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滇西北维西地区基础地质调研的新认识

2014-11-28姚雪YAOXue刘艳伟LIUYanwei严城民YANChengmin

价值工程 2014年9期
关键词:岩群石鼓斜长

姚雪YAO Xue;刘艳伟LIU Yan-wei;严城民YAN Cheng-min

(①昆明理工大学,昆明 650093;②云南省国土资源职业学院,昆明 650000;③云南省地矿局区域地质矿产调查大队,玉溪 653100)

(①Kunming University of Science and Technology,Kunming 650093,China;②Yunnan Land and Resources Vocational College,Kunming 650000,China;③Yunnan Geology and Mineral Resources Bureau Regional Geological and Mineral Investigation Brigade,Yuxi 653100,China)

0 引言

滇西北维西地区位于云南“三江”造山带北段(图1),金沙江西侧为拜惹布错-若拉岗日-金沙江结合带[1],空格拉-温泉-澜沧江结合带[1]沿澜沧江展布。该区沉积类型多样,岩浆活动频繁,变质作用广泛,构造变形强烈。在1:20万区域地质调查(1982~1985)之后,石鼓群仍需进一步划分,吉岔超镁铁-镁铁岩带需要进行解体,鲁甸花岗岩未建立岩石谱系单位,构造变形序列尚未建立。经1:25 万区域地质调查(1996~2001),基本解决上述存在问题。

1 石鼓群的进一步划分

石鼓群是中甸地块时代最老的地层(图1)。对石鼓群的研究,有助于查明中甸地块的物质组成、结构构造、形成与演化历史。

在前人研究中,石鼓群被划分为羊坡组、陇巴组、塔城组,时代推测为早寒武世①或震旦纪[2]。经研究,石鼓群被划分为2 个岩群、4 个岩组。

1.1 石鼓岩群(Pt1S.) 石鼓岩群(Pt1S.)自上而下划分为露西岩组(Pt1lx.)、羊坡岩组(Pt1y.)。露西岩组(Pt1lx.)为新建构造地层单位②,岩石组合为二云石英片岩、二云斜长石英岩及少量黑云变粒岩、绿泥钠长片岩。

图1 云南省维西地区地质略图

羊坡岩组(Pt1y.)属缩小原意,是原划分羊坡组中以片麻岩、变粒岩为主的部分。岩石组合为黑云斜长片麻岩、斜长二云石英片岩及少量黑云(斜长)变粒岩、斜长角闪岩、角闪变粒岩。变质原岩的成分成熟度、结构成熟度明显低于露西岩组(Pt1lx.)。

在丽江县黎明乡,羊坡岩组(Pt1y.)的斜长角闪岩中获1 369.8~1 343.8Ma 的Sm-Nd 等时年龄②,属中元古代。此数据可能为变质年龄,原岩可能生成于古元古代。

石鼓岩群(Pt1S.)为一套中深变质岩系,变质作用类型为区域动力热流变质,变质作用强度可划分为铁铝榴石带、十字石-蓝晶石带及硅线石带。前者大致相当于高绿片岩相,后两者为低角闪岩相。

石鼓岩群(Pt1S.)中常见片理、片麻理、粘滞型石香肠及肠状褶皱,属中深构造相,为吕梁变形旋回产物,形成于前造山阶段。

1.2 巨甸岩群(Pt3J.) 巨甸岩群(Pt3J.)自上而下划分为塔城岩组(Pt3t.)、陇巴岩组(Pt3l.),可能为新元古代产物。

塔城岩组(Pt3t.)以灰绿色、含较多变质中基性火山岩为特征。岩石组合为浅灰-灰绿色(含绿泥)绢(白)云石英千枚岩、钠长(绿泥)绢云千枚岩、灰色绢云(石英)千枚岩及少量变质长石石英砂岩、绢云千枚岩、钠长绿泥片岩。

