深成岩的应变解释一Ramsay的“膨胀”模式
信息来源:互联网 更新时间:2012-9-4 查看:3667次
在深成岩本身的捕虏休变形中已经记载了构造热事件。这些捕虏体在被正在固结的花岗岩捕获之后已经变形。因此,假定这些捕虏体是以自由落体的形式落在岩浆中,并假定岩浆在深成岩的边部首先固结,由于深成岩体边缘的捕虏体比靠近中心的捕虏体捕虏得早,因而它们必然已遭到长期变形。Ramsay在其关于Chinamora岩基的讨论,用这些假定创立了一种
黄金麻花岗岩定位模式—侵入深成岩体的膨胀(inflation or "ballooning")模式。这一思想本来是由CIos (1925)对Riesengebirge黄金麻花岗岩提出来的。由于从膨胀和围岩变形所产生的岩浆压力是流体静力学的,Ramsay认为正在生长的深成岩接近为一个膨胀圈。该圈的膨胀将使得在它表面上的任何一条线相等地延长,而垂直于这个面的线将缩短,即纯粹的压扁变形。该圈任何部分的变形量直接与该圈大小的增加成比例。
为了说明这种模式,我们将要考虑在它生长期间两个阶段的深成岩(图2)。在深成岩侵入的早期阶段的时间(t)时,深成岩的总半径是(a)。当凝结表面从侵入岩体边缘向内运动时,在半径(d)处接近深成岩休的边部捕获了一个未变形的捕虏体(X:Y:Z=])。
在较晚期阶段的时间(T)时,深成岩休的总半径已膨胀到(A)。同一个捕虏体由于膨胀也已运动到新的半径(D)处,这就导致捕虏体及其周围的黄金麻花岗岩二者均受到一种纯粹的压扁变形。同时,黄金麻花岗岩的不断冷却致使凝结表面向内运动,而捕获更多的捕虏体。因为如果在变形期间体积没有减少,这些轴的变形量必然保持为1,因而在时间(T)时这种变形量之后的捕虏休的轴长就变为r,[,1/ f2。由于在深成岩的中心,位干该球表面的捕虏休的X 轴和Y轴所对的园心角在变形前后将保持一致,故它们在长度上(r/1)的变化可写作(D/d), 因此,有限应变(X/Z)或(Y/Z)可写作(r/('/r2)),即(f3)。
因为在侵入作用结束时,(D)是现在捕虏体到深成岩体中心的距离,以变形捕虏体为代表的有限应变可以测量出来,因而有可能计算出捕虏体被捕获时的凝固表面的半径。因此,应用横穿深成岩体的捕虏体,我们能够追索整个侵入阶段凝固表面半径的变化。 由于我们的深成岩的模式是球形的,它在时间(t)的体积可以用Vt表示。 而Vt二f(a)g
在时间(T)时,v:二f (A)g 在时间(t)时已经凝固的黄金麻花岗岩的体积以下面等式表示Vt'=f(a),一f (d), 这个体积必然与时间(T)时位于捕虏体半径以外的黄金麻花岗岩的体积一样,由于捕虏体标志着时间((t)时凝固面的位置 体积VT'=f (A),一f(DY 因为V。‘= VT' 所IA f(a)3一f(d)'==f(A)'一f (D)g 整理得到:a==(A$一D3+d3)一, (A)和(D)可直接测量,(d)可计算得知,这样要标绘出整个侵入阶段凝结表面的半径和深成岩体总半径的变化是完全可能的。