Change of deformation mechanisms during low temperature flow of rocks — observation from micron to nanometer scales

Recent studies on nano-materials in materials science revealed that nanomaterials may have fantastic features due mainly to size-effect of the materials. For example, nano ceramics may have very high ductility at room temperatures and pressures, even though normal ceramics is easily deformed by brittle fracturing. What and how much do we know about the nature of nano or nano to micron scale geological materials? What factors contribute to their occurrence? How do they flow at geological conditions and how do they affect the rheology of rocks? Upper crustal deformation is characterized by low temperature flow of rocks under unsteady state, which results in progressive grainsize reduction and leads to the occurrence of micron to nano meter scale materials in fault zones. The examples of naturallydeformed upper crustal rocks presented in the paper help to unravel the importance of nano to micron scale rock materials during the low temperature flow of rocks.conferenc

Low-grade retrogression of a high-temperature metamorphic core complex: Naxos, Cyclades, Greece

Retrogressive deformation and metamorphism are often reported from the main low-angle shear zones and detachments of metamorphic core complexes, but their importance is not sufficiently emphasized for the footwall interior. In order to contribute to a better understanding of exhumation-related retrogression processes within and at the top of metamorphic core complexes, an integrated detailed microstructural, textural, 40Ar/39Ar geochronological, and thermobarometric study on the Naxos metamorphic core complex within the Aegean Sea is presented that provides a new perspective on low-grade retrogression during exhumation through shallow ductile levels. We found variable retrogressive deformation within the Naxos metamorphic core complex, which even pervasively affected significant portions of the migmatite-grade metamorphic core and remnant high-pressure areas of the metamorphic core complex, where retrogression led to pervasive formation of new fabrics within greenschist-facies metamorphic conditions during brittle-ductile transition. Within a continuum of retrogression, 40Ar/39Ar white mica dating allowed us to deduce three retrogressive ages at 16.52 ± 0.39 Ma (within the Naxos metamorphic core complex), 12.6 ± 0.28 Ma (Moutsounas detachment shear zone on the eastern boundary of the metamorphic core complex), and 10.43 ± 0.44 Ma to 8.40 ± 0.76 Ma (last ductile activity along the Naxos-Paros shear zone to the north of the metamorphic core complex). A further stage of retrogression at 12−11 Ma occurred along distinct low-angle normal faults within the middle Miocene Naxos Granite. Retrogressive microstructures, low-temperature calcite fabrics in marbles, and chloritization in metapelites (at temperatures of ∼350−130 °C) in the metamorphic core complex core resulted mainly from late-stage E-W shortening and folding. Late-stage flow of hydrous fluids resulted in resetting of fabrics and enhancement of ductile deformation. The middle−late Miocene retrogression events are also reflected by a similarly aged tectonic collapse basin in the hanging-wall unit above the detachment. The wide temporal range of retrogression within the Naxos metamorphic core complex coincides in age with retrogressive deformation within other metamorphic core complexes of the Aegean Sea. We interpret the long temporal range of retrogression to reflect outward, southwestward retreat of the subduction and sequential activation of major detachment zones

PSR J1926-0652: A Pulsar with Interesting Emission Properties Discovered at FAST

We describe PSR J1926-0652, a pulsar recently discovered with the Five-hundred-meter Aperture Spherical radio Telescope (FAST). Using sensitive single-pulse detections from FAST and long-term timing observations from the Parkes 64-m radio telescope, we probed phenomena on both long and short time scales. The FAST observations covered a wide frequency range from 270 to 800 MHz, enabling individual pulses to be studied in detail. The pulsar exhibits at least four profile components, short-term nulling lasting from 4 to 450 pulses, complex subpulse drifting behaviours and intermittency on scales of tens of minutes. While the average band spacing P3 is relatively constant across different bursts and components, significant variations in the separation of adjacent bands are seen, especially near the beginning and end of a burst. Band shapes and slopes are quite variable, especially for the trailing components and for the shorter bursts. We show that for each burst the last detectable pulse prior to emission ceasing has different properties compared to other pulses. These complexities pose challenges for the classic carousel-type models.Comment: 13pages with 12 figure