陇巴岩组(Pt3l.)以岩石颜色较深、普遍含炭质为特征。岩石组合为灰-深灰色(含钠长)二云千枚岩、含黑云绢(白)云千枚岩、绢云(石英)千枚岩、变质石英粉砂岩及少量含硅泥质板岩。

巨甸岩群(Pt3J.)为一套中浅变质岩系,变质矿物为绢云母、白云母、绿泥石、黑云母(雏晶状)、阳起石及钠长石。常见矿物共生组合为:绢(白)云母+黑云母(雏晶状)+石英,绢云母+绿泥石+钠长石+石英,阳起石+绿帘石+钠长石+石英。岩石的变质程度不超过低绿片岩相。

巨甸岩群(Pt3J.)为含火山岩的陆源碎屑岩建造,变质岩呈条带状展布,变质作用为单相变质,变质作用强度不超过低绿片岩相。这些特征,反映出区域低温动力变质特点。

巨甸岩群(Pt3J.)中常见顺层掩卧褶皱、顺层流劈理及顺层韧性剪切带,由伸展机制形成,属中浅构造相,为华力西变形旋回产物,形成于主造山阶段。

2 吉岔超镁铁-镁铁岩带的解体

吉岔超镁铁-镁铁岩带位于空格拉-温泉-澜沧江结合带[1],在维西县吉岔乡呈近南北向带状沿澜沧江分布(图1)。查明该岩带的岩石特征、成因类型、形成背景及岩浆活动时期,对确定空格拉-温泉-澜沧江结合带[1]在滇西北地区的位置与特征有较大帮助。

吉岔超镁铁-镁铁岩带的成因类型,至今还存在着明显的分歧。张旗等(1992)[3]认为该岩带与阿拉斯加型岩体相类似。莫宣学等(1993)[4]将该岩带称之为白济汛堆晶岩,可当成澜沧江洋壳的零星残片看待。

经研究,吉岔超镁铁-镁铁岩带可划分为2 个岩带。二者的岩体特征、接触关系、岩石组合、变形变质及成因类型方面有明显差别。

2.1 吉岔超镁铁-镁铁-斜长花岗岩带 岩体呈大小不等的构造岩片状产出,大者为2 500m×400m,小者仅数十平方米。岩体与围岩均呈断层接触,围岩中未见热变质现象。部分岩体被花开左组(J2h)呈角度不整合覆盖。

在镁铁岩中,辉长岩与闪长岩呈数厘米厚的似层状平行交替产出,显示层状堆晶结构,反映了在岩浆演化过程中有明显的深部分异作用。

吉岔超镁铁-镁铁-斜长花岗岩带主要由纯橄岩、单辉橄榄岩、斜辉橄榄岩、橄榄单辉岩、单辉岩、辉长岩、角闪辉长岩组成,有少量角闪辉绿岩、闪长岩、斜长花岗岩。

岩石具不同程度的碎裂岩化、千糜岩化、糜棱岩化,蛇纹石化、透闪石化、钠黝帘石化、次闪石化现象明显。

斜长花岗岩是1:25 万区域地质调查中新发现的岩石种类。岩石主要由斜长石(60%~70%)、石英(25%~29%)组成。斜长石呈半自形板条状,An=28~30。经X 射线粉晶衍射,斜长石的有序度较高(0.95~0.97),反映了斜长花岗岩很可能由超镁铁、镁铁岩浆结晶分异形成。

超镁铁岩(纯橄榄岩、单辉橄榄岩、斜辉橄榄岩及单辉岩)→辉长岩→闪长岩→斜长花岗岩,MgO、FeO*含量逐渐变小,K2O、Na2O 含量逐渐增大,∑REE、∑Ce/∑Y 逐渐增大,δEu 逐渐减小,不相容元素(Sr、Th、Nb、Ta、Hf)含量总体上逐渐增大。中国科学院地球化学研究所(1998)[5]认为,此种岩石地球化学特征的变化,很可能由同源岩浆分异形成。李昌年(1992)[6]认为:这种现象是同源岩浆强烈分异的反映。

