劉應(yīng)華

摘要：調(diào)查區(qū)變質(zhì)巖區(qū)跨東昆侖變質(zhì)地區(qū)和南昆侖變質(zhì)地區(qū)。從前寒武紀(jì)至晚古生代地層均有分布，文章正對(duì)前寒武紀(jì)金水口巖群白沙河巖組變質(zhì)巖進(jìn)行研究?？偨Y(jié)其變質(zhì)作用及其變質(zhì)演化特征，希望為該地區(qū)地質(zhì)研究工作提供有價(jià)值的參考依據(jù)。

關(guān)鍵詞：塔鶴托板日；寒武紀(jì)變質(zhì)巖；變形作用；演化

1.前寒武紀(jì)區(qū)域變質(zhì)巖

調(diào)查區(qū)前寒武紀(jì)區(qū)域變質(zhì)巖在調(diào)查區(qū)的東北角和西北部零星出露，由晚太古—古元古代金水口巖群白沙河巖組中深變質(zhì)巖系組成，它構(gòu)成了東昆侖地層區(qū)的變質(zhì)結(jié)晶基底。從調(diào)查資料來(lái)看，金水口巖群白沙河巖組變質(zhì)巖保留相對(duì)較好。

1.1金水口巖群白沙河巖組變質(zhì)巖

調(diào)查區(qū)內(nèi)該套地層構(gòu)成了東地層區(qū)的主要變質(zhì)結(jié)晶基底，主體分布于那陵格勒河北部及河南側(cè)莫斯圖溝一帶，余者自卡而卻卡向西—喀爾洞一帶多呈海西—印支期巖漿巖中的頂蓋漂浮體或包體零星出露。地層邊界多與巖體呈侵入或斷層接觸關(guān)系，局部與早古生代地層呈斷層接觸。

1.2主要巖石及變質(zhì)礦物特征

變質(zhì)巖石類型主要以蝕變黑云二長(zhǎng)變粒巖、石榴黑云更長(zhǎng)變粒巖為主，部分黑云斜長(zhǎng)角閃巖、中長(zhǎng)角閃巖、倍長(zhǎng)角閃巖、黑云斜長(zhǎng)片麻巖，局部夾方解石大理巖、白云石大理巖等，可分別歸類為長(zhǎng)英質(zhì)變質(zhì)巖、鈣質(zhì)變質(zhì)巖和鎂鐵質(zhì)變質(zhì)巖三類，夾少量變質(zhì)基性火山巖。

（1）變粒巖類：

黑云二長(zhǎng)變粒巖：殘余鱗片粒狀變晶結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造。部分巖石中見(jiàn)弱片麻狀構(gòu)造。主要礦物及含量：斜長(zhǎng)石20%～25%、鉀長(zhǎng)石20%～25%、石英20%～25%、黑云母10%～20%、石榴石0～5%。副礦物少—微，以鋯石、磷灰石為主。主要巖性以黑云二長(zhǎng)變粒巖為主，部分石榴黑云二長(zhǎng)變粒巖、含石榴黑云二長(zhǎng)變粒巖。

石榴黑云更長(zhǎng)變粒巖：粒狀變晶結(jié)構(gòu)；微定向構(gòu)造。主要礦物及含量：更長(zhǎng)石30%～35%、鉀長(zhǎng)石0～8%、石英27%～ 37%、黑云母12%～21%，少部分巖石有絹云母1%。主要巖石以石榴黑云更長(zhǎng)變粒巖為主、部分含石榴石黑云更長(zhǎng)變粒巖。

黑云斜長(zhǎng)變粒巖：殘余鱗片粒狀變晶結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造，部分具弱片麻狀構(gòu)造。主要礦物及含量：斜長(zhǎng)石28%～ 45%、石英20%～45%、黑云母5%～16%、少部分巖石有白云母1%；副礦物少—微，以磷灰石、榍石為主。主要巖石為黑云斜長(zhǎng)變粒巖。

鉀長(zhǎng)變粒巖：粒狀變晶結(jié)構(gòu)；弱片麻狀構(gòu)造。主要礦物及含量：斜長(zhǎng)石2%～5%、鉀長(zhǎng)石20%～50%、石英20%～ 40%、黑云母4%～8%、少部分巖石有白云母1%；主要巖石鉀長(zhǎng)變粒巖為主、部分黑云鉀長(zhǎng)變粒巖、黑云鉀長(zhǎng)變粒巖。

