甘肃的混合岩及混合岩化作用初探..docVIP

甘肃的混合岩及混合岩化作用初探 张伯祥1，梁国冰 摘 要：甘肃是中国西部造山带发育的省份之一，中-高级区域变质岩发育，有太古宙-早元古代中、高级区域变质岩系构成的稳定克拉通有显生宙时期在古老结晶基底上发育起来的北山、祁连山、秦岭等古生代造山带，甘肃是中国西部造山带发育的省份之一，地质构造复杂，中-高级区域变质岩发育。有太古宙-早元古代中、高级区域变质岩系构成的稳定克拉通，如敦煌古陆块、阿拉善古陆块、鄂尔多斯古陆块等均由古老结晶基底构成，出露有北山岩群（ArPt1B.）、敦煌岩群（ArPt2D.）、龙首山岩群（Ar2L.）、北大河岩群（Pt1B.）、达肯大坂岩群（Pt1D.）、等变质岩石构成的构造岩石地层单位；有显生宙时期在古老结晶基底上发育起来的北山、祁连山、秦岭等古生代造山带，分布着岛弧带、俯冲消减带、碰撞带、前陆盆地、弧后盆地等构造环境下形成的低压型、中压型、高压型等变质矿物组合所构成的变质岩，具有角闪岩相、麻粒岩相的变质，形成了复杂多样的混合岩、混合岩化岩石。 活动性弱的偏基性的按发生发展的地质环境分为区城性的和局部性[17]等。 程裕淇(1987)根据混合岩化的发生、发展及地质环境将混合岩化分为下列 3类[15]： （1）区域性混合岩化：为区域变质作用高级阶段产物，出现在变质程度较深的地区，常在变质程度达麻粒岩相以上的变质条件下出现。在区域变质作用后期，地壳内部热流温度继续上升，达到长英质矿物出熔条件，使已经变质的岩石发生部分熔融，有时还伴有深部熔融的浆质体和高温热流的上升，使岩石遭受以碱金属为主的交代作用。在上述两种情况下，原来的变质岩改造成各种混合岩。甚至出现混合花岗岩。这个过程统称为区域混合岩化作用，它大致相当于超变质作用。在有的情况下以熔融为主；在另一些情况下则以交代作用为主。在时间上，它同区域变质作用紧密相连，属同一构造活动期。在空间分布上，区域性混合岩化作用所形成的各类混合岩和混合花岗岩与原来的变质岩之间，总体上都是渐变过渡关系，称为混合交代接触。区域混合岩化作用主要出现在前寒武纪地层分布地区。 （2）边缘混合岩化（注入混合岩）：主要分布在不同成因、不同时代的花岗质侵入体的外接触带，与岩浆作用后期的期后热液活动相关，表现为大量的各种类型岩脉注入围岩之中。在宏观上，依然为“基质加脉体”的表象，有时往往难以和区域混合岩区别。注入混合岩化带形成宽度可以几十米到几百米，但也可见宽度超过1000米以上的地区，在兰州北东的什川岩体外围皋兰岩群中，就有宽达8000米以上的注入混合岩带。注入混合岩同样也有含钾、钠等碱金属流体的交代活动，更多的是各类花岗质脉体的注入。注入混合岩同样也会发生强烈的变形，脉体的缩颈、旋转、布丁化、褶皱变形大量见及。 与区域混合岩的野外区别一是和侵入岩体的空间关系；二是前者缺少细小的出熔脉体；注入混合岩是围岩与侵入体外接触带上的产物，与侵入岩体为侵入接触，是在外接触带一定范围的围岩中，由交代作用和注入作用形成的各种混合岩和混合岩化变质岩，往外则逐渐过渡为正常的变质岩，也称为交代侵入接触。混合岩化带内及以外的围岩大多为区域变质岩，也有接触变质岩，它们的变质时期或与侵入体属同一构造活动期，或早于侵入体的形成时期。在同一侵入体接触带的不同地段，由于围岩和温度压力条件不同，也可能与热液上升通道及上升方向相关，致使有的地段发生边缘混合岩化，而另一些地段只有接触变质现象。 （b） （c） 图1 区域混合岩(a)、注入混合岩(b)与构造混合岩(c)典型照片 （3）断裂带或构造带混合岩化：是指沿不同时代和不同性质的深大断裂带、脆韧性断裂带、韧性剪切带产生的混合岩化作用。它们呈明显的线性分布，可能与沿断裂上升的热流在一定深度导致的岩石部分熔融或不同成因的岩浆及高温流体的交代作用有关，也与构造混杂、同构造分泌作用相关。可形成混合岩化变质岩、混合岩和混合花岗质岩。形成机理比较复杂，交代和熔（溶）融两种作用兼有，甚至交叉进行。在混合岩化作用中，常有一定的动力变质作用的影响。 表1 区域性混合岩化、边缘混合岩化和构造带混合岩化基本特征对比表 混合岩化类型 对比项 区域性混合岩化 边缘混合岩化 构造带混合岩化 变质作用类型 区域动力热流变质 接触变质 动力变质 变质变形特征 为区域变质岩高级阶段产物，可达麻粒岩及以上级别。强烈或中等程度变形 低级变质，无或弱变形，多为脉体的褶皱变形，偶见韧性变形 低级或中等程度变质，强烈韧性变形，眼球化、细粒化、拔丝构造普遍 混合岩的分布 与高级区域变质岩共生 与岩体或隐伏岩体相关，多分布在岩体一侧 与深大断裂带相关，呈线型带状展布 脉体的形成机制 交代作用、