变质核杂岩特征及小秦岭地区变质杂岩成因讨论
对小秦岭金矿田地质找矿的思考及对策分析

对小秦岭金矿田地质找矿的思考及对策分析摘要:小秦岭金矿田处于复杂的地质背景下,同时也是我国著名的金矿成矿区带。
因此,我们可以对小秦岭金矿田地质找矿进行全面的思考,并且要对其对策进行全面的分析。
关键词:小秦岭;金矿田地质找矿;思考及对策小秦岭金矿田地质具有非常大的找矿潜力,但是在经过几十年的大规模的勘查和开发后,小秦岭主矿区地表和近地表的矿产资源差不多已经枯竭,同时又由于着落后的勘查工作,使得许多矿山企业陷入了倒闭危机中。
这在一定程度上使得我们必须要对小秦岭金矿田地质找矿进行全面的思考并分析其对策。
一、对小秦岭金矿田地质找矿的思考1、对太华群的下延深度分析太华群位于东秦岭北坡,是小秦岭的主体部,是秦岭地区最古老的变质基底,以中压相系角闪岩相为主,原岩为一套海相火山-沉积建造。
火山岩主要为富铁拉班玄武岩,它与世界上广泛分布的太古代绿岩带玄武岩有相似的地球化学性质,是金矿田的矿源层。
因此,太华群是否有向下延深的能力,是决定了能否成矿的重要条件。
根据一些专家学者研究,小秦岭太华群变质杂岩核体是一个有根的地体,是华北地台结晶基底的一部分,肯定是会有向下延深的可能性的,并且已经得到了有关的资料证明,太华群下延的深度有可能是在4.7到13.5千米,而太华群的厚度是7.8到13.6千米。
从中,我们之上可以看出在4.7千米深度的地方还是存在有太华群的,也就是说可以找到金矿。
2、小秦岭矿脉规模以及矿化深度小秦岭金矿都受到构造带的控制,这些构造带也可以称为矿脉,属于可型剪切带。
其具有的特征是:它的延伸长度大,陡坡倾斜穿切到地壳延深到地壳和上地幔的部分;具备着长时间的活动,具备着一定的石穿性。
在金矿区内最大的长度是5千米,其次是q12和q161,长度都不小于1.5千米。
在估计一般长与斜深等,金矿区的较大矿脉和斜深应该是在1.5到4.4千米。
与当初早已控制的500到1200米做比较,是具备着深部找矿构造条件的。
3、估计小秦岭地区剥蚀深度根据一些地质专家计算,形成小秦岭金矿形成有关的花岗岩的侵位深度是7千米,成矿的深度是4.6千米,所以矿化的深度范围是2.4千米。
变质核杂岩名词解释
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变质核杂岩名词解释
嘿,你知道变质核杂岩不?这可不是一般的玩意儿啊!变质核杂岩就像是大地妈妈怀里的一个独特宝贝。
想象一下,大地就像一个巨大的舞台,而变质核杂岩就是舞台上最耀眼的明星!它通常有一个大大的核部,那可是由古老的变质岩组成的呢,就像一颗珍贵的宝石镶嵌在那里。
比如说,那古老的变质岩就像是家族里最受尊敬的长辈,有着深厚的底蕴和独特的气质。
核部的周围呢,常常有一些拆离断层,这些断层可重要啦,就像是守护着宝石的卫士一样!它们把核部和上盘分开,让变质核杂岩呈现出一种特别的结构。
然后呢,在上盘还经常会有一些相对年轻的地层,哇,这就像是舞台上活力四射的年轻人在围绕着明星舞动一样。
你看,变质核杂岩不就是这么神奇又有趣的东西吗?它可不是随随便便就能出现的,那是大地经过漫长岁月的雕琢才形成的杰作呀!我们研究变质核杂岩,不就像是在探索大地妈妈的秘密宝藏吗?这多让人兴奋啊!
我觉得变质核杂岩真的是地质学里超级有趣的一部分,它让我们看到了大地的神奇和复杂,难道不是吗?它就像一本永远翻不完的神秘书籍,等着我们不断去探索、去发现其中的奥秘。
所以呀,我们可不
能小瞧了变质核杂岩,要好好去了解它、研究它,说不定会有更多惊人的发现呢!。
变质核杂岩研究的新进展_颜丹平
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第16卷 第3期1997年 9月地质科技情报Geolo gical Science and Techno logy Info rmatio nVol.16 No.3Sep. 1997变质核杂岩研究的新进展①颜丹平(中国地质大学地质矿产系,北京,100083)摘 要 从三个方面综述了变质核杂岩研究的新进展:①通过研究基底滑脱带与盖层脆性断层的产状变化,认为递进变形中基底滑脱带原始产状可能是水平的,而上盘盖层中脆性正断层的产状从高角度开始变化;②变质核杂岩的形成与热异常和岩浆活动及由此引起的伸展作用具有密切的成因关系;③变质核杂岩可以形成于不同的区域构造背景下。
关键词 变质核杂岩 伸展构造 剥离断层 新进展变质核杂岩(metam orphic core com eplex)是由Crittenden〔1〕在研究美国西部科迪勒拉伸展构造基础上提出的,主要指从破裂和伸展的上地壳岩石下被拉出来的、位于大规模缓倾的正断层之下的由中下地壳岩石组成的地质体〔2〕。
同构造侵入岩的同位素年龄表明,科迪勒拉变质核杂岩的成型时间为第三纪(55Ma~15Ma),晚于前陆褶皱冲断带的拉拉米期而早于盆岭区新生代的高角度正断层作用期,据此Lister t等〔2〕曾强调变质核杂岩的成型时间应为新生代第三纪。
但随着越来越多的变质核杂岩被发现,人们已认识到变质核杂岩的形成时代可以是多样的。
如中条山变质核杂岩(1677Ma,γ2)〔3,4〕形成于元古代;根据同构造期岩浆活动的时代判断,我国北京房山、云蒙山和扬子地台西缘的变质核杂岩带以及亚干变质核杂岩等的年龄为(135~250)M a,为印支—燕山期所形成。
这类较老的变质核杂岩除在构造上与科迪勒拉变质核杂岩相似外,突出表现为伸展剥离时代老,形成后又经受了后期构造的叠加改造,使其构造面貌更为复杂。
相反,对扩张洋脊和海盆的伸展构造研究,直接观察到了一些新近形成或正在形成的变质核杂岩。
如所罗门海Woo dlark盆地扩张中心西端的D Entrecastea nx岛变质核杂岩,现今正在活动,其伸展始于晚新世,为渐新世碰撞事件之后体制转化所致〔5,6〕;现今正在扩张的洋脊被认为是具全球规模的伸展区域,为伸展动力学和变质核杂岩的成因提供了直接的证据,因而受到人们的重视,如Reykjanes海岭为冰岛热点附近缓慢扩张的洋壳,其核部是由火山岩为主组成的(正在形成的)岩浆杂岩〔7~10〕。
变质核杂岩与岩浆作用成因关系综述
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第17卷 第1期1998年 3月地质科技情报Geolog ical Science and Technolog y Information Vol.17 No.1M ar. 1998变质核杂岩与岩浆作用成因关系综述¹张进江 郑亚东(北京大学地质学系,北京,100871)摘 要 对岩浆与伸展作用的关系、伸展作用中岩浆的成因和需加强的工作进行了讨论,并重点论述了变质核杂岩形成机制与侵入作用的关系。
在造山带重力势能差和深部作用等各种因素导致的拉伸应力场作用下,岩石圈地幔和地壳通过减压或深部热活动发生部分熔融而形成岩浆,岩浆的上涌强化了地壳伸展,对地壳的弱化作用触发伸展构造的发生。
