04变质核杂岩课件

2.3.变形分解作用的识别
辉长岩变为片麻状斜长角闪岩
辉长岩变形分解为绿片岩（中条山）
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2.4.矿源层：基性岩席和岩墙（2#矿体） 成矿空间：剥离断层及其褶皱
3.小秦岭变质核杂岩与金矿
被拉出地表，并造成一大套地壳柱的被切失。
也就是说：以糜棱岩类岩石为代表的核部岩
石作为是深部岩石的标志；在浅表岩石的上盘 中零星出露了代表中、下地壳的岩石；沿大规 模低角度正断层（拆离断层或剥离断层）使相 当多的沉积盖层被切去。
变 质 核 杂 岩 形 成 模 式
二、我国的一些变质核杂岩的特点
变质核杂岩构造
metamorphic core complexes
第一节 基本理论
一、Cordilleran变质核杂岩
《 Cordilleran metamorphic core complexes》 （Crittenden，1980）
‘Cordilleran 变质核杂岩是一群由异常 变形的变质岩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 不变质的盖层。’ ( Coney，1980)
压，石英塑性变形－－10～15km
地壳的强度剖面：不同岩石的韧－脆性过 渡的深度
2 同构造岩浆作用对形成糜棱 岩深度的影响
周口店的岩浆-热动力构造 云蒙山的岩浆-热动力构造
（二）关于地壳柱的切失
1.是构造切失还是沉积缺失
2。构造切失的多少
是中、下地壳被拉出到表层，还是多层 次的分层剪切。
G.A.Davis等，变质核杂岩的定义、类型及其构 造背景，地质通报，2002，4～5：185～192
变质核杂岩是大陆高应变伸展环境中发 育的一套构造和独特岩石单位的组合。 包括三个必要的构造要素：
1. 主拆离断层—大规模位移（几十km）， 低角度正断层
2.下盘：与断层相关的糜棱岩类岩石 3.上盘；含多世代正断层的上地壳基底和
（三）变质核杂岩的隆升机制 和岩浆核杂岩
同构造岩浆岩普遍存在于变质核杂岩的 核部。
如何解释变质核杂岩的穹状隆升？ 重力均衡能否使核部杂岩上升出露地表？
爱 琴 海 中 的
一 个 变 质 核 杂 岩
伸展——地壳变薄——均衡作用——地 幔隆升——地表下降——成盆作用 地壳增热——热隆和岩浆上侵——成山
北京云蒙山、房山、内蒙亚干、呼和浩 特、山西中条山、湖南幕阜山、河北阜 平、赞皇、辽宁医巫闾山、江西武功山、 四川扬子西缘江浪和丹巴等。
形成时代有：元古代，中生代，第三纪。
扬
子
核 杂 岩 带
克 拉 通 西
缘
变
质
云 蒙 山 变 质 核 杂 岩
房 山 变 质 核 杂 岩 简 图
较老变质核杂岩的一些特点
3.沿基底剥离断层常有同构造岩浆岩的侵 入，形成席状岩体，指示断层的活动时 代。
房
剥 离 断 层 简 图
山 变 质 核 杂
岩
基
底
房山变质核杂岩基底剥离断层综合剖面
房山变质核杂岩基底 剥离断层
三、变质核杂岩几个问题的讨论
（一）关于糜棱岩的形成深度 1. Sibson 提出大断层的双层模式 弹性摩擦区 脆性断裂带 碎裂岩系列 半塑性区 韧性剪切带 糜棱岩系列 脆-韧性过渡的条件：正常地温梯度，挤
1. 在核杂岩周围介于基底剥离断层和以 脆性断裂为特征的盖层之间，存在一个 通常是浅变质的层状岩系，受到强烈的 近水平剪切所引起的韧性非共轴流变的 中间层。使得剥离断层代表了分开不同 变形相的滑脱面。
伸展构造的三层结构模式
2. 可以有多期的剥离断层和逆冲断层的 交替，形成一个多期变形的复杂的中间 层，中条山变质核杂岩有五个剥离断层 系，早期的剥离断层可形成同斜褶皱和 逆冲断层。
2.中条山胡篦型铜矿的构造控制
2.1.是沉积层控还是构造控制？ 1）构造置换的识别：层理还是片理？
