您好, 访客   登录/注册

江苏省东北部榴辉岩特征研究

来源:用户上传      作者:

  [摘要]本文简述了江苏省东北部榴辉岩的类型、矿物成分、产出特征、形成环境、变质变形等,为进一步了解本地区榴辉岩提供一定的基础资料。
  [关键词]榴辉岩 特征 形成环境
  [中图分类号] P62 [文献码] B [文章编号] 1000-405X(2015)-9-37-2
  1概述
  榴辉岩是一种变质岩,由区域变质作用形成,江苏省东北部位于郯庐断裂带东侧,大别―苏鲁超高压变质带东段南侧地段,扬子准地台与华北地台相接地带,是一个长期并遭受剥蚀的地区。区内断裂构造发育,郯庐断裂、海韩断裂、邵桑断裂均在区内通过。区内岩浆活动强烈,在元古代吕梁期有基性、超基性岩体的侵入。超基性岩因受区域变质影响已自变质为蛇纹岩,残留部分原岩为纯橄榄岩――辉橄岩。这些区域地质环境为榴辉岩的形成奠定了基础。
  榴辉岩主要由绿辉石和富镁的石榴子石组成的高压变质岩。在下元古界东海群变质地层中,榴辉岩体广泛分布。区内下元古界东海群广泛分布,主要分布在邵桑断裂带以西北的东海、新沂、赣榆等地。地层总体走向北东―北北东,倾向南东,倾角30°―50°。
  2榴辉岩特征
  2.1区域分布
  榴辉岩具有成群成带分布的特征,从整个区域来看,相对集中分布在东海县的安峰、房山、埠后、双店、横沟,赣榆县的石桥、欢墩、沙河,新沂市的踢球山等地。据有关资料统计区内发现榴辉岩体数千条,其规模大的长可达数千米,宽数百米,小的长仅几米至几十厘米,宽几厘米。大部分榴辉岩体规模不大。
  2.2产出特征
  榴辉岩的分布产出具有明显的规律性,从其赋存层位来看主要产于下元古界东海群阿湖组地层中,其围岩多为斜长角闪岩、黑云斜长片麻岩及其他变质岩类,从其空间展布来看,榴辉岩带和已知的构造带非常吻合,整个榴辉岩带总体走向为北东向,和区域上构造线方向一致。榴辉岩的分布还与韧性剪切变形带有密切的关系,其分布区域往往有韧性剪切带展布。
  榴辉岩形成多呈透镜状、长条状,长宽比一般3:1至5:1部分达10:1以上,由于受构造变形作用的改造,一些榴辉岩岩体发生弯曲,形态改变,甚至形成褶皱和构造勾状体,使其平面上形成弯月形、马蹄形、刀条形、燕尾形、扁豆形等形态。榴辉岩体的形态特征,本身就反映了韧性变形的特点。
  2.3榴辉岩的类型及矿物成分
  区内至少分布于三种不同产状,不同成因的榴辉岩体:一是产于超基性岩(蛇纹岩)中的榴辉岩,在许沟等地均可见到,这种榴辉岩作为捕虏体赋存于超基性岩中,可能为超基性岩浆侵入过程中带上来的深源色体;二是在赣榆县见到了,产于班庄组大理岩中的榴辉岩,其成因尚不明确,待于下一步探讨,上述两类榴辉岩在本区域内很少见到,且规模较小,因而未对其进行深入研究。三是产于下元古界东海群阿湖组片麻岩及其他变质岩中的榴辉岩体,他们数量众多,规模较大,是找寻榴辉岩体的重点。
  榴辉岩按其矿物成分,结构构造可分为块状榴辉岩、片麻状榴辉岩、云母榴辉岩、石英榴辉岩、含蓝晶石片麻状榴辉岩、黝帘石条带状榴辉岩、绿辉石岩、次闪石化榴辉岩等类型。主要榴辉岩类型、结构构造、矿物组合特征如下:
  (1)块状榴辉岩:新鲜为暗红带绿色色调,风化层为棕褐色,中细粒花岗变晶结构,块状构造,局部条带状构造,全晶质,性较坚硬,比重亦大。矿物成分:石榴子石(45-75%),绿辉石(20-50%),金红石(1-6%),少量的白云母、石英、角闪石、磷灰石、绿帘石等。石榴子石呈浅肉红色-棕红色、粒状,粒径一般0.5mm,绿辉石呈短柱状,翠绿-深绿色,粒径一般0.8-2mm,其边部带有次闪石蚀变边,金红石,红褐色,细粒状,粒径一般0.1-0.3mm,多分布于其他矿物的颗粒间。
  (2)片麻状榴辉岩:风化色呈棕黄色,新鲜者呈暗绿色,主要由绿辉石(多已角闪石、绿泥石化,一般含量40%左右)和石榴子石(25―30%),以及少量白云母、石英与次生风化的铁锰物质、粘土矿物组成。粒柱状变晶结构,片麻状构造。
