对变质核杂岩性质的综合分析.docx

1、对变质核杂岩性质的综合分析随着石油地质学、构造热年代学、岩石学、地球化学以及构造解析等方面的发展，对变质核杂岩的时代、动力来源、变形机制、构造演化等性质的研究得到不断的推进。该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进行分析。下载 变质核杂岩；性质；分析；地质特征 从上世纪 90 年代以后，国内地质学界专业人员对变质核杂岩的性质启动了新一轮的研究，并且取得了积极的进展，这使学界对变质核杂岩的成因、成分、性质、影响也有了新的认识。经过 20 多年的研究，国内普遍接受的对变质核杂岩的定义应为：一组圆形或椭圆形由强烈变形变质的岩石组成的孤立

2、隆起，大多数有岩体侵入其中，或者被远比核部岩石变形、变质轻的岩石覆盖，或者被覆以拆离并远距离运移的盖层。 1.结构和构造分析 伸展变质核杂岩的特征。质核杂岩（MCC），根据 Davis GA 和郑亚东等人的研究，基本特征包括：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。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；上盘上地壳基底岩和表壳岩层。关键的一点是，所有变质核杂岩是沿地壳深部（

3、大于 1015km）大型拆离断层大规模地壳伸展和地壳切除（缺失）的产物。 变质核杂岩的主要特征。2005 年，楼法生等对变质核杂岩的给出了比较详细的特征和识别标志。他们认为变质核杂岩应该具有以下特征：变质核杂岩体顶部和周缘发育以糜棱岩化岩石为特征的韧性剪切带,糜棱岩化岩石一般具有显著的 S-C 组构,石英-长石残斑系、拉伸线理等各种剪切标志。变质核杂岩中的拉伸线理发育,拉伸线理具有区域性一致的趋向,但线理的倾伏方向可以相反。上部脆性变形域的脆性伸展方向和拆离断层的滑动方向以及下部糜棱岩化岩石中的运动学方向具有一致性,反映了统一的运动方式。一般变质核杂岩的核部都有不同时期不同规模的花岗岩类岩体侵

4、入,有早于伸展期的老岩体,更多的是同构造期中酸性岩浆岩侵入体，且在岩浆岩的周缘常发育以糜棱岩化为特点的韧性剪切滑脱带。 空间上呈穹状、长垣状、椭圆状弧立隆起。发育拆离断层。拆离断层上、下盘岩石的变形性质绝然不同,上盘为脆性变形域并表现为一期或多期不同类型的正断层,下盘为韧性变形域。具有双层或三层结构特征。即以拆离断层分开的上盘脆性域和下盘变质核组成的双层结构特征、上部脆性变形层(包括盖层和山前半地堑沉积盆地)、中间韧性流变层及变质核杂岩体组成的三层结构特征。 2.变质核岩的形成年代 综合目前国内外报道的变质核杂岩年代学资料，从统计学角度分析，燕山期到第三纪形成的变质核杂岩占主导地位：国外文献报

5、道的变质核杂岩以第三纪占主体，国内报道的变质核杂岩则主要在燕山期形成，其次是新生代构造期。 3.变质核岩的分类 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（图 1）。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。 4.变质核岩生成的主导机制 变质核杂岩形成过程中岩浆作用与伸展作用的主从关系问题。这一问题的实质就是变质核杂岩形成机制中岩浆作用与伸展作用谁占主导地位的问题。是垂向的岩浆活动诱发了侧向的地壳伸展？还是侧向构造伸展引发了深部岩浆的垂向上涌？伸展作用主导论者认为，由于水平方向的强烈伸展拆离，引起

6、了大尺度的地壳减薄，均衡作用使上地幔岩浆上隆，并使拆离断层下盘上拱，从而形成变质核杂岩。岩浆作用主导论者则强调热隆作用的重要性，认为是与变质核杂岩紧密相伴的同构造中、酸性岩浆岩的侵入，引起地壳变热-体积膨胀，在上涌岩浆流的氢气球效应下，诱发地壳块片从高到低滑脱-伸展-拆离，最终形成变质核杂岩。除了上述构造关系外，伸展作用与岩浆作用的成因关系，目前多采用两种方法加以确定：时间关系以及岩浆岩的岩性和岩石地球化学。 5.变质核岩的形成背景 现已发现的变质核杂岩具有不同的几何特征及形成时代，其形成背景也不尽相同，根据已被确认的变质核杂岩构造的实例，总结起来变质核杂岩可形成于大洋板块俯冲期的大陆边缘弧内

7、背景、俯冲期弧后背景、陆-陆碰撞带中同造山期从挤入体中侧向逃逸构造、近岸海中活动的海底扩张裂谷系向陆缘的扩展或可能的转换，以及与板块边界相互作用的关系不清、成因不明的板内伸展区等。 6.变质核岩与多金属矿的关联 许多变质核杂岩与金和多金属矿密切相关，如湖南的桃林铅锌矿和安徽的月山铜铁矿、小秦岭金矿、江浪的李伍铜矿等，使得变质核杂岩的研究内涵更加丰富。总结起来变质核杂岩构造的拆离断层赋矿有如下有利条件：浅层大气水和深层岩浆流体及其交汇；上盘氧化环境和下盘还原环境于拆离断层带构成有利矿质沉淀的氧化-还原界面；大量断层和强烈破碎带为含矿溶液的运移、渗滤和成矿物质的沉淀、聚集提供了通道和空间；变质核杂

8、岩往往是多期岩浆活动的中心，岩浆热液活动、伸展隆起和构造剥蚀形成了高地热梯度和高热流环境，为成矿元素的活化、萃取、迁移、富集提供了良好条件，具有重要经济意义。 7.当前变质核杂岩研究的进展和展望 当前研究工作的进展。通过专业人员多年的研究，目前对变质核杂岩的研究业已取得很大的进展，研究的内容也越来越丰富。主要包括：精确的年代学研究可以揭示拆离断层的变形及活动时间，核部的剥露历史等，明确二者之间的关系对于进一步确定岩浆活动和伸展作用之间的成因关系；显微技术方面的进展（EBSD 和透射电镜）也有利于揭示变质核杂岩的剥露历史和形成机制；基于系统的地球化学和同位素分析，可以了解伸展过程中岩浆的形成和地

9、幔作用以及壳幔物质的交换，分析岩浆的成因机制，并探讨变质核杂岩的形成动力学背景；运动学涡度的发展和最大有效力矩准则的提出和应用。运动学涡度可以通过极摩尔圆法、石英晶组与形组、最大有效力矩法等测量和计算。依据这些方法可知变质核杂岩伸展拆离的应变演化过程以及古应力方向等。 今后需要努力的方向。目前，对于变质核杂岩的研究仍存在不少问题有待进一步的研究和解决，例如：变质核杂岩是否一定存在巨厚地壳柱被切失？岩浆作用和伸展作用在变质核杂岩形成过程中谁占主导地位？与Anderson 正断层成因机制相冲突的低角度拆离断层的成因问题以及大陆深层流变学问题等。 GA Davis,郑亚东.变质核杂岩的定义、类型及构造背景.地质通报,2002.21 Crienden M D， Coney P J， Davis G H. Cordilleran metamorphic core compleoplexes (in Cenozoic paleogeography of the western United States) Pacific Coast Paleogeography Symposium, 1979.03 朱志澄.变质核杂岩和伸展构造研究述评.地质科技情报,1994.13 宋鸿林.变质核杂岩研究进展、基本特征及成因探讨.地学前缘,1995.02