韧性剪切带动力变质作用

添加人：admin 发布时间：2014/12/1 15:28:26 来源：中国粉碎机网

　　发现该区很多断裂带经过了前期的多次脆性活动和热液充填交代，形成硅化角砾带之后，又经历了强度不一的韧性剪切变形，使硅化岩变为石英初糜岩、石英糜棱岩或石英超糜岩，成为韧性剪切带。前人有所指的硅化带片理化现象，实际上是韧性剪切带形成的面理，即XY面。有些断裂硅化带由于强烈的韧性剪切作用，形成了石英超糜岩，具有纹理或纹层状构造，在野外观察很像层理，以住被误认为沉积的硅质岩，是震旦系顶部的标志层，并以它作为划分震旦系与寒武系的依据。当硅化带尖灭后，沿走向韧性剪切带进入震旦系、寒武系或花岗岩体中，由于它们的岩性不同，韧性剪切变形的特点完全不同。其中花岗岩变为片麻状构造的长英质糜棱岩，震旦系、寒武系因以页岩和中细粒砂岩为主，这些地层中的碎屑物，其颗粒大小一般相当于糜棱岩基质的粒径，有的相当于初糜岩基质粒径，因为它们的颗粒已经很细，在相当于绿片岩相温压条件下的韧性剪切变形、变质过程中，不可能产生糜棱岩化，只能是重结晶作用。泥质重结晶变为云母类矿物，长英质碎屑重结晶并被压扁拉长，因此变成了板岩、千枚岩、云母类石英片岩和其它变质更深的片岩。一些构造工作者为了把这些韧性剪切带动力变质作用形成的这些片岩与区域变质作用产生的片岩加以区别，将其划分“构造片岩”把这种片岩的形成称为“构造片岩化”，我们支持这种划分。应当指出的是，由于断裂带是一个构造上的虚弱带，是应力反复集中和释放的地段，所以该区韧性剪切带主1.古近系；2.上白垩统；3.上古生界；4.寒武系；5.震旦系；6.燕山期花岗岩；7.海西期花岗岩；8.加里东期花岗岩；9.断裂要产于硅化带内，沿走向从硅化带向外延伸不远便逐渐尖灭。韧性变形也波及硅化带顶板和底板的部分围岩。
　　1各断裂带前期的脆性变形、热液活动及后期的韧性剪切作用1.1大余―樟斗断裂带该带南起大余县城城北，向北东经石门口、大岭排至樟斗，因为它控制新生代古近纪的池江断陷盆地，前人称为池江断裂，它又属于赣中南南城―大余大断裂带的西南段，是该断裂带的一部分。
　　该断裂产于寒武系中，从石门口向北东至樟斗以北，表现为一强烈的断层破碎硅化带，长30km，是多期脆性断裂和频繁热液活动的结果。如硅化带宽30～50m，至少经历了5次脆性断裂作用和相应的热液活动：（1）张性或张剪性断裂，形成断层角砾带，大规模热液沿破碎带充填变化，形成了硅化带的主体，可见残留角砾，呈不规则状，大小一般0.5～2cm.（2）张性断裂，产生北东东向裂隙，为1～4cm石英脉充填。（3）张剪性断裂，形成北北东向裂隙，有1～3cm石英贯入。（4）张裂作用，在裂隙中形成有1～2mm的石英细脉。（5）再次张裂，0.5～2mm的网状石英脉沿裂隙侵入。以上5次脆性断裂作用，都为张性和张剪活动，因所产生的裂隙方向有别，其宽度大小也有所不同，所以形成了不同方向和大小不一的石英脉；并且随着时间的推移，脆性活动的强度逐渐减低，热液活动也随之减弱。硅化带形成以后，产生了强烈的韧性剪切作用，露头上剪切带XY面的产状（前人所称的挤压带片理面）走向北60°东，倾向北西，倾角55°。硅化带标本薄片镜下观察，为网状不规则状石英充填交代层角砾带，残留角砾细小，直径1～4mm.韧性剪切作用使硅化带变为石英糜棱岩，其石英基质含量为60～80，呈不规则粒状、拉长粒状，少量透镜状、长条状、边界港湾状、锯齿状。