变质岩建造/变质作用二级预测要素研究

侵入岩浆构造二级预测要素研究~

(一)侵入体构造研究(二级要素之1~3)
1)原生构造研究,原生节理系统,以确定节理的空间展布和形成机制;流线构造和流面构造,用于判别岩浆固结过程中的流动状态、岩体三维空间形态和矿物结晶顺序(二级要素之1)。
2)岩相分异构造研究,识别不同岩相带的相互关系和空间配置方式,为进一步阐明岩浆侵位的动力学过程奠定基础(二级要素之1)。
3)多期侵入构造研究,以侵入单元解体为依托,分析不同侵入单元的空间配置关系和侵入接触关系,为阐明岩浆活动的时空迁移规律奠定基础(二级要素之2)。
4)岩体侵位构造研究,在阐明侵入体三维空间形态的基础上,进一步探讨相邻侵入单元的空间配置关系,揭示岩浆侵位的构造控制(二级要素之3)。
(二)侵入体与围岩相互关系研究(二级要素之4~5)
1)围岩构造特征研究,包括顶垂体、褶皱构造和断裂构造及其与侵入体空间展布形态的关系(二级要素之4)。
2)侵入接触构造特征研究,包括侵入体接触带特征,接触界面产状与围岩面状构造的相互关系以及侵入体的赋存空间(二级要素之5)。
(三)侵入岩浆活动与区域构造(二级要素之6~11)
1)区域岩浆活动特征,需要划分构造岩浆带,按时间上划分为构造岩浆旋回、构造岩浆阶段、构造岩浆期,分别对应巨型带、带和亚带。在亚带内进一步划分为段和侵入岩构造组合。分析岩浆活动的事件序列分析,勾绘不同构造岩浆单位的边界(二级要素之6)。
2)研究导岩构造和控岩构造特征,包括构造形态、分布范围、空间展布形式和运动形式,所涉及的围岩建造和活动时间(二级要素之7)。
3)研究岩浆作用影响的辐射范围,特别是成矿流体导致的围岩蚀变的空间展布形式、范围和强度(二级要素之8)。
4)脉岩构造带研究,包括脉岩的空间展布形式、组合形式、密度及其与区域构造的相互关系,脉岩岩浆活动与主岩浆活动的关系(二级要素之9)。
5)侵入角砾岩构造研究,区分角砾岩体、脉、带,重点研究侵入角砾岩与区域构造活动的关系(二级要素之10)。
6)捕虏体构造研究,重点探讨捕虏体被捕获的机理,捕获过程与原岩构造的关系,捕虏体在侵入岩中的数量与空间展布(二级要素之11)。
(四)岩浆活动与构造环境(二级要素之12~13)
1)编制侵入岩浆作用柱状图,根据区域岩浆作用事件链确定岩浆活动发生的时间和空间坐标,依据侵入岩体积百分比确定柱状图表示宽度,以岩浆构造区为单位编制岩浆作用柱状图(二级要素之12)。
2)在上述研究基础之上,结合岩浆演化特征分析成果,确立区域岩浆构造旋回,进而建立区域地球动力学事件链(二级要素之12)。
3)综合上述研究结果,判别侵入岩形成大地构造环境以及相应构造演化阶段(二级要素之13)。
(五)岩浆活动与成矿作用的关系
成矿作用涉及上述所有二级要素,属于综合分析部分。
1)岩浆活动与成矿作用的时间联系,岩浆活动时间分析,成矿作用时间分析,岩浆活动与成矿作用的耦合关系。
2)岩浆活动与成矿作用的空间联系,矿点(体、床)、矿化点的赋存空间,侵入体物质、能量的辐射范围。
3)与成矿作用有关的地球物质体系,成矿物质的物源体系,成矿物质堆积的环境体系,成矿物质迁移的环境体系,成矿流体的物理化学性质。
4)与成矿作用有关的动力学系统,从时间、空间、物质成分三方面说明岩浆侵入作用与成矿作用的关系。

