變質核雜巖課件

變質核雜巖構造

metamorphiccorecomplexes

第一節(jié)基本理論變質核雜巖構造

metamorphiccorecompl一、Cordilleran變質核雜巖《Cordilleranmetamorphiccorecomplexes》（Crittenden，1980）‘Cordilleran變質核雜巖是一群由異常變形的變質巖和侵入巖組成的穹形或拱形的孤立的隆起，其上為構造滑脫和擴張的不變質的蓋層?！?Coney，1980)一、Cordilleran變質核雜巖《CordilleraG.A.Davis等，變質核雜巖的定義、類型及其構造背景，地質通報，2002，4～5：185～192變質核雜巖是大陸高應變伸展環(huán)境中發(fā)育的一套構造和獨特巖石單位的組合。包括三個必要的構造要素：1.主拆離斷層—大規(guī)模位移（幾十km），低角度正斷層2.下盤：與斷層相關的糜棱巖類巖石3.上盤；含多世代正斷層的上地殼基底和/或表殼巖層。G.A.Davis等，變質核雜巖的定義、類型及其構造背景，地(一)構造部位：北美西部被動陸緣，東為Cordilleran前陸褶皺沖斷帶，西為Nevada巖基帶，相當于腹陸（hinterland）帶(一)構造部位：北美西部被動陸緣，東為Cordiller（二）Cordilleran變質核雜巖的基本特征1.Coney（1980）具雙層結構特征：通常是不均一的老的變質巖－侵入巖基底，具緩傾面理和線理的糜棱的和片麻狀的組構；其上為不變質的蓋層，以變薄和被許多近水平的新蓋于老的斷層切成薄片為特征；其間為滑脫帶或陡的變質梯度帶，常具角礫巖化，并指示向下的滑動。2.從破裂和伸展的上地殼巖石下被拉出來的、位于大規(guī)模緩傾正斷層之下的、中或下地殼巖石組成的地質體。（ListerandDavis,1989)。（二）Cordilleran變質核雜巖的基本特征1.C變質核雜巖模式化立體圖變質核雜巖模式化立體圖變質核雜巖課件變質核雜巖課件3.Cordilleran變質核雜巖基本特征：在空間上呈穹狀或長垣狀大型背斜的外貌。地貌上常為區(qū)內的高山。核部由中、下地殼的中、深變質巖組成，常有晚期同構造的中酸性巖體侵入。核部雜巖頂部為一個以糜棱巖類巖石為特征的緩傾剪切帶。糜棱巖頂部被大型低角度正斷層所切削，使糜棱巖成綠泥石化、赤鐵礦化碎裂巖類。這一基底剝離斷層分開了脆性變形的上殼巖和曾受韌性剪切的內殼巖。3.Cordilleran變質核雜巖基本特征：上盤以不變質的顯生宙巖層為主，發(fā)育多世代的不同類型的正斷層，反映水平伸展下的脆性變形。上殼的脆性伸展方向、剝離斷層的滑動方向及下盤糜棱巖的剪切方向通常在運動學上具一致性，反映了統(tǒng)一的運動方式。Cordilleran變質核雜巖的形成時代為早－中第三紀（55～15Ma）上盤以不變質的顯生宙巖層為主，發(fā)育多世代的不同類型的正斷層，4.Davis和鄭亞東等（2002）提出了伸展變質核雜巖的三個基本特征。其關鍵的一點是：認為它們是地殼深部（≥10～15km）中、下地殼的物質，因伸展作用而沿大型低角度拆離斷層被拉出地表，并造成一大套地殼柱的被切失。也就是說：以糜棱巖類巖石為代表的核部巖石作為是深部巖石的標志；在淺表巖石的上盤中零星出露了代表中、下地殼的巖石；沿大規(guī)模低角度正斷層（拆離斷層或剝離斷層）使相當多的沉積蓋層被切去。4.Davis和鄭亞東等（2002）提出了伸展變質核雜巖變質核雜巖課件變質核雜巖課件變質核雜巖課件變質核雜巖課件變質核雜巖形成模式變質核雜巖形成模式二、我國的一些變質核雜巖的特點北京云蒙山、房山、內蒙亞干、呼和浩特、山西中條山、湖南幕阜山、河北阜平、贊皇、遼寧醫(yī)巫閭山、江西武功山、四川揚子西緣江浪和丹巴等。形成時代有：元古代，中生代，第三紀。二、我國的一些變質核雜巖的特點北京云蒙山、房山、內蒙亞干、呼揚子克拉通西緣變質核雜巖帶揚子克拉通西緣變質核雜巖帶云蒙山變質核雜巖云蒙山變質核雜巖房山變質核雜巖簡圖房山變質核雜巖簡圖較老變質核雜巖的一些特點1.在核雜巖周圍介于基底剝離斷層和以脆性斷裂為特征的蓋層之間，存在一個通常是淺變質的層狀巖系，受到強烈的近水平剪切所引起的韌性非共軸流變的中間層。使得剝離斷層代表了分開不同變形相的滑脫面。較老變質核雜巖的一些特點1.在核雜巖周圍介于基底剝離斷層伸展構造的三層結構模式伸展構造的三層結構模式2.可以有多期的剝離斷層和逆沖斷層的交替，形成一個多期變形的復雜的中間層，中條山變質核雜巖有五個剝離斷層系，早期的剝離斷層可形成同斜褶皺和逆沖斷層。3.沿基底剝離斷層常有同構造巖漿巖的侵入，形成席狀巖體，指示斷層的活動時代。2.可以有多期的剝離斷層和逆沖斷層的交替，形成一個多期變形變質核雜巖課件變質核雜巖課件房山變質核雜巖基底剝離斷層簡圖房山變質核雜巖基底剝離斷層簡圖房山變質核雜巖基底剝離斷層綜合剖面房山變質核雜巖基底剝離斷層綜合剖面房山變質核雜巖基底