（2）片麻巖類：

黑云斜長(zhǎng)片麻巖：殘余鱗片粒狀變晶結(jié)構(gòu)，片麻狀構(gòu)造。主要礦物及含量：斜長(zhǎng)石25%～40%、石英20%～40%、黑云母10%～20%；副礦物少—微，以磷灰石、榍石為主。主要巖石以黑云斜長(zhǎng)片麻巖為主，部分黑云更長(zhǎng)片麻巖。

長(zhǎng)英質(zhì)變質(zhì)巖中特征礦物主要為更長(zhǎng)石、普通角閃石、黑云母。該類巖石普遍不同程度遭受了后期韌性變質(zhì)變形作用疊加改造，因能干性低于鎂鐵質(zhì)變質(zhì)巖，在強(qiáng)變形的長(zhǎng)英質(zhì)變粒巖、片麻巖中可看到未變形的斜長(zhǎng)角閃巖包體，大部分巖石主期變質(zhì)特征仍然保留。

（3）鈣質(zhì)變質(zhì)巖

方解石大理巖：粒狀變晶結(jié)構(gòu)；無(wú)定向構(gòu)造。主要礦物為方解石50%～83%，不同巖石含透閃石9%、透輝石1%～ 24%、橄欖石4%～23%、或蛇紋石6%～9%、金云母3%、或白云母3%。主要巖石為方解石大理巖、橄欖方解石大理巖、透輝方解石大理巖。

白云石大理巖：粒狀變晶結(jié)構(gòu)；微定向構(gòu)造。主要礦物為白云石92%，含方解石5%、白云母1%、綠泥石1%、黑云母少量，其中黑云母具綠泥石化。

鈣質(zhì)變質(zhì)巖中主要特征變質(zhì)礦物為橄欖石、透輝石、透閃石及金云母。因該類巖石能干性較低，普遍遭受了后期韌性變質(zhì)變形作用疊加改造，大部分巖石呈條帶狀分布，僅有少量區(qū)域變質(zhì)巖在弱構(gòu)造域保留。

（4）鎂鐵質(zhì)變質(zhì)巖

黑云斜長(zhǎng)角閃巖：殘余粒柱狀變晶結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造。主要礦物及含量：斜長(zhǎng)石43%、石英3%、角閃石40%、黑云母6%、白云母2%；副礦物少—微，以磷灰石為主。其中角閃石具黑云母化。

中長(zhǎng)角閃巖：殘余粒柱狀變晶結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造。部分巖石中見(jiàn)鱗片粒柱狀變晶結(jié)構(gòu)；微定向構(gòu)造。主要礦物及含量：中長(zhǎng)石25%～35%、石英3%～16%、角閃石40%～52%；副礦物少—微，以磷灰石、榍石為主。主要巖石以中長(zhǎng)角閃巖為主，部分黑云中長(zhǎng)角閃巖。

倍長(zhǎng)角閃巖：粒柱狀變晶結(jié)構(gòu)，微定向構(gòu)造。主要礦物及含量：倍長(zhǎng)石40%、角閃石50%、黑云母7%，其中倍長(zhǎng)石具絹云母化。

鎂鐵質(zhì)變質(zhì)巖中特征礦物主要為中長(zhǎng)石、倍長(zhǎng)石、普通角閃石、黑云母。該類巖石后期亦遭受韌性變質(zhì)變形作用改造，因能干性程度較高，故僅有少部分巖石形成了片狀角閃巖類，極少部分巖石中有較明顯的礦物變形特征。

1.3巖石化學(xué)特征及原巖恢復(fù)

（1）長(zhǎng)英質(zhì)變質(zhì)巖巖石化學(xué)特征：巖石的SiO2含量在57.12%～75.58%之間，石英數(shù)qz一般在25.12～224.88，屬于SiO2過(guò)飽和的巖石；Al2O3為12.65%～19.45%，K20為1.95%～ 5.15%，CaO為1.04%～7.53%，Na2O為2.16%～3.39%，礦物成分以石英、長(zhǎng)石為主，以較高鉀為特征；其中變粒巖尼格里參數(shù)ALALK+C，屬于鋁過(guò)飽和型。