针对变质型矿产预测类型及矿产预测方法类型,以及预测工作区范围编制预测工作区变质建造构造图。该图是开展成矿规律研究和矿产预测的地质构造依据和工作底图,是反映成矿地质作用特征的基础图件。
编制预测工作区变质建造构造图,都是以1:25万建造构造图为基础,补充细化含矿有关的变质建造与构造内容,淡化与变质岩建造构造无关的内容,去掉这些内容的颜色,形成预测工作区变质建造构造图。
(一)资料要求
编制大比例尺变质建造构造图是在已完成的1:25万实际材料图、建造构造图的基础上开展的。由于是1:10万至1:5万大比例尺编图,1:25万实际材料图、建造构造图所依据的实际资料显然不能满足编图需要,因此要进一步收集补充1:5万区调资料,包括区调成果报告和区调原始资料(实际材料图、野外记录本、剖面、测试分析成果等)以及重要矿区地质资料。补充含矿层、特殊标志层、岩石化学和地球化学资料。此外,还应查阅重要文献(区域地质志、岩石地层清理成果、专题科研和专项调查出版的专著和科研论文等)。
(二)编图边界与目的层位
变质矿产编制边界和目的层位主要是与变质岩建造分布有关,每张预测工作区变质建造构造图的具体的目的层位及其编图边界由矿产预测组确定。
(三)图面表达的主要内容
变质建造构造图内容主要包括:变质岩建造、地质界线、断裂、韧性剪切带、褶皱、变质相(系)、蚀变、同位素年龄、产状要素、岩石化学采样点、地球化学采样点、同位素采样点、各类标注,沉积岩建造、侵入岩、火山岩性岩相图层直接引用1:25万建造构造图。此外,要表示重要含矿建造柱状对比剖面或图切剖面,补充矿区地质资料。
(四)编图的主要步骤
1)补充收集资料。
2)确定编图边界、编图时段和目的层位。
3)以1:25万建造构造图为基础,进一步补充、细化变质岩建造、含矿层和特殊标志层,补充变形构造。
4)收集大比例尺构造地(岩)层剖面,钻孔、矿(化)点、测年数据等资料;将剖面位置、钻孔、矿(化)点、测年等数据逐个转绘到图上。
5)根据物化遥解译推断资料,进一步编绘隐伏断裂、隐伏地质体和有关边界等。
6)针对工作区具体变质作用特点,编制更加详细的变质岩建造综合柱状图,重点反映与成矿作用有关的变质岩建造和岩浆活动,格式见图6-1。
7)图例与图面整饰。经过上述步骤编制的变质建造构造图是本次预测工作的专题底图,因此,应对其内容核实和修改。要求图上的每一点、每一条线都应有充分依据,内容、要素之间的相互关系准确,正确处理变质岩建造、变质构造、岩石填图单位等要素之间的主次和避让关系,标定代号、符号清晰、易读。对图面结构、要求表达、主次关系、避让关系等不合理之处,应做合理调整。
8)数据库建设。
9)编写编图说明书。
(五)图式要求
图廓外配置内容应齐全,内容包括图名、图号、图例、比例尺、文字说明、接图表和有关图件等(参见图6-2)。由于预测工作区多为不规则形状,因此,编图时应结合实际情况,适当调整。原则上左侧放置变质岩建造综合柱状图,右侧放置图例,图廓内如果有空间,可以将图例放在图廓内。
图名:放在图廓正上方,格式为:××省(市、区)××地区变质建造构造图。
图号:放在图名的正下方,遵照数据模型编号要求,二者应保持完全一致。
图例:参照1:5万地质图,放在图廓右侧,变质岩建造按形成时代早晚由下向上排列;每个图例说明中,应说明其岩石填图单位、所属变质岩建造类型、详细说明变质岩石组合。变质变形构造和其他图例参照1:5万地质图图式。
比例尺:一般放在图廓下方。
文字说明:编绘单位、负责人、技术人员及编制时间,放在图廓左下方。

图6-2 图件格式示意图

(六)图面精度要求
地质体的宽度在图面上最小为1mm,小于这个限度的内容应时进行合并。性质不同的岩体不得合并,含矿层、标志层、有意义的岩层、岩体、特征变质矿物首次出现地段和具有特殊指示意义的地质体(如榴辉岩)应夸大表示。第四纪沉积物的一般类型,当其宽度小于500m或面积较小时(遵照同比例尺的填图规范)不表示。

①岩石填图单位;②地质产状;③接触关系;④岩石类型;⑤岩石组合;⑥矿物成分;⑦矿物共生组合;⑧岩石结构;⑨岩石构造;⑩岩相学标志;1)(副矿物;12)(常量元素;13)(稀土元素;14)(微量元素;15)(同位素;16)(原岩建造;17)(大地构造环境;18)(原岩年龄;19)(变质年龄;20)(混合岩化程度;21)(蚀变特征;2)(矿化特征;23)(变质温度;24)(变质压力;(5)变质相;26)(变质相系;(7)PTt轨迹;28)(变质热中心;29)(变质期;30)(变质作用类型;31)(变质岩建造;32)(变质地质单元;3)(变质基性岩墙(群)。

(一)岩石填图单位(要素之1)

变质岩区岩石填图单位是具有一定规模和边界,呈现总体一致的岩性、变质程度和变形特征,被相邻地层和侵入岩等所限定并易识别的一个三维空间的岩石体。一个填图单位可由单一岩石类型或岩石组合构成。变质岩区岩石填图单位类型包括:岩石地层单位、构造岩石地层单位、变质侵入体、非正式填图单位和特殊变质地质体。

