劉永慧　蘇宏偉　趙清旭

摘要：內(nèi)蒙古查干通格地區(qū)中深構(gòu)造相韌性剪切變形所涉及的地質(zhì)體為新太古代變質(zhì)表殼巖和變質(zhì)深成巖體，構(gòu)造形跡保存較好的為變質(zhì)深成體，其巖石變形強(qiáng)弱不均一，片麻巖發(fā)生糜棱巖化，面理及礦物拉伸線理發(fā)育亦不均一。強(qiáng)變形域中糜棱片麻理均勻而密集、間隔多小于1cm，石英多呈拔絲狀，礦物相對集中呈條紋狀、條帶狀，定向分布，構(gòu)成礦物拉伸線理非常發(fā)育，局部可見S-C組構(gòu)、書斜構(gòu)造等；弱變形域中眼球狀構(gòu)造非常發(fā)育，眼球大小不一，長軸定向，與兩側(cè)拖尾構(gòu)成“σ”型碎斑系，片麻理不均勻，間隔多在2em以上；石英呈壓扁狀、竹節(jié)狀，集合體呈透鏡狀定向分布。宏、微觀的“σ”系及S-C等組構(gòu)均顯示北東向的斜逆沖型韌性剪切變形，變質(zhì)程度相當(dāng)于高綠片巖相-低角閃巖相。

關(guān)鍵詞：中深構(gòu)造相 韌性剪切帶 變形特征及意義

1 區(qū)域地質(zhì)概況

查干通格位于內(nèi)蒙古阿拉善盟中東部，大地構(gòu)造位置位于華北陸塊北緣西段，阿拉騰敖包新太古代陸緣裂谷帶與沙布更次——朱拉扎嘎毛道中元古代陸緣拗陷帶的交接部位。

區(qū)內(nèi)出露的地層主要為中元古界白云鄂博群哈拉霍疙特組、二疊統(tǒng)蘇吉火山巖、上白堊統(tǒng)烏蘭蘇海組和第四系沉積。地質(zhì)體主要有新太古界的變質(zhì)表殼巖、變質(zhì)深成體及變質(zhì)基性巖墻。顯生宙侵入巖發(fā)育，從石炭紀(jì)到侏羅紀(jì)均有活動。

早前寒武紀(jì)巖石經(jīng)歷了廣泛而強(qiáng)烈的變形變質(zhì)改造，形成了十分復(fù)雜的構(gòu)造圖形和變質(zhì)巖石組合。

新太古界色爾騰山巖群主要分布在乃木毛道、特爾木圖、查干德爾蘇一帶，呈近東西向展布，出露面積約64km²，為一套高綠片巖相-低角閃巖相變質(zhì)的碎屑巖-碳酸鹽巖夾中酸性火山巖。

中元古界白云鄂博群研究區(qū)內(nèi)僅見白云鄂博群哈拉霍疙特組二段和三段巖石，為一套低綠片巖相的淺變質(zhì)巖系，其與周邊地質(zhì)體多呈斷層接觸。

研究區(qū)內(nèi)前寒武紀(jì)巖石經(jīng)歷了兩期褶皺變形，新太古代主要發(fā)育一系列以片理、片麻理為變形面理的緊閉線性褶皺，中元古代發(fā)育露頭級同斜倒轉(zhuǎn)褶皺和寬緩的背、向斜（形）。褶皺樣式復(fù)雜，形態(tài)不一，同期伴隨有韌性剪切變形的發(fā)生（見表1-1）。

斷裂構(gòu)造發(fā)育，以北東東向和北西向為主，對區(qū)內(nèi)地質(zhì)體的破壞比較強(qiáng)烈。

2 中深構(gòu)造相韌性剪切變形（帶）

本區(qū)在新太古代中晚期，在收縮機(jī)制下的中深構(gòu)造相韌性剪切變形，其出露范圍較廣，在工作區(qū)的北西部、中部和南部均有（見圖1-1）。

在查干通格地區(qū)的韌性剪切變形（帶）中，發(fā)生了韌性剪切變形的地質(zhì)體有新太古代變質(zhì)表殼巖、變質(zhì)深成體和變質(zhì)基性巖墻以及中元古界哈拉霍疙特組巖石。變形巖石中眼球體及碎斑均比較發(fā)育，主要由單礦物長石或石英構(gòu)成，均發(fā)生了脆性變形和塑性變形，其變形特征不盡相同，而且剪切變形（帶）中不同的巖性變形也有差異，它們的存在為剪切帶的變形特征提供了有力證據(jù)。

