随着造山作用导致的剪切带形成,该岩石经历了较强的应力作用,其中的石榴子石形成了高密度位错和亚晶粒,最后在相对低应力的热驰豫阶段产生重结晶,导致石榴子石产生塑性变形。