Question

变质地层层序和区域地层系统重建的基础

Answer 1

在高级变质区能否建立地层层序和地层系统，取决于该区高级变质地层的发育程度、变质地层的有序度及研究方式和研究程度。

1.变质地层的发育程度

变质地层的发育程度是指变质岩层的出露面积、产出方式和变质构造岩石地层单位的可划分性。依据这些参数可以将高级区地层的发育程度大致分为4个等级（表5-3-1）。总体上，在高级变质地层发育区，通过详细的地质研究有可能建立变质地层层序，而在过渡区，尽管变质地层出露面积较小，但如果其集中分布，也有可能建立变质地层层序。除此之外，变质地层的可分性也是建立变质地层层序的必要条件，尽管有些高级变质区变质地层发育，但变质沉积岩层岩性单调，无法进一步划分构造岩石地层单位，那么，只能确定构造岩石地层单位，而不能建立变质地层层序。

表5-3-1 高级岩区变质地层发育程度等级划分简表

2.变质地层的有序度

有序度是变质地层单位空间（剖面或平面）排列规律的反映。地层单位在空间上有规律的排列，说明这些地层是有序的；相反则是无序的。在前人研究成果的基础上，作者结合多年来对变质地层的研究结果，将变质地层的有序度分为“成层有序”、“整体有序，局部无序”、“大体有序，具体无序”和“成层无序”四类：

（1）“成层有序”是指变质地层的原始排列状态基本保存，不仅地层单位的空间排列规律十分明显，而且各地层单位内的基本层序也基本存在，岩石中的原生层理和原生构造残留较多，虽然地层发生了变形，仍可以在变形分析的基础上通过剖面测量建立地层层序，后期构造置换和剪切变形仅使地层的原始状态在局部地段得到破坏，但不影响区内地层层序的建立。

（2）“整体有序，局部无序”是指变质地层的原始排列状态整体上没有遭受破坏，但其中部分地层的排列状态（包括基本层序）已遭到强烈破坏，地层单位的空间排列仍显示明显的规律性，但局部规律性降低。

（3）“大体有序，具体无序”则表现为变质地层的原始排列状态由于后期变质变形的改造已基本破坏，原生结构和构造保存很少，变质地层单位的空间排列规律性降低，地层单位内的基本层序已无法确定，但通过变形构造的研究和分析结合其他手段仍可建立大套地层的层序。

（4）“成层无序”则是指不同时代、不同类型的地层在空间上杂乱排列，类似于构造混杂岩带，根本无法确定其层序。

事实上，高级变质地层在遭受多期变形后，其有序度或多或少地都有所降低，“成层有序”的地层很难在高级变质岩区保留下来，高级变质岩区的变质地层多数为“大体有序，具体无序”，少数变形较弱的高级变质地层为“整体有序，局部无序”的状态，本节将针对“大体有序，具体无序”的变质地层讨论变质地层层序的重建。

3.区域地质填图是地层系统重建的重要基础

高级变质地层有序度的降低，使得完全依靠剖面测量建立地层层序的方式很难达到客观的效果，这一点已被多年的实践所证明。但是，“整体有序，局部无序”和“大体有序，具体无序”的变质地层尽管其细节上的原始叠覆关系已遭到破坏，而宏观上的排列规律则或多或少地保留着，要认识其宏观上的排列规律，只有通过不同比例尺的地质填图，以及通过剖面和平面上地层单位排列规律的综合研究，在构造分析的基础上才能查明或恢复地层的早期排列规律，依此建立地层层序。因此，能否填制一幅客观反映地质体空间展布和空间关系的地质图是其中的关键。

作者多年在内蒙古大青山-乌拉山地区高级变质杂岩中的研究实践表明，一个区域范围的构造岩石地层系统的建立仅靠关键地区的研究和填图是难以完成的，因为不同构造体制下的强塑性变形尤其是伸展体制下的剪切变形通常导致地层的减薄或缺失，再加上多期变形的叠加和后期的隆升、剥蚀，变质地层的分布往往不均匀（见第二节），以至于难以在一个剖面（即使该剖面变质地层十分发育）上观测到某一套变质地层（如大青山-乌拉山地区的孔兹岩系）甚至其中的某一构造岩石地层单位（如孔兹岩系的榴云片麻岩岩组）的完整层序（徐仲元等，2002，2005；杨振升等，2003），同样，在其中的某一地区所建立的构造岩石地层层序也不能完全在区域上推广（图5-2-2）。因此要使所建立的构造岩石地层层序在区域上有代表性，大面积的区域填图比较有效。

总之，变质地层层序的研究和区域地层系统的重建基础是，填制一幅能客观反映地质体空间展布和空间关系的地质图。