粒径可分为0.003～0.02mm和0.021～0.05mm两级，以前者为主，此外还有少量绢云母；石英碎斑呈不规则粒状、拉长粒状，拉长条带状，形成不等粒多晶石英条带和单晶石英汪雄武等：地区断层破碎硅化带的韧性剪切作用条带，后者长宽比一般为2∶1～4∶1，最大为11∶1，波状消光。石英糜棱岩的细粒化程度与石英脉的宽度和石英块体大小有关，石英脉越窄、块体越小。糜棱岩粒度也越小，由于硅化带由大小不同、方向各异的石英脉和残留角砾组成，糜棱质石英的定向性不明显或无定向性。残留砂页岩角砾经韧性剪切作用一般变为绢云石英构造片岩和绢云构造板枚岩。
　　沿硅化带倾向观察，可见整个硅化带韧性剪切变形强度很不一致，有的地段韧性变形很强，面理较发育，肉眼可见经旋转变形的透镜状、眼球状石英和条带状石英，其直径（或宽度）为0.5～1.5cm.在XZ面上，透镜状石英旋尾指向，表明为顺针向剪切。在这种地段之间，硅化带面理不发育，是剪切变形较弱的地段，这两种韧性变形程度不同的地段交互出现，互为“夹层”。在韧性剪切变形较弱地段所取标本，经薄片镜下观察，硅化岩已变为绢云石英糜棱岩，基质占70～90，由绢云母和石英组成，以后者为主。绢云母呈微细片状分布于石英粒间，石英呈不规则粒状、拉长粒状，粒径以0.015～0.5mm为主，边界呈不规则港湾状。残留砂页岩角砾已变为绢云石英构造片岩。必须说明的是，因硅化带的标本不易采取，以上两个地点的标本都取自韧性剪切作用较弱的地段；可以肯定，韧性变形较强的地段，糜棱岩化的程度会更高。
　　从石门口向南西硅化带逐渐变薄尖灭，在大余县城城北，韧性剪切带穿切大余花岗岩体北端，使岩体糜棱岩化。据大余县城城北（GPS25°这一带岩体已风化为泥土，地貌上为平坦丘陵，岩性为细粒花岗岩，经韧性剪切变形成为片麻状长石质糜棱岩。碎斑为长石和石英，长石呈透镜状、眼球状；石英为拉长粒状、拉长条带状，条带的长宽比为5∶1～10∶1，条带宽1～4mm，形成眼球状、透镜状、条带状构造。XY面产状走向北30°～40°东，倾向北西，倾角48°±。在XZ面上经旋转的眼球状、透镜状长石、石英的旋尾指向，表示为顺针向剪切。由于风化太深，很难采到完整标本。
　　据所采标本薄片观察，高岭土化和绢云母化的长石多已被褐铁矿污染交代。除可见少量绢云母和石英糜棱基质外，主要为石英碎斑，多呈拉长条带状，形成不等粒多晶条带，也有少量的透镜状石英和眼球状长石。
　　大余花岗岩体，为一北东向展布的中型岩体，主体部分分布于大余县城以南。前人认为整个岩体为片麻状花岗岩，K-Ar法同位素年龄348Ma，时代定为海西期。经我们工作，只有岩体的北端变为片麻状构造的长英质糜棱岩，岩体的其它部分为正常结构、构造的花岗岩，不具片麻状构造，这说明只有岩体北端卷入了韧性剪切带，发生了韧性剪切变形。
　　1.2虎山寨断裂带（F该断裂带分布于大余―樟斗断裂带的东北部，沿走向二者相距约8km.该断裂带自虎山寨向北东延伸，长12km.据虎山寨南部的露头观察裂产于寒武系中，该断裂前期至少发生两次脆性断裂活动和相应的热液作用。早期为张性或张剪性断裂，形成断层破碎带，随后为热液充填交代，成为绢云母化、硅化蚀变带，以硅化为主，形成了则石英细脉充填，硅化带宽40～50m.脆性断裂和热液活动之后，发生了韧性剪切变形，其XY面走向北65°东，倾向南东，倾角80°；而围岩走向北15°～20°东，倾向南东，倾角70°～80°，二者呈斜切关系。镜下观察硅化带标本薄片，硅化岩已变为绢云母、石英超糜棱岩，基质含量>95，矿物成分为绢云母及石英，前者含量占10～25，呈微细片状，与石英共生；石英呈不规则粒状、拉长粒状，边界为不规则港湾状，粒径<0.007mm，波状消光，定向排列，形成纹层状构造。
