王 敏，王春樂

(首都師范大學(xué) 資源環(huán)境與旅游學(xué)院，北京100048)

1 引言

京北軍都山地區(qū)是半覆蓋的中山區(qū)，植被茂盛，地勢陡峻，基巖露頭出露較差僅占30%～40%，常規(guī)地質(zhì)工作比較困難。該地區(qū)是中國震旦系廣布的地區(qū)，主要由碎屑巖，碳酸鹽巖和火山巖建造組成，在地貌上常構(gòu)成單面山或褶皺山。此外區(qū)域南部和東北部分布有前震旦系變質(zhì)巖系、寒武系和奧陶系的碳酸鹽巖層，侏羅系火山巖系僅分布于區(qū)域的西北部。本區(qū)由于多期構(gòu)造運動影響，構(gòu)造十分復(fù)雜，巖漿巖廣泛分布，其中燕山期巖漿巖活動最為強烈。

本文擬在沿線地區(qū)進(jìn)行仔細(xì)觀察、采樣、制作切片之后，對其宏觀和微觀巖相、巖墻群的形成機制進(jìn)行分析，而后進(jìn)行偏光顯微鏡下的分析。采取野外系統(tǒng)觀察、采樣和室內(nèi)細(xì)致研究相結(jié)合的思路，展開對京北軍都山地區(qū)巖墻的研究。

2 區(qū)域地質(zhì)背景

筆者所考察研究的巖墻主要位于南口山前斷層，為軍都山隆起與京西丘陵平原區(qū)的分界斷層，在構(gòu)造上處于北東向太行山構(gòu)造帶與東西向燕山構(gòu)造帶的交接部位，深淺部的地質(zhì)構(gòu)造環(huán)境較為復(fù)雜。平原和山區(qū)相對高差為400～500 m，山區(qū)除個別海拔高于1000 m的中山(蓮花山、風(fēng)陀梁、磨盤山)外，多為小于1000 m的低山及低山與平原交界的山前丘陵地帶，一般高程為幾十至百余米不等。區(qū)內(nèi)這種層狀地形面的普遍發(fā)育，反映的是晚第三紀(jì)以來山區(qū)間歇性的抬升作用，從而顯示出3個不同的層狀地形面，由高到低依次為1000 m左右，800～500 m和300～150 m。中、晚更新世和全新世沖、洪積扇環(huán)繞山麓呈帶狀分布。在南口山前，山地東南與平原交界處，自白羊城經(jīng)南口村至虎峪一帶是北東向的山前斷裂帶(圖1)。

圖1 南口山前斷層的幾何展布

3 京北軍都山地區(qū)巖墻野外地質(zhì)

在野外工作的基礎(chǔ)上，按照巖石的結(jié)構(gòu)和產(chǎn)狀特征，可以初步判斷附近區(qū)域以花崗巖和石英正長巖為主。其中正長巖組成巖體的外環(huán)，巖體中心為花崗巖?；◢弾r大部分巖石表面被風(fēng)化，通過觀察其新鮮剖面可以看到主要成分以淺色礦物鉀長石和石英為主，還含少量黑云母。該區(qū)域內(nèi)的巖墻薄厚不一，堿性花崗巖內(nèi)部有大量巖墻分布，在圍巖接觸部位巖墻也很多，這些巖墻密集成群，形成壯觀的地貌景觀(圖2)。

黑山坨花崗巖位于中心部位，巖石顏色較淺，呈中—細(xì)粒等粒結(jié)構(gòu)，主要礦物為石英、堿性長石、斜長石。暗色礦物主要是鎂質(zhì)黑云母，不含角閃石。在考察點12處，研究者可以清楚地觀察到花崗巖體中包含有形狀規(guī)則不一的捕虜體。筆者在經(jīng)過對多地巖墻實地考察后，選取具有典型性特征的考察點2處巖墻進(jìn)行相關(guān)的顯微結(jié)構(gòu)分析并做深入探討研究，以此望獲得對京北軍都山地區(qū)巖墻冷卻以及巖石結(jié)構(gòu)的初步探討性研究成果。

圖2 野外考察線路

4 京北軍都山地區(qū)巖墻冷卻和結(jié)構(gòu)響應(yīng)

