（一）基性—超基性岩类

超基性岩类的成因~

关于超基性岩的成因，观点较多。近年比较流行的观点认为，超基性岩是由于上地幔物质熔出玄武质岩浆后，残留的难熔组分因构造挤压作用而底辟上升到地壳某一部位，从而形成这一类型的超基性岩体。这种侵入方式也被称为“冷侵入”。因为这种侵入不是岩浆侵入，所以岩体边部围岩中无接触变质现象。现在还有人认为，分布在褶皱断裂带中的这种超基性岩，是由俯冲到毕鸟夫带下面塑变的超基性大洋壳物质挤入构造带中形成的。关于某些层状基性超基性－基性岩类的成因，争论不大，公认是由原生玄武岩浆经分离结晶作用的结果，常见于稳定的构造环境中，重力因素起了重要作用。早期结晶出富镁铁的矿物沉降在岩浆的底部堆积成富铁镁矿物的超基性岩，上部为基性以至中性的岩石。通常具有较好的韵律层，垂直分带明显，底部多为各种橄榄岩和辉石岩，中部多为辉长岩，上部为浅色辉长岩和富铁闪长岩。关于金伯利岩的成因，也有较多的争论。一种意见认为，金伯利岩是由某种地幔岩成分部分熔融形成金伯利岩浆后形成的；另一种意见则认为，是由复合岩浆经结晶分异作用生成的。呈包体产出的超基性岩主要是作为碱性玄武岩和部分金伯利岩中的包体产出，岩石主要是二辉橄榄岩。目前多数人认为，这种超基性岩是上地幔碎块在玄武质岩浆喷发时带到地表形成的。

北侧陆块（东天山古陆系统）内的基性超基性岩已在前述和讨论过。而在南侧塔里木古陆系统中的基性超基性岩类，主要岩体包括辉铜山、花牛山、蛇跃区、玉石山、、东大泉，帐房山岩体（群）等。有关形成时代，前二者依据其内的辉长岩与基性火山岩熔岩类的过渡接触关系，属早古生代火山作用的同期侵入产物；后四者为早二叠世，并与红柳园－大奇山晚古生代大陆裂谷构造事件相关的幔源岩浆作用侵入体一致。侵入地层为早二叠世哲斯组。岩体的岩石类型为蛇纹岩、纯橄岩、辉橄岩、橄榄岩，二辉橄榄岩、单辉橄榄岩；基性岩类有二辉岩、辉长岩、堆晶辉长岩和浅色辉长岩等。
与北侧东天山古陆系统中的基性超基性岩比较，在岩石化学成分上，南侧塔里木古陆系统中的基性超基性岩成分主要是镁质系列的（图2-6-13），而东天山古陆系统岩体的岩石成分却是铁质系列的。按基性岩的稀土元素分配图式.不仅南北两陆块的稀土元素丰度和图式各不相同，而且在源区的关系上也完全不一样。北侧东天山古陆系统的基性岩类似乎有一种相似源岩的一致性稀土元素分配图式，而塔里木古陆系统中不同时代的基性岩的稀土元素分配图式各异，相互间不存在相似源区的成因关系（图2-6-14，图2-6-15）。这同样反映出两陆块大陆壳之下的上地幔成分有所不同，或者说它们分别源于不同地幔成分区的部分熔融。
综上，由表壳岩系沉积、基底变质岩系、中酸性－基性超基性岩的岩浆源区物性结构等多种资料揭示，分界断裂南北两陆块的大陆地壳岩石圈物性结构完全是两样的，具体说（图2-6-16），除上地幔化学成分存在的差异外，就下地壳的物性层来说：北侧东天山古陆系统是辉长质的，南侧塔里木古陆系统可能是榴辉岩或基性麻粒岩相的。下－中地壳物性结构：北侧在辉长质下地壳之上应存在一层中－低钾钙碱性的安山质或闪长质、石英闪长质过渡区；其上或上部主体由晚太古－早元古代敦煌群的一套TTG组合和富铝孔兹岩系构成。而塔里木古陆系统的中－下地壳，除同样存在一层低－中钾钙碱性的安山质或闪长质物性层外，还有一层中－高钙碱性的安山质或石英二长闪长质物性层.上部敦煌群为一套区域热动力变质的角闪岩－麻粒岩相的火山岩－碎屑岩和碳酸盐岩深变质岩系。它们是构成高钾钙碱性Ⅰ－A型花岗岩的物性层部分。上地壳表壳岩系部分，北侧东天山古陆系统中元古界长城系为一种被动陆缘相对稳定型环境的碎屑岩沉积；蓟县系为一套镁质碳酸盐岩台地相沉积，青白口缺失；早古生代（寒武－志留纪）为浅海或大陆裂谷相火山沉积建造；其上又缺失泥盆－石炭纪沉积：二叠系为海陆交互相的坳拉地槽环境。南侧塔里木古陆系统的表壳岩系，最早的中元古界长城系铅炉子群表现为克拉通化完成后的初始大陆裂解环境的火山沉积建造；青白口－奥陶统则以一套陆棚－大陆架相镁质碳酸盐岩、冰碛岩和含锰磷、矾、铀矿的黑色岩系沉积为典型标志，且地域仅限大陆系统北缘靠分界断裂南侧的狭长地带，其间似乎缺少蓟县系的含铁建造，到晚古生代（泥盆－二叠纪）大体也变为一套海陆交互相的碎屑岩、火山岩、火山碎屑岩的磨拉石建造。似乎此时才表明南北两陆已拼贴为同一古陆系统。