1)本次研究与编图采用的岩石填图单位原则上应以省级岩石地层清理成果为基础,补充近年来的新成果,对编图区的变质岩岩石填图单位进行统一的划分和对比,建立变质岩区岩石填图单位序列,并填写岩石填图单位划分沿革表。编图区岩石填图单位划分沿革表格式见表6-1。

表6-1 编图区岩石填图单位划分沿革表

2)依据已有区域地质调查资料和成果,正确区分表壳岩、变质深成侵入体和非正式填图单位,分析、对比变质岩石填图单位,确定岩石填图单位名称(房立民等,1991)。

3)对非正式填图单位和具有特殊地质意义的地质体应合理划分。主要包括含矿层、标志层、特殊岩层、变质基性岩墙(群)、变质基性层状侵入体、榴辉岩、蓝闪片岩、高压麻粒岩和具有特殊指示意义的地质体。应研究其区域时空分布特征及其与相关岩石的相互关系。

(二)地质产状与接触关系(要素之2~3)

1)根据已有的1:5万、1:20万和1:25万区域地质调查资料,核实变质岩石填图单位的空间分布范围。

2)查明不同岩石填图单位的地质产状,是层状地质体还是块状地质体,是带状分布还是面状产出。

3)变质地(岩)层重点是查明其层序特征、规模与纵横向变化规律,总结区域地(岩)层时空展布特点。变质深成侵入体重点是原生结构构造、包体特征、次生变化、接触关系和内外接触带特点。

4)研究变质侵入体中各类包体的岩石类型、产状、组合特征、结构构造和成因等。

5)分析各岩石填图单位及其与上下地(岩)层及其他填图单位的接触关系。包括角度不整合、平行不整合、整合、平行构造关系和侵入关系等。

(三)岩石类型和岩石组合(要素之4~5)

依据野外地质调查和镜下鉴定资料,简要描述各岩石填图单位中的主要岩石类型和岩石组合。按变质作用类型和成因,首先可将变质岩石分为区域变质岩、接触变质岩、动力变质岩、混合岩和气液变质岩类。然后每类再按等化学系列和等物理系列进一步分类。常见的变质岩石类型有板岩类、千枚岩类、片岩类、片麻岩类、长英质粒岩类、石英岩类、斜长角闪岩类、麻粒岩类、铁镁质暗色岩类、榴辉岩类、大理岩类、角岩类、动力变质岩类、混合岩类和气-液变质岩类。变质岩岩石分类命名方案参考GB/T17412.3—1998岩石分类和命名方案变质岩岩石分类和命名方案,花岗质片麻岩等分类参考《变质岩区1:5万区域地质填图方法指南》(具体见附录6-A)。岩石类型及岩石组合填写要求遵照数据模型中的规定。

岩石组合是变质岩区填图和研究的重要内容,也是原岩恢复和变质岩建造划分的基础,它是指能反映岩石成因的一套岩石的自然共生组合。研究内容主要是组合的主要岩石类型、次要岩石类型、特殊岩石类型(含矿石)和不同岩石类型之间的关系。如黑云母变粒岩夹浅粒岩和透镜状磁铁石英岩。

(四)矿物成分和矿物共生组合(要素之6~7)

简要描述不同岩石类型的矿物成分和含量。正确确定主要岩石类型的矿物共生组合。矿物成分包括主要矿物、次要矿物、副矿物及特征变质矿物,矿物成分和含量是变质岩正确定名的基础。

(五)岩石结构和岩石构造(要素之8~9)

变质岩结构是指岩石中矿物的粒度、形态和晶体之间的相互关系等特征;变质岩构造则为岩石中各种矿物的空间分布和排列方式等特点。应简要描述各岩石填图单位中主要岩石类型的结构和构造。岩石结构描述内容包括粒度、形态和晶体之间的相互关系,按成因分为四类:变余(残留)结构、变晶结构、交代结构和碎裂结构。应注意变余结构的鉴别和描述。变质岩的构造描述内容包括各种矿物的空间分布和排列状态,按成因分为三类:变余构造、变成构造和混合岩构造。详见表6-2和表6-3(贺同兴等,1988)。

(六)岩相学标志及副矿物(要素之10~11)

岩相学方面主要是收集变质岩中可能残留的原岩结构构造(变余结构构造)以及能反映原岩成因类型的其他特征。基性侵入岩经变质后常见的变余结构有变余辉长结构、变余辉绿结构等,而变质基性熔岩中可出现变余气孔构造,变余杏仁构造和变余枕状构造等,基性和中酸性侵入体中还可能有变余斑状结构。正常沉积岩经变质后最常见的变余结构是变余砾状结构,由于强应力变形和韧性剪切作用,砾石常变形、拉长或压扁。同时,应注意收集变质岩石中某些矿物和矿物共生组合特征以及不同岩石间矿物的递变关系(贺同兴等,1988)。