在Al2O3-MgO-CaO 图解、FeO*-MgO-(Na2O+K2O)图解中,岩石的投影点沿斯科加尔德趋势线分布,反映了这些岩石由同源岩浆分异形成。经非活动性元素图解判别,闪长岩、斜长花岗岩的投影点落入火山弧花岗岩区,反映了闪长岩、斜长花岗岩很可能形成于板块消减过程中的火山弧环境。

综上所述:吉岔超镁铁-镁铁-斜长花岗岩带与科迪勒拉型蛇绿岩[7]较为相似,岩浆活动时期可能属晚二叠世末期。

2.2 维登镁铁岩带 岩体呈岩株、岩墙、岩枝状产出,与相邻地层多呈侵入接触。侵入的最高层位为中侏罗统花开左组(J2h)。在规模较大的岩体中,可划分出中心相(主)、过渡相(次)及边缘相(次),就地分异现象明显。

中心相以更长辉长岩为主,过渡相由钠长辉长岩组成,边缘相可出现钠长岩、石英钠长岩及少量斜(钠)长岩。在中心相,可见超基性岩呈数厘米至数十厘米的包体状产出。

岩石具中细粒半自形粒状结构、块状构造,无明显变形变质现象。

本带岩石属钙碱性岩系(δ=0.03~0.16),为铁质基性岩(m/f=0.96~1.44)。与吉岔超镁铁-镁铁-斜长花岗岩带的同类岩石相较,本带辉长岩具低镁、高铝、富钠、多钾特征。

综上所述:维登镁铁岩属沿断裂带侵入的镁铁岩体,岩浆活动时期不早于晚白垩世。

3 鲁甸花岗岩的岩石谱系单位

鲁甸花岗岩位于吉岔超镁铁-镁铁岩带之东,崔依比岛弧火山岩带之西,是拜惹布错-若拉岗日-金沙江结合带[1]的重要成员之一。

云南省地质局区域地质调查大队(1984、1985)①对该花岗岩进行了相带划分,成因类型划属S 型花岗岩,岩浆活动时期为晚三叠世卡尼期-诺利期。云南省地矿局第三地质大队(1995)③、中国地质大学(2000)④分别在花岗岩带南部、北部进行研究,为建立鲁甸花岗岩的岩石谱系单位奠定了基础。

经研究,鲁甸花岗岩可划分为2 个超单元、5 个单元[8]。

3.1 拉美荣超单元(T1-2LM) 拉美荣超单元(T1-2LM)由老到新划分为窝窝底单元(TWδο)、格庄单元(TGγο)、五点石单元(TWdγδ)(表1)。单元间呈涌动-脉动接触。

表1 拉美荣超单元(T1-2LM)特征

在判别花岗岩板块构造环境的R1-R2中,多数投影点落入板块碰撞前消减地区。稀土元素分配型式为轻稀土富集型,多数样品铕亏损不明显。经非活动性元素图解判别,大多数投影点落入火山弧花岗岩区。这些资料表明:拉美荣超单元(T1-2LM)很可能形成于板块消减过程中的火山弧环境,是拜惹布错-若拉岗日-金沙江结合带[1]俯冲消减的产物。

岩石中富含同生包体,独居石、石榴石、堇青石含量较低。在判别花岗岩成因类型的ACF 图解中,大多数投影点落入I 型花岗岩区。δ18O 含量属于或接近正常δ18O 花岗岩。结合侵入体产状、岩石特征分析:拉美荣超单元(T1-2LM)的成因类型相似于华南地区的壳慢同熔型或查佩尔、怀特(1974)所划分的I 型花岗岩。

