龚晓波,廖阮颖子,胡阳
(四川省地质矿产勘查开发局一0 六地质队,四川成都 611130)
攀西地区是康滇地轴上前寒武纪构造岩石地层出露的主要区域,呈带状断续出露有太古界-古元古界的康定岩群、河口岩群、中元古界会理群、登相营群、盐边群等。其中康定岩群为一套由中基性夹中酸性火山岩、沉积岩等组成并具有典型混合岩化特征的中深变质构造地层,岩石主要包括混合岩化斜长角闪岩、片理化斜长角闪岩、斜长角闪片岩、片麻岩、黑云变粒岩、(含石墨)片岩、云母(石英)片岩、二云斜长片岩等。系1931年被谭锡畴、李春昱命名为“太古宙片麻岩系”的变质地层,后被不同学者称为“康定片麻岩”、“康定杂岩”、“磨盘山结晶岩带”、“康定群”、“康定灰色片麻岩”、“仁和群”等[1-4]。1998年《四川省岩石地层》地层清理时,将出露于攀枝花市仁和、大田一带由二辉麻粒岩、混合质闪长岩、云英闪长岩、混合片麻岩、斜长角闪岩、花岗质混合岩、片麻岩、变粒岩以及片岩等组成的变质杂岩定义为“康定群”,并细分为咱里(岩)组和冷竹关(岩)组[1]。本文结合野外地质观测资料,对出露于攀西地区的康定岩群的地质特征进行研究,探讨其成岩时代、成因以及构造环境演化等。
康定岩群在扬子地台西缘大渡河-安宁河断裂和金河-箐河断裂之间的康滇地轴上广泛分布,其范围北起于康定、泸定,南到冕宁、西昌、攀枝花一带。区域上与震旦系苏雄组、灯影组等地层呈角度不整合接触,部分地方被澄江期花岗岩侵入,与其他前寒武纪地质体间呈断层接触或未接触。在攀西地区主要被晋宁期花岗岩、辉长岩等侵位吞噬,呈透镜状断续出露。
康定岩群岩石普遍变质较深,自下而上具有分带性,即:下部以斜长角闪岩、角闪斜长片麻岩、花岗质片麻岩、混合岩为主,上部以云母片岩、石墨片岩、碳质绢云母千枚岩等为主,夹少量变粒岩,为一套由斜长角闪岩-片麻岩-变粒岩-云母(石英)片岩-(含石墨)片岩-千枚状板岩组成的岩石组合,并具有自下而上由高角闪岩相-绿片岩相的变质程度逐渐减弱的特征。在区域上受岩浆作用影响,与岩体接触地段变质程度高,在攀枝花仁和地区具有以钾质交代为主要特征的混合岩化现象。在露头上,地层变形强、变质深,早期面理已被强烈置换、改造,露头上局部可见3期面理特征。
区内岩石遭受了中深层次的变形变质,顶底残缺不全,从咱里(岩)组(区域上多见为康定岩群下部的超基性-基性的变质火山岩组合带)到冷竹关(岩)组(中-酸性变质火山岩、沉积岩组合)变质程度由高逐渐变低。而在地表露头上,康定群的咱里(岩)组和冷竹关(岩)组之间多被青白口纪岩体侵入,岩石不直接接触,但仍可以直接清晰识别出构成双峰式岩浆组合的由超基性-基性-中酸性组成的岩浆演化序列。
咱里(岩)组区域上被南华纪-青白口纪侵入岩侵位,顶底不全,厚度大于2119.26m,岩性以深灰-灰色中-细粒斜长角闪岩、黑云斜长角闪岩夹透辉斜长角闪岩及暗绿色变质玄武岩为主,局部有变质碎屑岩(硅质岩、含石墨片岩)等细小夹层(厚度以1cm~2cm为主,多被后期构造作用强烈改造)。在攀枝花仁和区一带靠近大田岩体一侧有强烈的混合岩化现象,岩石多为片岩或片麻岩,局部可见其由一系列走向为北东向的褶皱构造组成。
冷竹关(岩)组下部主要为灰-深灰色黑云角岩、黑云斜长变粒岩、变安山岩、变流纹岩,夹二云斜长片岩、二云石英片岩等,底部有少许灰白色变细粒砂岩透镜体。局部地段有斜长角闪岩透镜体残留以及碎裂岩化二长花岗岩、蚀变二长花岗岩、角闪石闪长玢岩等。上部主要由灰-灰绿色(绿泥)绢云石英千枚岩、灰-深灰色(含石墨)绢云石英千枚状片岩、(含碳质二云)千枚状片岩、灰褐色二云石英片岩等组成,局部有少许变粒岩呈透镜状产出。在区域上多被岩体侵位,形成变质程度不一的云母(石英)片岩、石墨片岩等。
