蒲利國(guó)

（云南省有色地質(zhì)局地質(zhì)地球物理化學(xué)勘查院，云南昆明650216）

哀牢山—紅河剪切帶南段變質(zhì)巖石組構(gòu)淺析

蒲利國(guó)*

（云南省有色地質(zhì)局地質(zhì)地球物理化學(xué)勘查院，云南昆明650216）

哀牢山—紅河剪切帶由于其獨(dú)特的地理位置和地質(zhì)構(gòu)造特點(diǎn)，使其成為國(guó)內(nèi)外研究的熱點(diǎn)。選取哀牢山—紅河剪切帶南段作為研究對(duì)象，通過(guò)對(duì)其變質(zhì)巖石的礦物組合、變形特點(diǎn)及EBSD組構(gòu)分析，探討其變形特征及機(jī)制，為進(jìn)一步討論其區(qū)域構(gòu)造提供有益信息。

哀牢山—紅河剪切帶；變質(zhì)巖石；組構(gòu)分析

1 地質(zhì)背景

哀牢山—紅河剪切（斷裂）帶位于青藏高原東南緣三江—印支地區(qū)，在大地構(gòu)造上屬于三江—東南亞特提斯構(gòu)造域東部邊緣。北西—南東向展布的ASRR主要由2套變質(zhì)程度不同的深、淺變質(zhì)巖系組成，大體上以哀牢山剪切帶為界，其南西側(cè)為低綠片巖相帶，主要由馬鄧巖群及三疊系的千枚巖及千糜巖、片巖、板巖和變質(zhì)砂巖等組成；北東側(cè)至紅河斷裂之間為高綠片巖—低角閃巖相帶，主要由哀牢山群的片麻巖、斜長(zhǎng)角閃巖、石榴石二云片巖、變粒巖、大理巖等組成，并有多期花崗質(zhì)巖漿侵入[1-3]。

2 巖石變形序列

2.1 高溫變形作用

哀牢山群變質(zhì)巖系變質(zhì)程度較深，一般達(dá)到高綠片巖相—角閃巖相，局部地方具高角閃巖相的特點(diǎn)，并伴隨糜棱巖化作用，變質(zhì)變形溫度在700℃左右，表現(xiàn)為：形成石榴石＋矽線石＋黑云母＋鉀長(zhǎng)石＋石英以及石榴石＋斜長(zhǎng)石＋角閃石礦物組合。

變形分析：石英巖中石英顆粒的邊界遷移為動(dòng)態(tài)重結(jié)晶，反映經(jīng)歷了高溫度的變質(zhì)變形作用，長(zhǎng)石呈亞顆粒旋轉(zhuǎn)；斜長(zhǎng)角閃巖中的角閃石以脆性變形為主，并有一定的韌性變形發(fā)生；花崗質(zhì)糜棱巖中發(fā)育長(zhǎng)石應(yīng)力條紋結(jié)構(gòu)呈雁列式，還可看出其指示左行剪切作用；斜長(zhǎng)石的機(jī)械雙晶發(fā)生明顯的彎曲變形；長(zhǎng)石殘斑邊部發(fā)育蠕英結(jié)構(gòu)。

2.2 中低溫變形作用

角閃巖相—高綠片巖相的糜棱巖化變形，這是哀牢山變質(zhì)巖系中最主要的一類(lèi)，變質(zhì)變形溫度為450℃～600℃，表現(xiàn)為：①高溫礦物組合：黑云母+斜長(zhǎng)石+石英、角閃石+黑云母+斜長(zhǎng)石+石英、方解石+角閃石+透輝石+斜長(zhǎng)石、角閃石+石榴石+斜長(zhǎng)石+石英、堇青石+紅柱石+石榴石+黑云母+白云母+石英、十字石+石榴石+黑云母+白云母+石英、角閃石+綠簾石+綠泥石+白云母+石英、石榴石+綠泥石+云母+石英、方解石+綠簾石+透閃石等。②高溫巖石組合：花崗質(zhì)巖石、斜長(zhǎng)角閃巖、石榴石片麻巖、糜棱巖等高溫巖石的2種或1種伴生出現(xiàn)。