剝離斷層房山變質核雜巖基底

剝離斷層三、變質核雜巖幾個問題的討論（一）關于糜棱巖的形成深度1.Sibson提出大斷層的雙層模式彈性摩擦區(qū)脆性斷裂帶碎裂巖系列半塑性區(qū)韌性剪切帶糜棱巖系列脆-韌性過渡的條件：正常地溫梯度，擠壓，石英塑性變形－－10～15km三、變質核雜巖幾個問題的討論（一）關于糜棱巖的形成深度變質核雜巖課件地殼的強度剖面：不同巖石的韌－脆性過渡的深度地殼的強度剖面：不同巖石的韌－脆性過渡的深度2同構造巖漿作用對形成糜棱巖深度的影響周口店的巖漿-熱動力構造云蒙山的巖漿-熱動力構造2同構造巖漿作用對形成糜棱巖深度的影響周口店的巖漿-熱動力變質核雜巖課件變質核雜巖課件變質核雜巖課件變質核雜巖課件變質核雜巖課件（二）關于地殼柱的切失1.是構造切失還是沉積缺失（二）關于地殼柱的切失1.是構造切失還是沉積缺失變質核雜巖課件變質核雜巖課件變質核雜巖課件變質核雜巖課件變質核雜巖課件變質核雜巖課件變質核雜巖課件變質核雜巖課件2。構造切失的多少是中、下地殼被拉出到表層，還是多層次的分層剪切。2。構造切失的多少是中、下地殼被拉出到表層，還是多層次的分層變質核雜巖課件變質核雜巖課件變質核雜巖課件變質核雜巖課件（三）變質核雜巖的隆升機制和巖漿核雜巖同構造巖漿巖普遍存在于變質核雜巖的核部。如何解釋變質核雜巖的穹狀隆升？重力均衡能否使核部雜巖上升出露地表？（三）變質核雜巖的隆升機制和巖漿核雜巖同構造巖漿巖普遍存在于變質核雜巖課件愛琴海中的一個變質核雜巖愛琴海中的一個變質核雜巖變質核雜巖課件變質核雜巖課件變質核雜巖課件伸展——地殼變薄——均衡作用——地幔隆升——地表下降——成盆作用