A Fast Radio Burst Discovered in FAST Drift Scan Survey

We report the discovery of a highly dispersed fast radio burst (FRB), FRB 181123, from an analysis of ~1500 hr of drift scan survey data taken using the Five-hundred-meter Aperture Spherical radio Telescope (FAST). The pulse has three distinct emission components, which vary with frequency across our 1.0–1.5 GHz observing band. We measure the peak flux density to be... (See full abstract in article)

Känozoischen tektonischen Deformationen, Thermochronologie und Exhumierung der Diancang Shan metamorphen Massiv entlang Ailao Shan-Red River Scherzone, Südost-Tibet, China

Kapitel 1 dieser Arbeit wird das Känozoikum tektonische Entwicklung einer kritisch wichtigen Bereich innerhalb der Indien-eurasischen Kollisionszone skizziert, d.h. die Diancang Shan (DCS) metamorphen Massiv entlang der Ailao Shan-Red River (ASRR) Scherzone liegt im Südosten des Tibetischen Plateau. Detaillierte Makro-und Mikrostruktur, Textur und Studien, und metamorphen Analyse der hoch geschert Felsen in der Scherzone helfen Aufklärung der tektono-thermische Geschichte der Scherzone. Thermochronologie und strukturelle Analyse der granitischen Intrusionen werden angewendet, um den Zeitpunkt und die Dauer der duktilen Scher-und Exhumierung der hochgradigen metamorphen Gesteinen und mylonitischen einzuschränken. Die regionalen Auswirkungen der teconic Ailao Shan-Red River Scherzone werden auf der Basis von strukturellen und thermochronologische Untersuchungen diskutiert.Kapitel 2 beschreibt die Ergebnisse einer detaillierten Untersuchung der Mikro-und submicro-Strukturen und Texturen Stile der typischen mylonitischen Amphibolit Felsen aus dem Diancang Shan High-Metamorphosebedingungen komplex. Verschiedene Mikro-und submicro-Strukturen sind in den Amphibol mylonitischen Felsen entwickelt. Verformt Porphyroklasten von Amphibol und feinkörnige Matrix aus Amphibol, Plagioklas und Quarz sind die wichtigsten Bestandteile des amphibolitischen Myloniten. Verschiedene Mineralphasen in den Felsen zeigen deutliche Verformungsverhalten. Gefügeanalyse und P/T Einschätzung nahe, dass die Körner in der Amphibol mylonitischen Felsen deformiert sind und dynamisch Amphibolitfazies umkristallisiert. In der mylonitischen Amphibolite, gibt es zwei Arten von Amphibol Porphyroklasten, d.h. Typ I harten und Typ II weichen Porphyroklasten. Sie haben ihre [001] kristallographischen Orientierungen subnormal und subparallel zur Dehnung Lineation der Felsen, beziehungsweise. Die beiden Arten von Porphyroklasten zeigen deutliche Verformung Mikrostrukturen und Sub-Mikrostrukturen mit verschiedenen Verformungsmechanismen, die auf verschiedene Weise dazu beitragen, die Erzeugung der feinkörnigen Matrix gebildet werden. Shape bevorzugten Orientierung Analyse Fehlorientierung Analyse der zwei Arten von Porphyroklasten und neue feinen Körner um sie weiter beweisen die Erzeugung der feinen Körner in Matrix vom Typ II Porphyroklasten. Der Typ I harten Porphyroklasten werden hauptsächlich durch mechanische Drehung, Kaltverfestigung und intragranulare Mikrofrakturierung verformt. Im Gegensatz dazu ist die Verformung des Typs II weichen Porphyroklasten hauptsächlich kristalline Plastizität, d.h. Partnerschaften, Versetzungskriechen und dynamische Rekristallisation zugeschrieben. Während der Verformung des Typs II Porphyroklasten spielt die (100) [001] Gleitsystem eine dominierende Rolle bei der Verformung und Kornzerkleinerung von Amphibol. Twinning entlang der aktiven (100) Schlupf-System in Kombination mit Versetzungskriechen (Gleiten und Klettern) regelt die Keimbildung von Subkörner und Bildung von dynamisch rekristallisierten feinen Körnern, ein Prozess, hier genannt Twinning Keimbildung Rekristallisation.Kapitel 3 stellt die Ergebnisse für Makro-und Mikro-Strukturen und Texturen der Myloniten im Diancang Shan metamorphe Komplex. Hochtemperatur-Myloniten entweder aus Granitgestein oder amphibolitischen Felsen abgeleitet bilden den Hauptteil der Scherzone in der hochgradigen metamorphen Komplex. Die detaillierten makro-und mikrostrukturellen Korrelation dieser Proben nachweisen kann, die strukturelle Entwicklung der mylontic metamorphe Komplex. Makroskopische Falte Muster und mikrostrukturellen Merkmale kennzeichnen die Hochtemperatur-Fluss der