简要描述副矿物的种类、组合、标型特征及含量,收集有关原岩成因及成矿信息。

(七)常量、稀土、微量元素及同位素分析(要素之12~15)

1.常量元素分析

常量元素是构成岩石圈的主要元素,在地壳中含量大于0.1%的元素,其氧化物主要包括SiO₂、TiO₂、Al₂O₃、Fe₂O₃、FeO、MnO、MgO、CaO、Na₂O、K₂O、P₂O₅、CO₂等。常量元素分析通常被用于变质岩原岩判别。应收集和整理各岩石填图单位的常量元素分析数据,利用岩石常量元素的含量,特征岩石化学参数(如尼格里值)、主要氧化物的含量、主要氧化物的阳离子数及比值,配合稀土、微量元素特征,利用各种图解,结合岩石宏观和微观特征,借以确定原岩性质,判断其形成的大地构造环境(王仁民等,1987)。

2.稀土元素分析

稀土元素地球化学在变质岩石学研究中占据很重要的地位。主要利用稀土元素的性质极其相似,在变质作用过程中作为一个整体而活动,它们的分馏作用能灵敏地反映地质、地球化学过程,稀土元素除受岩浆熔融作用外,其他地质作用基本上不破坏它的整体组成。应收集和整理各岩石填图单位的稀土元素分析数据,利用稀土元素的上述特征,推测其形成的物理化学条件和大地构造环境。∑REE、配分型式、LREE/HREE比值、La/Yb、La/Lu、Ce/Yb、Ce/Sm、δEu等值,可以判别原岩性质和形成的大地构造环境。洋中脊拉斑玄武岩稀土元素特征为∑REE总量低和LREE亏损;大陆拉斑玄武岩∑REE总量变化较大(15.2~322ppm),大部分没有Eu异常,绝大多数大陆拉斑玄武岩LREE富集;而岛弧和弧后盆地拉斑玄武岩∑REE总量变化范围为10~262ppm,LREE亏损和LREE富集型在岛弧和弧后盆地都有发现(王仁民等,1987)。

3.微量元素分析

微量元素是指Sr、Rb、Ba、Th、Ta、Nb、Zr、Hf、Cr、Cu、Pb、Zn、Co、Ni、U和As等在地壳中含量小于0.1%的元素。根据微量元素的特征来探索变质岩原岩形成时的大地构造背景,达到变质地(岩)层和变质侵入体划分对比和变质作用演化历史研究的目的。应收集和整理各岩石填图单位的微量元素分析数据,使用微量元素的地球化学对,即两个元素的关系、两个元素比值的关系、两组元素地球化学和比值的关系进行对比,利用各种图解,可以判别原岩性质和大地构造环境,为寻找矿源层提供线索(王仁民等,1987)。

4.同位素分析

同位素较常用的有碳、氢、氧、硫、钕、锶和铅同位素等,根据其在变质地体中的变化规律,示踪变质花岗岩成因和变质岩的源区,确定其物质来源和演化关系,为变质岩地区构造地体的划分及找矿提供依据。应收集和整理各岩石填图单位的同位素分析数据,判别变质岩的源区及环境等。锶同位素组成及它所反映成岩成矿作用有重要意义,沿大洋中脊喷发的洋底拉斑玄武岩的⁸⁷Sr/⁸⁶Sr比值最低,平均为0.70280,洋岛玄武岩的平均值为0.70386,岛弧为0.70437,大陆火山岩的比值最高为0.70577。从大洋到大陆,锶同位素比值平均依次增高。铅同位素²⁰⁶Pb/²⁰⁴Pb、²⁰⁷Pb/²⁰⁴Pb、²⁰⁸Pb/²⁰⁴Pb比值研究,结合构造分析可以判断不同超高压变质带和构造带的性质,示踪变质地(岩)层与变质花岗岩之间的继承与演化关系,判别成矿物质来源(Chopin C.,1995)。

(八)原岩建造与大地构造环境分析(要素之16~17)

原岩建造是在一定大地构造环境下形成的一套彼此有成因联系的岩石共生组合体,它代表地壳运动发展的一定阶段的产物。

变质岩区的原岩建造的包括两个大类,一类是成层产出的沉积、火山-沉积、火山建造,另一类是侵入体和岩墙(脉)等岩浆建造。由于变质岩的原岩形成时代较早,与显生宙以来形成的一些建造有一定的区别,它们经过后期变质变形的改造,不仅在物态(矿物组合、结构构造、化学成分等),而且在形态和位态(原岩建造原始空间关系)方面,都发生不同程度的改造和变化,无法与后期的建造一一对应,因此,原岩建造的划分既要考虑原岩组合特点,又要注意变质变形作用和后期改造程度,既要参照沉积建造和岩浆建造的划分,又要考虑变质岩石的自身特点。