  (3)云母榴辉岩:根据云母种类又分为黑云母榴辉岩和白云母榴辉岩。岩石总体特征:灰绿色,鳞片粒状变晶结构,块状―似片麻状构造,部分为条带状构造,矿物成分主要为石榴子石(15-50%),绿辉石(35―55%),云母(7―15%),少量金红石、角闪石、绿帘石等。石榴子石粒状、裂纹发育,绿辉石柱状,与石榴子石紧密相嵌,云母片状,多分布于绿辉石边部或其他矿物之间,少数分布于矿物裂隙中,金红石呈暗褐色,粒状,零散分布,粒径一般0.1-0.25mm,少量金红石边部被白钛矿、榍石等替代,绿辉石边部有次闪石化现象。
  (4)含蓝晶石片麻状榴辉岩 呈浅绿带红色色调,柱粒状变晶结构、片麻状构造。主要由石榴子石(48%) 、绿辉石(29%)、蓝晶石(9%)、白云母(10%),以及少量石英、长石、磷灰石和微量金红石(0.71%)组成。
  (5)黝帘石条带状榴辉岩 新鲜者呈绿白色相间,柱粒状变晶结构、条带决构造、有些呈挤压扁豆体。主要由绿辉石、石榴子石、黝帘石(6―15%)以及少量石英、蓝晶石、金红石、磷灰石等组成。
  各榴辉岩类型无截然界线,呈渐变过渡关系。
  2.4榴辉岩变质原岩及形成环境
  本区有大量斜长角闪岩分布,角闪岩主要矿物成分为角闪石、斜长石、黑云母等,含少量绿帘石、石榴子石、磷灰石、榍石、白钛矿、金红石等,矿物定向排列,呈纤维状变晶结构,片状―块状构造。
  关于角闪岩类的成因,普遍认为是基性岩变质的产物,其原岩可能是基性侵入岩、基性岩脉或基性喷出岩。根据大量野外工作资料,斜长角闪岩常与榴辉岩相伴产出,并常作为榴辉岩的围岩,多分布于榴辉岩体边部,在榴辉岩体的强变形带内,常形成退化变质带,也可出现角闪岩类,榴辉岩和角闪岩常无明确的界线,而呈渐变过渡关系,两者的片麻理产状也往往一致。   从岩石化学成分来看,榴辉岩与角闪岩基本一致,相比较而言,斜长角闪岩中MgO、K2O、Na2O含量略高于榴辉岩,而TiO2含量略低,由此可见,榴辉岩和斜长角闪岩可能为一原岩类型在不同变质变形条件下的产物。根据以往区内工作资料,区内各类榴辉岩及角闪岩的平均化学成分与中国基性喷出岩平均值非常接近。相对而言本区榴辉岩较富铝而贫碱质P2O5,可能与其形成环境有关。
  榴辉岩需要在高温高压的条件下变质形成,根据以往工作资料分析得知榴辉岩其形成温度为618-813℃,压力为11.3-35.3KPb,属高温、中高压―高压环境,因而其形成需要一个特定的环境。结合本区的大地构造位置,可以认为由于大陆块体之间的俯冲,使基性岩从地壳浅部进入地壳深部,在高温、超高压环境下变质形成榴辉岩,以后随着地壳运动、抬升、经多期次变形―变质作用改造,才形成今天所见到的榴辉岩。
  2.5榴辉岩的变形―退变质作用的研究
  榴辉岩中韧性变形现象和退化变质现象十分普遍,常常使榴辉岩体产生分带现象,发生矿物成分的改变,这表明榴辉岩在形成之后又经历了多期变形变质作用的改造,通过对区内榴辉岩宏观变形特征的研究,总结了榴辉岩的变形―退变序列,认为榴辉岩在形成之后,至少经历了七个变形时代和变形作用的改造,相应形成了七期退化变质作用,这七个变形时代,代表了榴辉岩在地壳抬升过程中七次间歇性停顿,也就是说,早先形成的榴辉岩,在七个不同时间和空间,经历了七次不同压力、温度下的改造和构造变形,形成现今的复杂地貌。
  由于韧性变形,使得榴辉岩中的矿物产生定向排列,岩石结构构造发生改变,随着变形强度的增加,榴辉岩逐渐由块状过渡为片麻状甚至条纹、条带状,由于不同温压条件下的退化变质作用,榴辉岩中变质矿物组合也不相同,形成了多种不同矿物类型(见2.3)。同时不同的构造部位,其变形作用强度及退变质作用改造程度也不尽相同,构造薄弱部位如:榴辉岩边部、与围岩接触部位及其内部应力集中部位常发生多次变形,形成强变形带,退变质现象也较为明显,而在弱变形区域内,岩石更多的保留了原岩的结构构造和矿物组合。变形和退变质作用,使榴辉岩产生了空间分带现象。
  3结束语
  综上所述,对江苏省东北部地区榴辉岩的概况有了基本了解,对本地区榴辉岩的类型、矿物组合、变质原岩、形成环境及变形退变质研究等做了一定陈述,也为在本地区认识、寻找榴辉岩提供基础资料。
转载注明来源:https://www.xzbu.com/1/view-6848793.htm