湖北铁山褶皱叠加型骨节状石香肠基质层微区有限应变测量与分析

本文的研究对象是湖北铁山地区褶皱叠加型骨节状石香肠，探讨其基质层微区的有限应变特性。骨节状石香肠构造是构造地质学中的一个复杂现象，通常形成于岩石层中，当岩石受到应力作用时，会产生一系列的变形和破裂，形成类似香肠状的构造单元。这些结构特征的形成与岩石的应力历史密切相关，能够反映地质构造运动的过程。 文章首先对骨节状石香肠构造的成因机制进行了分析。通过微观尺度的应变测量，研究了基质层的二维应变特性。在早期地壳变形过程中，出现了两次纯剪切作用，这两次剪切作用形成了骨节状石香肠的基本构造。随后，在已有的骨节状构造基础上，由于岩层间力学性质的差异，进一步发展形成了褶皱叠加。褶皱叠加作用通常伴随着纵弯褶皱的形成，是由于岩石层之间发生弯曲而形成的复杂结构。 为了更深入地分析这些结构的特性，研究团队使用了Straindesk软件进行有限应变的测量和分析，并用Surfer软件生成了运动学涡度等值线分布图、真应变差等值线分布图、以及岩层厚度比等值线分布图。这些图示直观地展示了研究区的变形特征，帮助研究者从宏观角度理解地质结构的变形模式。 研究结果表明，基质层中的应变大小与其距离能干层的距离呈现负相关趋势。能干层是指具有相对较高强度和刚度的岩石层，能够较好地承受外力作用而不容易变形。在骨节状石香肠构造中，基质层的应变受能干层控制，能干层对周围基质层的应变状态有显著影响。另一方面，骨节缝处的脉体由于其相对较强的能干性，成为了应力集中的区域，进而形成了骨节颈。 文章还讨论了该地区构造变形的运动学涡度，这是衡量岩石变形过程中旋转成分的一个重要参数。通过运动学涡度的分析，可以更好地理解岩石的流动和变形模式。 此外，通过研究不同层位间的岩层厚度比，研究者可以分析出岩石在不同层位上的应变差异，从而推断出岩石变形的不均匀性。这些信息对于理解岩石层的变形机制和地质结构的发展历程至关重要。 文章最后强调了基质层应变的研究对于深入认识褶皱叠加型骨节状石香肠构造的重要性。通过有限应变测量统计分析，可以揭示出基质层与能干层之间的相互作用关系，以及在不同地质时期内岩石应力状态的变化情况。这些研究成果对于进一步探索地质构造运动规律、预测岩石层潜在的变形和断裂风险都具有重要的理论和实际意义。 文章的作者包括杨双、曾佐勋、李绍凡等人，他们分别来自于中国地质大学(武汉)地球科学学院、华中构造力学研究中心和湖北工业大学电气与电子工程学院。他们在构造地质学、岩石流变学等方面都有深入的研究和贡献。