上地幔中的岩墙、节理和断层

在世界各地火山岩内的上地幔和下部地壳捕虏体中,已辨认出三种不同的宏观断裂:(1)节理——未被结晶岩浆产物占据的张性断裂;(2)岩墙——被镁铁质岩浆结晶形成的辉石岩、辉长岩或富含水矿物岩石占据的张性断裂;(3)断层——表现出剪切位移的表面痕迹的、未被充填的剪切断裂。除了捕虏体内的断裂外,捕虏体通常具多边形或多面体状,这种形状体现了捕虏体加入把它们带到地表的主岩浆内时所利用的断裂。这种种断裂的形成被认为是由于受岩浆流体的压力和周围构造应力场作用的结果。断裂组和穿切关系的存在表明,有岩浆充填的断裂和无充填的断裂可能是同期生成的,而且局部应力场可能随时间变化,导致重复出现幕式断裂。这些观测结果,使人们对地幔中深部断裂作用的特性和流体-橄榄岩相互作用的重要意义有了深入的了解。我们认为,未被充填的断裂是被从上升到正在形成中的岩墙顶部的岩浆释放出的挥发性流体打开的。这些挥发性流体很重要,一是因为它们的粘度低,能快速地把流体压力传递到岩墙和断层的两端,二是因为它们能降低扩展宏观裂隙和在先存断裂中滑动所需的能量和构造应力。在夏威夷火山活动中心之下20—65km深处发生的地幔地震,对应于这样一个深度区间,据推测,那里的富CO_2流体是从正在上升中的玄武质岩浆中释放