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内蒙古大青山地区孔兹岩系的地层结构

吉林大学学报(地球科学版)

的下部;③孔兹岩系,相当于乌拉山岩群”一1的上部,这次工作巾,在北部岩片官牛犋以北的叶百沟一带,测到侵入麻粒岩系和孔兹岩系的辉石斜长角闪岩岩株的Sm—Nd等时线年龄为(2822士2)Ma;在南部岩片分别测得钙碱系列的重熔型石英闪长质一花岗闪长质片麻岩和眼球状花岗质片麻岩的单颗粒锆石u—Pb同位素不一致线年龄,分别为(24】o士6.3)Ma和(2540士23)Ma,其内部有大量黑云角闪片麻岩的残留体和榴云片麻岩、大理岩的包体,说明孔兹岩系应形成于中一新太古代,上述变质地层与大量出露的变质深成岩一起,构成区内的高级变质杂岩;④美岱召岩群,是一套低级变质的碎屑岩系,主要由石英岩和黑云变粒岩组成,原划归乌拉山群第四岩组n’…,这次工作中,经剖面测量和多次的路线观测发现,该岩群角度不整合覆盖在乌拉山岩群之上,而单颗粒锫石uPb不一致线年龄为1820Ma的粗料斑状黑云角闪花岗岩侵位其中,说明美岱召岩群形成于古元古代或更早。

2区内孔兹岩系中基本地层单位的划分由于十分复杂的变形,变质作用以及下地壳麻粒岩相环境下岩石深熔作用的改造,区内孔兹岩系、黑云角闪片麻岩系和麻粒岩系届示出十分复杂的面貌,表现出不同尺度空间上的相互搀杂但岩石中现存叶理一致的特征。以往的区域地质调查和研究往往以现存的陡倾叶理为基础,将这些相互搀杂的变质地层以一定的形式组合在一起进行地层划分,由此导致不同的研究单位或研究者对研究区及邻区早前寒武纪地层划分和对比的争议。针对这种情况,作者以特征性的岩石和岩石组合为基本填图单位进行填图,在查明其变形变质及岩石重熔特征的基础上,通过后期变形改造的弱变形域内不同岩石地层单位之间关系的调查和变形构造的恢复,确定岩石地层单位.建立地层层序。在将区内的高级变质地层划分为麻粒岩系、黑云角闪片麻岩系和孔兹岩系之后,进一步将区内的孔兹岩系再分为:榴云片麻岩岩组、透辉片麻岩岩组和大理岩岩组。

榴云片麻岩岩组柳云片麻岩岩组是一套富含石榴石、夕线石、堇青石等矿物的片麻岩组合。下段主要由石榴黑云片麻岩、石榴黑云长英片麻岩(浅粒岩)、堇青夕线石榴黑云片麻岩夹薄层黑云片麻岩、含石榴透辉石英岩、含碱长夕线石英岩、石榴斜长角闪岩组成,以不含石墨为特征,总体呈白色、红褐色色调;上段由石墨夕线堇青片麻岩、石墨片麻岩、含

图l内蒙古大青山地区

前寒武纪地质图

Fig.1TheearlyPrecam—

briangeologicalmapin

Daqingsbanarea,Inner

Mongolia

1第四系;2巾生界;3.古乍

界;4古一中生代花岗岩;5.中

元占代闪长岩;6占元古代角

闪钾长花岗岩}美俯召岩群:7.

黑云变粒岩组;8.石英岩岩组;

9.紫苏石英碱长一二妊质片麻

岩;lO眼球状北岗质片麻岩;

】1.石英闲长质萸五闪长质片

麻岩;12紫苏花岗质片麻岩。

扎兹岩系:l3太理岩岩组;14

透桦片麻岩岩组}15榴云片麻

岩岩组;黑云角闳片麻岩系:

16黑云角闪片麻岩系上段;

17黑云角闪片麻岩系下段;

18.麻粒岩系;19构造界线;

20.圈4中剖面位置,方框a为

图2b所存位置

3】6吉林大学学报(地球科学版)2∞2年

缓,二者之问的界面与早期条带状构造平行,表现出s.∥s。的特征(图2c,d)。这样的弱变形域在b—b’剖面的北部规模更大(图4b),其中岩石中的变形构造也具有类似的特征,但榴云片麻岩岩组以近水平的界面覆盖在黑云角闪片麻岩岩组之上。

可以认为,榴云片麻岩岩组在麻粒岩系中呈“夹层”或与麻粒岩系呈“互层”是后期近东西向陡倾叶理改造的结果。之外,麻粒岩系在透辉片麻岩中呈“夹层”,局部“互层”(图4a);大理岩岩组在榴云片麻岩岩组、黑云角闪片麻岩系或麻粒岩系中也有类似的现象(图2c)。这种现象不仅在近东西向构造带中出现,在近南北向构造带中也是如此,均是后期强烈构造置换的结果。其共同的特征是,岩石中的陡倾叶理十分发育,构造置换强烈。

通过后期变形的弱变形域的搜寻及不同地层单元之间关系的观察发现,以早期近水平顺层剪切变形构造为参照物,孔兹岩系的榴云片麻岩岩组覆盖在麻粒岩系(图2d)和黑云角闪片麻岩系之上(图4b);透辉片麻岩岩组覆盖在榴云片麻岩岩组之上(图3);大理岩岩组覆盖在榴云片麻岩岩组之上(图4c),之间以近水平剪切变形构造面接触。在区内,仅在尔沁尧乡北侧的大理岩岩组之下局部见到透辉片麻岩岩组的透镜状薄层,但在研究区以西的毛家圪堵附近,发现了透辉片麻岩岩组被大理岩岩组覆盖的现象,由此确立了孔兹岩系自下而上榴云片麻