2.1宏觀特征

中深構(gòu)造相韌性剪切變形（帶）總體走向為北東向，由于褶皺構(gòu)造的影響糜棱面理傾向南西、南和南東，總體傾向為南東，傾角在30°-55°之間，線理向南西傾伏。該剪切變形分布范圍較廣，由于覆蓋及后期巖體、構(gòu)造等破壞現(xiàn)已不完整，出露寬度約3-6公里，研究區(qū)內(nèi)出露長度10公里左右。韌性變形巖石為新太古代變質(zhì)表殼巖和變質(zhì)深成體，但保留其構(gòu)造形跡最好的是大布蘇山片麻雜巖、哈布達(dá)哈拉片麻巖和乃木毛道片麻巖。

巖石變形強(qiáng)弱不均一，糜棱面理及礦物拉伸線理發(fā)育亦不均一，變形的分帶性不明顯。但按巖石的變形強(qiáng)弱和構(gòu)造巖石的組合，可在大布蘇山——哈布達(dá)哈拉——乃木毛道中深構(gòu)造相韌性剪切變形帶中區(qū)分出強(qiáng)、弱二種變形域，從強(qiáng)變形域到弱變形域呈漸變狀，野外宏觀上，強(qiáng)變形域中韌性剪切變形保留較好，

強(qiáng)變形域：該帶中巖石具有強(qiáng)烈變形特征，糜棱片麻理均勻而密集、間隔多小于1cm，條帶狀、條紋狀構(gòu)造及礦物拉伸線理非常發(fā)育，局部可見S-C組構(gòu)、書斜構(gòu)造（見圖1）等，具有明顯的塑性流動和輾滾特征。石英多呈拔絲狀，長寬比可達(dá)10：1，相對集中呈條紋狀定向排列，斜長石呈0.5mm±粒狀，鉀長石呈0.2-1.4mm之間的粒狀，黑云母0.2-1.5mm片狀，相對集中沿片麻理定向分布。

弱變形域：眼球狀構(gòu)造非常發(fā)育（見圖2），眼球大小不一，長軸定向，明顯透鏡化，與兩側(cè)拖尾構(gòu)成“σ”型碎斑系，片麻理不均勻，間隔多在2cm以上；石英呈0.2-4.0mm壓扁狀、竹節(jié)狀，集合體呈透鏡狀定向分布，斜長石0.5-1.5mm粒狀，個別呈變余半自形，鉀長石0.5-2.0mm粒狀，黑云母0.2-0.8mm鱗片狀，多發(fā)生強(qiáng)綠泥石化，沿片麻理定向分布。

2.2微觀特征

2.2.1不同巖性的變形差異

在中深構(gòu)造相韌性剪切變形（帶）中，構(gòu)造形跡保存較好的是英云閃長質(zhì)、花崗閃長質(zhì)、花崗質(zhì)糜棱片麻巖系，由于礦物顆粒粗大，細(xì)?；饔靡约白冃巫冑|(zhì)作用均十分顯著，但不同巖石間的變形差異較小，僅在不同的變形域中巖石的顯微組構(gòu)有所不同。

強(qiáng)變形域中的石英多呈拔絲狀，最長可達(dá)5.5mm，長寬比可達(dá)8：1，具強(qiáng)烈的波狀消光；局部相對集中，呈條紋狀定向排列，并有尖滅現(xiàn)象；斜長石呈0.5mm±粒狀，部分為條狀，雙晶紋平行長軸，鉀長石呈0.2-2.4mm之間的粒狀，黑云母0.2-1.5mm片狀，呈定向狀或帶狀，相對集中，沿片麻理定向分布。

弱變形域中的微觀上，石英粒度0.2-4.0mm間不等粒狀，壓扁狀，具強(qiáng)烈波狀消光，呈竹節(jié)生長，集合體呈條痕狀，透鏡狀定向分布；斜長石0.5-1.5mm粒狀，部分長條狀、泥化、絹云母化；鉀長石0.5-2.0mm粒狀，部分呈板狀，泥化，偶爾白云母化；黑云母0.2-0.8mm鱗片狀，多發(fā)生強(qiáng)綠泥石化，部分發(fā)生分解，析出鐵質(zhì)，退色變?yōu)榘自颇?，定向分布明顯。

2.2.2礦物的變形

在查干通格地區(qū)的中深構(gòu)造相韌性剪切變形（帶）中，構(gòu)成碎斑的主要為斜長石和鉀長石，它們多呈眼球狀和透鏡狀，多數(shù)碎斑的長軸定向于糜棱面理，礦物的變形特征明顯，形式多樣，且保存較好，受后期改造變動小，其主要的變形結(jié)構(gòu)如下：