岩浆作用是变质核杂岩形成的主导因素之一,其主要包括对地壳的加热、弱化导致拆离断层的形成及由其浮力和密度产生不均一隆升而形成穹隆。
关键词 伸展作用 岩浆作用 变质核杂岩 成因机制分类号 P588.3自70年代后期以来,大陆岩石圈特别是造山带伸展构造形成了一个研究热点。
岩浆作用和伸展构造的关系一直为众多地质学家所关注,对其中两者何为主动因素以及伸展作用过程中岩浆的生成模式尚存在较大争议,特别是作为伸展构造的特征产物,变质核杂岩一般都与大型岩浆侵入体相伴生,使岩浆侵入作用与变质核杂岩形成机制的关系成为一个较为前沿的研究课题。
近年来国际地质学界开展的研究,对伸展作用过程中岩浆作用的认识日趋深入,并逐步认识到地幔活动在岩浆作用中的重要性。
但由于世界各地地质情况不同,所得结论也存在差异。
对于伸展构造与岩浆作用的成因关系的认识存在两种不同的观点:一种观点认为岩浆作用是伸展作用的结果;另一种观点认为伸展构造是岩浆作用诱发形成的。
目前总趋势认为:区域水平拉伸应力场为伸展构造和岩浆作用提供了条件,但未必是先决条件,也不一定是伸展构造发育的直接原因,而岩浆作用则是形成伸展构造的必要因素,并且可能是产生拉伸应力场的原因之一。
关于变质核杂岩与岩浆侵入体的关系,以前倾向于以伸展构造为主导,但越来越多的研究表明岩浆侵位在变质核杂岩的形成过程中起着决定作用。
变质岩的基本特征和主要类型
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8.褶劈构造:在千枚岩和片岩中早期的面状构造被后期面理切穿, 面理内有后期矿物充填为褶劈理,无充填为板状劈理。
第四节 变质岩的分类
先根据变质作用类型,可将变质岩分为五类,再据等化学系列和等 物理系列进一步划分。
动力变质岩类 区域变质岩类 混合岩类 接触变质岩类 交代变质岩类
镶嵌粒状变晶结构:矿物界面平直或弯弧形,紧密接触。 缝合粒状变晶结构:界面不平整规则,锯齿状。
镶嵌 粒状
变晶 结构
缝合粒状变晶结构
b. 鳞片变晶结构:矿物一向延长,鳞片状,可定向排列。
c. 纤状变晶结构:矿物一向延长,长柱状,纤维状,可作向心状、束状,向 心结构,蒿束结构。
粒状纤状变晶结构
构结晶变状粒片鳞
变质岩的结构、构造可以继承原岩的结构构造,也可以在变质过程中 产生新的结构构造。
具有重要意义:了解变质岩的形成过程、作用类型和程度。提供恢复原 岩的依据,提供分类命名的依据。
一、变质岩的结构
据成因可分为四类:碎裂结构、变晶结构、变余结构及交代结构。
(一)变余结构:
变质作用不彻底,原岩的结构被部分残留下来,称变余结构。可在原 岩结构前加上“变余”二字,可有各类原岩的变余结构。如岩浆岩:变 余斑状结构,变余花岗结构等。沉积岩:变余砂状,泥状,粉砂状结构 等。
2.变晶结构的类型 (1)变晶矿物的粒度: a.相对大小:
等粒变晶结构:大部分主要变晶矿物粒度相等。 不等粒变晶结构:同种主要矿物粒度大小不等,连续变化。 斑状变晶结构(变斑状结构) :粒度变化截然,大者称 “变斑晶”,细者为“变基 质“,变斑晶中可包含基质矿物,一般为结晶能力大的矿物,与基质形成期相当或 晚。
正变质岩(%)
秦岭商丹构造带商南段岩石变形与变质条件探讨
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合肥 工业 大 学资 源 与环境 工 程学 院 , 肥 ,3 09 合 2 00
内容提要 : 秦岭商丹构造带 ( 商南一丹凤构造带 ) 商南段 南缘 出露一 套构 造岩组 合 , 中包 括变质 砂岩 、 其 云母 片
岩、 含石 榴子石云母石英片岩 、 初糜棱岩 以及糜棱 岩等。岩片之 间呈 逆冲叠 置关系 、 褶皱 和断裂发 育 , 中保 留大量 其
通 过 野 外 的详 细 的 观察 , 发现 该 区构 造 变形 至
陆块 的早期演化及后期板块发展 阶段的裂解 、 俯冲 、
碰 撞 阶段 的历 史 , 为研究 华 北 、 子 板块 不 同阶段 的 扬
地质演化提供了重要信息 ( 曹宣铎等 ,0 1 周鼎武 20 ; 等 ,0 2 。We C u j g等 ( 9 9年 ) 对 南 秦 岭 20 ) i h ni n 19 曾 造 山带 东 段岩 石进 行 了较 为 详 细 的变 质 研 究 , 对 而
糜棱 岩 以及 糜棱 岩 等 ( 1 。因为这 套地 层 是 板块 图 )
性 断裂 分 割 的不 同时代 、 同性 质 、 同类 型 的构造 不 不 岩 组成 。这些 构造 岩 的时 代 大 多 数 属 于 古 生 代 , 最 老 可追 索 至新 太古 代 , 它们 大体 上记 录了华北 、 子 扬
1 地 质 背 景
秦 岭 商 丹构 造 带 商 南 段南 缘 出露 了 一套 地 层 , 前人 把这 套 变质 程度 不等 的地 层划 归 于泥 盆系 刘岭 群, 详细 的野 外 调查 揭示 它们 是一 套 由一 系列脆 性 、
脆韧性 、 韧性断裂分割的不同类型、 不同性质的构造 岩石 组 合 ( 宣 铎 等 ,0 1 。岩 石 组 合 包 括 板 岩 、 曹 20 ) 变质 砂岩 、 云母 片岩 、 石榴 子 石 云母 石 英 片 岩 、 含 初
陕西小秦岭金矿成矿地质条件刍议(王力群,陈昌明,《陕西地质》2002.2)
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5 构造控矿作用
511 金矿脉 ( 床) 在空间上受变质核杂岩构造控制 现在人们逐渐认识到变质核杂岩构造及其剥离断层对内生金属热液成矿的控制意义, 如
美国盆岭区许多 Au、Ag、Pb、Zn、Cu 等矿床都与剥离断层作用直接或间接有关 ( 傅昭仁 等, 1992) 。小秦岭为一较典型的变质核杂岩构造, 金矿脉直接产于各类韧脆性剪切带中, 空间分布受变质核杂岩构造控制。在变质核杂岩演化过程中, 构造剥蚀作用导致变质核体变 薄、裂开, 地幔上隆而产生大量基性岩墙 ( 脉) , 相伴而来的金属元素成为成矿物质基础, 同时伸展作用导致的高地热梯度和高热流构造环境, 有利于减少岩石重熔或混合岩化的深 度, 为金成矿提供了良好的物化条件。
68
陕西地 质
第 20 卷
表 1 基底岩系金丰度值统计表 T ab1 1 Statist ics of go ld abundance in basement rocks
测定对象 太华群( 138) 阎家峪组( 33) 观音堂组( 14) 洞沟组( 20) 三关庙组( 6) 斜长角闪岩( 14) 片麻岩( 34)
变质地质课件之区域变质岩
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(4)岩石无片理,变余结构构造发育,原生的 沉积、火山或火山碎屑结构等结构,原生的层 理、气孔等构造保留完好,外貌上与未遭受变 质的 原岩很难区分 (5)由于温度很低,通常缺乏与埋藏变质相关 的岩浆活动 (6)命名:由于埋藏变质岩的变余结构构造非 常发育,一般用“变质××岩”命名
