鐵肖永

鄂西秦口地區(qū)變質(zhì)作用及演化序列

鐵肖永

（湖北國(guó)土資源職業(yè)學(xué)院湖北武漢430090）

變質(zhì)作用是地殼演化的特定產(chǎn)物，它同地殼的形成和發(fā)展密切相關(guān)，探討變質(zhì)作用演化，對(duì)了解地殼演化歷史具有重要意義。鄂西秦口地區(qū)形跡多表現(xiàn)于造山帶內(nèi)，經(jīng)歷了多類(lèi)型變質(zhì)作用疊加及復(fù)雜的變質(zhì)作用演化歷史，文章根據(jù)礦物共生組合及其轉(zhuǎn)變關(guān)系，結(jié)合區(qū)內(nèi)變質(zhì)地層及形成時(shí)代、區(qū)域構(gòu)造作用及巖漿活動(dòng)特點(diǎn)，對(duì)研究鄂西秦口地區(qū)變質(zhì)作用演化序列進(jìn)行了闡述。

秦口地區(qū)；地殼演化；變質(zhì)作用；演化序列

鄂西秦口地區(qū)變質(zhì)巖歸屬于南秦嶺造山帶武當(dāng)—兩隕地層分區(qū)，屬中淺變質(zhì)巖系組合，主要發(fā)育有南華紀(jì)武當(dāng)巖群、耀嶺河組；震旦紀(jì)、寒武紀(jì)、寒武紀(jì)—奧陶紀(jì)竹山組、志留紀(jì)等中淺變質(zhì)巖系構(gòu)成的構(gòu)造（巖石）地層系統(tǒng)，以區(qū)域變質(zhì)巖為主，武當(dāng)巖群為中淺變質(zhì)巖系，南華紀(jì)—志留紀(jì)為淺變質(zhì)巖系，其次為動(dòng)力變質(zhì)巖和接觸變質(zhì)巖（氣—液變質(zhì)）。

1 新元古代裂陷環(huán)境

新元古代，揚(yáng)子克拉通北緣發(fā)生裂陷作用，首先沉積了一套變火山巖—變沉積巖組合（武當(dāng)巖群），具大陸邊緣裂谷特點(diǎn)。伴隨裂陷作用發(fā)展，火山—沉積巖組合逐漸被拉斑玄武巖（耀嶺河組）代替。它們均經(jīng)歷了火山爆發(fā)、火山噴溢、火山沉積復(fù)雜成巖方式。火山作用形成的大量熱氣體或溶液沿裂隙交代巖石（氣-液變質(zhì)作用），形成了武當(dāng)巖群、耀嶺河組部分地段氣—液變質(zhì)巖（蝕變巖），總體顯示綠泥石低溫礦物相特征。盡管遭受了后期變形變質(zhì)作用改造，但在露頭尺度及顯微尺度變形變質(zhì)作用交切關(guān)系，仍能識(shí)別該期氣-液變質(zhì)作用的存在。

2 早古生代時(shí)期淺海陸棚—裂陷海盆環(huán)境

早古生代時(shí)期，測(cè)區(qū)處于淺海陸棚—裂陷海盆環(huán)境，沉積了一套淺海碎屑巖-碳酸鹽巖建造。伴隨地殼的沉降，武當(dāng)群、耀嶺河組、陡山沱組等一套巨厚巖層被埋藏到深處發(fā)生大規(guī)模變質(zhì)重結(jié)晶作用（區(qū)域埋藏變質(zhì)作用M1），其變質(zhì)形跡在顯微尺度廣泛見(jiàn)及。表現(xiàn)為沿原生層理面上（S0）中，發(fā)育細(xì)粒絹云母、綠泥石、陽(yáng)起石、鈉長(zhǎng)石、石英礦物或礦物集合體，原始組構(gòu)保持較好，通常無(wú)變形作用影響，變質(zhì)相為低綠片巖相（絹云母—綠泥石級(jí)別），屬低溫低壓變質(zhì)環(huán)境。在這一時(shí)屬期，伴隨著十分強(qiáng)烈的巖漿活動(dòng)，從奧陶紀(jì)開(kāi)始出現(xiàn)少量玄武巖，至早志留紀(jì)拉斑玄武巖—堿性玄武巖—堿性粗面巖大規(guī)模噴發(fā)，同期還有大量的輝長(zhǎng)輝綠巖—輝長(zhǎng)巖—輝石巖及碳酸巖—霞石正長(zhǎng)巖等堿性巖體侵入，具陸內(nèi)裂谷發(fā)展特點(diǎn)。在巖漿活動(dòng)影響下，變質(zhì)作用表現(xiàn)兩方面：一方面，在巖漿析出的氣水熱液或火山爆發(fā)、火山噴溢的硫質(zhì)氣水熱液作用下，通過(guò)自身交代（氣-液變質(zhì)作用），形成中細(xì)粒致密塊狀、斑雜狀、角礫狀交代蝕變巖，礦物組合顯示透閃石——綠簾石——鈉長(zhǎng)石較高溫礦物相、綠泥石——綠簾石——鈉長(zhǎng)石中溫礦物相、綠泥石低溫礦物相。