图2-6-13 东天山古陆断系统与塔里木古陆中系统基性－超基性岩m/f-B/S比值对比图


图2-6-14 东天山古陆系统与塔里木古陆系统中部基性岩类REE分配模式对比


图2-6-15 东天山古陆系统中酸性侵入岩、火山岩Na-Ca-K成分分解图


图2-6-16 北山古陆系统划分及陆壳物性分层结构示意图

据此，笔者提出：庙庙井－碱泉子大断裂应是一条陆块间的重要分界线，具有分割板块拼合带的性质。另一方面，据邱瑞照等（2008）资料，位于分界断裂北侧陆块的陆壳结构与东天山地区相似并与准噶尔和塔里木两盆地的基底完全不同（图2-6-17），并提出“东天山－北山地区的地壳厚度大（50～55km），内有低速层（在18～35km 不同深度范围），符合造山结构模型，并属具有山根的造山带，而准噶尔和塔里木的陆壳结构为正梯度，内无低速层，有大陆根属大陆克拉通型岩石圈结构”。这样也就说明，庙庙井－碱泉子断裂以北的古陆系统本身就是东天山古陆系统的东延部分，可称东天山－北山古陆系统，以南为塔里木古陆系统（陆块）范围。

图2-6-17 西北地区不同块体陆壳速度结构（据邱瑞照等，2008)

大别造山带内的基性—超基性岩分布较广，在湖北（湖北地矿局，1990）基性—超基性岩体300多个，主要以团块状、透镜状、岩墙状产出，成群成带分布，可划分5个条带。自NW向SE为：洗马河－木子店超基性岩带、芦家河超基性岩带、宜林庵超基性岩带、上巴河－株林河－青石超基性岩带和土门河－芭茅街超基性岩带。岩带自西而东，由NE向转为NW向再转成NE向，围绕大别穹状背形核部四周作有规律排列。岩石类型较全，从橄榄岩到辉石岩类、角闪岩类，并出现由纯橄岩向辉长岩结晶分异现象。主要围岩为角闪斜长片麻岩，片麻理产状一致，呈无根岩体产出。在大悟—红安一带，亦有大量超基性侵入岩类分布（约265个），且与榴辉岩密切伴生。

在河南基性—超基性岩类（李采一，1983）主要分布在新县苏家河、信阳、桐柏一带，有大小岩体约20多个。其中苏家河岩体约12km²，主要呈透镜状、串珠状、脉状等侵位于苏家河群及古生代地层中，明显受区域构造控制，呈NWW向带状断续分布。主要有角闪石岩、辉石岩、斜辉橄榄岩及蛇纹石岩等。

在安徽，通过近期1:5万填图和系统调查，查明基性—超基性岩主要分布在磨子潭－晓天断裂带之南，约130余个，成群成带分布，呈NW—SE向，向东偏转成近EW向，与大别造山带主构造线近一致（图4-1），可分四个条带。①斑竹园－白帽岩带，全长约100km，北部密集、南部稀少，多数为辉石岩类。②燕子河－来榜岩带，延长约105km，宽约20km，带内有60多个岩体，分属辉闪岩类，以角闪岩类为主。③饶钹寨－小河口岩带，全长47km，大小岩体约30个以上，橄榄岩发育，向南以基性岩为主。④洪庙岩带，分布不规则，多数为橄榄岩及辉闪岩为主。根据变形变质情况及有关年龄资料，除前晋宁期尚未确切划分外，主要可分为新元古代、古生代、中生代，现分述如下。