埋藏变质岩的主要类型
(Miyashiro, 1961, 1973, 1994)。双变质带广泛作为 地质历史中弧—沟系统的证据
大陆碰撞带
大陆碰撞带变质作用以十分复杂的多期区域变质,可
出现各种P/T比类型及其叠加为特征。这是由碰撞带
复杂的构造演化历史决定的。详细解释这个复杂的构 造史十分困难,因而颇见分歧,特别是对古生代和更 老的碰撞带尤为如此
白云母(Ms)和伊利石(Ill)粉末X-射线强衍射峰(引自 Mason,1990) 由于伊利石中有一些不同间距层,峰较宽。伊利石结晶度数表 示该增宽效应
葡萄石—绿纤石相(P-P) 岩石结晶程度比沸石相稍高,有时可有微弱的片理。 矿物成分以变质火山岩、硬砂岩中浊沸石(Lm)消 失,绿纤石(Pu)出现,变质泥质岩和长英质岩石中 黑硬绿泥石(Stp)出现为特征。
中P/T和低 P/T 区域变质岩
中P/T和低P/T区域变质岩不仅有类似的构造背景(岛弧带、
大陆碰撞带、大陆拉张带和前寒式纪结晶基底),往往共存于 同一构造背景之中,而且均具有Z→P-P→GS→EA→A→G的
变质相系列,只是低P/T相系列中EA发育较差。此外,在同一 个变质相的不同P/T类型岩石中,除泥质变质岩随P/T比变化
地体之中。它们包括所有4个P/T比类型:
很低P/T埋藏变质是洋底变质的很低温部分,发育在扩张的洋中脊,可以在
诸如塞浦路斯Troodos等蛇绿岩系中识别出来
中国变质核杂岩的基本特征
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中国变质核杂岩的基本特征刘德民(中国地质大学地球科学学院,湖北武汉 430074)摘要:基于前人的研究基础之上,确立了中国变质核杂岩的三层结构,即盖层(上部脆性变形层)、滑脱层(固态流变中间韧性层)、核部(变质核、同构造侵入岩),分析并总结了各层的主要特征。
中国变质核杂岩的形成时间以燕山期为主,喜山期次之,还有晋宁期、加里东期、海西期以及印支期。
依据中国变质核杂岩出露的大地构造位置,可分为板缘变质核杂岩和板内变质核杂岩两类,它们均与热异常和岩浆活动有密切的联系,变质核杂岩核部基本上都发生一期以上的岩体侵入,是找矿探矿的理想构造区。
关键词:伸展构造;变质核杂岩;三层结构;剥离断层中图分类号:P58813;P54 文献标识码:A 文章编号:1000-8527(2003)02-0125-06 收稿日期:2002-10-16 基金项目:国土资源部1∶25万定结幅区域地质调查项目(200013000145)。
作者简介:刘德民,男,博士研究生,1975年出生,地质学专业,主要从事构造地质学的研究工作。
0 引 言变质核杂岩(metamorphic core comeplexes )是美国学者Crittenden 和Coney 以及Davis 等在研究北美西部科迪勒拉山伸展构造基础上提出的,主要指从破裂和伸展的上地壳岩石下被拉出来的、位于大规模缓倾的正断层之下的、由中下地壳岩石组成的地质体[1~4]。
科迪勒拉山变质核杂岩是一群由异常变形的变质核和侵入岩组成的穹形或拱形的孤立的隆起,其上为构造滑脱和扩张的不变质盖层,具有双层结构[4]。
同构造侵入岩的同位素年龄表明,科迪勒拉变质核杂岩的成型时间为第三纪(55~15Ma ),晚于前陆褶皱冲断带的拉拉米期,而早于盆—岭区新生代的高角度正断层作用期[2]。
中国构造地质学界对变质核杂岩研究的起步比国际上晚了近10年,自1991年“伸展构造专题学术讨论会”以来,中国变质核杂岩的研究有了显著的进展。
小秦岭金矿成矿物质来源的探讨
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小秦岭金矿成矿物质来源的探讨【摘要】通过对基底变质岩和花岗岩的含金性进行分析,以及小秦岭地区金矿床的成矿特征进行分析,认为:本区金矿成矿物质主要来自以幔源物质为主的太华群变质岩,其岩性主要为斜长角闪岩和片麻岩。
【关键词】金矿;物质;来源截至目前,在小秦岭金矿田中(河南部分),已查明大型金矿5处,中型10处,小型20余处。
其总资源储量达数百吨。
矿床类型绝大多数为石英脉型,个别为破碎蚀变岩型。
这些金矿集中分布于面积为480km2的花岗—绿岩带中,主要集中于相距约15km的文峪和娘娘山两个花岗岩体之间。
这些矿床的矿物成分,矿石中金属元素,矿化剂元素,S、Pb及O、δD等同位素具有极大的相似性,以上充分显示了金矿成矿的同源性。
同时也指出了研究矿源层的重要性。
1、基底变质岩及其含金性小秦岭花岗岩—绿岩带出露的新太古代变质岩系,包括下基底变质基性表壳岩和侵入其中的变TTG岩系(杨寨峪灰色片麻岩、四范沟片麻状花岗岩);上基底观音堂组(变粒岩、浅粒岩、黑云斜长片麻岩),焕池峪组(大理岩、透辉(透闪)石大理岩)1.1金的丰度小秦岭太华群作为小秦岭金矿带最重要的赋矿围岩,历年来曾有众多学者对其中Au的丰都进行过研究(表1)。
表中数据表明,不同作者之间Au的丰度差异较大。
造成这种现象的原因主要有:采用资料来源不统一;所采样品存在明显空间位置差异或不同类型样品代表性差异(如不同地区或近矿化地段样品等);各测试单位所提供存在的时间、批次、测试方法的不同以及不同实验室存在的分析误差,数据统计计算方法的差异等。
但分析时间较早或用化学斑点法分析的数据,Au的丰度通常偏高。
80年代之后,采用化学光谱法测定的Au丰度有所降低。
小秦岭太华群Au丰度为0.6~2.46×10-9。
陕西省太华群Au的丰度相对河南偏高[1]。
我们根据37件有代表性的变质岩样品测得Au丰度为0.98×10-9。
最小值0.16×10-9,最大值37.22×10-9,变异系数3.55,其分布形式为多重母体(图1),为3个母体,他们的众值依次为0.53×10-9,2.0×10-9,8.38×10-9。
小秦岭地区庙山梁变质热液型金矿床地质特征及成矿模式初探
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小秦岭地区庙山梁变质热液型金矿床地质特征及成矿模式初探摘要:庙山梁位于北秦岭西南褶皱带与礼县—柞水冒地槽褶皱带的接触部位。
我们近些年研究并总结了庙山梁地区金矿的勘探工作,主要包括金矿类型,成矿时代及主要的成矿区位。
在这个基础上,我们总结了成矿的基本模式并提出了这个区域未来的找矿方向。
庙山梁地区主要出产岩浆热液型金矿,集中产于李子园—党川复背斜倾伏端柴家庄—徐家庄韧性剪切带外侧次级帚状旋转构造中,产出时代为古生代至中生代。
我们在整个区域已经发现了超过30个矿点,并且,根据本次研究成果,本区依旧存在巨大的找矿潜力。
关键词:庙山梁变质热液型金矿床找矿方向找矿潜力1、区域成矿背景矿区大地构造位置处北秦岭零板块结合带,属于南秦岭古生代陆缘裂陷槽带[1][2][3]。
区域内断裂构造发育,主干断裂呈反“S”型展布,并具韧-脆性特征。