围2榴云片麻岩岩组和

麻粒岩系之间空间

关系简图

Fig.2Theskethofthe

spacerelalionshipbetween

Ga。BigtleLssunitand

gz'anu—

Uteseries

(a)b—b’削面南段的原始测

量结果,图中一。与(b)圈中e

~c4削面线相对应;(b)图1

之中^框a的大比剜R地质

图;(c).(b)图中dd’剖面;

(d).榴云片麻岩岩组和麻粒岩

系之间接触关系素描;①麻粒

岩系;@.黑云角闪片麻岩系;

@榴云片麻岩岩组;④近水

平麻牲岩席

岩岩组、透辉片麻岩岩组、大理岩岩组的层序

围3五当召南榴云片麻岩岩组①和透辉片麻岩岩组@之间的空间关系

Fig.3Thespacerelationship

betweenGa—Biglleissunit.DigneissunitsouthofWudangzhao

但是,上述变质地层单元仅在部分地区如官牛犋北部一带层序比较完整,在尔沁尧一公山湾一红崖甲一带,大理岩岩组多直接与麻粒岩系和黑云角闪片麻岩系直接接触,或以透镜体在麻粒岩系和黑云角闪片麻岩系中产出,仅在c—c7剖面(图4c)及其附近有小面积的榴云片麻岩岩组出露(图I),即使在官牛犋北部一带也见有透辉片麻岩岩组直接与麻粒岩系直接接触,明显有“岩层缺失,隔组相触”的现象。这样的产出格局极似大面积的深成岩体侵入地层后所展示的格局,但麻粒岩系和黑云角闪片麻岩系中岩性的复杂性、局部存在的韵律性及岩石化学特征均难以证明其深成岩体的特征。后期近南北向

和近东西向陡倾叶理的构造置换仅可造成不同地层

第4期棣仲元,刘正宏,杨振升:内蒙古大青山地区孔兹岩系的地层结构

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单元之间的相互穿插,形成不同地层单元的“犬牙交错,搀杂产出”的特征。因此,可以肯定,这种“岩层缺失,隔组相触”的现象应是早期的近水平顺层剪切变形造成的结果,弱变形域中不同岩石地层单元以近水平剪切变形构造面接触即可证实这一观点。3.3孔兹岩系的的地层结构

以孔兹岩系中的近水平剪切构造形迹为基础,结合各变质地层单元之间空间关系的分析,可以确定孔兹岩系以构造不整合覆盖在麻粒岩系之上,之所以称为构造不整合是因为根据变形构造、变质作用、原岩建造等特征的分析可基本确定二者之间应为角度不整合““’8“∞,但麻粒岩相环境下强烈地近水乎剪切变形已完全抹掉角度不整合的痕迹。

通过对区内三条贯穿性剖面的测量并根据以上分析对孔兹岩系的界面进行恢复后,这些变质地层在剖面上显示出的扁豆状或透镜状形态(图4),它们以近水平剪切构造面相接触。就目前区域上的1:5万资料分析,似乎也存在着平面上的椭圆状形态。这种特殊的由近水平剪切界面所围限的透镜状地层堆垛而成的地层结构与显生宙的地层明显不同,显然反映了下地壳麻粒岩相环境下近水平顺层韧性剪切变形的特征。

4讨论与结论

鉴于在古大陆的对比、古构造和古环境及古今大陆对比研究中的重要性,早前寒武纪变质地层尤其是经历了复杂变形变质作用的高级变质地层的层序和精细结构~直是地质学界十分关注的问题,也是一直在争论的问题。现在的研究表明,这一问题的关键是,下地壳麻粒岩相环境下的强变形作用、岩石的同构造部分熔融作用以及变形对变质地层的改造有其特殊性,对这种具有特殊性的研究和探讨有可能使对孔兹岩系和麻粒岩系之间的关系,时代及其精细地层结构的认识趋于一致。上述区内孔兹岩系的特征显然说明了这一点。近年来,世界各大陆的地学断面(GGT)显示,地壳深部的一个特征就是近水平面状结构及由此所围限的扁平棱形块体“。,区内孔兹岩系中的地层结构与此十分相似。这说

田4研究区早前寒武纪高级变质地层结构和构造特征剖面图

Fjg-4ThesectionshowingstratatextureandslrcluralfeaturesoftheearlyPrecambtianhigh--grademetamorphkstrata(a)图1中a_a。削面?(b)、田1中b~b’剖面I(c).图1中c_c’剖面;孔兹岩系:①.太理岩岩组;②.透j晖片麻岩岩组;②.榴五片瞬岩岩组I黑云角闪片麻岩系t④.黑云角阿片麻岩系上段;⑤.黑云角闲片麻岩系下段}@.廓粒岩系l⑦紫苏花岗质片麻岩;④紫苏石英二长

片席岩;⑨.印支期秸岗岩,口.中丰暂相韧性剪切带

内蒙古大青山地区孔兹岩系的地层结构

作者:徐仲元, 刘正宏, 杨振升

作者单位:吉林大学地球科学学院,吉林,长春,130061

刊名:

吉林大学学报(地球科学版)

英文刊名:JOURNAL OF JILIN UNIVERSITY(EARTH SCIENCE EDITION)

年,卷(期):2002,32(4)

被引用次数:24次

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引用本文格式:徐仲元.刘正宏.杨振升内蒙古大青山地区孔兹岩系的地层结构[期刊论文]-吉林大学学报(地球科学版) 2002(4)

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