■ 蘆艷琳
(中國建筑材料工業(yè)地質勘查中心青??傟犌嗪N鲗?10008)
青海天峻肯德隆東溝孔茲巖系特征及其地質意義
■蘆艷琳
(中國建筑材料工業(yè)地質勘查中心青海總隊青海西寧810008)
青海天峻肯德隆東溝出露早前寒武紀孔茲巖系,主體巖石為富鋁片巖-片麻巖類,夾有大理巖等變沉積巖。巖相學、變質反應性質的研究及溫壓條件的估算結果表明,研究區(qū)孔茲巖系經(jīng)受了復雜的變質作用,變質程度達高角閃巖相—麻粒巖相,變質峰期溫度在700—750℃之間,壓力在中壓—中高壓范圍之間,這一發(fā)現(xiàn)為研究我國前寒武紀大陸演化及西北地區(qū)的構造格局提供了新的理論數(shù)據(jù)。
孔茲巖系巖石特征天峻肯德隆
孔茲巖(Kondalite)這一術語最早由Wallker(1902)提出,用于描述印度奧里薩邦地區(qū)Khonds地區(qū)太古宙東高茨群(Eastern Ghats Group)中很特征的一種石榴矽線石片巖,組成這種巖石的礦物主要是石榴子石、矽線石和石英,一般含有少量的鱗片狀石墨,但不含長石(陳曼云等,2009),后來由于工作需要,逐漸將孔茲巖這一術語用于一些經(jīng)常與其共生的特征的變質巖石組合,統(tǒng)稱為孔茲巖系(Kondalite Series),出現(xiàn)在全球各大陸的早前寒武紀變質地區(qū),且在變質巖石組合、原巖建造、變質作用、花崗巖漿作用及含礦性等方面有很大相似性(盧良兆等,1996)。我國的孔茲巖系主要發(fā)育在華北克拉通和華中的早前寒武紀地區(qū)(盧良兆等,1996)。筆者最近在青海天峻肯德隆地區(qū)發(fā)現(xiàn)孔茲巖系,結合區(qū)域地質背景,對其巖石組合、巖相學特征進行詳細的研究,以探討該區(qū)孔茲巖系的地質意義。
研究區(qū)構造上位于秦祁昆(東昆侖、祁連、北秦嶺)晚加里東造山系,東昆侖造山帶北緣歐龍布魯克—烏蘭元古宙古陸塊體構造單元。區(qū)域內出露地層為古中、元古代金水口群、寒武奧陶系、晚泥盆系及第四系。主要構造線與區(qū)域構造線方向基本一致,為北西西向。巖漿巖較發(fā)育,由華力西早期至華力西晚期,從超基性到酸性均有分布。
研究區(qū)內孔茲巖系多出露在北部和西部,多呈條帶狀、透鏡狀分布,已無法恢復其原始沉積序列。主要巖石類型包括矽線石榴片麻巖類(狹義孔茲巖)、含或不含石榴黑云斜長片麻巖類、斜長角閃巖類、大理巖類等。
3.1矽線石榴片麻巖類(狹義孔茲巖)
該類巖石分布廣泛,是孔茲巖系的代表巖石,具柱狀粒狀變晶結構,片狀、片麻狀構造,典型礦物組合為Grt+Sil+Qtz,石榴子石(40%~65%)為鐵鋁榴石變種,呈不規(guī)則粒狀,晶體內有石英的包裹體;矽線石(8%~25%)呈長柱狀、竹節(jié)狀,橫切面近于方形,其上具一組對角線解理;石英(5%~15%)呈粒狀晶體,三種礦物相互接觸,定向排列。據(jù)劉守偈等(2008),尖晶石與石英直接接觸組合,表明變質溫度高于900℃,當石榴子石在峰期變質條件下變得不穩(wěn)定時,和矽線石反應分解形成尖晶石+石英的組合:Grt+Sil→Spl+Qtz,表明此類巖石的變質溫度低于900℃。
3.2含石榴或不含石榴黑云斜長片麻巖類