①旋轉(zhuǎn)碎斑系

在眼球狀花崗質(zhì)糜棱片麻巖中，眼球體大小不等，構(gòu)成眼球狀碎斑的為鉀長石，多由大小不等的細(xì)粒鉀長石顆粒構(gòu)成，表明其發(fā)生了動態(tài)重結(jié)晶作用。在韌性基質(zhì)的強(qiáng)烈剪切流動過程中，鉀長石的殘碎斑晶及其集合體也隨之旋轉(zhuǎn)，形成不對稱的眼球狀殘碎斑晶（σ碎斑系），眼球體兩側(cè)拖尾由動態(tài)重結(jié)晶的細(xì)小石英晶粒組成，并沿糜棱面理的剪切方向延伸（見圖3、圖4），顯示右旋斜逆運(yùn)動，上盤運(yùn)動方位為15°∠32°。

②分離結(jié)構(gòu)

有消光域一致的分割成數(shù)粒斜長石構(gòu)成的一種顯微結(jié)構(gòu)，斜長石碎斑雖然分成數(shù)個獨(dú)立體，它們的消光方位完全一致，之間由微粒長英質(zhì)充填連接，數(shù)粒分離的斜長石其排列的長軸方向仍平行于糜棱巖面（見圖5）。

③滑動位移

橢球狀斜長石碎斑雖然整個晶體保持連續(xù)性，但雙晶紋已沿晶體剪切面滑動位錯，其剪切裂隙模糊不清，寬窄不一（見圖6）。

④雙晶變形

構(gòu)成眼球狀碎斑的斜長石聚片雙晶紋明顯的彎曲變形，雙晶紋呈舒緩波狀，顯示了碎斑在剪切作用過程中產(chǎn)生的變形效應(yīng)（見圖7）。

⑤膝折結(jié)構(gòu)

在花崗質(zhì)糜棱片麻巖中黑云母鱗片發(fā)生膝折現(xiàn)象，不同的消光位其膝折的清晰程度不同，但晶體仍保持完整性（見圖8）。

⑥單晶石英條帶

單晶石英構(gòu)成條帶狀、條紋狀（見圖9），顆粒邊緣有圓滑形和鋸齒不規(guī)則形，其長軸方向與糜棱面理具一定夾角，部分近于平行，單晶石英顆粒是由微細(xì)粒石英重結(jié)晶形成。

⑦石英顆粒S-C組構(gòu)

在眼球狀條帶狀鉀長花崗質(zhì)糜棱片麻巖中，石英集合體延長方向與單晶石英長軸方向斜交，構(gòu)成S-C組構(gòu)（見圖10），指示右旋運(yùn)動。

3 動力變質(zhì)巖類型及變質(zhì)作用

分布于大布蘇山和乃木毛道等地的中深構(gòu)造相韌性剪切變形（帶），動力變質(zhì)巖主要為英云閃長質(zhì)、花崗閃長質(zhì)、花崗質(zhì)糜棱片麻巖，巖石經(jīng)歷廣泛而強(qiáng)烈韌性剪切變形變質(zhì)作用形成，變質(zhì)程度相當(dāng)于高綠片巖相或高綠片巖相-低角閃巖相，由于后期巖體的侵蝕占位以及白堊系地層的覆蓋，出露很不完整，連續(xù)露頭長度均小于10km，寬度小于3km，總體呈近東西向展布。

糜棱片麻巖定向構(gòu)造十分發(fā)育，由強(qiáng)烈塑性變形而形成的條帶條紋狀構(gòu)造、眼球糜棱片麻狀、板狀片麻狀構(gòu)造組成；礦物拉伸及生長線理亦十分發(fā)育，由定向分布的云母和長英質(zhì)條帶等構(gòu)成，具典型的“S-L”型構(gòu)造巖特征。巖石中礦物粒度已顯著變細(xì)，多為0.1-1.5mm之間，少數(shù)1.5-5mm，大小不等，粒徑變化較大，重結(jié)晶作用較強(qiáng)。鉀長石眼球體大小不等，長軸定向，均已明顯透鏡化，與兩側(cè)拖尾構(gòu)成“σ”型碎斑系，顯示右旋斜逆剪切特征（圖11）。

