岩組學

研究岩石組構的幾何特徵及其成因的學科。岩石組構學的簡稱。岩石的組構指岩石中各個組分以及組分之間的邊界在空間的相互排列方式。

基本介紹

• 中文名：岩組學
• 外文名：petrofabrics
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正文

這種排列方式是與該組構形成時的物質運動的方式、地質環境、礦物晶格構造和結晶習性以及導致岩石變形的應力狀態等因素相關的。因此，岩組學是通過研究現存的岩石組構特徵來推論形成該組構的物質運動方式、岩石變形過程中的局部應力狀態，並進一步對巨觀構造進行運動學和動力學成因解釋。岩組學主要研究變質和變形岩石的組構，其理論基礎是構造地質學、物理冶金學、材料科學、流變學以及礦物和岩石變形實驗。

歷史

岩組學由B.桑德爾創立於20世紀30年代。他提出的變形岩石組構及其幾何分析、運動學解釋的基本原則是研究變形岩石和變質岩的一次重大革新，並在早期地質實踐中獲得成效。1963年，F.J.特納和L.E.韋斯闡述了變質岩發育地區巨觀構造研究方法，並對變形岩石組構的對稱及其運動學和動力學意義、分析程式和方法進行了較全面的總結和評價。何作霖在20世紀40年代初將岩組學和費氏台技術全面引入中國，並創製了 X射線組構照相機，開展了粗、細粒岩石組構的研究。

研究方法

岩石組構的研究方法或岩組分析方法主要是在某一特定域內對岩石所有可測量的組構要素及其相互間的幾何關係進行統計分析。一些要素如層理、劈理、褶曲軸、線理等可在野外直接測量，另一些如礦物的光軸、晶面、晶棱及解理面等則要在定向薄片中測量。定向薄片切自定向的岩石標本。常用的參考坐標系有地理坐標、運動學坐標和變形主軸坐標。這三個坐標系各用於研究組構與巨觀構造和地理方位的關係，組構與物質運動以及變形、應變的關係。薄片中統計測量工作是利用安裝在偏光顯微鏡的附屬檔案（費德洛夫旋轉台）上進行的。所測的宏、微觀組構要素的數據投影於赤平極射投影網上，並編制等值線圖。這是研究岩石組構的基本圖件──岩組圖，即揭示所測組構要素空間分布趨勢和組構幾何特徵的赤平極射投影圖。據此並結合其他地質資料，對組構進行運動學和動力學分析。

新技術

自20世紀70年代，由於採用新技術（電子顯微鏡、高溫高壓實驗等）研究地殼和上地幔變形岩石的顯微構造、元素運移規律以及引用物理冶金學和材料科學理論，岩組學已步入一個從經典岩組學到現代岩組學的新的發展時期，特別是利用礦物晶體的組構與不同熱動力條件下形成的位錯滑移繫結合進行了組構動力學的研究。如石英的組構類型劃分為低溫底面軸組構(低於350℃)，中溫菱面軸組構(350～450℃)，中高溫柱面軸組構(450～550℃)及高溫柱面軸組構（高於650℃） 4種新類型。利用變形礦物組構及位錯滑移系的研究可以深入判斷剪下指向、剪下值及生成溫度。80年代以來，還開展了新的物性組構（如磁組構、波組構、電導組構）工作，對了解地殼深部結構及岩漿流動與成礦作用規律具重要的意義。