桂北摩天岭花岗岩体中片麻状构造的成因

于凯朋* 张桂林 李东辉 周守余 颜乾坤 李春雷

桂林理工大学地球科学学院，广西桂林，541004

桂北摩天岭花岗岩体中片麻状构造的成因

于凯朋* 张桂林 李东辉 周守余 颜乾坤 李春雷

桂林理工大学地球科学学院，广西桂林，541004

摩天岭花岗岩体为一大型韧性剪切带，岩体中广泛发育的片麻理实际上是糜棱面理，其总体走向为NNE向，倾向NWW-SWW，倾角30～70°，拉伸线理向SWW或NWW倾伏，根据S-C面理构造、长石和石英不对称眼球等剪切指向标志体判断，韧性剪切带运动学为正滑剪切。

花岗岩 片麻状构造 韧性剪切 摩天岭

摩天岭花岗岩体位于广西融水苗族自治县境内，属于新元古代侵入体，大地构造位置属黄汲清(1980)提出的“扬子准地台”的东南缘，桂北台隆之上【1】，属桂北隆起之九万大山褶皱带。研究区面积约1400km2。

摩天岭岩体中广泛发育片麻状构造，较早被认为是岩浆在冷却凝结的过程中遭受同构造挤压形成的【2】，有人则认为属于动力变质和重结晶作用的产物【3】，并得到了部分学者的支持【4】。后来，在摩天岭岩体中发现了大型NNE向韧性剪切带，韧性剪切带中的岩石为花岗质糜棱岩，其运动学被确定为逆冲推覆性质【5～6】]，但是，梁国宝(1997)判断剪切指向的基本方法明显存在问题，在没有运动学标志数据的条件下，就根据所谓的“沿垂直韧性剪切带走向的切面”判断该韧性剪切带为逆冲推覆性质。并根据所谓的“从雪峰期至加里东期，本区一直受近东西向侧向挤压力的作用”的假定来推断韧性剪切带是受近东西向侧向挤压力的产物，在逻辑上也是欠妥的。本文通过大量的宏观和微观几何学、运动学分析，确定摩天岭韧性剪切带为一大型滑脱型韧性剪切带。

1 韧性剪切带几何学特征

摩天岭韧性剪切带为一大型韧性剪切带，宽15～20km，延伸至少30km，总体走向为NNE向，倾向NWW(图1)。摩天岭大型韧性剪切带由一系列小型韧性剪切带构成，包括两种类型：一是片麻状韧性剪切带，占主导地位，带内发育具片麻状构造的糜棱片麻岩及片麻状花岗岩。片麻状构造往往切割岩体各单元界线，说明韧性剪切带是岩浆侵位后的叠加构造，而非同构造成因；二是片状韧性剪切带，带内发育具片状构造的糜棱岩、千糜岩和构造片岩。

此次野外调研共共发现 32条小型韧性剪切带，其中多为糜棱岩带，亦可见构造片岩带，带宽窄者不过20cm，宽者达数米甚至百余米，证明该地区曾遭遇相当剧烈的构造运动叠加。同时发现的韧性剪切带数目滚贝剖面较三防剖面多，而且滚贝剖面刚好穿切摩天岭花岗岩体中心，可能反映剪切作用中间强两翼弱的特点。

韧性剪切带内发育多种岩性，根据岩石结构构造的差异，片麻状花岗岩大致可分为千糜岩、糜棱岩和糜棱片麻岩，局部可见构造片岩。在糜棱岩带内可见相当明显的分带性现象，中心部位为强应变作用形成的千糜岩，且多伴生石英脉存在，往外依次为糜棱岩、糜棱片麻岩，逐渐过渡为片麻状花岗岩甚至是块状花岗岩（图2），并广泛发育S-C面理和线理。

韧性剪切带内发育典型的花岗质糜棱岩类，片麻理极为发育，与呈块状构造的花岗岩具有明显的构造差异，是野外识别韧性剪切带的主要标志。在片麻理面上的线理以及长石、石英斑晶的眼球形态亦是证实韧性剪切的重要证据。