主要深大断裂有以下两条:①、舒家坝—娘娘坝韧-脆性断裂:呈北西向展布,向北东向倾斜,倾角60°左右,发育宽约200m的挤压破碎带。
②、柴家庄—徐家庄韧性剪切带:呈反“S”型变化展布,倾向西或北西,局部东南,形成450¬~800m宽的糜棱岩带。
此深大断裂为秦岭群变质杂岩带与李子园群变质火山岩系的边界断裂,为北秦岭区主要控矿构造,控制了区内主要地质体和各种矿产的分布。
见图1。
该矿床区域地层复杂,出露的地层有:中、古元古界秦岭群(Pt1-2qn);下古生界李子园群(Pz1lz);上古生界泥盆系李坝群(D2lb);上古生界泥盆系大草滩群(D3dc);白垩系(K);新生界新近系(N);第四系(Q)。
区内岩浆岩分布广泛,岩浆活动时代自加里东期至燕山期均有,而以印支期最为强烈。
2、矿区地质特征2.1地层矿区出露最老地层为中、古元古界秦岭群,分布于矿区东南部,以发育450~800m宽糜棱岩带为特征。
区内糜棱岩带呈北东向展布,倾向东南,岩性为石英长石绢云绿泥糜棱岩、黑云石英片岩、黑云二长片麻岩、斜长角闪岩。
秦岭商丹构造带商南段岩石变形与变质条件探讨

秦岭商丹构造带商南段岩石变形与变质条件探讨李加好宋传中任升莲王中涂文传张欢张浩然合肥工业大学资源与环境工程学院,合肥,230009 内容提要:秦岭商丹构造带(商南-丹凤构造带)商南段南缘出露一套构造岩组合,其中包括变质砂岩、云母片岩、含石榴子石云母石英片岩、初糜棱岩以及糜棱岩等。
岩片之间呈逆冲叠置关系、褶皱和断裂发育,其中保留大量的岩石变形—变质方面的信息。
本文以含石榴子石云母石英片岩为主要研究对象,通过详细的矿物学特征研究并结合电子探针成分分析,认为其中的石榴子石为铁铝榴石,具有成分环带。
利用石榴子石—黑云母地质温压计和多硅白云母地质压力计估算该区变质作用峰期温度为560~588C,变质压力上限为0.59~0.65GPa,对应变质相为绿帘-角闪岩相到低角闪岩相,为大陆造山带环境。
变形强度分析显示本区岩石变形强烈,应变椭球体呈现为三轴扁椭球状(压扁型)。
利用商丹带糜棱岩中动态重结晶石.英颗粒粒径计算出糜棱岩变形时的古应力差在23.93 ~36. 70MPa之间,应变速率范围为4.47793×10 -15s-1~1. 36090×1O-14S-1,属中等应变速率。
商丹构造带(商南—丹风构造带);变质条件;地质温压计;变形分析本文为国家自然科学基金资助项目(批准号40372097,40772131,41072161)和中石化基础研究项目(编号09-02)的成果。
2010-09-302011-06-07作者简介:李加好,男,1987年生。
博士研究生,构造地质学专业。
Email:lijiahaohappy@ sina. com。
通讯作者:宋传中,男,1954年生。
教授,博上生导师。
主要从事构造地质学与大地构造教学与研究。
Email:czsong69@ 163.com。
万方数据2011年万方数据第5期万方数据2011年万方数据第5期万方数据2011年万方数据第5期万方数据@@1.曹宣铎,胡云绪.2001.秦岭商—丹断裂带南缘构造岩片地层初析.中 国区域地质,20(2):187~ 193.@@2.邓万明.1998.青藏高原北部板内火山岩.北京:地质出版社.@@3.何德锋,钟宏,朱维光.2008.石榴子石-黑云母地质温度计在四川拉 拉铜矿床的应用.矿物学报,28(2):127~134.@@4.李加好,宋传中,任升莲,涂文传,张欢,张浩然.2010.秦岭商丹断裂 带的构造样式与变形分析.地学前缘,17(4):197~205.@@5.牛宏建.1995.东秦岭地区“刘岭群”的重新划分.地质科学,30(4): 313 ~320.@@6.裴先治,李厚民,李国光,张维吉,王全庆.1995.东秦岭商丹断裂带南 缘变质基性火山岩的时代和岩石地球化学特征.西北地质科学, 16(2):49 ~557.@@7.宋传中,张国伟,任升莲,李加好,黄文成.2009.秦岭-大别造山带中 几条重要构造带的特征及其意义.西北大学学报(自然科学 版),39(3):368 ~ 380.@@8.王新社,郑亚东,杨崇辉,侯贵廷.2001.用动态重结晶石英颗粒的分 形确定变形温度及应变速率.岩石矿物学杂志,20(1):36 ~41.@@9.魏春景,朱文萍.2007.多硅白云母地质压力计的研究进展.地质通 报,26(9):1124~ 1130.@@10.吴春明,肖玲玲,倪善芹.2007.泥质变质岩系主要的矿物温度计与压 力计.地学前缘,14(1):144~150.@@11.许志琴,卢一伦,汤耀庆.1988.东秦岭复合山链的形成-变形、演化 及板块动力学.北京:中国环境科学出版社.@@12.杨志华,邓亚婷.1999.秦岭造山带组成结构与演化的新认识.陕西地 质,17(2):16 ~32.@@13.于在平,孙勇,张成立,Altenberger U.1991.秦岭商丹缝合带变质砂 岩地球化学特征及构造环境探讨.地质论评,37(6):492 ~507.@@14.于在平,柳小明,张成立,孟庆任.1996.东秦岭毛坪变质沉积岩系基 本特征及其大地构造意义.中国科学(D辑),26增刊:64 ~ 72.@@15.张国伟,孟庆任,赖少聪.1995.秦岭造山带的结构与构造.中国科学 (D辑),25(9):994 ~ 1003.@@16.张国伟,郭安林,刘福田,孟庆任,肖庆辉.1996.秦岭造山带三维结构 及其动力学分析.中国科学(D辑),26(增刊):1 ~6.@@17.张国伟,于在平,孙勇,程顺有,薛峰,张成立.1988.秦岭商丹断裂带 边界地质体基本特征及其演化.见:秦岭造山带的形成与演化. 西安:西北大学出版社,29 ~47.@@18.郑亚东,常志忠.1985.岩石有限应变测量及韧性剪切带.北京:地质 出版社,42 ~48,165 ~177.@@19.周鼎武,李文厚,张云翔,张成立,张复新,柳益群,符俊辉,岳乐平. 2002.区域地质综合研究的方法与实践:鄂尔多斯盆地-秦岭造 山带地质野外实习指导书.北京:科学出版社,180 ~243.@@20.周喜文,魏春景,卢良兆.2003.高温变泥质岩石中石榴石-黑云母地 质温度计的应用-以胶北荆山群富铝岩石为例.地学前缘,10 (4):353 ~363.@@21.朱文萍,魏春景.2007.多硅白云母地质压力计的热力学模拟.中国科 学(D辑),37(8):1014~ 1019.万方数据@@22.Clarke G L, Aitchison J C, Cluzel D. 1997. Eclogites and blueschists of Pam Ponisula, NE New Caledonia: a reappraisal. Journal of Petrology ,38:843 ~ 876.