Felsen. Optische Mikroskopie und Transmissionselektronenmikroskopie (TEM) Analyse zeigt die Dominanz der Hochtemperatur-Erholung und Rekristallisation von Quarz, Feldspat und Amphibol. Amphibol Textur Analysen geben Hinweise auf die Bedeutung der (100) [001] Gleitsysteme beim dynamischen Rekristallisation. PT Berechnungen zeigen, Druck-und Temperaturbedingungen Scherung bei unteren Amphibolitfazies. Alle Beobachtungen deuten darauf hin, dass die Verformung und Mikrostrukturen Texturen sind Hochtemperatur-Verformung und dynamische Umkristallisationen aufgrund linkslaterale Scherung entlang der Ailao Shan-Red River Scherzone zurückgeführt.Unsere Garnelen-II U-Pb-Datierung von Zirkonen aus einem synkinematic monzogranite, wie in Kapitel 4 diskutiert, geben ein Alter von 30.88 Ma. Die porphyrischen synkinematic monzogranitic Intrusion zeigt die oben genannten Hochtemperatur-Verformung Mikrostrukturen und Texturen, die schränkt die untere Grenze der Zeitpunkt der Einleitung des linken seitlichen Scheren bei frühen Oligozän. Dies hat den Neubewertung der tektonischen Modelle, die Oligozän-Miozän-laterale Bewegung Ailao Shan-Red River links, um die Öffnung des Südchinesischen Meer erlaubt.Kapitel 4 stellt die integrierte Untersuchung der Zeitpunkt der plutonischen Intrusionen und Scheren in der Wand Felsen mit optischen Mikroskops (Verformung Mikrostrukturen), EBSD (Texturen von Amphibolit, Quarz und Feldspat) und Garnelen-II Zirkon U-Pb Datierungen im Diancang Shan-Massiv. Meso-und Mikrostruktur und strukturelle Analyse zeigt intensive plastische Verformung der Feldspat, Quarz und Amphibol unter Amphibolitfazies, die konsequent Dokument eine linke seitliche Scheren. Die porphyrischen monzogranite Mylonit entlang der Scherzone besitzt Beweise, wo der Granit erlebt eine sequentielle und progressiven Prozess von der Kristallisation während Magma Einlagerung durch submagmatic fließen Solid-State-plastische Verformung. Es wird vorgeschlagen, dass die frühe-kinematischen pluton anschließend starken linken seitlichen strike-slip Scheren erlebt. Die Entwicklung von komplexen Strukturen in Quarz und Feldspat aus dem Granit Myloniten kann eine sukzessive Veränderung der Verformung Bedingungen während progressive Scheren festgehalten wird. Sie sind im Einklang mit Solid-State-Hochtemperatur-duktile Verformung während regionale linkslaterale Scheren. Relativ niedrige Temperatur-Modifikation des Quarz c-Achse Orientierungen zu einer Exhumierung und Abkühlung bei den Diancang Shan-Massiv bei einer späteren Veranstaltung in Verbindung stehen. Alle magmatischen Zirkonen im monzogranitic Myloniten geben U-Pb Alter von ca. 31 Ma für die Kristallisation des Granits. Diese Altersgruppe stellt damit die untere Grenze des linken seitlichen Scherung entlang der Ailao Shan-Red River Scherzone am Diancang Shan High-Metamorphosebedingungen Massiv.Kapitel 5 Dokumente nach kinematischen granitischen Plutonismus im Diancang Shan metamorphen Massiv. Kombinierte LA-ICP-MS Datierung von magmatischen Zirkonen und strukturellen und mikrostrukturellen Beweise erlauben uns, die zeitlichen Beziehungen zwischen Einlagerung der granitischen Intrusionen und linkslaterale strike-slip Scheren im Diancang Shan-Massiv zu beschränken. Von der Analyse, wir vernünftigerweise vermuten, dass im Alter von ca. 24 Ma stellen eine obere Zeitpunkt für die Beendigung des duktilen linkslaterale strike-slip Scheren, und der jüngste Alter von ca. 21 Ma ist geschlossen, um die letzte Phase der regionalen duktile Deformation und linken seitlichen Scheren zumindest in der Diancang Shan Massiv Datum. Somit ist die Hauptursache linkslaterale duktile Scherung ereigneten sich zwischen 27 und 21 Ma bei hohen Temperaturen (Amphibolitfazies) und bei ca. 21 Ma bei niedrigeren Temperaturen relativily beendet. Während oder nach der Einlagerung der jüngste Deiche bei ca. 21 Ma, trat spröde Deformation, wodurch die rasche Abkühlung und Exhumierung der Diancang Shan-Massiv auf einer flachen Ebene Kruste.Kapitel 6 konzentriert sich auf weitere Eozän-Miozän tektono-magmatische Entwicklung des Diancang Shan-Massiv vor allem auf unsere Strukturanalyse und neuen Garnelen-II und LA-ICP-MS Zirkon U/Pb Isotopen aus resultiert aus den unterschiedlichen Granitfelsen basiert. Die kombinierte Struktur-und geochronologische Ergebnisse