筆者分別對同一巖墻的中心位置及其與圍巖的接觸面附近進(jìn)行采樣，通過觀察可以看出前者的晶體顆粒較粗，后者的晶體顆粒較細(xì)。作者推測采樣點處的巖墻冷卻過程為：起初在此處發(fā)生了強烈的構(gòu)造運動并形成較大的裂隙，溫度極高的基性巖漿侵入裂隙對周圍的酸性花崗巖圍巖造成一定的侵蝕破壞，巖漿侵入伴隨著強大的壓力致使原有裂隙擴大，圍巖破碎掉入巖漿并熔融，巖墻巖性介于基性和酸性之間。隨著巖漿的冷卻，巖漿的溫度從邊緣向中心逐漸降低，冷卻的時間也越來越長，愈往中部巖墻晶體的形狀更加不規(guī)則，形成的結(jié)晶顆粒更粗，甚至?xí)l(fā)育為斑狀結(jié)構(gòu)和殘影體。故采樣點處的巖墻冷卻時間和溫度屬于正相關(guān)關(guān)系，溫度越高巖墻的冷卻過程越漫長。

通常巖脈中的晶粒狀礦物質(zhì)的大小會根據(jù)接觸距離的長短而不同。在火成巖體的邊緣或是其附近處的晶粒大小通常會遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于在中心處的晶粒，這種現(xiàn)象被解釋為是因冷卻速度不同所導(dǎo)致的。

5 京北軍都山地區(qū)巖墻顯微結(jié)構(gòu)分析

通過巖墻的顯微結(jié)構(gòu)特征研究可以了解巖石中礦物顆粒本身的特點，如結(jié)晶程度、晶粒大小、晶粒形狀等，以及顆粒之間的相互關(guān)系所反映出來的巖石組成的特征。形成環(huán)境，礦物微觀特征差異與其形成環(huán)境有著必然的聯(lián)系。

本次顯微結(jié)構(gòu)照片取集以一般性為準(zhǔn)則，主要對巖墻邊緣樣本和中部樣本采取顯微結(jié)構(gòu)照相并進(jìn)行初步分析，以此來獲得較為準(zhǔn)確的巖墻巖石礦物結(jié)構(gòu)信息。樣品14－4位于巖墻與圍巖的接觸邊，通過顯微結(jié)構(gòu)圖可以清楚的觀察到該巖石為隱晶質(zhì)結(jié)構(gòu)，具有針狀微晶。主要含有角閃石、鉀長石、黑云母等礦物(圖3)。

圖3 巖墻顯微照片－針狀微晶(樣品14－4)

中部的樣本6、9、12大多數(shù)具有煌斑結(jié)構(gòu)，斑晶以角閃石、云母為主，基質(zhì)由自形的鐵鎂礦物和自形——半自形晶長石、以及小板條狀角閃石組成微晶自形結(jié)構(gòu)，暗色礦物大于40%。

觀測點2處巖墻呈塊狀構(gòu)造，比較致密均一。巖墻的邊緣結(jié)晶較細(xì)，內(nèi)部結(jié)晶較粗。主要含有角閃石、基性斜長石和輝石，少量黑云母、石英，初步判斷此巖墻介于酸性和基性之間。很明顯，該巖墻邊緣與中部的巖石結(jié)構(gòu)有明顯差異，作者猜想這很可能與巖墻冷卻過程中的諸多因素有關(guān)。

6 結(jié)論

(1)京北軍都山地區(qū)存在燕山期黑山坨——大石坡環(huán)狀復(fù)合巖體的中生代巖墻群黑山坨巖體晚于大石坡巖體并侵位于大石坡巖體中央。可見，該地區(qū)構(gòu)造運動巖漿活動頻繁劇烈。

(2)寬度較大的巖墻主要含有角閃石、基性斜長石和輝石，并含有少量橄欖石、黑云母、磁鐵礦、石英。質(zhì)地均一致密，塊狀構(gòu)造。巖墻邊緣結(jié)晶細(xì)小，中部較邊緣粗大。

(3)京北軍都山地區(qū)巖墻符合巖墻冷卻和結(jié)構(gòu)響應(yīng)的一般性規(guī)律。巖墻的結(jié)構(gòu)符合邊緣或是其附近處的晶粒大小通常會遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于在中心處的晶粒。