（2）鎂鐵質(zhì)變質(zhì)巖巖石化學(xué)特征：巖石類型主要為角閃巖類。巖石的SiO2為47.25%～50.53%，石英數(shù)qz在-24.24～-20.87之間，個(gè)別為0.79，一半為SiO2不飽和型，一半為SiO2飽和型巖石。Al2O3為12.04%～18.95%，K2O為0.77%～2.12%，CaO為8.07%～9.30%，Na2O為2.15%～ 3.28%，F(xiàn)eO為9.35%～16.18%，礦物成分缺乏石英，以較高鐵為特征；其尼格里參數(shù)AL

（3）野外宏觀及室內(nèi)微觀特征

白沙河巖組變質(zhì)巖石達(dá)中深變質(zhì)程度，原始面理已被改造殆盡，現(xiàn)有面理多為片麻理或糜棱面理，故其上下巖層關(guān)系已不清。在角閃巖、片麻巖、變粒巖中可見(jiàn)到透鏡狀或夾層狀大理巖出現(xiàn)；縱向上出露有較厚的變粒巖、斜長(zhǎng)角閃巖巖層；橫向上因后期構(gòu)造改造及巖漿侵吞而變化較大。從薄片來(lái)看，巖石中副礦物多以它形粒狀榍石、磷灰石為主，顯示了副變質(zhì)碎屑巖的特征。

綜上所述，金水口巖群區(qū)域變質(zhì)巖石主體原巖類型主要為一套火山巖—沉積巖建造，夾碳酸鹽巖的巖石組合。

2.變質(zhì)作用特征

2.1變質(zhì)特征礦物

綜合前述巖石中主要變質(zhì)特征礦物，長(zhǎng)英質(zhì)變質(zhì)巖中主要為更長(zhǎng)石、普通角閃石、黑云母等；鈣質(zhì)變質(zhì)巖中主要為橄欖石、透輝石、透閃石及金云母等，鎂鐵質(zhì)變質(zhì)巖中主要為普通角閃石、中長(zhǎng)石、倍長(zhǎng)石、黑云母；變質(zhì)火山巖為陽(yáng)起石、透閃石、黑云母。

除上述主要特征礦物外，各巖石中的斜長(zhǎng)石其種屬也有所不同，其中長(zhǎng)英質(zhì)巖石中多以偏基性更長(zhǎng)石為主，一般An=26-32，個(gè)別為中長(zhǎng)石An=32-45，在更長(zhǎng)石中見(jiàn)鈉長(zhǎng)石雙晶、卡鈉復(fù)合雙晶、卡斯巴雙晶、聚片雙晶，大致定向，具絹云母化；角閃質(zhì)巖中多為中長(zhǎng)石An=35-45，易見(jiàn)鈉長(zhǎng)石雙晶、卡鈉復(fù)合雙晶，環(huán)帶構(gòu)造，具絹云母化、大致定向。此外，在蝕變輝綠玢巖中透閃石、黑云母是與陽(yáng)起石相伴分布。

2.2變質(zhì)相帶劃分及變質(zhì)相系分析

據(jù)上述各巖石中主要變質(zhì)特征礦物及礦物組合，泥質(zhì)、泥沙質(zhì)碎屑巖中以石榴石+石英+黑云母+白云母的礦物組合為代表，歸為高綠片巖相；以綠簾石+黑云母+石英、斜長(zhǎng)石+黑云母+石英和斜長(zhǎng)石+黑云母+白云母+石英的礦物組合歸為綠片巖相?；曰鹕綆r中以斜長(zhǎng)石+角閃石+黑云母±石英±綠簾石的礦物組合歸為低角閃巖相；以陽(yáng)起石+斜長(zhǎng)石+透閃石+黑云母±石英的礦物組合歸為低綠片巖相。碳酸鹽巖中以方解石+橄欖石+透閃石±金云母的礦物組合歸為高綠片巖相；以方解石+綠泥石±白云母±黑云母的礦物組合歸為綠片巖相。通過(guò)剖面ⅩⅠ、ⅩⅠ-1劃分變質(zhì)帶如下：

（1）PMⅩⅠ-2b1～21b1以出現(xiàn)斜長(zhǎng)石、角閃石、黑云母等礦物或斜長(zhǎng)石+角閃石+黑云母±石英組合為代表。

（2）PMⅩⅠ-22b1～34b1以出現(xiàn)石榴石、白云母、黑云母、橄欖石、透閃石等礦物或石榴石+石英+黑云母+白云母、方解石+橄欖石+透閃石±金云母組合為代表。