zeigten eine Reihe von magmatischen Intrusion und Kristallisation Ereignisse im Zusammenhang mit der Diancang Shan Massiv Scheren. Alle Proben aufnehmen dreistufigen aufeinander kinematische Entwicklung der Scherzone vom Eozän bis Miozän Alter zwischen ca. 34 und 20 Ma. Die Einlagerung der Pre-kinematische alkalischen Magmen scheint durch die Entwicklung von Eozän bis Oliocene gerifteter Sedimentbecken begleitet gewesen sein. Wir schlagen auch vor, dass die Lagerung von Pre-kinematische Plutone im späten Eozän bis Oliogence (ca. 34-31 Ma) möglicherweise auf die hohe Alkali Magmatismus Aktivität in Reaktion auf die Post-Kollisions-Erweiterung in Verbindung trat. Die Anerkennung der Scherung Mikrostrukturen und metamorphen Assemblagen in der syn-kinematische granitischen Intrusionen in der Diancang Shan bedeutet einen Übergang von magmatischen durch submagmatic auf Solid-State-plastische Verformung während der Einlagerung der Plutone. Zur Dokumentation dieser Übergang ist ein wichtiges Thema zu beweisen, dass die Solid-State-plastische Verformung bei hohen Temperaturen aufgetreten, da die plutonischen innerhalb der strike-slip Scherzone System synkinematic ist. Endphase der progressive Scherung kann durch die jüngste Phase des Magmatismus von Zirkon Kristallisation Alter für spröde Scheren fortgesetzt ca. eingeschränkt werden. 21 Ma. Zirkon U/Pb geochronologische Ergebnisse deuten darauf hin, dass die kontinentalen linkslaterale duktile Scherung der ASRR Scherzone nach ca. eingeleitet. 31 Ma, während die wichtigsten Perioden zwischen ca. gipfelte. 27 und 24 Ma bei Hochtemperatur-metamorphen Bedingungen und verlangsamt bei ca. 21 Ma bei relativ niedrigen Temperaturen.Kapitel 7 Exhumierung der hochwertigen Felsen in der Diancang Shan metamorphen Massiv aus den Tiefen der Erdkruste Ebenen seicht ist durch die zeitliche Übergang von Amphibolitfazies Scheren und mylonitization belegt durch Grünschieferfazies retrograde duktil-spröde fehlgeschlagenes und spröde fehlgeschlagenes an und nahe der Oberfläche. Neue 40Ar/39Ar Alter von Amphibol, Muskovit, Biotit und Kalifeldspat aus meist mylonitischen Felsen dazu beizutragen, die kinematische und thermische Entwicklung des Massivs während der Exhumierung seit Oligozän. Die thermochronologic Studien zeigen, mindestens drei Stufen der Exhumierung und Abkühlung von späten Oligozän bis Pliozän, 28-13 Ma, 13-5 Ma und 5-0 Ma. Die Einleitung des unroofing Geschichte der Diancang Shan Massiv wurde aus duktilem linkslaterale Scherung entlang der ASRR seit Ende Oligozän geführt. Ein Ausbruch diachrone und anschließende gleichmäßige Kühlung und Exhumierung kennzeichnet die frühe thermische Geschichte des Massivs. Exhumierung können aufgrund der Einstellung des linken seitlichen Scheren bei ca aufgehört haben. 21 Ma, setzte Abkühlen auf relativ niedrigen Temperaturen bis 9 bis 6 Ma andauerte. Die zweite Stufe der Abkühlung von 13 Ma begonnen und dauerte bis die letzten aktiven Verwerfungen. Die Vielfalt der Abkühlraten in seiner frühen Phase von 13 bis 6 Ma schlägt Unterschiede in Exhumationsraten an verschiedenen Orten. Duktile zu spröde Scherung entlang der östlichen Flanke retrograde normalen Scherzone ist die beste Erklärung für die Exhumierung in dieser Phase. Die inhomogene Kühlung und Exhumierung der unteren Platte des normalen Störzone ist möglicherweise aus dem Kippen der unteren Platte Block oder differenziellen Exhumierung von Brammen in der unteren Platte geführt. Eine letzte Stufe Kühlung und Exhumierung der DCS-Massiv seit 6 bis 4 Ma wird erkannt, wenn die Verlängerung und Plotten der höheren Temperatur Kühlpfade auf eine niedrigere Temperatur bei etwa 16 ° C der Gegenwart durchschnittliche Oberflächentemperatur. Es wird daher vorgeschlagen, dass diachrone Kühlung und Exhumierung kontinuierlich überspannt an die Oberfläche. Die tektonische Exhumierung des DCS-Massiv besteht ein Teil der tektono-thermische Entwicklung und diachrone Exhumierung des metamorphen Komplexen breit seit 36 Ma in einem fächerförmigen Bereich des Red River Störzone und Sagaing Störzone in Südostasien beschränkt. Extrusions-strike-slip Scherung induziert und Rotations-geführt Abschiebungen spielten eine wichtige Rolle in der diachronen Kühlung und Exhumierung der DCS-Massiv und andere metamorphen Komplexen in Südostasien

