哀牢山—红河剪切带南段变质岩石组构浅析

2015-02-23蒲利国

西部探矿工程 2015年10期

关键词：变质岩哀牢山长石

蒲利国

（云南省有色地质局地质地球物理化学勘查院，云南昆明650216）

哀牢山—红河剪切带南段变质岩石组构浅析

蒲利国*

（云南省有色地质局地质地球物理化学勘查院，云南昆明650216）

哀牢山—红河剪切带由于其独特的地理位置和地质构造特点，使其成为国内外研究的热点。选取哀牢山—红河剪切带南段作为研究对象，通过对其变质岩石的矿物组合、变形特点及EBSD组构分析，探讨其变形特征及机制，为进一步讨论其区域构造提供有益信息。

哀牢山—红河剪切带；变质岩石；组构分析

1 地质背景

哀牢山—红河剪切（断裂）带位于青藏高原东南缘三江—印支地区，在大地构造上属于三江—东南亚特提斯构造域东部边缘。北西—南东向展布的ASRR主要由2套变质程度不同的深、浅变质岩系组成，大体上以哀牢山剪切带为界，其南西侧为低绿片岩相带，主要由马邓岩群及三叠系的千枚岩及千糜岩、片岩、板岩和变质砂岩等组成；北东侧至红河断裂之间为高绿片岩—低角闪岩相带，主要由哀牢山群的片麻岩、斜长角闪岩、石榴石二云片岩、变粒岩、大理岩等组成，并有多期花岗质岩浆侵入[1-3]。

2 岩石变形序列

2.1 高温变形作用

哀牢山群变质岩系变质程度较深，一般达到高绿片岩相—角闪岩相，局部地方具高角闪岩相的特点，并伴随糜棱岩化作用，变质变形温度在700℃左右，表现为：形成石榴石＋矽线石＋黑云母＋钾长石＋石英以及石榴石＋斜长石＋角闪石矿物组合。

变形分析：石英岩中石英颗粒的边界迁移为动态重结晶，反映经历了高温度的变质变形作用，长石呈亚颗粒旋转；斜长角闪岩中的角闪石以脆性变形为主，并有一定的韧性变形发生；花岗质糜棱岩中发育长石应力条纹结构呈雁列式，还可看出其指示左行剪切作用；斜长石的机械双晶发生明显的弯曲变形；长石残斑边部发育蠕英结构。

2.2 中低温变形作用

角闪岩相—高绿片岩相的糜棱岩化变形，这是哀牢山变质岩系中最主要的一类，变质变形温度为450℃～600℃，表现为：①高温矿物组合：黑云母+斜长石+石英、角闪石+黑云母+斜长石+石英、方解石+角闪石+透辉石+斜长石、角闪石+石榴石+斜长石+石英、堇青石+红柱石+石榴石+黑云母+白云母+石英、十字石+石榴石+黑云母+白云母+石英、角闪石+绿帘石+绿泥石+白云母+石英、石榴石+绿泥石+云母+石英、方解石+绿帘石+透闪石等。②高温岩石组合：花岗质岩石、斜长角闪岩、石榴石片麻岩、糜棱岩等高温岩石的2种或1种伴生出现。

变形作用分析：在该组合中，石英、长石均发生膨凸重结晶，由于石英长石发生膨凸重结晶的温度不一样，石英发生的温度为250℃～400℃,长石发生的温度为450℃～600℃，指示该地区经历了2期的变形作用，一次是中温的长石膨凸重结晶，一次是石英的膨凸重结晶或长石的显微破裂，由温度与变形的关系可以看出；石英出现亚颗粒旋转重结晶现象，该组合中矿物特点是：角闪石强烈拉长定向排列，且矿物定向排列有2组，说明其发生了2期变形作用，由他们的切割关系可初步判定出他们形成的先后顺序；从镜下可以看到该岩石仍经历了2期变质作用，体现为2个面理的形成根据面上矿物的定向排列平行于面理，可知其发生的时间先后；镜下矿物定向排列明显，云母发育S-C组构，石英不均匀消光为，见动态重结晶亚颗粒；石英呈拉长定向排列，应为动态重结晶结果，颗粒边界模糊，有膨凸重结晶颗粒，长石和岩屑呈残斑组构出现；此外在该变质相的矿物组合里，云母S-C组构明显发育、长石呈σ型残斑，指示左行剪切；糜棱岩中石英，长石细粒化，定向排列，长石发育矿物鱼，指示左行剪切；长石发育布丁构造；长石矿物定向排列，且排列显示两期性，黑云母呈褶皱弯曲。石英膨凸重结晶，云母呈S-C组构，矿物定向呈不同期次性，表明经历了2次变形作用。