图4-1　大别山东段（安徽）超基性岩、榴辉岩带分布略图

Ⅰ—斑竹园白帽岩带；Ⅱ—燕子河来榜岩带；Ⅲ—饶钹寨－小河口岩带；Ⅳ—洪庙岩带；1—榴辉岩带；2—超基性岩；3—早白垩世火山岩；4—超基性岩带及编号；5—断裂

1.新元古代基性—超基性岩

此类岩体分布较广，在安徽以饶钹寨、英山沟、胡家河、黄尾河等为代表，主要岩石类型为橄榄岩、橄辉岩、辉橄岩、蛇纹石岩、石榴子石麻粒岩、石榴二辉岩、榴辉岩、角闪石岩、斜长角闪岩等。规模大小不等，小者仅1m²，大者达几平方千米，呈透镜状、椭圆状、脉状、长条状、似层状产出，在剖面上常呈无根透镜体，与变质表壳岩紧密共生。常为变形变质侵入体包裹，共同遭受强韧性剪切变形，岩石面理化、糜棱岩化发育，与围岩主要呈构造平行化接触，局部可见与变形变质侵入体先侵入、后平行化现象。接触带处有蛭石边。在湖北以株林河、姚树窝岩体较大，约4km²。现以饶钹寨岩体为例说明如下。

饶钹寨变超基性杂岩体。该岩体分布于大别杂岩隆起构造带北部，位于安徽霍山县佛子岭水库西北。安徽地矿局313队开展铬铁矿工作时对其进行了解剖。亓润章（1979）、杨锡庸（1983）认为是复式超基性岩体后经构造移位的超镁铁质冷侵入体。近年来，由于大别山碰撞造山带的提出，徐贵忠等（1987）、徐树桐等（1994）认为是肢解的蛇绿岩套，代表大洋地壳残片，成为关注的焦点之一。岩体由地表及地下隐伏的两个岩体组成。地表岩体长2760m，宽200～800m，出露面积约1.45km²，被剥蚀已近底部。呈NW—SE向、南宽北窄、中厚边薄（平均厚约100m）、底板平缓似船形展布（图4-2）。地下隐伏岩体与地表岩体展布及形态基本一致，相距约300m。围岩主要是英云闪长质片麻岩，两者展布方向一致，呈构造平行化接触，发育糜棱岩。接触带处见有蛭石团块及闪石化边。围岩普遍遭受混合岩化，发育闪石、伟晶岩脉，见有钾质交代，其中有表壳岩及超基性岩包体。岩石类型以二辉橄榄岩为主及纯橄榄岩、似斑状二辉橄榄岩等。据其岩石类型与矿物组合应属超镁铁质岩类，不同岩石类型之间主要呈突变关系。近期徐树桐等（1999）在其中发现有榴辉岩，直径为1m左右的透镜体，多数已退变成石榴子石辉石岩及石榴子石二辉麻粒岩。矿物成分以镁橄榄石为主，其次为顽火辉石、单斜辉石及副矿物尖晶石，退变矿物有角闪石、斜长石等。铬铁矿主要呈细脉浸染状分布主岩体肥大边部及纯橄榄岩中。在榴辉岩中有石榴子石、绿辉石，含量约50%（刘贻灿等，1999），及透辉石、斜方辉石、金红石、尖晶石、角闪石、斜长石、磁铁矿、石英等。岩石中由斜方辉石、角闪石类矿物组成的面状、线状构造甚为发育，主要是强韧性变形结果，但在富含铬尖晶石纯橄榄岩和顽辉岩中呈蠕虫状、纺锤状、蝌蚪状、线状排列，可能代表原始的流线构造，并显示与岩体总体展布一致的NW—SE向流向，且与围岩中线理（变形）有明显交切（杨锡庸，1983）。岩体被英云闪长质片麻岩（年龄700～800Ma）侵入包裹，其中斜方辉石岩K-Ar年龄860Ma（张树业，1989），亓润章等（1979）获得方辉石斑晶同位素年龄值1289Ma，李曙光等（1989）获得两组Sm-Nd等时线年龄为243～224Ma，近期谢智等（2002）在其北部舒城王家河辉长岩和胡家河闪长岩内获得锆石谐和年龄约780Ma，与胡家河片麻状辉长岩锆石U－Pb年龄823Ma（313队）近于一致。据有关资料推定时代属新元古代（750～850Ma）。