　　1.3过埠断裂带，可见东、西两条断裂破碎硅化带，据东边一条（F处），有两次主要脆性断裂和热液活动。第一次为张性或张切性断裂，成为破碎角砾带，随后被热液交代形成浅紫色、灰绿色、灰白色致密状硅化岩，可见交代残留的围岩角砾。第二次为张剪性断裂、石英脉沿裂隙充填于前期硅化岩中，硅化带宽60m±，走向近南北，长约3km.西边一条（F）的露头观察，硅化带产于寒武系的层间破碎带中，是热液沿层间破碎带交代的结果，硅化岩的特点与上述东面一条硅化带第一次交代作用形成的硅质岩完全相同，但未见第二次充填的石英脉。硅化带厚30～40m，走向北西，倾向南西，倾角30°。这两条硅化带标本薄片镜下观察，第一次交代作用形成的硅化岩和第二次充填的石英脉都已变成绢云石英超糜岩，全由绢云母和石英基质组成，绢云母含量5～15，呈微细片状，分布于石英粒间，或形成条纹状集合体；石英呈不规则粒状、拉长粒状和透镜状，粒径0.007～0.02mm，边界港湾状，定向排列，波状消光。
　　1.早期交代绢云母化硅化岩；2.晚期充填的石英脉上述虎山寨断裂和过埠断裂带中的硅化岩，都因强烈的韧性剪切作用变为绢云石英超糜岩或石英超糜岩，绢云母、石英基质或不同粒度的石英基质往往组成条纹状或纹层状构造，容易误认为层理；加上这种超糜岩呈十分致密的块状，有时呈浅紫、灰紫、灰绿色，所以前人认为它们是沉积的硅质岩，是该区震旦系顶部的标志层，并以此作为划分震旦系与寒武系的界线。
　　1.4产于震旦系或寒武系砂岩和页岩中，走向北75°东，倾向北西，倾角80°。据王该带有两次构造-热液活动。第一次形成的断层角砾被热液充填交代形成硅化角砾带，第二次断裂作用产生的裂隙又为不规则的石英细脉充填。此后发生了韧性剪切作用。
　　硅化带标本薄片镜下观察，硅化石英已变成不规则粒状、拉长粒状和拉长条带状，形成不等粒多晶条带和单晶条带，单晶条带长宽比2∶1～5∶1，有的还发育亚颗粒。在这些石英粒间，开始形成石30，边界呈不规则港湾状和锯齿状，波状消光。以上观察表明，该带韧性剪切作用较弱，硅化岩仅变成了石英初糜岩。
　　1.5肖家边断裂F分布于大余县青龙镇西南肖家边村一带，产于寒武系中，走向北50°西，倾向北东，倾角60°，长约4km.据肖家边村附近的露头观察，在宽约60m的范围内，可见硅化角砾5条，每条宽1～6m。硅化带标本的切片镜下观察，石英呈网脉状、不规则状充填交代断层角砾，残留角砾的大小0.5～7mm.硅化作用之后发生了韧性剪切作用，硅化岩变为石英糜棱岩，全由石英基质组成，粒径0.01～0.3mm；呈不规则粒状、拉长粒状、条带状，少数透镜状、眼球状，条带状单晶石英条带长宽比2∶1～5∶1，边界港湾状，波状消光。它们的细粒化程度与石英脉粗细有关，石英脉越细，基质也较小。上述这些硅化带之间的围岩，都已变为重结晶石英细砂岩、云母石英片岩、石英片岩等构造片岩。
　　1.第四系；2.构造片岩；3.糜棱岩化的硅化角砾岩1.6中心岗―梁屋断裂带（F该带分布于大余县青龙镇以北的中心岗至梁屋一带，处于前述大余―樟斗断裂的东南侧，彼此相距1～1.5km.断裂产于池江盆地古近纪紫红色泥岩中，长约6km，宽2～3m，走向北55°东，倾向南东，倾角70°±。石英沿断裂充填交代，形成一条脉状石英硅化带，石英呈乳白色，致密块状。在中心岗北500m处的山岭所取标本经薄片鉴定为石英初糜棱岩，石英基质20～40，粒不规则粒状、拉长粒状、边界港湾状、锯齿状，碎斑为不规则粒状、拉长粒状，偶见长条状。基质与碎斑无定向，均显波状消光，该带产于古近系中，因此其形成时代应为古近纪末期。