質(zhì)中石英集合體呈條帶狀、條紋狀、拔絲狀定向，單晶之間呈直邊鑲嵌，部分為彎曲鑲嵌，廣泛出現(xiàn)矩形邊接觸，個別可見S-C組構(gòu)。在鉀長石（微斜長石、條紋長石）集合體條帶中可見細(xì)粒直邊鑲嵌結(jié)構(gòu)，反映動態(tài)重結(jié)晶作用達(dá)到穩(wěn)定平衡，云母相對集中呈紋帶狀定向分布。

中深構(gòu)造相韌性剪切變形變質(zhì)作用涉及的地質(zhì)體為新太古代變質(zhì)表殼巖和變質(zhì)深成體，變質(zhì)作用初期是在伸展體制下伴隨沉積物下沉而產(chǎn)生遞增變質(zhì)作用，隨后發(fā)生了變質(zhì)深成巖的侵位，依據(jù)侵入變質(zhì)深成巖的祖宗毛道變質(zhì)基性巖墻，即斜長角閃巖的礦物組合：斜長石+角閃石±黑云母±石英，確定該套巖石已進(jìn)入中級變質(zhì)作用，變質(zhì)作用達(dá)到低角閃巖相。之后，地殼由伸展轉(zhuǎn)為收縮，發(fā)生了大規(guī)模的縱彎褶皺和中深構(gòu)造相逆沖型韌性剪切變形，使高溫礦物局部發(fā)生綠片巖相退變質(zhì)，鏡下可見黑云母多發(fā)生強(qiáng)綠泥石化，部分發(fā)生分解，析出鐵質(zhì)，退色變?yōu)榘自颇?，共生礦物組合為：黑云母+白云母+斜長石+石英、黑云母+鉀長石+石英。根據(jù)礦物共生組合特征，結(jié)合巖石的變形特征可以確定：新太古代的變質(zhì)深成體及變質(zhì)表殼巖的動力變質(zhì)環(huán)境為中深構(gòu)造相，（退）變質(zhì)程度相當(dāng)于高綠片巖相-低角閃巖相。熱力學(xué)條件P=2-6.5×10⁸Pa，T=556-628℃。

4 運(yùn)動學(xué)及動力學(xué)特征

在中深構(gòu)造相韌性剪切變形帶中保留其構(gòu)造形跡最好的是大布蘇山片麻巖，乃木毛道片麻巖和哈布達(dá)哈拉片麻巖。

它們最特殊的宏觀構(gòu)造，就是透人性分布的條帶——條紋、眼球狀、糜棱片麻狀構(gòu)造，粗大的鉀長石眼球狀透鏡體長軸定向，兩側(cè)基質(zhì)礦物圍繞其定向構(gòu)成明顯的“σ”型壓力影，長英質(zhì)礦物及暗色礦物分別相對集中呈“紋層”狀相互平行分布，構(gòu)成發(fā)育良好的葉理。在葉理面上由長英質(zhì)條帶、眼球體長軸以及定向分布的黑云母、白云母和電氣石等礦物，構(gòu)成發(fā)育良好的礦物拉伸線理和生長線理。顯微資料顯示，石英集合體呈條帶、條紋、豆莢狀、拔絲狀定向，部分石英呈矩形邊接觸，部分呈齒狀并見S-C組構(gòu)，白云母、黑云母集合體呈線痕狀定向，鱗片平行葉理，在鉀長石集合體條帶中，微斜長石呈細(xì)粒三直邊鑲嵌接觸的平衡結(jié)構(gòu)，顯示穩(wěn)定靜態(tài)重結(jié)晶作用顯著。綜合前面所描述的宏觀和微觀剪切變形特征所反映的運(yùn)動學(xué)標(biāo)志，說明這期變形為收縮體制下的北東向右旋斜逆沖型韌性剪切變形。

卷入這一變質(zhì)期的地質(zhì)體有新太古界色爾騰山巖群柳樹溝巖組、點(diǎn)力素泰巖組，新太古代大布蘇山片麻雜巖和乃木毛道片麻巖套。根據(jù)祖宗毛道變質(zhì)基性巖墻同位素年齡（2230±18Ma）和東鄰幅中元古界渣爾泰山群書記溝組不整合于新太古代哈布達(dá)哈拉片麻巖之上，同時結(jié)合變質(zhì)變形和區(qū)域?qū)Ρ荣Y料，說明在2500Ma前發(fā)生了一次區(qū)域變質(zhì)作用，變質(zhì)作用類型為中低壓區(qū)域動力熱流變質(zhì)作用，變質(zhì)程度達(dá)高綠片巖相一低角閃巖相，變形變質(zhì)時代應(yīng)為新太古代晚期。