地殼增熱——熱隆和巖漿上侵——成山伸展——地殼變薄——均衡作用——地幔隆升——地表下降——成盆變質核雜巖課件異常地熱梯度在變質核雜巖形成中的作用：

對糜棱巖的形成深度的影響

同構造巖漿作用

熱隆作用異常地熱梯度在變質核雜巖形成中的作用：

對糜棱巖的形成深度的變質核雜巖與巖漿核雜巖

揚子西緣變質核雜巖帶變質核雜巖與巖漿核雜巖

揚子西緣變質核雜巖帶變質核雜巖課件變質核雜巖課件變質核雜巖課件第二節(jié)變質核雜巖與成礦作用一、構造演化與成礦作用的關系1.礦源：核部通常為太古宙結晶巖系(如小秦嶺的太華群的Au）；幔源的基性巖墻或巖席（如中條山的Cu,Au）2.熱源：高地熱梯度和核部同構造中酸性侵入活動第二節(jié)變質核雜巖與成礦作用一、構造演化與成礦作用的關系3.熱液系統(tǒng)：下盤基底中的韌性剪切帶，形成網絡狀韌性剪切帶，變質水和巖漿水形成還原條件下的熱液循環(huán)系統(tǒng)，淬取了圍巖中的成礦元素并使其沿剪切帶遷移3.熱液系統(tǒng)：下盤基底中的韌性剪切帶，形成網絡狀韌性剪切帶，上盤高角度正斷層系和脆性破裂體系為地下水的深循環(huán)提供了通道，異常的地熱梯度為流體循環(huán)提供了熱能，形成一個與大氣降水體系相連的氧化環(huán)境下的水熱循環(huán)系統(tǒng)。兩套熱水循環(huán)系統(tǒng)在剝離斷層附近交匯，形成很好的氧化/還原帶，成為礦質沉淀的地球化學有利地段。上盤高角度正斷層系和脆性破裂體系為地下水的深循環(huán)提供了通道，4.容礦系統(tǒng)：沿剝離斷層的正向拆離，下盤糜棱巖進入脆性變形域，圍壓降低，巖石碎裂和擴容，形成低壓的張性空間成為礦液的沉淀場所，表現為大量的角礫狀、網脈狀和脈狀礦石沿剝離斷層分布。4.容礦系統(tǒng)：沿剝離斷層的正向拆離，下盤糜棱巖進入脆性變形域5.遞進成礦模式地殼伸展、地幔上隆、下盤巖石接近地表，氧化/還原界面下降的同步，形成疊加礦化和礦床及礦點的集中。5.遞進成礦模式二、實例分析1.幕阜山變質核雜巖對湖南桃林鉛鋅礦的構造控制變質核：晚元古界冷家溪板巖和燕山晚期二長花崗巖，剪切帶：花崗巖質糜棱巖和絹云或絹云片巖綠泥石蓋層：K－E紅砂巖二、實例分析1.幕阜山變質核雜巖對湖南桃林鉛鋅礦的構造控制變質核雜巖課件礦體沿剝離斷層分布礦體沿剝離斷層分布變質核雜巖課件礦化類型：角礫狀－網脈狀－浸染狀

成礦的遮擋層：斷層泥或碎粉巖

成礦物質來源：絹云綠泥片巖中的Pb、Zn、Cu和原巖的比為0.18、0.15、0.08。糜棱巖/花崗巖為0.75、0.76、0.90。

含礦熱液：據氧同位素為大氣水和變質水的混合

礦化類型：角礫狀－網脈狀－浸染狀

成礦的遮擋層：斷層泥或碎粉2.中條山胡篦型銅礦的構造控制2.1.是沉積層控還是構造控制？1）構造置換的識別：層理還是片理？微細的水平層理還是片理？細脈浸染狀馬尾絲狀礦石的成因（沉積層理還是糜棱面理）？2）剝離斷層的識別2.中條山胡篦型銅礦的構造控制2.1.是沉積層控還是構造控制大理巖中片理對層理的置換,中條山大理巖中片理對層理的置換,中條山變質核雜巖課件變質核雜巖課件變質核雜巖課件2.2.控礦構造：剝離斷層，褶皺的剝離斷層系；巖性條件含礦巖系與遮擋