大别造山带内基性、超基性岩类研究进展及意义
2019-10-21侯克斌刘怡灿安永梅
侯克斌,刘怡灿,安永梅
(1.安徽省地质调查院,安徽 合肥 230001;2.中国科学技术大学,安徽 合肥 230001;3.安徽省地质测绘院,安徽 合肥 230001)
大别-苏鲁造山带夹位于华北、与扬子陆块之间,西、东分别以大梧断裂、郯庐断裂与秦岭-桐柏造山带、苏-鲁造山带相邻。秦岭-大别-苏鲁造山带与阿尔金断裂北西的西昆仑造山带一起,整体构成近东西向夹于塔里木、华北、扬子克拉通之间,横跨我国中部长达5000km巨型复合造山带—中央造山带。中央造山带经历了多期次离合事件,长期多阶段构造演化及多次造山作用,不同动力构造体系及热构造热事件的相互叠加、复合、改造而形成,其演化历史长达600Ma,是国际、国内研究多阶段复合造山作用的经典地区[1,2]。
大别造山带夹位于华北、与扬子陆块之间,西、东分别以大梧断裂、郯庐断裂与秦岭-桐柏造山带、苏-鲁造山带相邻。相对于秦岭地区,大别地区研究程度相对较弱。
1 区域地质背景
图1 大别-苏鲁造山带地质构造图
大别造山带大致以商麻断裂为界,断裂以西为西大别,以东为东大别。依据变质程度及变质温、压条件,大致以六安断裂、磨-晓断裂、五-水断裂、花(凉亭)-弥(陀)断裂、太-山断裂为界,自北而南划分为北淮阳低温、低压绿片岩相(佛子岭群)和角闪岩相(卢镇关群)变质带、北大别高温超高压榴辉岩相带、中大别中温超高压榴辉岩相带、南大别低温超高压榴辉岩相带、宿松低温高压蓝片岩变质带[2,3],见图1。
2 造山带中基性岩、超基性岩
2.1 前寒武纪基性、超级性岩
我国年龄前寒武纪基性岩墙群有三个主要时期:第一期发生于古元古代早期,如阿尔金山阿克塔什塔格基性岩墙群(2351±21)Ma;第二期中元古代初期,以山西省西北部的五台山-恒山为代表;第三期新元古代晚期,分为两个亚期,早期如广西三防基性岩墙群(828±7Ma),晚期发育于扬子陆块内部及边缘(约 760±20 Ma)。
2.2 大别地区出露的基性、超基性岩
大别地区出露基性超基性岩体众多,面积大于10km2者约193个,其中超镁铁质190个,总面积约23km2、镁铁质3个,总面积约11km2。但实际上岩体个数远不止这个数字,可能超过250个。按照岩石类型和组合主要有基底超铁镁质岩(变橄榄岩)、超铁镁/铁镁质堆积岩、席状岩墙杂岩和镁铁质喷出杂岩[3,4]。
(1)变橄榄岩。
包括纯橄榄岩、斜辉辉橄岩、斜辉橄榄岩和二辉橄榄岩,其中以斜辉辉橄岩为主体,均表现出不同程度的蛇纹石化。主要矿物为橄榄石、斜方辉石、角闪石,并含有铬尖晶石铬铁矿等副矿物。具网环结构、变晶结构和似斑状结构以及块状构造特征。此外,在岩体中还产有豆荚状铬铁矿。代表岩体:饶拨寨。
(2)超镁铁质杂岩。
常见的岩石有苏长岩、苏长一辉长岩、橄榄苏长一辉长岩、辉长闪长岩、闪长岩、石英闪长岩以及花岗闪长岩。显示出层状堆积特征。岩石的主要由斜长石、斜方辉石及单斜辉石,少量橄榄石组成。代表岩体:小河口、轿子岩。可能是上地慢部分熔融的玄武质岩浆分异作用形成。
(3)席状岩墙杂岩和镁铁质喷出杂岩。
在大别群不同的层位中以薄的夹层、团块状和透镜体状产出,与其它岩层呈整合接触。它们可能是大别群沉积过程中基性喷发熔岩。
3 研究意义
张国伟、许志琴等人近年来的研究表明,自昆仑-秦岭-大别-苏鲁的中央造山带应同属古特提斯构造域范围,并各自提出了不同的链接模型。相对于秦岭地区,大别山造山带演化的研究程度相对较弱,系统性文献较少。查清大别地区的多旋回构造演化史(至少存在新元古代、石炭纪、三叠纪三次裂谷/洋壳岩系),查明特迪斯洋在大别-苏鲁造山带的分布范围有助于解决整个中央造山带东-西链接的问题。这一研究的重要性,值得地质工作者重视。
依据Rogers、Santosh(2002,2009)等人研究表明,我国的华北、华南及塔里木等古陆块在哥伦比亚、罗迪尼亚、冈瓦纳超大陆均有表现。裂谷作用、造山运动、古地磁及古生物证据的对比分析研究,被普遍用来确定地史上的超级大陆存在。通过同位素年代学及古地磁研究,恢复地史时基性、超基性岩,是开展陆块-超大陆研究的重要方向之一。整个中央造山带,尤其大别地区相应的研究尚未见诸报道。
研究区区域地质调查工作开展较早,安徽省及河南、湖北等多家地质调查单位及北京大学等多所高校科研院所开展过地质调查、研究工作,工作详实、成果显著。但其时间跨度大,受不同时期地质指导理论及各单位工作区域局限性影响,存在目前区域上构造、地层划分体系不统一、地质图图面无法连接等诸多历史问题。有待于开展进一步工作统一区域内基础地质认识。
前人工作表明,研究区内前寒武纪变质地层是区域上重要的金赋矿层位;高级变质岩区内的金红石、红柱石等变质矿物可局部形成小型矿床(点)[5];基性超基性岩内富含铬、镍,风化后经流水搬运后可在河道局部富集成矿。另外,大宗急缺矿产和战略性新兴产业矿产是新时期我国矿产地质调查工作的重点。研究区内前中生代中、酸性侵入体开展以“三稀”(稀有、稀土、稀散)矿产研究工作将填补大别山地区上述矿种调查研究工作的空白。