@@23.Ferry J M, Spear F S. 1978. Experimental calibration of the partitioning of Fe and Mg between biotite and garnet . Contributions to Mineralogy and Petrology, 66:113 ~ 117.@@24.Massonne H J, Szpurka Z. 1997. Thermodynamic properties of white micas on the basis of high-pressure experiments in the systems K2 O-MgO-Al203-H20 and K20-FeO-Al203-SiO2-H20. Lithos,41 : 229 ~250.@@25.Mattauer M, Matte Ph, Malavielle J, Tapponnier P, Maluski H, Xu Zhiqin Lu Yilun, Tang Yaoqin. 1985. Tectonics of Qinling belt: built-up and evolution of Eastern Asia. Nature, 317:496 ~500.@@26.Holdway M J. 2000. Application of new experimental and garnet margules data to the garnet-biotite geothermometer. American Mineralogist, 85 : 881 ~ 892.@@27.Niu Hongjian, Wang Sijing. 1993. Liuling ductile thrust shear zone and "Liuling Group" in the eastern Qinling orogenic belt. Scieneia Geologic Sinica,2:273 ~296.@@28.Parrish D K, Krivz A, Cater N L. 1976. Finite element folds of similar geometry. Tectonophysics, 32 : 183 ~ 207.@@29.Twiss R J. 1977. Theory and application of a recrystallized grain-size paleopiezometer. Pure Appl. Geophys. , 115 : 227 ~ 244..@@30.Wei Chunjing, Yang Chonghui, Zhang Shouguang. 1999. Metamorphism of the East sector of the Southern Qinling orogenic belt and its geological significance. Acta Geologica Sinca,73 ( 1 ) ? :65 ~ 77.@@31.Yu Zaiping, Meng Qingren. 1995. Late Paleozoic sedimentary and tectonic evolution of the Shangdan suture zone, eastern Qinling, China. Journal of Southeast Asian Earth Sciences, 11 ( 3 ) : 237 ~ 242.@@32.Zhang Guowei, Yu Zaiping, Sun Yong, Cheng Shunyou, Li Taohong, Xue Feng, Zhang Chengli. 1989. The major suture zone of the Qinling orogenic belt. Journal of Southeast Asain Earth Science, 3 (1 ~4) : 63 ~76.Discussion on the Deformation and Metamorphic Conditions of Rocks on the Shangnan Part of the Shangnan-Danfeng Tectonic Belt, Qinling Orogen LI JiahaoSONG ChuanzhongREN ShenglianWANG ZhongTU WenchuanZHANG HuanZHANG Haoran万方数据秦岭商丹构造带商南段岩石变形与变质条件探讨作者:李加好, 宋传中, 任升莲, 王中, 涂文传, 张欢, 张浩然, LI Jiahao, SONG Chuanzhong,REN Shenglian, WANG Zhong, TU Wenchuan, ZHANG Huan, ZHANG Haoran作者单位:合肥工业大学资源与环境工程学院,合肥,230009刊名:地质论评英文刊名:Geological Review年,卷(期):2011,57(5)本文链接:/Periodical_dzlp201105004.aspx。
变质核杂岩的形成及结构研究

变质核杂岩的形成及结构研究摘要:本文主要从变质核杂岩的结构和构造、形成时代、分类、形成的主导机制、背景、与成矿的关系以及最近的研究进展和目前仍旧存在的问题几个方面进行了总结研究。
关键词:变质核杂岩;研究进展;存在问题引言Davis GH和Coney PJ于1979年首次将广泛分布于北美西部科迪勒拉造山带中一套独特的伸展构造和岩石组合命名和定义为变质核杂岩[1-2]。
1980年,由Crienden MD,Coney PJ和GH Davis出版的《Cordilleran Metamorphic Core Complexes》对科迪勒拉变质核杂岩作了比较系统地总结。
1分类Malavieille(1993)根据造山作用晚期伸展形成的变质核杂岩的几何学,将变质核杂岩分为两类:对称型和非对称型。
对称型变质核杂岩的两侧被两条低角度伸展剪切带所限,两条剪切带(拆离断层)分别向两个方向倾斜,其中线理的运动指向也分别指向两个方向;非对称型变质核杂岩的外缘只有一条伸展剪切带,两侧线理倾向相反,但运动指向相同。
这说明伸展剪切带原是一条因变质核杂岩的上拱而弯成弓形或穹状,从而使倾斜和运动指向一致的线理改变成倾斜不同但运动指向仍保持一致。
两类变质核杂岩几何学上的差异反映了其变形机制和形成过程是不同的。
2 变质核杂岩的结构和构造2.1 伸展变质核杂岩的特征2002年,Davis GA和郑亚东,对变质核杂岩系统地给出了定义,并进行了分类和构造背景的研究。
他们指出伸展变质核杂岩(MCC)的基本特征包括:(1)缓倾至中等倾角的具有大规模位移的(几十千米)区域至准区域性延伸的主拆离断层;(2)与断层相关的糜棱片岩和片麻岩下盘(包括可能出露更深层次的非糜棱化结晶岩)。
拆离断层具有特征的构造岩系,即糜棱岩化岩石、绿泥石化角砾岩、微角砾岩(含假熔岩)、断层角砾和断层泥。