上世纪中晚期,袁海华等在泸定地区的斜长角闪岩中获得了2603Ma~2451Ma的锆石U-Pb测年年龄,从而厘定康定岩群成岩时代为古元古代[5]。早期以袁海华、李复汉等为代表的学者获得区域变质岩年龄数据主要集中于晚太古-古元古代,认为康定岩群为康滇地轴上的结晶基底,变质时间主要集中于古元古代[4-5];但随着研究工作的深入和区域地质调查工作的开展,不同学者在不同区域又获得了大量属于青白口纪的同位素年龄,因此对康滇地轴上是否存在结晶基底岩系,康定岩群是否形成于“太古代-早元古代”等认识上产生了分歧。如上世纪70年代左右区域上取得了一大批800Ma左右的同位素年龄资料,其又逐渐被认定为晋宁-澄江期岩浆岩;区域上康定杂岩中发现了印支期花岗岩体的存在,因此康定岩群曾被当做是印支期花岗岩和花岗闪长岩[6];刘文中等根据锆石年龄结果,认为康定岩群中的麻粒岩原岩形成于古元古代,而变质作用时期则发生在新元古代早期[7];部分学者在区域上获得的变质岩年龄结果集中于721Ma~824Ma,个别花岗质岩石的测年结果在1035Ma~1042Ma,认为康定岩群形成于新元古代[8-12],且可能与Rodinia超大陆的聚合和裂解有关。
笔者在开展1:5万平地幅区域地质调查时获得了大量的锆石Pb年龄数据,包括在攀枝花仁和地区采集康定岩群斜长角闪岩获得锆石U-Pb年龄为778Ma~807Ma,采集变粒岩获得锆石U-Pb年龄集中在774Ma~927Ma,在康定岩群附近的中酸性侵入岩岩体中获得锆石U-Pb年龄集中在750Ma~800Ma[13]。柏勇等在攀枝花大田地区的康定岩群辉绿岩脉中获得集中在770Ma~780Ma的锆石U-Pb年龄,在花岗质岩脉中获得集中在760Ma~770Ma的锆石U-Pb年龄[14]。上述年龄数据均集中在新元古代,与区域上晋宁造山运动活动时间相对应,结合区域大地构造演化特征,笔者认为这些年龄数据和混合演化现象的出现代表了青白口纪末期是区域上康定岩群遭受热变质作用的时期,同时也是Rodinia超大陆汇聚挤压的变质热事件在扬子地台西缘的响应。
从岩石化学成分来看,区域上斜长角闪岩中SiO2含量主要为47.71%~49.35%,Al2O3含量为14.84%~15.91%,Na2O+K2O为2.16%~7.02%,其中Na2O含量均大于K2O含量,与标准的基-中性岩浆岩系列岩石的化学成分基本相同;矿物组成上主要为普通角闪石(40%~70%)、斜长石(10%~50%),和少量绿帘石、绿泥石、黑云母等,有时含石英。野外调查表明在咱里(岩)组、冷竹关(岩)组的云母片岩、片麻岩、变粒岩、斜长角闪(片)岩中还常见宽0.15mm~5mm之钾长石、酸性斜长石、石英、钾长-石英等脉体大致沿片麻理注入交代,形成混合岩[15];呈面状展布的区域性片麻理或片理和岩石中的叠加变形特征也表明现今出露的康定岩群系多期变形-变质作用叠加改造,多期新生面理、矿物共生组合相互叠加后形成。晋宁期的岩浆作用对康定岩群有进一步改造的作用,与区域上石墨矿、铀矿等热变质型矿产的成矿时代一致。
康定(岩)群在区域上均出露不全,表现为岩浆侵入后顶底不全,内部遭受了不同程度变质作用的中-高级变质岩系,在攀枝花地区具有混合岩化特征。结合地表调查,采集混合岩化作用较弱的岩石或残留体通过薄片观察、岩石化学分析等手段,综合分析恢复变质岩原岩建造。结果表明出露于康定岩群咱里(岩)组中的斜长角闪岩或斜长角闪质岩石,稀土元素配分曲线与洋岛玄武岩相似,微量元素蛛网图则与大陆裂谷玄武岩微量元素组合特征相似,结合露头岩石特征推断其原岩为大洋拉斑玄武岩;出露于冷竹关(岩)组下部的变粒岩、浅粒岩等岩石,以细粒或中粒等粒状结构、块状构造与其他变质岩类岩石相区别,由化学分析结合岩石露头特征推断其原岩为钙碱性中酸性岩浆岩;出露于冷竹关(岩)组上部的千枚岩、片岩等变质岩石保留了部分原岩的矿物组成和结构构造特征,直接恢复其原岩为由砂岩、粉砂岩、页岩构成的复理石建造,在大地构造环境上造体现了由洋壳到过渡壳的发展过程。
结合野外地质露头观测资料,通过对攀西地区康定岩群的地质特征、岩石组合、成岩时代、构造环境等进行探讨,总结如下:
(1)攀西地区康定岩群在呈南北向断续分布,平面呈孤立顶锤体或透镜体状。岩石自下而上由斜长角闪岩、斜长角闪片岩(咱里(岩)组),变粒岩、云英片岩(冷竹关(岩)组)等组成,且不同程度发育混合岩。在纵向上岩石呈变质程度逐渐变浅的退变质特征,野外露头尺度上可见至少有3期变质叠加。
(2)大量的测年成果表明,近年来的青白口纪年龄数据代表了康定岩群受区域性热变质作用的时代,对应Rodinia超大陆汇聚挤压的变质热事件,康定岩群形成的上限明显早于此时代。
(3)在露头尺度上对康定岩群进行原岩恢复,可以看出康定岩群为大洋拉斑玄武岩-中酸性火山岩、火山碎屑岩-复理石建造的岩石组合特征,也反映和体现了由洋壳到过渡壳的发展过程。