冉冶

隨著石油地質(zhì)學(xué)、構(gòu)造熱年代學(xué)、巖石學(xué)、地球化學(xué)以及構(gòu)造解析等方面的發(fā)展，對變質(zhì)核雜巖的時代、動力來源、變形機(jī)制、構(gòu)造演化等性質(zhì)的研究得到不斷的推進(jìn)。該文主要從變質(zhì)核雜巖的結(jié)構(gòu)和構(gòu)造、形成時代、分類、形成的主導(dǎo)機(jī)制、背景、與成礦的關(guān)系以及最近的研究進(jìn)展進(jìn)行分析。

變質(zhì)核雜巖；性質(zhì)；分析；地質(zhì)特征

從上世紀(jì)90年代以后，國內(nèi)地質(zhì)學(xué)界專業(yè)人員對變質(zhì)核雜巖的性質(zhì)啟動了新一輪的研究，并且取得了積極的進(jìn)展，這使學(xué)界對變質(zhì)核雜巖的成因、成分、性質(zhì)、影響也有了新的認(rèn)識。經(jīng)過20多年的研究，國內(nèi)普遍接受的對變質(zhì)核雜巖的定義應(yīng)為：一組圓形或橢圓形由強(qiáng)烈變形變質(zhì)的巖石組成的孤立隆起，大多數(shù)有巖體侵入其中，或者被遠(yuǎn)比核部巖石變形、變質(zhì)輕的巖石覆蓋，或者被覆以拆離并遠(yuǎn)距離運移的蓋層。

1.結(jié)構(gòu)和構(gòu)造分析

伸展變質(zhì)核雜巖的特征。質(zhì)核雜巖（MCC），根據(jù)Davis GA和鄭亞東等人的研究，基本特征包括：與斷層相關(guān)的糜棱片巖和片麻巖下盤（包括可能出露更深層次的非糜棱化結(jié)晶巖）。拆離斷層具有特征的構(gòu)造巖系,即糜棱巖化巖石、綠泥石化角礫巖、微角礫巖(含假熔巖)、斷層角礫和斷層泥。它們自下而上順序產(chǎn)出,向上變新且發(fā)生后者對前者的疊加。緩傾至中等傾角的具有大規(guī)模位移的（幾十千米）區(qū)域至準(zhǔn)區(qū)域性延伸的主拆離斷層；上盤上地殼基底巖和表殼巖層。關(guān)鍵的一點是，所有變質(zhì)核雜巖是沿地殼深部（大于10~15km）大型拆離斷層大規(guī)模地殼伸展和地殼切除（缺失）的產(chǎn)物。

變質(zhì)核雜巖的主要特征。2005年，樓法生等對變質(zhì)核雜巖的給出了比較詳細(xì)的特征和識別標(biāo)志。他們認(rèn)為變質(zhì)核雜巖應(yīng)該具有以下特征：變質(zhì)核雜巖體頂部和周緣發(fā)育以糜棱巖化巖石為特征的韌性剪切帶,糜棱巖化巖石一般具有顯著的S-C組構(gòu),石英-長石殘斑系、拉伸線理等各種剪切標(biāo)志。變質(zhì)核雜巖中的拉伸線理發(fā)育,拉伸線理具有區(qū)域性一致的趨向,但線理的傾伏方向可以相反。上部脆性變形域的脆性伸展方向和拆離斷層的滑動方向以及下部糜棱巖化巖石中的運動學(xué)方向具有一致性,反映了統(tǒng)一的運動方式。一般變質(zhì)核雜巖的核部都有不同時期不同規(guī)模的花崗巖類巖體侵入,有早于伸展期的老巖體,更多的是同構(gòu)造期中酸性巖漿巖侵入體，且在巖漿巖的周緣常發(fā)育以糜棱巖化為特點的韌性剪切滑脫帶。

空間上呈穹狀、長垣狀、橢圓狀弧立隆起。發(fā)育拆離斷層。拆離斷層上、下盤巖石的變形性質(zhì)絕然不同,上盤為脆性變形域并表現(xiàn)為一期或多期不同類型的正斷層,下盤為韌性變形域。具有雙層或三層結(jié)構(gòu)特征。即以拆離斷層分開的上盤脆性域和下盤變質(zhì)核組成的雙層結(jié)構(gòu)特征、上部脆性變形層(包括蓋層和山前半地塹沉積盆地)、中間韌性流變層及變質(zhì)核雜巖體組成的三層結(jié)構(gòu)特征。

2.變質(zhì)核巖的形成年代

綜合目前國內(nèi)外報道的變質(zhì)核雜巖年代學(xué)資料，從統(tǒng)計學(xué)角度分析，燕山期到第三紀(jì)形成的變質(zhì)核雜巖占主導(dǎo)地位：國外文獻(xiàn)報道的變質(zhì)核雜巖以第三紀(jì)占主體，國內(nèi)報道的變質(zhì)核雜巖則主要在燕山期形成，其次是新生代構(gòu)造期。

3.變質(zhì)核巖的分類

Malavieille（1993）根據(jù)造山作用晚期伸展形成的變質(zhì)核雜巖的幾何學(xué)，將變質(zhì)核雜巖分為兩類：對稱型和非對稱型（圖1）。兩類變質(zhì)核雜巖幾何學(xué)上的差異反映了其變形機(jī)制和形成過程是不同的。