它们自下而上顺序产出,向上变新且发生后者对前者的叠加。
(3)上盘上地壳基底岩和表壳岩层。
变质核杂岩特征及小秦岭地区变质杂岩成因讨论

西北大学学报(自然科学版)2006年10月,第36卷第5期,O ct.,2006,V o.l36,N o.5Journal o fN o rt hwest U niversity(N atural Science Ed iti on)收稿日期:2004-08-30作者简介:李乃志(1980)),男,山东烟台人,西北大学硕士生,从事构造地质学研究。
变质核杂岩特征及小秦岭地区变质杂岩成因讨论李乃志1,于在平1,崔海峰2,冯士信1(1.西北大学地质学系,陕西西安710069;2.中国石油勘探开发研究院西北分院,甘肃兰州730020)摘要:目的为确定小秦岭地区发育的变质杂岩体是否属于变质核杂岩。
方法总结前人归纳的变质核杂岩特征,与小秦岭地区发育的太华杂岩特征进行对比,再通过对小秦岭地区燕山期后褶皱、南北两侧发育的断裂进行分析和构造演化史研究。
结果小秦岭地区的构造特征与变质核杂岩特征不符。
结论小秦岭地区的太华杂岩解释为经历了从南向北的铲状逆冲推覆和后期抬升块断剥露的变质杂岩更为合理。
关键词:变质核杂岩;构造;小秦岭中图分类号:P588.3文献标识码:A文章编号:1000-274Ⅹ(2006)05-0793-061研究历史及进展变质核杂岩(m eta m orphic core co m p lex,简称M CC)的概念是20世纪70年代末美国地质学家P.J.Coney等在研究科迪勒拉造山带南段时提出的[1]。
1980年,M.D.Corittenden等编著了Cor d ille-ran M eta m orph ic Core C o mp lex:Geolog ical Society ofAm erica M e m oir一书,对变质核杂岩进行了全面、系统的总结和论述。
D av is提出的剪切带模式成为变质核杂岩研究的里程碑[2]。
法国地质学家根据法国中央地块的研究,认为变质核杂岩是造山期后的一种普遍现象[3]。
中国变质核杂岩的基本特征
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中国变质核杂岩的基本特征释义变质核杂岩是构造上被低角度正断层拆离的、呈孤立的平缓穹形或拱形强烈变形的变质岩和侵入岩构成的隆起,往往出现在造山带的核部。
发展变质核杂岩概念最早是由Davis和Coney在1979年提出的。
他们将广泛分布于北美西部科迪勒拉造山带中一套独特的伸展构造和岩石组合命名和定义为变质核杂岩。
Crittenden(1980)在研究该区伸展构造时也用了变质核杂岩一词。
Coney(1980,1984)提出:科迪勒拉变质核杂岩是一群由异常变形的变质岩和侵入岩组成的窄形或拱形的孤立的隆起,其上为构造滑脱和扩张的不变质盖层。
Seyfert(1987)对Coney的定义作了修正和补充,认为科迪勒拉变质核杂岩一般是呈近圆形或椭圆形的,由强烈变形变质的岩石组成的孤立隆起,有岩体侵入其中,或者被远比核部岩石变形、变质轻的岩石覆盖,或被覆以拆离并远距离运移的盖层。
Wernicke(1981)初步建立起变质核杂岩伸展构造模式,后来在20世纪80年代发表的许多论文又进一步扩展和修改了Wernicke的成因模式。
Lister 等(1989)认为可以把科迪勒拉变质核杂岩看作是从破裂和伸展的上地壳岩石下被拉出来的、位于大规模缓倾正断层之下的、中或下地壳岩石组成的地质体。
1993年法国造山带晚期伸展作用?学术会议对变质核杂岩的成因分类和形成过程又作了进一步的探讨,强调变质核杂岩是晚造山阶段的产物,经历过早期挤压造山、地壳增厚过程,强调变质核杂岩最重要特征是普遍出露一套中地壳(高温-低中压)变质-变形岩石、部分熔融岩石和花岗岩体(Malavielle,1993)。
从20世纪70年代末发现和研究北美科迪勒拉变质核杂岩以来,到目前为止,已在世界许多地方发现了与其相似的变质核杂岩。
国内对变质核杂岩的研究是在20世纪90年代以后才有比较迅速的发展,对变质核杂岩的成因也有新的认识。
在我国境内先后报道了一系列不同时代、不同地质环境、不同构造特色的变质核杂岩,如内蒙古亚干变质核杂岩;云蒙山变质核杂岩;江西的武功山变质核杂岩;扬子西缘的江浪变质核杂岩;呼和浩特大青山变质核杂岩;河南小秦岭变质核杂岩;辽宁医巫闾山变质核杂岩;西藏拉轨岗日变质核杂岩等。
麻栗坡老君山变质核杂岩特征及形成过程
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麻栗坡老君山变质核杂岩特征及形成过程摘要:麻栗坡老君山变质核杂岩具有G.A.Davis 郑亚东定义的变质核杂岩特征,具有双层断层,核部由下元古界猛洞岩群、南捞片麻岩、上元古界新寨岩组和加里东期片麻花岗岩、燕山期的花岗岩体组成,盖层为寒武系、泥盆系和石炭系。
老君山变质核杂岩是越北古陆北部的一部分,它的形成与越北古陆、特提斯及华南加里东运动密切相关,其伸展运动和岩浆岩的形成是古特提斯洋打开及古特提斯俯冲越北古陆的结果,其核部变质是特提斯运动及加里东运动的结果。
越北古陆在区域地质研究中一直是个难解的课题,通过对老君山变质核杂岩形成过程的阐述也较系统地说明了越北古陆的发展历程。
关键词:形成过程,特征,变质核杂岩1老君山变质核杂岩构造特征1.1上拆离滑脱带上拆离滑脱带由烟山-坡角-跌大坡脆韧性剥离断层(F)组成。
该剥离断9层西起西南部的烟山,向北至花石头后被晚期断层错断,经塘房后核杂岩西北部,向东经坡角、天生桥、三保、跌大破、白岩脚后交汇于北西向的文山-麻栗坡断裂带上,总体上呈不规则圆弧状产出。
上拆离滑脱带宽为900-1600km,其倾向背向核部,西段产状向西倾,倾角25-30º,其特征如下:从上拆离滑脱带的结构看,以大理岩和片岩的接触带作为主断面,可将烟山-坡角-跌大坡脆韧性剥离断层分为上盘和下盘。
主断面上盘出露寒武系田蓬组,以千枚岩为主体,脆韧性剪切带宽400-800m。
靠近主断面千枚岩中褶劈理密集,以后劈理密集现象逐渐减弱直至消失。
除千枚岩中发育褶劈理密集带外,在大理岩中,还可见强劈理化现象。
主断面下盘出露上元古界新寨岩组,由各类片岩夹少量碳酸盐岩透镜体组成,其脆韧性剪切带宽500-1000m。
可见片岩中微劈石中先存的面理形成揉皱,早期面理被拖曳与劈理域平行或斜截。
在漫家寨、南当厂-带片岩中发育皱纹线理,其倾伏向为向南或向北,倾伏角10-15º。
主断面由一组剪切滑动面组成,其产状与上下盘岩石中的面理产状基本一致。
秦岭造山带秦岭杂岩研究中有关问题讨论

秦岭造山带秦岭杂岩研究中有关问题讨论郭进京1,李怀坤2,陈志宏2(1.天津城市建设学院,天津300384;2.天津地质矿产研究所,天津300170)摘 要:分布于北秦岭造山带南部,夹持于商丹断裂带与朱夏断裂带之间的秦岭杂岩是秦岭造山带中最古老的前寒武纪基底块体之一。