Geological process and carbon cycle significance of graphite carbon material in faults and subduction zones

Carbon is a common element in nature that exists in various forms, including single minerals (e.g., graphite and diamond), compounds (e.g., carbonate and carbon dioxide) and organic carbon in organisms. Graphitized carbonaceous materials often form or appear in the rocks of fault zones or subduction zones at different crustal depths and are especially abundant in some large earthquake fault zones. Previous studies have shown the significant role and status of graphitized carbonaceous materials in rock deformation behavior and geological evolution processes. This reveals that the texture of graphite crystals is sensitive to temperature. In the geological process, the crystalline order of carbonaceous materials, that is, the graphitization process, is irreversible, so that the peak metamorphic temperature can be recorded quantitatively. Graphite crystals also have other special structural and physical mechanical properties. Duringthe deformation process, it can effectively reduce the strength of rock and promote plastic deformation. The graphite material in the crust can weaken the rock strength and cause seismic fault slip, which plays an important role in thesolid lubricant and rheological weakening process of faulting or deformation in the fast-sliding or seismic sliding plane. Graphitic carbonaceous materials have low solubility and low mobility and often exist in the deep crust as carbon sinks. On the geological time scale, once carbon and graphitization participate in the rocks together, some major geological processes, such as subduction, faulting, weathering and erosion, as well as biological processes, can cause graphite carbonaceous materials to enrich or release carbon to the earth's surface (atmosphere) through the formation and destruction process, which will significantly affect the carbon cycle