图4-2　饶钹寨橄榄岩地质略图（左为平面图，右为剖面图）

（据313队资料，1979）

1—纯橄岩；2—斜辉辉橄岩；3—斜辉橄榄岩；4—条带状片麻岩

综上述：①岩体内不同组分的岩石有一定分布规律，如岩体中心部位偏基性，边缘基性度降低，偏酸性。北部以橄榄岩为主，岩体上部含Mg较高。以纯橄榄岩和辉橄岩为主，而深部则以橄榄岩为主。纯橄岩及榴辉岩均呈透镜状分布其中，其界线局部可见渐变过渡，反映了该岩体具有早期岩浆分异的特点，是一复式超基性杂岩体。②岩体与围岩遭受强韧性平行化改造，发育面状和线状构造及大量糜棱岩，岩体多呈无根扁平透镜状、似层状产出。局部仍见有呈弧形嵌入，先侵入后平行化接触现象。③至今仍未发现与蛇绿岩套有关的岩石组合及大洋沉积岩类以及有关的特征性构造。因此，以饶钹寨为代表的此类岩体，形成于两个阶段：即早期成岩侵入阶段（具地幔岩成因），晚期构造移位阶段的大陆岩石圈地幔残片，而不属于有规律层序的大洋地壳－蛇绿岩套残片。王清晨等（1998）也认为：大别山众多超镁铁质—镁铁质岩体地球化学特征，都不具备蛇绿岩套的组成成员特征。

此外，在湖北大悟、红安一带共有超基性岩体265个，一般规模较小，最大仅0.23km²，多呈脉状、透镜状、似层状顺层侵入于原红安群中，并与榴辉岩、基性火山岩密切共生（图4-3），单个岩体走向与区域构造线一致，总体呈NW—SF向延伸，共同经受强烈变形改造，常变质成叶蛇纹石片岩、滑石片岩、直闪石片岩等。与围岩呈构造平行化接触，无明显蚀变现象。该岩带向东延伸至蕲春境内，其中清水河岩体分布于蕲春县东，呈NW向延伸，长约12km。宽约1～2.5km，总面积约30km²，北侧侵入于原红安群七角山组变质岩层中，主要由辉石岩、辉长岩组成，其中有不规则状、团块状、条带状蛇纹岩，并有一定的结晶分异现象。安徽宿松二郎河一带，由6个岩体组成，呈NWW向延伸，长达10km，主要由蛇纹岩组成。主要围岩为原宿松群中石墨云母片岩、白云石英片岩，均强烈面理化。据钻探资料，岩块呈无根的楔状体。据湖北、安徽两省地质志，前者侵入于中元古代红安群，后者侵入于占元古代宿松群，将其划为扬子期（古、中元古代）。通过近期地质填图，湖北区调所已将原红安群解体，划为新元古代。又在清水河岩体取得Sm-Nd年龄487Ma（鄂东北队，1995），认为属早古生代加里东期。另据江来利等（2001）对二郎河超基性岩带的研究，在其中发现与蛇纹石岩共生的有石榴子石斜长角闪岩、变基性岩墙，以及条带状硅质岩（石英岩）等，可能相当于被肢解的加里东期蛇绿岩底部的橄榄岩。据作者等对原宿松群的详细解剖，在新建甘田坳岩组中有大量基性—超基性岩分布，局部有气孔、杏仁构造和韵律结构，并伴有石榴子石角闪岩（榴闪岩）。因此分布于红安－宿松地区的基性—超基性岩类，可能为新元古代耀岭河期。据上述基性—超基性岩体的上下共生围岩组合与结构构造特征，尚不足以划为蛇绿岩套，仅代表不同时期裂谷扩张盆地，地幔上涌充填或喷发形成的岩石类型。

2.古生代基性—超基性岩

区内分布较少，比较确切的以河南桐柏地区老龙泉超基性岩为代表。据漆丹志等（1982）研究，分南、北两个条带，呈NWW向延伸，侵位于早古生代大河组中。北带长25km，宽2～3km，有18个岩体，最大岩体长6800m，宽20～450m。南带长22km，宽1～2km，有57个岩体，最大岩体长500～800m，宽30～80m。老龙泉岩体岩石类型有：斜辉橄榄岩、单辉橄榄岩、二辉辉石岩、单辉辉石岩、角闪石岩、闪长岩等。呈岩盘状产出，有少量铬铁矿体。根据岩体侵入地层时代，及其附近铁碾盘岩体侵入二郎坪群，角闪石K-Ar同位素年龄541Ma，时代可能属加里东期。此外还有老坟扒、卧虎、张家冲、王店等超基性岩体，师港北、河塘－黄家湾，观音堂等基性岩体，可能属加里东晚期。