變形作用分析：在該組合中，石英、長(zhǎng)石均發(fā)生膨凸重結(jié)晶，由于石英長(zhǎng)石發(fā)生膨凸重結(jié)晶的溫度不一樣，石英發(fā)生的溫度為250℃～400℃,長(zhǎng)石發(fā)生的溫度為450℃～600℃，指示該地區(qū)經(jīng)歷了2期的變形作用，一次是中溫的長(zhǎng)石膨凸重結(jié)晶，一次是石英的膨凸重結(jié)晶或長(zhǎng)石的顯微破裂，由溫度與變形的關(guān)系可以看出；石英出現(xiàn)亞顆粒旋轉(zhuǎn)重結(jié)晶現(xiàn)象，該組合中礦物特點(diǎn)是：角閃石強(qiáng)烈拉長(zhǎng)定向排列，且礦物定向排列有2組，說(shuō)明其發(fā)生了2期變形作用，由他們的切割關(guān)系可初步判定出他們形成的先后順序；從鏡下可以看到該巖石仍經(jīng)歷了2期變質(zhì)作用，體現(xiàn)為2個(gè)面理的形成根據(jù)面上礦物的定向排列平行于面理，可知其發(fā)生的時(shí)間先后；鏡下礦物定向排列明顯，云母發(fā)育S-C組構(gòu)，石英不均勻消光為，見(jiàn)動(dòng)態(tài)重結(jié)晶亞顆粒；石英呈拉長(zhǎng)定向排列，應(yīng)為動(dòng)態(tài)重結(jié)晶結(jié)果，顆粒邊界模糊，有膨凸重結(jié)晶顆粒，長(zhǎng)石和巖屑呈殘斑組構(gòu)出現(xiàn)；此外在該變質(zhì)相的礦物組合里，云母S-C組構(gòu)明顯發(fā)育、長(zhǎng)石呈σ型殘斑，指示左行剪切；糜棱巖中石英，長(zhǎng)石細(xì)?；?，定向排列，長(zhǎng)石發(fā)育礦物魚(yú)，指示左行剪切；長(zhǎng)石發(fā)育布丁構(gòu)造；長(zhǎng)石礦物定向排列，且排列顯示兩期性，黑云母呈褶皺彎曲。石英膨凸重結(jié)晶，云母呈S-C組構(gòu)，礦物定向呈不同期次性，表明經(jīng)歷了2次變形作用。

2.3 低溫變形作用

形成局部韌性剪切帶，長(zhǎng)石發(fā)生脆性破裂，石英呈現(xiàn)波狀消光、塑性變形以及邊緣亞顆?；?，局部可見(jiàn)膨凸重結(jié)晶，變形溫度低于300℃。其一般與中溫變質(zhì)變形作用疊加在以前，形成上面所述的2期變形作用。

3 巖石組構(gòu)分析

3.1 石英的滑移系與組構(gòu)型式

優(yōu)選方位的發(fā)育，晶體滑移起著至關(guān)重要的作用。它們是晶體內(nèi)部結(jié)合力相對(duì)薄弱的一些面（滑移面）或線（滑移方向）方向。石英的晶體內(nèi)部可以出現(xiàn)滑移系有{0001}〈1120〉、{1011}〈1120〉、{1010}〈1120〉和{1010}〈0001〉，依次簡(jiǎn)稱(chēng)為底面〈a〉、菱面〈a〉、柱面〈a〉和柱面〈c〉。不同滑移系的啟動(dòng)和活躍需要特定的條件，低溫和高溫條件下往往會(huì)有不同類(lèi)型的滑移系或滑移系組合活躍。

在一定溫度條件下啟動(dòng)的滑移系類(lèi)型、應(yīng)變型式和應(yīng)變量等因素決定了變形巖石組構(gòu)的基本型式。構(gòu)造巖中石英光軸極密型式有8種（Fairbairn,1941），是由不同溫度條件下共軸應(yīng)變過(guò)程中晶體內(nèi)部不同滑移系所致。Ⅰ型組構(gòu)形成于中等溫度條件，大約為550℃～650°C，是由柱面〈a〉滑移完成的；Ⅱ型、Ⅳ型、Ⅶ型組構(gòu)的發(fā)育多與較低溫度條件（400℃～550°C）下菱面〈a〉滑移關(guān)系密切；Ⅴ型組構(gòu)的產(chǎn)生，低溫（400°C）底面〈a〉滑移具有重要意義；而對(duì)于Ⅷ型極密的產(chǎn)生，較高的溫度條件下柱面〈c〉滑移是重要的因素。Festa（2009）近期研究揭示出，Ⅲ型的發(fā)育型式及極密開(kāi)角大小與變形溫度條件具有密切的關(guān)系：低溫條件下較小的半開(kāi)角Ⅲ型極密是由低溫底面〈a〉滑移形成；而隨著溫度的升高，柱面〈a〉滑移的作用逐漸加強(qiáng)，并且Ⅲ型極密的開(kāi)角逐漸增大。