該類巖石分布廣泛,具鱗片粒狀變晶結構,片麻狀構造,典型礦物組合Qtz+Bt+Grt+Pl+Ms、Qtz+Bt+Grt+Pl、Qtz+Bt+Kfs+Pl。鉀長石(5%~15%)呈粒狀晶體,條紋狀構造發(fā)育,具輕微的高嶺土化現(xiàn)象;石英(5%~30%)呈粒狀晶體,定向排列。斜長石(15%~55%)呈粒狀晶體,聚片雙晶發(fā)育,具輕微絹云母化、高嶺土化現(xiàn)象;黑云母(3% ~15%)呈褐色鱗片狀晶體,具輕微絹云母化、綠泥石化現(xiàn)象,與粒狀礦物相間,連續(xù)定向排列;白云母(3%~5%)呈無色鱗片狀晶體,以束狀、放射狀排列。石榴子石(3%~6%)呈較規(guī)則輪廓,裂紋發(fā)育,晶體內有石英的包裹體,沿晶體邊緣和裂紋輕微的被綠泥石交代,不甚均勻分布在粒狀礦物之間。
3.3斜長角閃巖類
該類巖石出露在孔茲巖系的上部,具粒狀柱狀變晶結構,片麻狀構造,典型的礦物組合為Hbl+Pl、Hbl+Pl+Bt+Qtz。普通角閃石(40%~75%)呈褐色柱狀晶體,橫切面具兩組閃石式解理,斷續(xù)定向排列。斜長石(25%~60%)呈粒狀晶體,主要為An>20更長石—中長石;次要礦物為少量黑云母和石英。此類巖石富含鎂鐵,據(jù)陳曼云等(2009),在變質程度較高的巖石中,角閃石的顏色(Ng方向)大多為黃褐色、紅褐色,表明區(qū)內此類巖石變質程度較高,達角閃巖相。
3.4大理巖類
巖石呈不等粒粒狀變晶結構、斑狀變晶結構,塊狀構造、片狀構造,典型的礦物組合為Cal+Fo、Cal+Gr、Cal+Qtz。方解石(75%~95%)呈粒狀晶體,顆粒之間界面曲折,解理和雙晶發(fā)育,某些層位受應力發(fā)生彎曲變形。鎂橄欖石(5%~15%)呈粒狀變斑晶產(chǎn)出,正高突起,多數(shù)發(fā)生次生蝕變已完全被蛇紋石交代置換,只保留晶體的假象。
(1)孔茲巖系在全球太古宙高級變質區(qū)中,是一種普遍存在、特征明顯的高級變質巖沉積巖系,以富鋁片麻巖類為主并伴有石英巖類、鈣硅酸鹽巖類和鎂質大理巖等,并含石墨、石榴子石和矽線石等非金屬礦產(chǎn)。這套巖石組合的廣泛性分布和其特征的相似性表明,它們應屬太古宙早期一種具有相當規(guī)模的穩(wěn)定的沉積環(huán)境產(chǎn)物。
(2)研究區(qū)內出現(xiàn)的孔茲巖系,巖性以富鋁片巖、片麻巖為特征,主要巖石類型為矽線石榴片巖、石榴黑云斜長-二長片麻巖、大理巖等,個別地段夾有基性的斜長角閃巖、透輝巖,在某些層位上富含石墨,是石墨礦床的主要賦礦層。
(3)巖相學、變質反應性質的研究以及溫壓條件的估算結果表明,研究區(qū)孔茲巖系經(jīng)受了復雜的變質變形作用,其變質峰期溫度在700~750℃之間,壓力在中壓—中高壓范圍之間,變質程度達高角閃巖相和麻粒巖相。
(4)孔茲巖系事件是研究全球太古宙早期構造巖化的重要途徑,我們后續(xù)應進行地球化學特征和變質鋯石年齡的測試研究,更深一步探討該區(qū)孔茲巖系原巖特征、物源特征、沉積背景,為我國前寒武紀大陸演化和西北地區(qū)的構造格局提供進一步的理論數(shù)據(jù)。
[1]Walker T L.1902.The Geology of the Kalahandi state,Central Province.Men.Geol. Surv.India,33(3):1-21.
[2]陳曼云,金巍,鄭長青.2009.變質巖鑒定手冊 [M].北京:地質出版社:1-232.
[3]盧良兆,徐學純,劉福來.1996.中國北方早前寒武紀孔茲巖系 [M].長春:長春出版社,1-276.
F407.1[文獻碼]B
1000-405X(2016)-3-109-1