图4-3　鄂北华河－丰店段地质略图

（引自周高，1996）

1—大理岩；2—石墨片岩；3—变基性岩；4—榴辉岩；5—蛇纹石化基性岩超基性岩

3.中生代基性—超基性岩类

以霍山县祝家铺、岳西县小河口、沙村、潜山县轿子岩等岩体为代表。主要岩石有辉石岩、辉闪岩、辉长岩、角闪石岩、闪长岩等，辉石岩及辉闪岩分布于岩体中心，边部出现辉长岩、闪长岩，一般规模较大，约几平方千米。徐树桐等（1994）将其划属印支期构造混杂岩带。上述岩体主要围岩有变质表壳岩，各类变形变质花岗岩，接触关系清楚，在小河口见有与围岩明显的侵入关系（图4-4），在小河口岩体中见有大量的大小不等、形态各异的变质围岩（麻粒岩、黑云绿帘石岩、浅粒岩等）包体（图4-5）。在沙村被中生代花岗岩及潜火山岩侵入，自身又侵入早白垩世火山岩中（图4-6），岩石基本没有变质变形，保留原生组构特征，具层状堆晶结构，表现为矿物成分和矿物结构（辉石、角闪石晶体）由粗到细，由多到少，由定向到杂乱分布的堆晶特征（图4-7）。聂永红等（1998）对霍山任家湾辉石岩、高坝岩辉石岩获全岩Sm-Nd年龄205～228Ma，在祝家铺辉石岩中获全岩Sm-Nd年龄230～231Ma，认为是印支期同碰撞超基性岩。葛宁洁等（1999）在沙村岩体获锆石U-Pb年龄128Ma,Jabn et al.（1999）获全岩Rb-Sr年龄为123Ma。Hacker et al.（1998）、Jabn et al.（1999）分别在祝家铺辉石岩中获129.7Ma、118Ma、116.13Ma。陈道公等（1997）在椒子岩辉长岩体中获全岩Sm-Nd年龄238 Ma，而Jabn et al.（1999）获全岩Rb-Sr年龄为111Ma。综上年龄资料及岩体与围岩侵入关系，确定其时代为燕山期侵入岩。王江海等（2002）在湖北超镁铁质岩中也获得燕山期（122.9Ma）数据。现以沙村岩体为例简述其主要特征。

图4-4　小河口岩体与围岩呈侵入关系

①辉长岩；②黑云石英片岩

图4-5　岳西县小河口基性岩中包体（辉长岩中黑云石英片岩包体）

沙村基性岩体分布于岳西县中关、沙村一带，呈NW—SE向展布，面积约3.8km²，北与新发现桃园寨中生代火山岩相接。周围被似斑状花岗闪长岩所围绕，主要岩石类型有含长橄榄二辉岩、辉闪岩、角闪辉石岩、角闪石岩、闪长岩等。自中心向边部，由辉闪岩向闪长岩，由粗粒向细粒变化。辉闪岩呈暗灰色，块状结构，似斑状结构，局部可见约10%橄榄石，辉石呈大小不等的斑晶。角闪石岩呈粗、中、细三种不同粒度的条带分布，在岩体边部出现闪长岩及脉状体。中关柏枝树一带出现明显的堆晶结构。在其北部见与火山岩有明显的侵入关系（图4-6），表明岩体时代应晚于136～129Ma（刘敦一等，2002）。据1:5万区调资料，其矿物组成及岩石化学、微量元素、稀土元素特征表明，从辉闪岩—角闪辉石岩—角闪石岩同源于上地幔的拉斑玄武岩系列，是同源岩浆分异产物，时代属早白垩世。

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韦米雪凝： 超基性岩主要造岩矿物是橄榄石、斜方辉石、单斜辉石和角闪石.次要矿物为石榴子石、云母和斜长石等.副矿物有铬铁矿、 尖晶石、 钛铁矿、金属硫化物、铂族矿物和磷灰石等.蚀变矿物为各种蛇纹石、绿泥石、次生角闪石、滑石、水镁石、伊丁石、皂石、 碳酸盐矿物、玉髓和次生石英等.