微细的水平层理还是片理？细脉浸染状马 尾丝状矿石的成因（沉积层理还是糜棱 面理）？ 2）剥离断层的识别
大理岩中片理对层理的置换,中条山
2.2.控矿构造： 剥离断层，褶皱 的剥离断层系；
岩性条件含矿岩 系与遮挡层。
上壳的脆性伸展方向、剥离断层的滑动 方向及下盘糜棱岩的剪切方向通常在运 动学上具一致性，反映了统一的运动方 式。
Cordilleran变质核杂岩的形成时代为早－ 中第三纪（55～15Ma）
4. Davis 和郑亚东等（2002）提出了伸展变质 核杂岩的三个基本特征。其关键的一点是：认 为它们是地壳深部（≥10～15km）中、下地壳 的物质，因伸展作用而沿大型低角度拆离断层
2. 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。（Lister and Davis,1989)。
变 质 核 杂 岩 模 式 化 立 体 图
3. Cordilleran变质核杂岩基本特征：
在空间上呈穹状或长垣状大型背斜的外貌。 地貌上常为区内的高山。
3.热液系统：下盘基底中的韧性剪切带，形成 网络状韧性剪切带，变质水和岩浆水形成还原 条件下的热液循环系统，淬取了围岩中的成矿 元素并使其沿剪切带迁移
上盘高角度正断层系和脆性破裂体系为地下水的深 循环提供了通道，异常的地热梯度为流体循环提 供了热能，形成一个与大气降水体系相连的氧化 环境下的水热循环系统。
两套热水循环系统在剥离断层附近交汇，形成很好 的氧化/还原带，成为矿质沉淀的地球化学有利地 段。
4.容矿系统：沿剥离断层的正向拆离，下盘糜棱 岩进入脆性变形域，围压降低，岩石碎裂和扩
容，形成低压的张性空间成为矿液的沉淀场所，
表现为大量的角砾状、网脉状和脉状矿石沿剥 离断层分布。
5.递进成矿模式
地壳伸展、地幔上隆、 下盘岩石接近地表， 氧化/还原界面下降 的同步，形成叠加矿 化和矿床及矿点的集 中。
二、实例分析
1.幕阜山变质核杂岩对湖南桃林铅锌矿的 构造控制
变质核：晚元古界冷家溪板岩和燕山晚期 二长花岗岩，
剪切带：花岗岩质糜棱岩和绢云或绢云片 岩绿泥石
盖层：K－E红砂岩
矿体沿剥离断层分布
矿化类型：角砾状－网脉状－浸染状 成矿的遮挡层：断层泥或碎粉岩
成矿物质来源：绢云绿泥片岩中的Pb、 Zn、Cu和原岩的比为0.18、0.15、0.08。 糜棱岩/花岗岩为0.75、0.76、0.90。 含矿热液：据氧同位素为大气水和变质 水的混合
核部由中、下地壳的中、深变质岩组成， 常有晚期同构造的中酸性岩体侵入。
核部杂岩顶部为一个以糜棱岩类岩石为特 征的缓倾剪切带。
糜棱岩顶部被大型低角度正断层所切削， 使糜棱岩成绿泥石化、赤铁矿化碎裂岩类。 这一基底剥离断层分开了脆性变形的上壳 岩和曾受韧性剪切的内壳岩。
上盘以不变质的显生宙岩层为主，发育 多世代的不同类型的正断层，反映水平 伸展下的脆性变形。
异常地热梯度在变质核杂岩形 成中的作用： 对糜棱岩的形成深度的影响 同构造岩浆作用 热隆作用
变质核杂岩与岩浆核杂岩 扬子西缘变质核杂岩带
第二节 变质核杂岩与成矿作用
一、构造演化与成矿作用的关系 1.矿源： 核部通常为太古宙结晶岩系(如
小秦岭的太华群的Au）；幔源的基性岩 墙或岩席（如中条山的Cu,Au） 2.热源：高地热梯度和核部同构造中酸性 侵入活动
/或表壳岩层。
(一) 构造部位：北美西部被动陆缘，东为 Cordilleran前陆褶皱冲断带，西为Nevada 岩基带，相当于腹陆（hinterland）带
（二） Cordilleran 变质核杂岩的基本
特征 1. Coney（1980）具双层结构特征：通常是不
均一的老的变质岩－侵入岩基底，具缓倾面理 和线理的糜棱的和片麻状的组构；其上为不变 质的盖层，以变薄和被许多近水平的新盖于老 的断层切成薄片为特征；其间为滑脱带或陡的 变质梯度带，常具角砾岩化，并指示向下的滑 动。