它是秦岭造山带中前寒武纪地壳形成与演化的地质记录,经历了晚元古代以来多旋回俯冲碰撞造山作用过程中多期构造热事件的改造,包含了大量反映秦岭造山带形成与演化的动力学过程地质信息。
虽然前人对秦岭杂岩已经进行了广泛深入研究,发表了大量的研究论著,提出了许多新认识和新见解,如从原秦岭群中解体出松树沟蛇绿岩片、峡河山群、古深成花岗片麻岩体等;高压变质岩(榴辉岩,高压麻粒岩)的发现;多期变形与变质特征的认识等。
但由于秦岭杂岩问题的复杂性,某些认识或问题仍有待进一步研究探讨。
其中(1)松树沟蛇绿岩片是否真正蛇绿岩?松树沟超镁铁质岩体与其围岩变质镁铁质岩是否同时代?它们的构造变形与变质历史是否相同?(2)峡河山群组成、分布、时代、构造意义及其与秦岭群片麻岩的关系;(3)秦岭岩群的组成、主变质期和变形期的时代及性质;(4)晋宁期花岗岩带形成的构造背景及动力学意义;(5)已有同位素测年数据确切的地质意义;(6)高压变质岩的分布、产出状态、与围岩的关系、时代、成因及构造意义是秦岭杂岩研究中的基本问题。
文中对上述有关问题进行了简要讨论,提出了今后秦岭杂岩研究的重点应放在构造事件、变质热事件、岩浆事件及其相互关系研究和这些地质事件的精确的同位素测年工作上。
关键词:秦岭造山带;秦岭杂岩;松树沟蛇绿岩;峡河山群;地质事件;同位素测年中图分类号:P 534.1 文献标示码:A文章编码:1672-4135(2003)02-95-08收稿日期:2003-01-22基金项目:国土资源部科技项目(2000305);国家自然科学基金项目(40032010-c)作者简介:郭进京(1962),男,博士,天津城市建设学院教授,主要从事构造地质、岩土工程教学与研究。
小秦岭西段拆离—变质杂岩核构造

小秦岭西段拆离—变质杂岩核构造
胡正国;钱壮志
【期刊名称】《地质找矿论丛》
【年(卷),期】1994(009)002
【摘要】小秦岭属华北古陆核南缘,由两个次级构造单元(太华台拱、金堆台凹)组成。
太华台拱为变质杂岩出露区,无盖层,呈热穹窿-短轴复背形,南北两侧均有古老区域级糜棱岩带产出,后期脆性正断层将其与邻区分隔开。
北侧紧邻渭河断凹,堆积巨厚新生代沉积物;南侧的金堆台凹按构造组合特征划分为三带,形成以伸展滑覆为特征的拆离构造组合区。
展示出“拆离-变质杂岩核”①构造的基本势态。
该构造模型及其动力学背景的研究提供了对小秦岭整体构造型式,区域地质及金矿成矿特征研究的新思路。
【总页数】9页(P58-66)
【作者】胡正国;钱壮志
【作者单位】不详;不详
【正文语种】中文
【中图分类】P583
【相关文献】
1.葫芦沟拆离断层的发现有小秦岭变质核杂岩构造 [J], 陈陇刚;陈丽荣
2.小秦岭(峡西段)变质杂岩核构造与金矿 [J], 胡正国
3.庐山变质核杂岩东侧拆离带两期构造性质转换:锆石U-Pb年代学证据 [J], 杨帆;
宋传中;任升莲;李加好;李海龙;王微
4.拆离构造理论与找矿实践(四)——变质核杂岩体构造的厘定和识别 [J], 童航寿
5.小秦岭变质核杂岩构造基本特征及其构造控矿模式分析 [J], 王力群;肖文进因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
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西北大学学报(自然科学版)2006年10月,第36卷第5期,O ct.,2006,V o.l36,N o.5Journal o fN o rt hwest U niversity(N atural Science Ed iti on)收稿日期:2004-08-30作者简介:李乃志(1980)),男,山东烟台人,西北大学硕士生,从事构造地质学研究。
变质核杂岩特征及小秦岭地区变质杂岩成因讨论李乃志1,于在平1,崔海峰2,冯士信1(1.西北大学地质学系,陕西西安710069;2.中国石油勘探开发研究院西北分院,甘肃兰州730020)摘要:目的为确定小秦岭地区发育的变质杂岩体是否属于变质核杂岩。
方法总结前人归纳的变质核杂岩特征,与小秦岭地区发育的太华杂岩特征进行对比,再通过对小秦岭地区燕山期后褶皱、南北两侧发育的断裂进行分析和构造演化史研究。
结果小秦岭地区的构造特征与变质核杂岩特征不符。
结论小秦岭地区的太华杂岩解释为经历了从南向北的铲状逆冲推覆和后期抬升块断剥露的变质杂岩更为合理。
关键词:变质核杂岩;构造;小秦岭中图分类号:P588.3文献标识码:A文章编号:1000-274Ⅹ(2006)05-0793-061研究历史及进展变质核杂岩(m eta m orphic core co m p lex,简称M CC)的概念是20世纪70年代末美国地质学家P.J.Coney等在研究科迪勒拉造山带南段时提出的[1]。
1980年,M.D.Corittenden等编著了Cor d ille-ran M eta m orph ic Core C o mp lex:Geolog ical Society ofAm erica M e m oir一书,对变质核杂岩进行了全面、系统的总结和论述。
D av is提出的剪切带模式成为变质核杂岩研究的里程碑[2]。
法国地质学家根据法国中央地块的研究,认为变质核杂岩是造山期后的一种普遍现象[3]。
20世纪80年代以后,在世界范围内掀起了变质核杂岩研究的热潮。
一方面科迪勒拉地区的变质核杂岩,在几何学、动力学和年代学等方面有了更深入和更全面的研究;另一方面,在世界范围内的研究,不仅扩展了变质核杂岩的构造组合型式,而且发现了不同形成时代的变质核杂岩[3-7]。
我国对变质核杂岩的研究始于20世纪90年代。
1991年/伸展构造学术专题讨论会0和1993年9月江西省前寒武纪专业委员会与构造地质专业委员会联合召开的/庐山变质核杂岩构造现场考察会0等,大大促进了国内对变质核杂岩的研究[8-17]。
从研究的成果看,我国的变质核杂岩主要形成于中生代的燕山期,部分形成于新生代喜山期,有别于科迪勒拉地区主要形成于第三系的变质核杂岩。
2变质核杂岩的基本特征C oney根据科迪勒拉地区变质核杂岩的研究,将变质核杂岩分为3部分,给出如下定义:一组近圆形或椭圆形由强烈变形的变质岩和深成岩组成的分散孤立的穹形隆起,上覆以拆离断层分隔并远距离滑移的未变质盖层[1]。
M a lav i e ill e根据造山作用晚期伸展形成的变质核杂岩的几何学,将变质核杂岩分为对称型和非对称型[18]。
随着研究的进一步深入,国内外的学者先后从不同角度对变质核杂岩的特征进行了总结[17,19-21],归纳起来主要有以下几点。
1)变质核杂岩是由遭受多期次岩浆侵入影响的变质基底和不变质或浅变质的以发育一系列正断层为特征的盖层,以及发育于二者之间的规模巨大的低角度拆离断层组成的,在平面上表现为直径几千米至几十千米的近圆形或椭圆形的穹隆。
2)基底属于强烈变形塑性域,受到一期或多期岩浆侵入;其顶部靠近拆离断层发育一条几米至几百米厚的糜棱岩带,带内发育缓倾的面理和矿物拉伸线理。