Differentiation and characterization of rhesus monkey atrial and ventricular cardiomyocytes from induced pluripotent stem cells

The combination of non-human primate animals and their induced pluripotent stem cell derived cardiomyocytes (iPSC-CMs) provides not only transplantation models for cell-based therapy of heart diseases, but also opportunities for heart-related drug research on both cellular and animal levels. However, the subtypes and electrophysiology properties of non-human primate iPSC-CMs hadn't been detailed characterized. In this study, we generated rhesus monkey induced pluripotent stem cells (riPSCs), and efficiently differentiated them into ventricular or atrial cardiomyocytes by modulating retinoic acid (RA) pathways. Our results revealed that the electrophysiological characteristics and response to canonical drugs of riPSC-CMs were similar with those of human pluripotent stem cell derived CMs. Therefore, rhesus monkeys and their iPSC-CMs provide a powerful and practicable system for heart related biomedical research

m6A methylation: a potential key player in understanding and treating COVID-2019 infection

Abstract Since its discovery in 2019, coronavirus disease 2019 (COVID-2019) spans a wide clinical spectrum from the asymptomatic stage, mild infection, to severe pneumonia. In patients with COVID-2019, factors such as advanced age, diabetes, or hypertension are associated with a significantly increased risk of severe diseases and death. Of note, the mechanisms underlying differences in the risk and symptoms of COVID-2019 among different populations are still poorly characterized. Accordingly, it is imperative to elucidate potential pathophysiological mechanisms and develop targeted therapeutic approaches for COVID-2019 infection. N6-methyladenosine (m6A) is one of the most common modifications in mammalian RNA transcripts and is widely found in messenger RNAs and some non-coding RNAs. It has been reported that m6A methylation modifications are present in viral RNA transcripts, which are of great significance for the regulation of the viral life cycle. Furthermore, m6A methylation has recently been found to be strongly associated with COVID-2019 infection. Therefore, this article reviews recent advances in studies related to the role of m6A methylation in COVID-2019 infection

Design and Modeling of Parallel Two-degree-of-freedom Variable Stiffness Actuator

Abstract In this paper, a new 2-DOF variable stiffness actuator based on a 2-DOF spherical wrist parallel mechanism is proposed. A 2-DOF VSA based on a parallel ball wrist mechanism and a parallel arrangement of leaf spring sets is used. Control its stiffness adjustment, analysis its variable stiffness principle and actuator mechanical structure. The parallel arrangement of the leaf spring groups reduces the mass and volume of the joints, enabling simultaneous adjustment of the stiffness. The analytical formula of the rotational stiffness of the actuator is established according to the geometric nonlinearity of the large deflection of the leaf spring