3.2 測(cè)試樣品描述

進(jìn)行EBSD測(cè)試的2個(gè)樣品均來(lái)自ASRR南段金平巖—蠻耗剖面。測(cè)試對(duì)象分別為花崗質(zhì)糜棱巖和綠泥石化花崗質(zhì)糜棱巖（樣品號(hào)分別為AL1046-2和AL1046-3）

通過(guò)薄片觀察可以看到，AL1046-2中的長(zhǎng)石呈殘斑組構(gòu)，發(fā)育布丁構(gòu)造，內(nèi)部見(jiàn)黑云母小顆粒，石英發(fā)育膨凸重結(jié)晶顆粒，邊界呈縫合線，說(shuō)明其至少經(jīng)歷了一次中溫變質(zhì)作用。AL1046-3中長(zhǎng)石發(fā)生膨凸重結(jié)晶作用，石英它形，呈橢圓拉長(zhǎng)定向，帶狀消光，亞顆粒旋轉(zhuǎn)重結(jié)晶，黑云母含量很低，有的黑云母幾乎已完全退變質(zhì)為綠泥石，是低溫變質(zhì)作用（很可能為低綠片巖相）的結(jié)果。

3.3 巖石組構(gòu)分析

樣品AL1046-2為花崗質(zhì)糜棱巖，石英c軸組構(gòu)發(fā)育一個(gè)Ⅳ型點(diǎn)極密，一個(gè)Ⅰ型點(diǎn)極密一組Ⅴ型次極密，一個(gè)Ⅶ型的微弱極密，Ⅰ型極密形成于中等溫度條件，大約550℃～650℃（角閃巖相），是由柱面〈a〉滑移完成的；次極密和微弱極密的發(fā)育可能是后期低溫底面〈a〉滑移有關(guān)，代表了左行剪切作用的結(jié)果。

樣品AL1046-3為花崗質(zhì)糜棱巖，石英c軸組構(gòu)比較復(fù)雜，至少存在3個(gè)點(diǎn)極密，因此，可能反映了至少存在3期變形（這與鏡下對(duì)該區(qū)的3個(gè)變質(zhì)巖序列的劃分是相吻合的），表現(xiàn)為一個(gè)Ⅰ型點(diǎn)極密一個(gè)Ⅴ型點(diǎn)極密，2個(gè)Ⅲ型點(diǎn)極密，以及在4個(gè)象限均發(fā)育次極密或微弱極密，Ⅰ型極密的發(fā)育，中溫或中高溫度條件下，（約550℃～650℃角閃巖相）的柱面〈a〉滑移起著重要作用，Ⅲ極密是中低溫條件（600℃）由底面〈a〉滑移和柱面〈a〉滑移綜合作用的結(jié)果，Ⅴ型極密的產(chǎn)生是低溫（〈400℃）底面〈a〉滑移的結(jié)果，同樣指示了左行剪切作用。

從這2個(gè)樣品的EBSD石英c軸組構(gòu)圖可以看到，他們的Ⅰ型極密和Ⅳ型、Ⅴ型極密的位置基本一致，反映出他們存在多階段的一致變形。

4 結(jié)論

本文通過(guò)對(duì)哀牢山—紅河剪切帶南段變質(zhì)巖石的礦物組合、變形特點(diǎn)及EBSD組構(gòu)分析，探討其變形特征及機(jī)制，得到以下主要結(jié)論：

（1）研究區(qū)的變質(zhì)巖可劃分為3個(gè)序列，高溫變質(zhì)巖序列(變形溫度700℃左右，高角閃巖相)，中溫變質(zhì)巖序列（變形溫度450℃～600℃，低角閃巖相—高綠片巖相）和低溫碎裂巖疊加序列(變形溫度低于300℃，低綠片巖相)。

（2）研究區(qū)變質(zhì)巖變質(zhì)作用分析及巖石組構(gòu)分析顯示存在兩期變形作用，顯微構(gòu)造分析中我們找到了諸多指示左行走滑剪切作用的證據(jù)。

[1] 胡長(zhǎng)壽.云南哀牢山巖群中深變質(zhì)巖系中矽線石的初步研究[J].云南地質(zhì),1996,15(3):293-298.

[2]李興林.哀牢山韌性剪切變質(zhì)帶類(lèi)型劃分及巖石分類(lèi)命名[J].云南地質(zhì),1994,13(4):371-378.

[3]王義昭，和丁俊.云南哀牢山中深變質(zhì)巖系構(gòu)造變形特征及演變[J].特提斯地質(zhì),1996b,20:52-70.

P31

A

1004-5716(2015)10-0150-02

2014-10-26

2014-10-27

蒲利國(guó)（1987-），男（漢族），云南彌渡人，助理工程師，現(xiàn)從事礦產(chǎn)地質(zhì)找礦與勘探工作。