■ 芦艳琳
(中国建筑材料工业地质勘查中心青海总队青海西宁810008)
青海天峻肯德隆东沟孔兹岩系特征及其地质意义
■芦艳琳
(中国建筑材料工业地质勘查中心青海总队青海西宁810008)
青海天峻肯德隆东沟出露早前寒武纪孔兹岩系,主体岩石为富铝片岩-片麻岩类,夹有大理岩等变沉积岩。岩相学、变质反应性质的研究及温压条件的估算结果表明,研究区孔兹岩系经受了复杂的变质作用,变质程度达高角闪岩相—麻粒岩相,变质峰期温度在700—750℃之间,压力在中压—中高压范围之间,这一发现为研究我国前寒武纪大陆演化及西北地区的构造格局提供了新的理论数据。
孔兹岩系岩石特征天峻肯德隆
孔兹岩(Kondalite)这一术语最早由Wallker(1902)提出,用于描述印度奥里萨邦地区Khonds地区太古宙东高茨群(Eastern Ghats Group)中很特征的一种石榴矽线石片岩,组成这种岩石的矿物主要是石榴子石、矽线石和石英,一般含有少量的鳞片状石墨,但不含长石(陈曼云等,2009),后来由于工作需要,逐渐将孔兹岩这一术语用于一些经常与其共生的特征的变质岩石组合,统称为孔兹岩系(Kondalite Series),出现在全球各大陆的早前寒武纪变质地区,且在变质岩石组合、原岩建造、变质作用、花岗岩浆作用及含矿性等方面有很大相似性(卢良兆等,1996)。我国的孔兹岩系主要发育在华北克拉通和华中的早前寒武纪地区(卢良兆等,1996)。笔者最近在青海天峻肯德隆地区发现孔兹岩系,结合区域地质背景,对其岩石组合、岩相学特征进行详细的研究,以探讨该区孔兹岩系的地质意义。
研究区构造上位于秦祁昆(东昆仑、祁连、北秦岭)晚加里东造山系,东昆仑造山带北缘欧龙布鲁克—乌兰元古宙古陆块体构造单元。区域内出露地层为古中、元古代金水口群、寒武奥陶系、晚泥盆系及第四系。主要构造线与区域构造线方向基本一致,为北西西向。岩浆岩较发育,由华力西早期至华力西晚期,从超基性到酸性均有分布。
研究区内孔兹岩系多出露在北部和西部,多呈条带状、透镜状分布,已无法恢复其原始沉积序列。主要岩石类型包括矽线石榴片麻岩类(狭义孔兹岩)、含或不含石榴黑云斜长片麻岩类、斜长角闪岩类、大理岩类等。
3.1矽线石榴片麻岩类(狭义孔兹岩)
该类岩石分布广泛,是孔兹岩系的代表岩石,具柱状粒状变晶结构,片状、片麻状构造,典型矿物组合为Grt+Sil+Qtz,石榴子石(40%~65%)为铁铝榴石变种,呈不规则粒状,晶体内有石英的包裹体;矽线石(8%~25%)呈长柱状、竹节状,横切面近于方形,其上具一组对角线解理;石英(5%~15%)呈粒状晶体,三种矿物相互接触,定向排列。据刘守偈等(2008),尖晶石与石英直接接触组合,表明变质温度高于900℃,当石榴子石在峰期变质条件下变得不稳定时,和矽线石反应分解形成尖晶石+石英的组合:Grt+Sil→Spl+Qtz,表明此类岩石的变质温度低于900℃。
3.2含石榴或不含石榴黑云斜长片麻岩类
该类岩石分布广泛,具鳞片粒状变晶结构,片麻状构造,典型矿物组合Qtz+Bt+Grt+Pl+Ms、Qtz+Bt+Grt+Pl、Qtz+Bt+Kfs+Pl。钾长石(5%~15%)呈粒状晶体,条纹状构造发育,具轻微的高岭土化现象;石英(5%~30%)呈粒状晶体,定向排列。斜长石(15%~55%)呈粒状晶体,聚片双晶发育,具轻微绢云母化、高岭土化现象;黑云母(3% ~15%)呈褐色鳞片状晶体,具轻微绢云母化、绿泥石化现象,与粒状矿物相间,连续定向排列;白云母(3%~5%)呈无色鳞片状晶体,以束状、放射状排列。石榴子石(3%~6%)呈较规则轮廓,裂纹发育,晶体内有石英的包裹体,沿晶体边缘和裂纹轻微的被绿泥石交代,不甚均匀分布在粒状矿物之间。
3.3斜长角闪岩类
该类岩石出露在孔兹岩系的上部,具粒状柱状变晶结构,片麻状构造,典型的矿物组合为Hbl+Pl、Hbl+Pl+Bt+Qtz。普通角闪石(40%~75%)呈褐色柱状晶体,横切面具两组闪石式解理,断续定向排列。斜长石(25%~60%)呈粒状晶体,主要为An>20更长石—中长石;次要矿物为少量黑云母和石英。此类岩石富含镁铁,据陈曼云等(2009),在变质程度较高的岩石中,角闪石的颜色(Ng方向)大多为黄褐色、红褐色,表明区内此类岩石变质程度较高,达角闪岩相。
3.4大理岩类
岩石呈不等粒粒状变晶结构、斑状变晶结构,块状构造、片状构造,典型的矿物组合为Cal+Fo、Cal+Gr、Cal+Qtz。方解石(75%~95%)呈粒状晶体,颗粒之间界面曲折,解理和双晶发育,某些层位受应力发生弯曲变形。镁橄榄石(5%~15%)呈粒状变斑晶产出,正高突起,多数发生次生蚀变已完全被蛇纹石交代置换,只保留晶体的假象。
(1)孔兹岩系在全球太古宙高级变质区中,是一种普遍存在、特征明显的高级变质岩沉积岩系,以富铝片麻岩类为主并伴有石英岩类、钙硅酸盐岩类和镁质大理岩等,并含石墨、石榴子石和矽线石等非金属矿产。这套岩石组合的广泛性分布和其特征的相似性表明,它们应属太古宙早期一种具有相当规模的稳定的沉积环境产物。
(2)研究区内出现的孔兹岩系,岩性以富铝片岩、片麻岩为特征,主要岩石类型为矽线石榴片岩、石榴黑云斜长-二长片麻岩、大理岩等,个别地段夹有基性的斜长角闪岩、透辉岩,在某些层位上富含石墨,是石墨矿床的主要赋矿层。
(3)岩相学、变质反应性质的研究以及温压条件的估算结果表明,研究区孔兹岩系经受了复杂的变质变形作用,其变质峰期温度在700~750℃之间,压力在中压—中高压范围之间,变质程度达高角闪岩相和麻粒岩相。
(4)孔兹岩系事件是研究全球太古宙早期构造岩化的重要途径,我们后续应进行地球化学特征和变质锆石年龄的测试研究,更深一步探讨该区孔兹岩系原岩特征、物源特征、沉积背景,为我国前寒武纪大陆演化和西北地区的构造格局提供进一步的理论数据。
[1]Walker T L.1902.The Geology of the Kalahandi state,Central Province.Men.Geol. Surv.India,33(3):1-21.
[2]陈曼云,金巍,郑长青.2009.变质岩鉴定手册 [M].北京:地质出版社:1-232.
[3]卢良兆,徐学纯,刘福来.1996.中国北方早前寒武纪孔兹岩系 [M].长春:长春出版社,1-276.
F407.1[文献码]B
1000-405X(2016)-3-109-1