原岩建造分析主要包括:①原岩建造的岩石共生组合。②原岩建造的构造旋回(时代)。③原岩建造形成时的大地构造环境。

对沉积建造、火山-沉积建造等研究主要包括产状形态、岩石组合、结构构造、图解判别四个方面,收集和描述示顶标志和次生构造标志,尽量重建地层层序。

对中深变质的侵入体应收集和描述地质产状、接触关系、岩石类型、包体特点、脉体特征、变质变形、岩石化学、地球化学资料和侵位时代。对中浅变质侵入体除上述要素外,还应注意变余结构构造和特殊的接触关系。在太古宙花岗-绿岩地体和花岗片麻岩区占主导地位的岩石有英云闪长岩、奥长花岗岩和花岗闪长岩成分的花岗岩类,主要表现为一套长英质片麻岩,或称灰色片麻岩。

大地构造环境判别应首先对原岩进行恢复,对变质岩地(岩)层地质产状、岩石化学和地球化学特征、岩相学、副矿物进行综合分析和研究,恢复原岩建造。在原岩恢复的基础上,参考相应的沉积岩、火山岩和侵入岩形成的大地构造环境判别标志,结合前寒武纪时期的地质特点,推断其形成的大地构造环境。变质岩区大地构造环境与现今构造相划分有一定的差异,在工作中应充分考虑其自身特点(陆松年,2003;殷鸿福等,1996,1998;张国伟,2001)。

(九)原岩年龄和变质年龄(要素之18~19)

1)原岩年龄和变质年龄是两个不同含义的概念(ClarkD.J.,2000;陆松年等,2004),工作中应正确鉴别和收集。原岩年龄指变质岩原岩在沉积作用、火山作用或岩浆侵入时的成岩年龄,而变质年龄则为地壳中已存的岩石,由于区域热流和应力发生变化,遭受变质作用改造时的年龄。

2)U-Pb同位素测年方法是确定变质岩原岩年龄和变质年龄最准确可靠的方法之一,对变质岩同位素年代学研究方法主要有三种:颗粒锆石U-Pb测年TIMS法(热电离质谱)、SHRIMP法(高灵敏度离子探针)和ICP-MS-LP(等离子体质谱-激光探针,陈志宏等,2004)。

3)含钾矿物的Ar-rA法年龄通常反映冷却或后期热-构造事件的时代,应与U-Pb同位素测年方法配合使用和研究。其他方法测定的年龄应慎重使用。

(十)混合岩化程度(要素之20)

混合岩化作用是由新生成的长英质或花岗质组分和原来的变质岩相互作用并形成各种混合岩的一种地质作用。它是介于变质作用和典型岩浆作用之间的一种地质作用。其特征是岩石经过交代作用及/或部分熔融。熔融的长英质组分和原岩中难熔组分,在新的条件下互相作用和混合,形成不同成分和形态的岩石,称为混合岩(地球科学大辞典,2007)。根据混合岩化作用的强度和混合岩的构造特征,将混合岩划分的主要类型有:角砾状混合岩、网状混合岩、条带状混合岩、眼球状混合岩、肠状混合岩、阴影混合岩、混合花岗岩。

在中高级变质岩区和剪切带中要注意对混合岩化作用的研究。查明混合岩化范围、淡色脉体与暗色体之间的关系及比例、混合岩化结构构造特征和混合岩化程度,划分不同类型的混合岩化岩石。确定混合岩化变质岩所处的构造环境、构造层次及形成的温压条件。

(十一)蚀变特征和矿化特征(要素之21~22)

蚀变特征是指岩石或矿石形成之后,由于气液流体使其发生各种变化的地质作用。应研究蚀变岩石产状、新增组分、新生矿物、新形成的岩石、颜色变化及形成时代。

1)以蚀变岩石新增组分分类有:钾化、钠化、硅化等。

2)以蚀变作用新生矿物分类有:钾长石化、钠长石化、绢云母化、绿泥石化、电气石化、黄铁矿化等。

3)以蚀变作用新形成的岩石分类有:矽卡岩化、青磐岩化、云英岩化、次生石英岩化、白云岩化等。

4)以蚀变岩的颜色变化分类有:退色化、红化等。

矿化特征研究主要是查明不同变质岩建造的含矿类型和特征,以便在1:25万建造构造图和预测工作区变质建造构造图中突出表示。

(十二)变质温度和变质压力的确定(要素之23~24)

变质温度和变质压力条件,是研究变质程度、变质岩成因、构造热事件和变质矿床的重要手段。研究内容主要是收集、整理变质温度和变质压力数据,综合分析,依靠多种手段配合才能获得准确的数据。

确定变质温压条件的方法有两种:

1)直接利用有关变质反应。根据各类变质岩石中矿物共生组合、变质相及实际变质反应条件,在PT图解上获得一个对变质温压条件的宏观控制。不同斜率的变质反应曲线在PT图解上将围成许多成岩格子,根据研究区稳定的矿物共生组合,选择对应的变质曲线,便可确定出变质岩形成的条件。此方法的关键是对实际发生的变质反应掌握的比较准确(贺同兴等,1988)。

2)利用各种地质温度计和压力计进行计算。矿物成分温度计主要是利用某些元素在矿物中的含量来确定温压条件;元素分配温压计,主要根据一种元素、一种端元分子或一对类质同象组分在平衡共存的两个矿物或一个矿物的不同占位之间的分配系数来确定其温压条件。常用的矿物对有:二辉石对、石榴子石-角闪石对、石榴子石-黑云母对和角闪石-斜长石对等(Carswel,D.A.1997;Graham,C.M.,1984;Krogh,E.J.,2000;Powell,R.,1983,Holland,T.J.B.,1994)。

(十三)变质相划分(要素之25)

变质相是在一定的温度和压力范围内,不同成分的原岩经变质作用后形成的一套矿物共生组合。它们在时间和空间上重复出现和紧密伴生,每一个矿物共生组合与岩石化学成分之间有着固定的对应关系。根据形成时温度和压力条件的不同,可将所有的变质矿物组合划分为若干个变质相。不同的变质相往往以特征矿物组合或相当的特征性岩石来命名。主要区域变质相可划分为:浊沸石相、葡萄石-绿纤石相、蓝闪石-硬柱石相、低绿片岩相、高绿片岩相、低角闪岩相、高角闪岩相、麻粒岩相和榴辉岩相,具体特征见表6-4(董申保,1986)。

变质相划分的依据主要有:①不同化学成分变质岩的矿物共生组合;②特征变质矿物的出现或消失;③特定的变质反应及实验资料;④变质温度和压力条件。

(十四)变质相系划分(要素之26)

变质相系是在一个变质地区内反映温度和压力之间变化特征的一系列变质相。在PT图上可以用一条或一组曲线表示,并相应有一套矿物共生组合的变化系列。依据特征矿物组合和地热梯度的变化范围把变质相系划分为低压型、中压型、高压型三种基本类型,三个基本类型之间还存在不同的过渡类型。具体特征见表6-5(贺同兴等,1988)。

1)低压型(红柱石-矽线石型):变质泥质岩中出现红柱石和堇青石,而铁铝榴石很少,地热梯度大于25℃/km。

2)中压型(蓝晶石-矽线石型):变质泥质岩中出现蓝晶石、十字石和铁铝榴石,地热梯度16~25℃/km。

3)高压型(蓝晶石-硬柱石型):变质硬砂岩和变质基性岩中出现硬玉、硬柱石和蓝闪石,地热梯度7~16℃/km。

(十五)PTt轨迹和变质热中心确定(要素之27~28)

PTt轨迹是区域变质过程中压力(P)和温度(T)随时间(t)而变化的态势和轨迹。根据不同世代的矿物共生组合及形成温度,变质作用过程可大致分为早期阶段、峰期阶段和晚期阶段,它们的温度和压力条件在PT图解上表现为一定的演化轨迹。不同型式的P--Tt轨迹与不同的大地构造环境和地球动力学过程有密切关系。工作过程应收集不同比例尺区域地质调查资料和科研成果,分析和研究不同变质岩区的P--Tt轨迹,进而推断大地构造的动力学过程(NewtonR.C.,1986;梅华林等,1990;Chun-MingWu,2002)。

依据变质相、变质相系和变质温度压力条件计算,编制变质地质图,分析研究变质热中心的位置。

(十六)变质期确定(要素之29)

变质期是指一个大地构造演化旋回中变质作用发生及发展的全过程,其中包括与变质作用有关的混合岩化作用和花岗质岩浆作用。变质作用的时代是以变质作用结束时期进行厘定的,多数情况与该区构造运动一致。研究内容是根据变质期次确定标志,正确划分变质期。

确定一个地区存在不同期次的变质作用的标志有:

1)两大变质岩系之间存在明显的区域性不整合,且变质作用类型存在明显差异,上覆岩系的底砾岩中有下伏变质岩系的变质砾石;

2)两套相邻变质岩系之间虽未见明显不整合,但变质作用类型(主要类型)截然不同,而且界线又比较清楚;

3)有准确、可靠的同位素年龄数据能说明两套变质岩系属不同变质期,并与地质资料相吻合。

注意多期变质作用与同一变质期内不同变形幕的区别。多期变质作用的确定应有较充分的依据,后期变质作用应对前期变质岩系有明显的改造,发生了区域性矿物组合和组构的改造,在构造特征和片理方向明显不同,构造样式有叠加现象,同位素年代学资料有确切证据。

(十七)变质作用类型划分(要素之30)

