隋建立 樊祺诚 李 霓 赵勇伟 杜星星

1)中国地震局地质研究所，活动构造与火山重点实验室，北京 100029

2)中国地质科学院地质力学研究所，北京 100081

0 引言

地幔流变(唐户俊一郎等，2005;Karato，2010)旨在研究固体地球岩石圈地幔的塑性形变问题，是板块构造、大陆漂移、地壳俯冲和地幔柱上升的地球动力学基础。通常而言，地幔流变特指橄榄石矿物地幔流变，因为橄榄石是上地幔最重要的组成矿物，占体积份数＞60%，直到410km地幔过渡带橄榄石转变为尖晶石为止(Ringwood，1966;Irifune et al.，1998);并且橄榄石是地幔最“软”的矿物，最容易发生塑性形变(Karato，1990;Karato et al.，1993;Ando et al.，2001)。橄榄石地幔流变形成复杂的位错结构和多种晶体组构，位错的密度可以定量反演地幔应力状态和黏度系数(Kohlstedt et al.，1976;Karato，1987;Korenaga et al.，2008);橄榄石晶格优选方位(LPO)和组构，则可以定性反映地幔应力状态与挥发份含量。目前已经发现5种不同的橄榄石组构类型，分别用字母ACDEF顺序表示，分别代表了俯冲带、造山带、大陆裂谷等不同的大地构造背景 (Fabriès，1979;Ismaïl et al.，1998;Mizukami et al.，2004;Kneller et al.，2007)。

橄榄石地幔流变同时包含矿物物理变化和化学变化。早在20世纪70年代，人们就发现橄榄石位错结构相对富铁，并用高温氧化缀饰的方法观察橄榄石位错结构(Kohlstedt et al.，1976);同时少量橄榄石样品，在岩浆上升过程中形成天然氧化缀饰的效果(图1a)。80年代之后，扫描电镜技术的兴起，逐步替代光学显微镜，成为现代地幔流变研究的通用工具(Karato，1987;金振民等，1991)。在扫描电镜BSE图像中，相对于橄榄石主晶，富Fe条带显示高亮特征(图1 b，c)，作为橄榄石位错结构的识别特征。

图1 地幔橄榄……