在摩天岭韧性剪切带糜棱面理极点赤平投影图中（图 3），大部分极点集中域为 SEE-NEE，寥寥几点在NWW位置，反推得知其片麻理面产状多数向NWW-SWW倾斜，少数向SEE缓倾斜。片麻理面的倾角变化较大，集中在 30°-70°范围内，一般在韧性剪切带中部倾角较大，在韧性剪切带边部倾角较小。

在摩天岭韧性剪切带线理赤平投影图中(图 4)，该岩体拉伸线理总体产状也多数向NWW-SWW倾伏，少数向 SEE缓倾斜。野外在片麻理面上观察，拉伸线理的倾伏向一般与糜棱面理的倾向接近，说明剪切运动方向是倾滑型，而非走滑型。

图1 桂北摩天岭地区地质略图Fig.1 Geological map of Motianling in North Guangxi

2 韧性剪切带运动学特征

摩天岭韧性剪切带在野外发育良好的剪切指向判别标志，主要包括旋转碎斑系、S-C面理构造等。同时在野外观察发现研究区内发育有大量拉伸线理，其侧伏向数据范围在50°～80°之间，推断该区内多数剪切带应属于倾滑型。

2.1 旋转碎斑系

旋转碎斑系在糜棱片麻岩中广泛发育。残斑主要由长石和石英组成，粒径0.2～5cm不等，在露头尺度和显微域内均可见到，拖尾主要由细粒石英及长石类矿物组成，拖尾与碎斑的中轴线所夹锐角指示对盘的运动方向。根据其结晶拖尾的形态，本区的旋转碎斑系多为“σ”型残斑（照片1），指示正滑剪切。

图2 摩天岭大型韧性剪切带剖面图Fig.2 Cross section of giant Motianling ductile shear zone

2.2 S-C面理

S-C面理构造是研究区内常见的一种变形构造（照片2）。S面理是矿物的定向面理，由长石和石英颗粒的长轴优选方位所显示的不连续面状构造组成，C面理为片状矿物黑云母定向排列组成的分隔面，二者所夹锐角指示对盘的运动方向。对野外测得的S-C面理数据进行处理，发现S面理较缓，且多处于25°～50°之间；C面理较陡，其倾角范围在50°～70°之间，因此摩天岭韧性剪切带中的S-C面理构造指示正滑剪切。

图3 摩天岭韧性剪切带糜棱面理赤平投影图（极点投影法n=68）Fig.3 Stereographic projection of foloation

图4 摩天岭韧性剪切带拉伸线理赤平投影图 (极点投影法n=30)Fig.4 Stereographic projection of lineation of Motianling ductile shear zone

但是，在研究区的局部地段，如在岩体西部边缘，可以见到剪切指向为由西向东逆冲的现象。此类现象的出现可能与岩体边界岩石组构出现强烈差异引起构造运动异常有关，也不排除后期造山运动叠加在岩体边界的可能性。

2.3 电英岩包体

电英岩包体沿片麻理面的定向排布也是该区发生韧性剪切作用的有力佐证，此次野外调查便多次发现这一现象，通常电英岩包体长2～7cm、宽约2cm，不过也曾发现长达数十厘米宽近十厘米的超大电英岩包体。电英岩包体多发育于细粒花岗岩中，可见片麻理穿过包体，在片麻理发育的地区其定向尤为明显。

照片1摩天岭韧性剪切带中的“σ”型残斑

照片2摩天岭韧性剪切带中的S-C面理构造

3 显微构造特征

通过在显微镜下观察，证实摩天岭岩体发育的片麻状花岗岩为典型的花岗质糜棱岩类，具有明显的塑性—半塑性变形特征，长石残斑及石英集中域呈透镜状，绢云母围绕透镜体定向排列，有明显构造分异现象。由于韧性剪切过程中的应力分解作用，具片麻状构造的花岗岩中长石含量显著减少，一般占20%—30%，片状矿物绢云母和绿泥石的含量显著增加，约占35%—45%；石英含量达35%以上；黑云母基本上已全部转变为绢云母或绿泥石。位于韧性剪切带中心的千糜岩在极为强烈的韧性剪切作用和变质分异作用下，岩石基本上由片状的绢云母、白云母及少量绿泥石组成，长石基本上完全消失，石英含量显著增加，多以石英脉出现。