变质作用是与地壳形成和发展密切相关的地质作用,是在地壳形成和演化过程中,由于地球内力的变化,特别是上地幔对于地壳的影响,区域热流和应力发生变化,使已存的地壳岩石,在基本保持固态的条件上,从原岩化学成分、矿物组成和结构构造等方面,进行了调整,在特殊条件下,还可以产生重熔,形成部分流体相的各种作用的总和。

变质作用类型划分主要依据:

1)变质相和相系的类型及其分布特点,主要包括变质温度、压力、应力等变质特点。

2)变质原岩建造形成时的大地构造环境,包括原岩建造特征和形成时的大地构造环境,它们代表着变质作用发生的起始状态。

3)与变质作用与有关的构造变形、混合岩化及花岗岩浆作用。埋深变质作用以低温变质为主,构造变形表现不明显,而绿片岩相变质则片理化作用很强烈。混合岩化及花岗岩浆作用与变质作用关系密切,标志着热流变化,也代表变质作用的晚期特点。

根据上述划分标志,正确确定编图区的变质作用类型。变质作用类型主要有埋深变质作用、区域低温动力变质作用、区域动力热流变质作用、区域中高温变质作用、接触变质作用、动力变质作用和洋底变质作用。区域变质类型特征见表6-6。

在上述研究的基础上,分析和研究成矿作用和区域变质作用在时间、空间、物质成分方面的关系。

分析和研究克拉通在显生宙活化再造过程中的构造-岩浆活动的具体表现(iL,ZX.,1995),分析活化再造作用对原始矿源层的改造特点及其与成矿作用的关系(程裕淇等,1994)。

(十八)变质岩建造分析(要素之31)

变质岩建造是指沉积岩、火山岩、侵入岩等原有岩石在同一期变质作用形成的,具有相对一致地质体结构类型的一种岩石或几种岩石组合。原则上,同一变质岩建造的岩石(组合)及变质程度应基本一致;在区域上有一定规模和分布范围,可以在图面上合理表达;地质体结构类型和产状显示出一系列的共生特征,属于同一原岩建造;与其他变质岩建造之间应具有较清晰的边界,具有可分性。在1:25万实际材料图、建造构造图和预测工作区建造构造图上表达的变质岩建造是对组或段的进一步细分,是Ⅲ级变质建造。

Ⅰ级变质岩建造是根据变质作用类型进行划分,共有5种类型,即区域变质岩建造、接触热变质岩建造、构造岩建造、混合岩和其他变质岩建造。Ⅱ级变质岩建造是按岩石大类进一步划分为,如板岩类、千枚岩类、片岩类、副片麻岩类、麻粒岩类、角岩类、糜棱岩类。Ⅲ级变质岩建造是建造构造图上表达的基本编图单元,是本次成矿地质背景研究和成矿预测需要确立的最重要的基本地质单元,是与矿床预测类型密切相关的赋存矿床的载体,也是研究大地构造相和大地构造分区物质组成基础。具体划分和研究方法见本章第二节。

(十九)变质地质单元(要素之32)

变质地区中不同变质作用类型在时间上和空间上的分布可形成不同级别的变质地质单元。它们反映了这一地区内变质作用的演化。通过对变质地质单元的分析研究,可区分出地壳演化进程中变质旋回的特点,并可进一步查明地壳演化与变质变形作用及成矿作用的关系。变质地质单元可划分为三级:

一级变质地质单元为变质域,指由不同变质期和不同变质作用类型的变质岩系按照一定的规律所组成的地区。它与Ⅰ级大地构造单元基本对应。命名原则:由“Ⅰ级大地构造单元地名+变质域”组成,如华北变质域。

二级变质地质单元为变质区,指同一变质域内由类似变质作用过程和不同变质作用类型变质岩系组成的地区。它与Ⅱ级大地构造单元基本对应。命名原则:由“Ⅱ级大地构造单元地名+主要变质时代+变质区”组成,如晋冀太古宙-古元古代变质区。

三级变质地质单元为变质地带,指在同一变质区内,属同一变质期并由同一变质作用类型的变质岩系组成的地区。它与Ⅲ级大地构造单元基本对应。命名原则:由“Ⅲ级大地构造单元地名+主要变质时代+变质地带”组成,如冀东太古代变质地带。

各省应依据全国构造分区初步划分方案(潘桂棠等,2002,2004,2009),确定研究区所处的变质地质单元。

(二十)变质基性岩墙(群)(要素之33)

收集和描述变质基性岩墙(群)资料,主要包括产状、形态、规模、岩性、矿物组成、结构构造及其与围岩的接触关系,收集其常量、稀土及微量元素资料,判别其形成时代和构造环境,分析变质基性岩墙(群)产出的地质意义(WingateMichaelT.D.,2000)。

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吉林市19556875961： 变质作用的主要类型有那五种 - ？
局贴佩乐： 1.区域变质岩类,由区域变质作用所形成.2.热接触变质岩类,由热接触变质作用所形成,如斑点板岩等.3.接触交代变质岩类,由接触交代变质作用所形成,如各种.4.动力变质岩类,由动力变质作用所形成,如压碎角砾岩、碎裂岩、碎斑岩、等.5.气液变质岩类,由气液变质作用形成,如云英岩、次生石英岩、蛇纹岩等.6.冲击变质岩类.由冲击变质作用所形成.