随着深度的增加,糜棱岩化程度减弱,向深部过渡为正常片麻岩。
3)盖层主要是显生宙岩层,以发育不同时代、不同类型正断层为特征,有犁式正断层、近平行的平面状高角度正断层及平面状低角度正断层,反映了水平伸展下的脆性变形。
4)拆离断层是一条低角度规模巨大的区域或准区域性岩石强烈破碎带,与其接触的糜棱岩带顶部可以碎裂岩化形成绿泥石微角砾岩;随着拆离断层向下延伸,逐渐趋近塑性域,碎裂带转变为狭窄的由糜棱岩构成的网状韧性剪切带。
5)盖层的脆性伸展方向、拆离断层滑动方向及基底糜棱岩中运动方向,通常在运动学上具一致性,反映了统一的运动方向。
3 变质核杂岩的成因从20世纪70年代末开始,作为造山带伸展构造的特征产物,变质核杂岩引起地质学家的普遍关注。
变质核杂岩一般都伴生着一期或多期的岩浆侵入,这使得原来就争论不止的伸展作用和岩浆作用何者居主导地位的问题引起了更多争论。
现在普遍的观点认为:区域水平拉伸应力场为伸展作用和岩浆作用提供了条件,但不一定是先决条件,而岩浆作用也可能导致区域拉伸应力场,并引起伸展作用。
二者之间的主从关系还是要根据各地区的具体地质背景来确定。
3.1 关于拆离断层的原始角度在解释变质核杂岩的成因过程中,焦点是如何合理解释拆离断层的成因问题。
关于拆离断层的原始角度目前有以下两种截然相反的观点。
1)根据Anderson 断层成因模式推断,伸展条件下一般形成大于45b 的高倾角正断层[22];Dav is 在提出变质核杂岩成因的剪切模式(见图1)时认为,在伸展作用初期,上地壳的脆性岩形成原始角度为45b 或更高角度的正断层,随着伸展作用的发展,原始角度逐渐变缓[2];宋鸿林也认为现在的低角度断层是原始中高角度断层拉伸减薄导致均衡上拱形成[19]。
图1 变质核杂岩和拆离断层的演化模式[23]F i g.1 The evoluti ve patte rn ofM CC and detach m en t fault2)有地质学家认为拆离断层原始角度是水平的,后来在伸展过程中变成犁式[20]。
John 和Foster ,Dokka 根据下盘岩石中变质相分布、水平方向地热梯度、侵入体冷却温度及断层岩类型和矿物变形机)794)西北大学学报(自然科学版) 第36卷制等一系列研究得出,拆离断层形成时就是低角度的[24,25];R.F.L i v accari利用南山未变形的部分和南部盆岭区的标准新生代变质核杂岩古地磁资料证明原始产状也是水平的[26]。
越来越多的资料证明,拆离断层的原始产状是低角度的[27,28],而且根据郑亚东提出的最大有效力矩准则[29],在伸展作用的背景下也可以形成低角度的正断层。
3.2变质核杂岩形成的构造背景目前,在世界上许多造山带发现了和北美科迪勒拉造山带相似的变质核杂岩,同时也存在和该地区发育时代、构造特征不同的变质核杂岩,这和它们各自的形成区域构造背景有着密切的联系。
变质核杂岩的产出背景主要包括两种:一是与活动大陆边缘演化相关的背景[21];二是远离板块边缘,位于板块内部的背景[19]。
第一种背景成因的变质核杂岩的演化多发生在板块间俯冲碰撞之后,由于挤压而加厚的地壳经重熔底辟或拆沉作用而使地幔上隆引起的伸展;第二种背景在我国研究较多,大多与中生代晚期的区域性伸展有关。
3.3变质核杂岩和伸展作用的关系伸展作用通常发生在碰撞挤压事件的地壳增厚以后,Coney在对科迪勒拉地区研究基础上提出的伸展作用模式强调了伸展作用在变质核杂岩演化过程中的主导作用[1]。
以剪切模式为代表的观点认为,在均衡作用的影响下,由于上盘的伸展、剥离和减薄,使得地幔上隆、下盘上拱形成变质核杂岩[2,23]。
但是,伸展作用在解释变质核杂岩的成因时也遇到了困难:变质核杂岩通常为穹形或长垣状,而不是线性结构;变质核杂岩在地貌上通常表现为区内的高山,这和伸展作用导致的拉伸减薄并不一致;在变质核顶部的糜棱岩和盖层中的脆性正断层系列一致被认为是伸展作用的重要特征,但在核部周围特别是同构造侵入体周围,面理和线理受到明显的扰动,与核部隆升之前区域的运动方向相比有了明显的改变。
3.4变质核杂岩和岩浆作用的关系变质核杂岩中一般都发育大型的侵入岩,二者在时空上存在紧密的联系。
目前,主要存在两种不同的观点,一种认为岩浆岩在变质核杂岩的形成过程中所起的作用有限,伸展构造控制着岩浆的侵位,造成地壳的部分熔融;另一种观点认为岩浆作用在变质核杂岩的形成过程中起着决定性的作用,控制着变质核杂岩的隆升和拆离断层的形成。
后者的证据主要有以下3点:①时间关系,岩浆活动多发生在拆离断层活动之前或拆离断层活动的早期;②构造关系,如果构造控制岩浆,岩浆会沿着拆离断层侵入,形成规模很大的背形席状岩墙,但变质核杂岩岩体一般为穹隆状[30,31],而且糜棱岩前锋带的变质变形程度和岩浆的性质密切相关;③有的变质核杂岩周围形成构造前和同构造的高温接触变质。
Cri-t tenden趋向于科迪勒拉变质核杂岩代表了局部的热点,是非均一的热事件的产物[32]。
Lister认为连续席状侵入体的加入可能引起核杂岩的差异隆升[33],在岩浆热作用下的围岩在应力作用下可以发生糜棱岩化和韧性剪切,合理解释了岩浆作用和糜棱岩化的时空关系。
他还认为变质核杂岩演化中的脆)韧性过渡,主要取决于侵入事件后侵入体上部韧性带的冷却,与深度无关。
相反,岩浆作用在解释热动力变质韧性流变层的局限性时遇到了困难。
在我国发育的许多变质核杂岩的浅变质韧性流变层的展布范围,远远超出了同构造岩体的接触热动力变质范围。
4关于小秦岭地区变质杂岩的讨论小秦岭位于豫陕交界,呈近东西向分布,南北分别以小河)巡马道和太要)故县断裂围限(见图2)。
近20年来,对小秦岭地区是否存在变质核杂岩存在以下明显的分歧。
1)胡正国等认为小秦岭变质核杂岩是一对称变质核杂岩,其南北两侧各发育拆离断层体系,形成类似地垒的构造体系[14,34]。
其核部主要由太华群古老片麻岩和燕山期花岗岩体组成,与碰撞作用阶段中的刚性基底相对应,拆离断层即为分布于其南北两侧的小河)巡马道断裂和太要)故县断裂,刚性基底的盖层作为上盘沿拆离断层发生伸展拆离。
张进江等认为小秦岭变质核杂岩发育于北秦岭燕山期逆冲推覆形成的造山带楔体的后缘,135M a的同造山伸展作用导致推覆增厚和深部岩浆的上涌,形成伸展方向为ESE)WNW拆离断层体系及变质核杂岩雏形[35]。
从123M a开始的造山期后运动导致大型花岗岩体侵入,使已有的变质核杂岩进一步隆升。
伴随着南北向挤压作用的减弱,形成了向变质核杂岩四周下滑、呈现多条断层垮塌伸展的内部构造体系。
在垮塌伸展过程中,呈衰减状态的挤压体制发生短期的再活动,形成变质核杂岩内部的挤压性构造。
2)张国伟等认为,秦岭在燕山期转入了陆内造山作用演化阶段,区域南北向持续挤压造成的秦岭区南北向地壳进一步缩短,致使秦岭区商丹红盆中早白垩世地层强烈变形和蟒岭燕山期花岗岩逆冲在)795)第5期李乃志等:变质核杂岩特征及小秦岭地区变质杂岩成因讨论三叠系之上。