（3）PMⅩⅠ-1-2b1～10b1以出現(xiàn)石榴石、白云母、黑云母、綠簾石、陽(yáng)起石等礦物或斜長(zhǎng)石+綠簾石+黑云母±石英、斜長(zhǎng)石+綠簾石+黑云母±陽(yáng)起石組合為代表。

以斜長(zhǎng)石+角閃石+黑云母±石英的礦物組合為代表，歸為低角閃巖相，其變質(zhì)巖石形成溫壓環(huán)境應(yīng)當(dāng)于中高溫、低壓環(huán)境。在角閃石消失，鐵鋁榴石開(kāi)始大量出現(xiàn)或出現(xiàn)石榴石+石英+黑云母+白云母組合的情況下，反映了在一定低壓區(qū)域內(nèi)，在相對(duì)較高溫條件下形成的礦物在溫度降低后被交代成其他礦物，表明了退變質(zhì)作用特征。

根據(jù)卡爾（Carr，1963）資料，斜長(zhǎng)石+普通角閃石的組合，其形成溫度在500℃～540℃，壓力為1Kb～3Kb。因此，調(diào)查區(qū)白沙河巖組主期變質(zhì)作用的相系，其溫度下限在400℃～500℃左右，最高上限在800℃左右；壓力應(yīng)小于4Kb。

3.變質(zhì)時(shí)期

區(qū)域上金水口巖群白沙河巖組中多獲得有大于1900Ma的Sm-Nd及U-Pb年齡值，調(diào)查區(qū)內(nèi)僅出露部分白沙河巖組地層，該地層變粒巖中獲得有424±10Ma的U-Pb年齡值，說(shuō)明該地層主期變質(zhì)時(shí)期應(yīng)當(dāng)為加里東期。

4.變質(zhì)變形作用演化分析

根據(jù)該地層構(gòu)造運(yùn)動(dòng)期次結(jié)合變質(zhì)相及礦物殘留、假晶被新生礦物充填或交代特征分析，巖組在晉寧期經(jīng)歷了四期變質(zhì)作用演化：

（1）早期：晉寧運(yùn)動(dòng)使古元古代火山—沉積巖系發(fā)生了低角閃巖相中高溫低壓變質(zhì)作用，并伴隨強(qiáng)烈的伸展體制下的水平分層韌性剪切變形，形成固態(tài)流變構(gòu)造形跡，統(tǒng)一的或具相似特征的基底。其變質(zhì)巖石以角閃巖、變粒巖為主要組合；以斜長(zhǎng)石、角閃石、黑云母等礦物或斜長(zhǎng)石+角閃石+黑云母±石英組合為代表，變質(zhì)環(huán)境為低角閃巖相。因此該期變質(zhì)作用為低角閃巖相的退變質(zhì)階段，具有低壓相系變質(zhì)環(huán)境特征。

（2）第二期：加里東早期受區(qū)域低溫變質(zhì)作用，并伴隨中深構(gòu)造層次下的固態(tài)流變作用，變質(zhì)巖石以承襲原巖礦物組合發(fā)生韌性變形和鐵鋁榴石的大量出現(xiàn)為特征。其變質(zhì)巖石以變粒巖、大理巖為主要組合；以石榴石+石英+黑云母+白云母、方解石+橄欖石+透閃石±金云母組合為代表，變質(zhì)環(huán)境為高綠片巖相，變質(zhì)帶可劃為鐵鋁榴石帶高綠片巖相。因此該期變質(zhì)作用為高綠片巖相的退變質(zhì)階段。

（3）第三期：加里東晚期受區(qū)域低溫動(dòng)力變質(zhì)作用，其變質(zhì)以變粒巖為主；出現(xiàn)白云母、黑云母等礦物或斜長(zhǎng)石+綠簾石+黑云母±石英、斜長(zhǎng)石+黑云母組合為代表，變質(zhì)環(huán)境為低綠片巖相，具退變質(zhì)特征。

（4）第三期：華力西期受區(qū)域性動(dòng)力變質(zhì)作用，是在淺部構(gòu)造層次伸展機(jī)制下發(fā)生的動(dòng)力變質(zhì)作用。該期變質(zhì)作用發(fā)生于淺部構(gòu)造層次的擠壓性韌性剪切，形成一些糜棱巖化變粒巖及糜棱巖。

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