4.變質(zhì)核巖生成的主導(dǎo)機(jī)制

變質(zhì)核雜巖形成過程中巖漿作用與伸展作用的主從關(guān)系問題。這一問題的實質(zhì)就是變質(zhì)核雜巖形成機(jī)制中巖漿作用與伸展作用誰占主導(dǎo)地位的問題。是垂向的巖漿活動誘發(fā)了側(cè)向的地殼伸展？還是側(cè)向構(gòu)造伸展引發(fā)了深部巖漿的垂向上涌？伸展作用主導(dǎo)論者認(rèn)為，由于水平方向的強(qiáng)烈伸展—拆離，引起了大尺度的地殼減薄，均衡作用使上地幔巖漿上隆，并使拆離斷層下盤上拱，從而形成變質(zhì)核雜巖。巖漿作用主導(dǎo)論者則強(qiáng)調(diào)熱隆作用的重要性，認(rèn)為是與變質(zhì)核雜巖緊密相伴的同構(gòu)造中、酸性巖漿巖的侵入，引起地殼變熱-體積膨脹，在上涌巖漿流的氫氣球效應(yīng)下，誘發(fā)地殼塊片從高到低滑脫-伸展-拆離，最終形成變質(zhì)核雜巖。除了上述構(gòu)造關(guān)系外，伸展作用與巖漿作用的成因關(guān)系，目前多采用兩種方法加以確定：時間關(guān)系以及巖漿巖的巖性和巖石地球化學(xué)。

5.變質(zhì)核巖的形成背景

現(xiàn)已發(fā)現(xiàn)的變質(zhì)核雜巖具有不同的幾何特征及形成時代，其形成背景也不盡相同，根據(jù)已被確認(rèn)的變質(zhì)核雜巖構(gòu)造的實例，總結(jié)起來變質(zhì)核雜巖可形成于大洋板塊俯沖期的大陸邊緣弧內(nèi)背景、俯沖期弧后背景、陸-陸碰撞帶中同造山期從擠入體中側(cè)向逃逸構(gòu)造、近岸海中活動的海底擴(kuò)張裂谷系向陸緣的擴(kuò)展或可能的轉(zhuǎn)換，以及與板塊邊界相互作用的關(guān)系不清、成因不明的板內(nèi)伸展區(qū)等。

6.變質(zhì)核巖與多金屬礦的關(guān)聯(lián)

許多變質(zhì)核雜巖與金和多金屬礦密切相關(guān)，如湖南的桃林鉛鋅礦和安徽的月山銅鐵礦、小秦嶺金礦、江浪的李伍銅礦等，使得變質(zhì)核雜巖的研究內(nèi)涵更加豐富?？偨Y(jié)起來變質(zhì)核雜巖構(gòu)造的拆離斷層賦礦有如下有利條件：淺層大氣水和深層巖漿流體及其交匯；上盤氧化環(huán)境和下盤還原環(huán)境于拆離斷層帶構(gòu)成有利礦質(zhì)沉淀的氧化-還原界面；大量斷層和強(qiáng)烈破碎帶為含礦溶液的運移、滲濾和成礦物質(zhì)的沉淀、聚集提供了通道和空間；變質(zhì)核雜巖往往是多期巖漿活動的中心，巖漿—熱液活動、伸展隆起和構(gòu)造剝蝕形成了高地?zé)崽荻群透邿崃鳝h(huán)境，為成礦元素的活化、萃取、遷移、富集提供了良好條件，具有重要經(jīng)濟(jì)意義。

7.當(dāng)前變質(zhì)核雜巖研究的進(jìn)展和展望

當(dāng)前研究工作的進(jìn)展。通過專業(yè)人員多年的研究，目前對變質(zhì)核雜巖的研究業(yè)已取得很大的進(jìn)展，研究的內(nèi)容也越來越豐富。主要包括：精確的年代學(xué)研究可以揭示拆離斷層的變形及活動時間，核部的剝露歷史等，明確二者之間的關(guān)系對于進(jìn)一步確定巖漿活動和伸展作用之間的成因關(guān)系；顯微技術(shù)方面的進(jìn)展（EBSD和透射電鏡）也有利于揭示變質(zhì)核雜巖的剝露歷史和形成機(jī)制；基于系統(tǒng)的地球化學(xué)和同位素分析，可以了解伸展過程中巖漿的形成和地幔作用以及殼幔物質(zhì)的交換，分析巖漿的成因機(jī)制，并探討變質(zhì)核雜巖的形成動力學(xué)背景；運動學(xué)渦度的發(fā)展和最大有效力矩準(zhǔn)則的提出和應(yīng)用。運動學(xué)渦度可以通過極摩爾圓法、石英晶組與形組、最大有效力矩法等測量和計算。依據(jù)這些方法可知變質(zhì)核雜巖伸展拆離的應(yīng)變演化過程以及古應(yīng)力方向等。

今后需要努力的方向。目前，對于變質(zhì)核雜巖的研究仍存在不少問題有待進(jìn)一步的研究和解決，例如：變質(zhì)核雜巖是否一定存在巨厚地殼柱被切失？巖漿作用和伸展作用在變質(zhì)核雜巖形成過程中誰占主導(dǎo)地位？與Anderson正斷層成因機(jī)制相沖突的低角度拆離斷層的成因問題以及大陸深層流變學(xué)問題等。

[1]GA Davis,鄭亞東.變質(zhì)核雜巖的定義、類型及構(gòu)造背景.地質(zhì)通報,2002.21

[2]Crienden M D， Coney P J， Davis G H. Cordilleran metamorphic core complexes.TheGeological Society of America，INC，1980

[3]P J Coney. Tertiary evolution of Cordilleran metamorphic core complexes (in Cenozoic paleogeography of the western United States) Pacific Coast Paleogeography Symposium, 1979.03

[4]朱志澄.變質(zhì)核雜巖和伸展構(gòu)造研究述評.地質(zhì)科技情報,1994.13

[5]宋鴻林.變質(zhì)核雜巖研究進(jìn)展、基本特征及成因探討.地學(xué)前緣,1995.02