吉林市19556875961： 变质矿床的形成、作用和类别(三千字左右) - ？
局贴佩乐： 变质矿床-基本概念 变质矿床是指在变质地区,因受区域变质作用影响使成矿物质富集而形成的矿床,以及原有矿床经受强烈的区域变质,成为具有另一种工艺性质的矿床.由内生作用或外生作用形成的岩石或矿石在遭受变质作用时,由于地质...

吉林市19556875961： 变质岩的分类有哪些? - ？
局贴佩乐： 变质岩的分类一般以变质作用的类型进行分类,主要有:①区域变质岩类,由区域变质作用所形成,如斜长角闪岩等;②热接触变质岩类,由热接触变质作用所形成,如大理岩等;③接触交代变质岩类,由接触交代变质作用所形成;④动力变质岩类,由动力变质作用所形成,如压碎角砾岩、碎裂岩、碎斑岩等;⑤气液变质岩类,由气液变质作用形成,如云英岩、次生石英岩、蛇纹岩等;⑥冲击变质岩类,由冲击变质作用所形成;⑦超变质岩类,由超变质作用形成,如混合岩、混合花岗岩.在每一大类变质岩中可按等化学系列和等物理系列的原则,再作进一步划分.可以从原岩的物质成分与类型出发,再依次按变质作用过程中发生的变化与生成的岩石进行分类,如区域变质岩中的低级变质岩、中级变质岩等.

吉林市19556875961： 地理高手进:自然地理变质岩的变质作用类型中的'交代变质作用'是什么意思? - ？
局贴佩乐： 岩石变质作用的一种,主要表现在接触交代作用过程中.变质过程中,围岩与侵入体发生物质交换,代入某些新的化学组分,代出一些原有的化学组分,从而使岩石的化学组成和矿物组成发生变化,形成新岩石.在这一过程中岩石成...

吉林市19556875961： 试述常见变质岩石的工程地质性质？
局贴佩乐：变质岩 ,原有岩石经变质作用而形成的岩石.岩石在基本上处于固体状态一下,受温度、压力及化学活动性流体的作用,发生矿物成分、化学成分、岩石结构和构造变化的地质作用,称为变质作用. 根据变质作用类型的不同,可将变质岩分为...

吉林市19556875961： 什么是变质作用? - ？
局贴佩乐： 变质作用:地壳中已生成的岩石在地壳运动、岩浆活动的影响下,发生了矿物成分、结构和构造上的变化,引起这种变化发生的作用叫做变质作用. 经过变质作用生成的岩石叫做变质岩.引起岩石发生变质的因素主要是温度、压力变化,以及性质活泼的气体和溶液等.

吉林市19556875961： 试述板块构造与沉积作用及沉积岩、变质作用及变质岩、岩浆作用以及岩浆岩之间的关系.？
局贴佩乐： 岩浆、岩浆岩、沉积岩和变质岩彼此都有定转化关系当时间和地质条件发生改变adfj任何类岩石都变另外类岩石当原始物质经过热作用或压力减低产生部分熔融而形成岩浆aos岩浆沿著地壳裂隙上升至地壳浅处或经由火山喷发至地表冷却结晶形成...

吉林市19556875961： 变质岩的用途 - ？
局贴佩乐： 变质岩用途很多,比如,大理岩可以用来做建筑材料,如地板砖、雕塑等;有些变质岩可以指示矿产,也就是说有成矿的指示作用等.

吉林市19556875961： 地理:变质岩如何变为沉积岩? - ？
局贴佩乐： 变质岩经构造运动出露于地表以后,经风化、剥蚀,后被搬运到沉积区作为沉积物沉积下来,再经过长期的成岩作用,就会变成沉积岩

吉林市19556875961： 谁知道变质岩的结构和构造? - ？
局贴佩乐： 变质岩: 变质岩是岩浆岩和沉积岩经过后期的高温或者高压过后,原来的岩石经过了成分和构造上的改造而形成.所以成分上来讲除了与前两种岩有相同的造岩矿物外还有一些比较特别的属于变质岩的专有矿物或者矿物组合.例如红柱石,出现红柱石的岩石就必定是低级变质作用形成的岩石;石榴石与紫苏辉石组成的代表高温高压环境的麻粒岩. 但手表本鉴别变质岩更主要的依据是其结构构造.应力作用下形成的变质岩很多都具有片状结构,也因此变质岩能以结构构造来命名为片岩、片麻岩等.