镜下摩天岭岩体发育的糜棱结构极为典型，原岩中的长石在镜下主要表现为脆性破碎，形成残斑，粒径明显减小；石英则以塑性变形为主，原岩中粗粒石英的残斑，呈眼球状，包括动态重结晶石英颗粒一般分布在石英残斑眼球体的两侧三角区，与白云母一起构成眼球体拖尾，形成不对称眼球。镜下石英的波状消光、动态重结晶、亚晶粒等显微构造特征同时也反映了石英经历了强烈的塑性变形过程。显微域内糜棱岩发育良好的剪切指向判别标志，包括：钾长石不对称眼球、石英不对称眼球、S-C面理构造和“云母鱼”构造等，剪切指向多为右旋效应。进而结合宏观岩体特征以及岩体片麻理侧伏角推断该地区片麻状花岗岩为韧性剪切机制成因。镜下的千糜岩中石英残斑几乎完全消失，流动构造发育，主要表现为绢云母的定向排列，相对粗大的白云母则形成“云母鱼”。

4 结论

(1)摩天岭大型韧性剪切带包括两种类型：一是片麻状韧性剪切带，占主导地位，带内发育具片麻状构造的糜棱片麻岩及片麻状花岗岩；二是片状韧性剪切带，带内发育具片状构造的糜棱岩、千糜岩和构造片岩。

(2)在摩天岭韧性剪切带片麻理产状多数向NWW-SWW倾斜，少数向SEE缓倾斜。拉伸线理总体产状也多数向NWW-SWW倾伏，少数向SEE缓倾斜，说明其剪切运动方向为倾滑型。

(3)旋转碎斑系、S-C面理构造在摩天岭韧性剪切带中广泛发育，其运动学特征均指示正滑剪切；韧性剪切带中拉伸线理的倾伏向与糜棱面理的倾向接近，电英岩包体长轴方向与线理产状近于一致，进一步证实该岩体内多为倾滑型而非走滑型。

(4)镜下观察糜棱片麻岩类和糜棱岩发育良好的显微剪切指向判别标志，包括：旋转碎斑系、S-C面理和“云母鱼”构造等。剪切指向多为右旋效应，进而结合宏观岩体特征以及岩体片麻理侧伏角推断该摩天岭花岗岩体中的片麻状构造为韧性剪切机制成因。

1 黄汲清.中国大地构造及其演化[M].北京：科学出版社，1980，29～66

2 广西壮族自治区地质局.罗城幅1∶20万区域地质测量报告书[R].1968，73～83

3 莫柱孙.南岭花岗岩地质学[M].北京：地质出版社，1980, 36～43

4 汪绍年.广西及其邻区片麻状花岗质岩石成因初议[J]. 广西地质，1988，1（1），55～64

5 广西壮族自治区第七地质队区调分队.1∶5万滚贝、大平东、三防、为才东幅区域地质调查报告[R].1995，152～153

6 梁国宝，黄少棠.桂北三防地区韧性变形带研究[J]，广西地质，1997，10（4），1～4

GENETIC OF THE GNEISSIC STRUCTURE IN MOTIANLING GRANITIC PLUTON IN NORTH GUANGXI

Yu Kaipeng Zhang Guilin Li Donghui Zhou Shouyu Yan Qiankun Li Chunlei
College of Earth Sciences,Guilin University of Technology，Guilin,Guangxi,541004,China

The Motianling granitic pluton is a large scale extensional shear zone,the gneissic schistosity in the pluton actually is mylonitic foliation，which develop foliations striking to NNE and dipping to NWW-SWW at dip angle from 30°to 70°, stretching lineations plunging to SWW or NWW. Shear sense indicators,including S-C fabric, unsymmetrical feldspar and quartz phenocryst augens, indicate a ductile shearing.

granite, gneissic structure, ductile shear, Motianling

P588.121∶P583

：A

：1006-5296（2010）02-0119-04

* 第一作者简介：于凯朋（1982～），男，地球科学专业，在读硕士研究生

2010-01-06，改回日期：2010-006-02