3 晚古生代至中生代陸陸碰撞構(gòu)造環(huán)境

晚古生代末-中生代時(shí)期，測(cè)區(qū)處于陸陸碰撞構(gòu)造環(huán)境，早期以升壓演化為主，到峰期壓力已增到0.7GPa，意味著陸—陸碰撞造山導(dǎo)致地殼水平上的縮短，垂向上大幅度增厚。與此相對(duì)應(yīng)，區(qū)域變形事件表現(xiàn)為中深部巖層產(chǎn)生系列片內(nèi)平臥褶皺（D1），并伴生區(qū)域透入性片理、板理、千枚理等第一期片理（S1），使地層堆垛疊置，大套有序局部無(wú)序。中深部地層受到加熱，發(fā)生遞進(jìn)變質(zhì)反應(yīng)或遞進(jìn)變質(zhì)作用（M2），自上而下形成低綠片巖相（綠泥石帶）→低綠片巖相（黑云母帶）→高綠片巖相（鐵鋁榴帶）遞增變質(zhì)相（帶），其變質(zhì)形跡在區(qū)域透入性片理（S1）廣泛見(jiàn)及。與此同時(shí)，伴隨增厚的地殼均衡作用，尤其碰撞期后的構(gòu)造松弛產(chǎn)生的強(qiáng)大隆起力，導(dǎo)致地殼伸展抬升，耀嶺河組頂?shù)谆撔晚g性剪切構(gòu)造帶形成（D1）。地殼伸展抬升，必然導(dǎo)致地幔高熱面上隆而導(dǎo)入額外熱源，致使深部地層（武當(dāng)群楊坪組）溫度略有上升（5800 C±）壓力略有下降（房縣土城一帶）。

晚期由恒溫（略有降溫）降壓向到近等壓（略有降壓）降溫過(guò)程轉(zhuǎn)變，意味著地殼伸展抬升轉(zhuǎn)變擠壓抬升，變質(zhì)地體明顯抬升上隆。在南北向擠壓條件下，變質(zhì)地體抬升到中淺構(gòu)造層次，形成北西向直立開(kāi)闊褶皺、緊閉斜歪、倒轉(zhuǎn)同斜褶、推覆型或走滑型脆-韌性剪切帶變形事件（D2），并伴隨斜歪—緊密同斜褶皺及折劈理（S2）、剪切面理（Sc2）。變質(zhì)作用在0.4～0.5GPa壓力條件下，開(kāi)始出現(xiàn)退變（M3）,表現(xiàn)為兩方面，一方面沿折劈理（S2）上出現(xiàn)絹云母、綠泥石礦物或礦物組合，另一方面沿剪切面理（Sc2）上出現(xiàn)絹云母、綠泥石、黑云母、陽(yáng)起石礦物或礦物組合。隨著南北向擠壓向北西—南東向扭壓轉(zhuǎn)變，進(jìn)而形成以北東向平移斷層為主、北東向—近南北向直立開(kāi)闊無(wú)劈理褶皺為輔的淺層次疊加變形構(gòu)造（D3）, 變質(zhì)作用在T＜350 ℃條件下，廣泛出現(xiàn)退化變質(zhì)作用（M3）。表現(xiàn)為先存較高級(jí)礦物大量被交代，如綠泥石沿石榴子石裂隙或邊緣交代、絹云母沿黑云母解理交代、綠泥石或絹云母沿藍(lán)閃石邊緣交代等，并在斷層中出現(xiàn)硅化、絹云母化水熱蝕變現(xiàn)象。

在陸—陸碰撞造山過(guò)程中，區(qū)域變質(zhì)作用提供了大量變質(zhì)熱液，變形作用產(chǎn)生了較多構(gòu)造裂隙，變質(zhì)熱液沿構(gòu)造裂隙交代圍巖，又發(fā)生了氣—液變質(zhì)作用，形成測(cè)區(qū)主體氣—液變質(zhì)巖（蝕變巖），礦物或礦物組合顯示綠泥石—碳酸鹽低溫礦物相特點(diǎn)。

中生代末，伴隨斷陷盆地產(chǎn)生，測(cè)區(qū)完成了其主造山作用過(guò)程，進(jìn)入了以脆性動(dòng)力變質(zhì)作用（C3）為主的改造階段，沿不同方向斷層內(nèi)形成碎裂巖系，并發(fā)生絹云母化、高嶺土化、硅化等水熱蝕變現(xiàn)象。

4 小結(jié)

測(cè)區(qū)變質(zhì)作用與所處大地構(gòu)造環(huán)境密切相關(guān)。不同時(shí)期，不同大地構(gòu)造環(huán)境，有著不同的構(gòu)造作用、變質(zhì)作用和巖漿活動(dòng)，而相同時(shí)期、相同構(gòu)造環(huán)境，構(gòu)造作用、變質(zhì)作用、巖漿活動(dòng)存在著復(fù)雜的內(nèi)在聯(lián)系。在這一聯(lián)系中，構(gòu)造作用和巖漿活動(dòng)控制著變質(zhì)作用，變質(zhì)作用又有著自己的特定環(huán)境和重要地位。

[1]陳公信,金經(jīng)煒等.湖北省巖石地層[M].武漢:中國(guó)地質(zhì)大學(xué)出版社,1996.

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10.3969/j.issn.2095-1205.2019.05.72

湖北省地質(zhì)局科技項(xiàng)目資助（KJ2017- 27）。

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2095-1205(2019)05-123-02