综合分析侵入体与围岩的接触关系、同位素测年值、岩浆作用的构造背景,岩浆活动时期很可能属早-中三叠世。

3.2 打米杵超单元(T3DM) 打米杵超单元(T3DM)由老到新可划分为阿竹生单元(T3Aηγ)、哇甫莫单元(T3Wpηγ)(表2)。两单元间呈脉动接触。

表2 打米杵超单元(T3DM)特征

在判别花岗岩板块构造环境的R1-R2图解中,大多数投影点落入或接近同碰撞区。稀土元素分配型式为轻稀土富集型,具不同程度的负铕异常。在非活动性元素图解判别中,投影点落入或接近同碰撞花岗岩区。这些资料表明,打米杵超单元(T3DM) 可能形成于同碰撞环境,是拜惹布错-若拉岗日-金沙江结合带[1]碰撞造山的物质记录。

两单元均属高锶花岗岩(表2)。在判别花岗岩成因类型的ACF 图解中,投影点大多落入S 型花岗岩区。结合侵入体产状、岩石特征分析,打米杵超单元(T3DM)的成因类型与华南地区的陆壳改造或查佩尔、怀特(1974)所划分的S 型花岗岩相当。

据1∶20 万中甸幅区域地质调查资料,阿竹生单元的中细粒黑云(角闪)二长花岗岩中曾获222Ma 的U-Pb 法同位素测年值,结合超单元与围岩的接触关系资料分析,岩浆活动时期属晚三叠世。

4 构造变形序列的建立

维西地区构造变形划分为3 个造山阶段、4 期变形旋回、6 个构造群落(表3)[9]。

吕梁期构造变形仅见于石鼓岩群(Pt1S.)中。华力西期构造变形分布稍广,二叠系及其更老的地层中均有发现。印支期构造变形是维西地区规模最大、影响最为强烈的构造运动,中三叠统及其下伏地层均已明显打下该期构造变形的烙印。除始-渐新统及其上覆地层外,本区地层均已卷入喜马拉雅早期构造变形。喜马拉雅中期构造形迹呈近南北向带状产出。卷入变形的最新地层为始-渐新统。除第四系外,本区全部地层都已卷入喜马拉雅晚期变形。

前造山、主造山、后造山阶段,较完整地反映了金沙江、澜沧江洋盆的形成前、演化期及消亡后的构造运动和构造变形情况。在构造演化中,具有由中深构造相-中浅构造相-浅表构造相-表部构造相演化的趋势。

表3 霞若地区构造变形序列特征

本文为1∶25 万中甸幅区域地质调查的部分成果。在工作过程中承蒙王义昭教授级高级工程师、李兴振研究员进行指导,王辉、邓仁宏、赵云江、夏贵光等同志参加了野外工作,在成文中承蒙张新元教授指导,借此机会一并致谢!

注释:

①云南地质局区域地质调查大队.1∶20 万维西幅区域地质报告(1984)、1∶20 万中甸幅区域地质报告(1985).

②云南省地矿局区域地质矿产调查大队,2002.1∶25 万中甸县幅区域地质调查报告.

③云南省地矿局第三地质大队,1995.1∶5 万拖枝幅地质图说明书.

④中国地质大学(武汉),2000.1∶5 万霞若幅地质图说明书.

[1]程裕淇主编.中国区域地质概论[M].北京:地质出版社,1994:277-291.

[2]云南省地质矿产局.云南省岩石地层[M].武汉:中国地质大学出版社,1996:42-46.

[3]张旗,张魁武,李达周.横断山区镁铁-超镁铁岩[M].北京:科学出版社,1992:131-162.

[4]莫宣学,路凤香,沈上越等.三江特提斯火山作用与成矿[M].北京:地质出版社,1993:105-113.

[5]中国科学院地球化学研究所.高等地球化学[M].北京:科学出版社,1998:284-292.

[6]李昌年.火成岩微量元素岩石学[M].武汉:中国地质大学出版社,1992:2-7,74-90.

[7]张旗.蛇绿岩的分类[J].地质科学,1990(1):54-60.

[8]严城民,邓仁宏,王辉.滇西北鲁甸花岗岩新认识[J].云南地质,2002,21(4):365-377.

[9]严城民,邓仁宏.霞若地区构造变形序列[J].云南地质,2003,22(2):152-159.

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