　　（1）这些断裂破碎硅化带，前期一般有两次或两次以上的脆性断裂活动和相应的热液充填交代作用，最多可达5次，以第一次硅化作用最强烈，以后遂次减弱。热液活动以硅化为主，有的为绢云母化和硅化。
　　（2）各断层破碎硅化带的韧性剪切作用，都发生在上述脆性断裂和热液活动之后，使硅化带产生韧性变形，成为韧性剪切带。
　　（3）韧性剪切带主要产于硅化带内，波及一部分上下盘围岩。当硅化带尖灭以后，沿走向韧性剪切带伸至围岩中，一般延伸不大，以大余―樟斗剪切带延伸最大，可达4～5km.因围岩主要为震旦系、寒武系砂页岩，它们经韧性剪切作用表现为构造片岩化。当花岗岩体卷入韧性剪切带时，形成片麻状构造的长英质糜棱岩。
　　（4）这些产于硅化带中的韧性剪切带按方向可以分为北东向、北东东向、北西向和近南北向，说明该区各种方向的韧性剪切带都很发育。
　　（5）在规模上韧性剪切带的长度最大30多千米，最小3～4km.
　　（6）由于一些硅化带不仅有残留围岩角砾，而且还有许多宽度不一，方向不同的石英脉，使韧性剪切作用形成的糜棱岩经常不具定向性；因此，糜棱岩的面理有时不发育，难以引起人们的注意。当硅化带成为超糜岩，条纹状层纹构造较发育时，又往往被误为层理，当作沉积的硅质岩。硅化带的糜棱岩主要靠室内薄片观察，才能确定。
　　（7）韧性剪切带形成以后，又有脆性变形，表现为糜棱岩化了的硅化带被两组以上不同方向的节理割切。这些断裂多次脆性与一次韧性变形表明，一条断裂带一旦形成，便成为构造薄弱带，是应力反复集中与释放的地带。可经常发生脆性变形，但韧性变形都只发生了一次。
　　（8）根据大余―樟斗韧性剪切带切割海西期大余花岗岩体，而该带的燕山早期岩体未发生韧性变形、变质，说明它产生于海西期以后燕山期以前的印支期。中心岗―梁屋韧性剪切产于古近纪红色砂泥岩中，可以肯定其形成时代为喜马拉雅期。由此可见该区至少有两期韧性剪切作用。
　　3韧性剪切带形成深度的讨论Sibson提出的断层双层模式认为，同一条断层其上部为脆性断裂，产生组构紊乱的断层岩，深部为韧性变形，产生糜棱岩，它们的分界线为15km.也有人认为5～10km.但该区韧性剪切作用发生在多次脆性断裂和热液活动之后所形成的硅化带中，使硅化岩糜棱岩化，即韧性剪切带叠加在脆性断裂之上。这些都是千真万确无可置疑的事实，说明该区韧性剪切带形成的深度很浅。特别是中心岗―梁屋韧性剪切带产于新生界古近系砂泥岩中，该区古近系之上，没有任何更新的地层，说明韧性剪切带是在地表条件下产生的，进一步证明其形成深度很浅。这种现象在粤西、海南岛一带也是屡见不鲜的，如粤西高要河台金矿，是国内有名的大金矿，矿体为含金的绢云石英糜棱岩和超糜岩，人们都认为它是在韧性剪切作用过程中形成的糜棱岩型金矿，袁正新对该矿床进行研究后认为，矿床原来是破碎带蚀变岩型金矿，矿体为含金的绢云母化、硅化带，后期的韧性剪切作用使矿体变为含金的绢云、石英糜棱岩，矿区的一些无矿石英脉、伟晶岩、混合岩都已糜棱岩化。对海南二甲、抱板金矿研究后，认为这两个公认的石英脉型金矿床，经受了后期韧性剪切带强烈改造，矿体成为含金石英糜棱岩和超糜岩。这些认识都与Sibson的断层双层模式相悖，我们认为韧性剪切带的产生主要与构造应力强度和应变速率有关，与深度无直接关系。