2.3 低温变形作用

形成局部韧性剪切带，长石发生脆性破裂，石英呈现波状消光、塑性变形以及边缘亚颗粒化，局部可见膨凸重结晶，变形温度低于300℃。其一般与中温变质变形作用叠加在以前，形成上面所述的2期变形作用。

3 岩石组构分析

3.1 石英的滑移系与组构型式

优选方位的发育，晶体滑移起着至关重要的作用。它们是晶体内部结合力相对薄弱的一些面（滑移面）或线（滑移方向）方向。石英的晶体内部可以出现滑移系有{0001}〈1120〉、{1011}〈1120〉、{1010}〈1120〉和{1010}〈0001〉，依次简称为底面〈a〉、菱面〈a〉、柱面〈a〉和柱面〈c〉。不同滑移系的启动和活跃需要特定的条件，低温和高温条件下往往会有不同类型的滑移系或滑移系组合活跃。

在一定温度条件下启动的滑移系类型、应变型式和应变量等因素决定了变形岩石组构的基本型式。构造岩中石英光轴极密型式有8种（Fairbairn,1941），是由不同温度条件下共轴应变过程中晶体内部不同滑移系所致。Ⅰ型组构形成于中等温度条件，大约为550℃～650°C，是由柱面〈a〉滑移完成的；Ⅱ型、Ⅳ型、Ⅶ型组构的发育多与较低温度条件（400℃～550°C）下菱面〈a〉滑移关系密切；Ⅴ型组构的产生，低温（400°C）底面〈a〉滑移具有重要意义；而对于Ⅷ型极密的产生，较高的温度条件下柱面〈c〉滑移是重要的因素。Festa（2009）近期研究揭示出，Ⅲ型的发育型式及极密开角大小与变形温度条件具有密切的关系：低温条件下较小的半开角Ⅲ型极密是由低温底面〈a〉滑移形成；而随着温度的升高，柱面〈a〉滑移的作用逐渐加强，并且Ⅲ型极密的开角逐渐增大。

3.2 测试样品描述

进行EBSD测试的2个样品均来自ASRR南段金平岩—蛮耗剖面。测试对象分别为花岗质糜棱岩和绿泥石化花岗质糜棱岩（样品号分别为AL1046-2和AL1046-3）

通过薄片观察可以看到，AL1046-2中的长石呈残斑组构，发育布丁构造，内部见黑云母小颗粒，石英发育膨凸重结晶颗粒，边界呈缝合线，说明其至少经历了一次中温变质作用。AL1046-3中长石发生膨凸重结晶作用，石英它形，呈椭圆拉长定向，带状消光，亚颗粒旋转重结晶，黑云母含量很低，有的黑云母几乎已完全退变质为绿泥石，是低温变质作用（很可能为低绿片岩相）的结果。

3.3 岩石组构分析

样品AL1046-2为花岗质糜棱岩，石英c轴组构发育一个Ⅳ型点极密，一个Ⅰ型点极密一组Ⅴ型次极密，一个Ⅶ型的微弱极密，Ⅰ型极密形成于中等温度条件，大约550℃～650℃（角闪岩相），是由柱面〈a〉滑移完成的；次极密和微弱极密的发育可能是后期低温底面〈a〉滑移有关，代表了左行剪切作用的结果。

样品AL1046-3为花岗质糜棱岩，石英c轴组构比较复杂，至少存在3个点极密，因此，可能反映了至少存在3期变形（这与镜下对该区的3个变质岩序列的划分是相吻合的），表现为一个Ⅰ型点极密一个Ⅴ型点极密，2个Ⅲ型点极密，以及在4个象限均发育次极密或微弱极密，Ⅰ型极密的发育，中温或中高温度条件下，（约550℃～650℃角闪岩相）的柱面〈a〉滑移起着重要作用，Ⅲ极密是中低温条件（600℃）由底面〈a〉滑移和柱面〈a〉滑移综合作用的结果，Ⅴ型极密的产生是低温（〈400℃）底面〈a〉滑移的结果，同样指示了左行剪切作用。

从这2个样品的EBSD石英c轴组构图可以看到，他们的Ⅰ型极密和Ⅳ型、Ⅴ型极密的位置基本一致，反映出他们存在多阶段的一致变形。