Question

（四）小秦岭变质核杂岩的构造岩石类型

Answer 1

本书研究地区主要是河南境内的小秦岭，且主要研究了伸展拆离期形成的构造岩石，对伸展拆离期之前的变形及构造岩石基本上未涉及。

Ⅰ.边缘糜棱岩带的构造岩石

前已提到，边缘构造带最下部的岩石为糜棱岩，是伸展拆离早期深部韧性变形的构造岩石。往上依次为绿泥石化碎裂岩和微角砾岩。

1.边缘糜棱岩带的剖面特征

灵宝周家山以北的柳沟剖面位于核杂岩东南缘，构造岩带往南倾斜，是出露较好且颇具代表性的剖面（图5-23）。边缘糜棱岩带岩性较为复杂，其原岩包括太古界各类片麻岩及同构造期的侵入岩体，后者沿糜棱面理侵入且已糜棱岩化。柳沟剖面中见到两种同构造期侵入岩体，一种为含暗色矿物极少的强烈糜棱岩化的中—细粒花岗岩席（mpla），另一种为含黑云母的糜棱岩化细粒花岗岩（mplb），推测后者侵入时间晚于前者。

柳沟剖面具如下一些特征：

A.愈接近剖面南缘上部，岩石变形及糜棱岩化程度愈强，往北逐步减弱并迅速过渡为非糜棱岩化的岩石。

图5-22　小秦岭变质核杂岩内部晚期滑移场图（下半球等面积投影）

（据张进江）

空心圆圈为韧性－脆形断层面的极点投影，实心圆圈示拆离断层面极点投影，带箭头的线段为断面极点和擦痕（或a线理）投影所在大圆的一部位，代表运动轨迹，箭头示上盘运动方向

B.糜棱岩化最强烈的岩石是同构造期侵入的淡色花岗岩岩席（mpla），而糜棱岩化较微弱的岩石是片麻岩类，通常靠近mpla岩席的片麻岩变形及糜棱岩化强度比远处的片麻岩要强（图5-23），例如靠近mpla处的片麻岩通常早期的S₁面理已被改造为S_1/2面理，而离岩席较远处片麻岩中S₁面理常常残留下来。

C.剖面南端接近拆离断层处（拆离断层被黄土覆盖）的糜棱岩叠加了晚期的脆性变形及热液蚀变，而成为绿泥石化的碎裂糜棱岩及角砾岩，镜下观察清楚地显示绿泥石化（还伴有绢云母化、碳酸盐化、绿帘石化）是晚期的一种蚀变，而交代前期形成的糜棱岩带，同时此剖面未经交代的糜棱岩变质程度仅达到高绿片岩相。因此，上述两类岩石显示由较深层次向较浅层次递进变形过程中依次形成的两类构造岩。

2.边缘糜棱岩带的岩石类型

由于原岩成分的差异，不同成分的岩石在边缘糜棱岩带中经动力变质后形成不同类型的构造岩。前已提到除同构造期的花岗岩变为长英质糜棱岩外，各类片麻岩在变形过程中表现各异，其中长英质片麻岩变为糜棱岩序列的岩石，斜长角闪岩或轻微退变，或变为黑云斜长片麻岩，而黑云斜长片麻岩变为具SL组构的糜棱岩化黑云斜长片麻岩，另有少量早元古代大理岩处于边缘剪切带（如枣香峪沟口），已变为经静恢复的碳酸盐质糜棱岩。兹将边缘糜棱岩带常见的各类岩石分述如下。

A.斜长角闪岩，岩石具粒状变晶结构，块状－弱片麻状构造。矿物组成为：角闪石25%～20%；黑云母25%～30%；斜长石约40%；石英3%～5%；另有少量磷灰石、榍石等副矿物。斜长石为半自形-他形粒状，大小不一，多数具卡钠双晶及肖钠双晶；角闪石为半自形-他形粒状，浅黄-蓝绿色，蚀变发育；黑云母，细小片状，棕黄色，多色性明显，可见交代角闪石等现象。

图5-23　灵宝周家山村北的柳沟边缘构造带实测剖面

Mgn—糜棱状片麻岩；mpla—同构造侵入浅色中—细粒花岗岩；mplb—同构造期侵入的含黑云母细粒花岗岩；CZ—绿泥石化碎裂岩带；Q—第四纪黄土；S_l—片麻岩原始面理；S₂—糜棱面理；S_1/2一经改造的片麻岩面理

B.黑云斜长片麻岩，岩石具糜棱状结构、粒片状变晶结构，片麻状构造。矿物组成为：斜长石约45%；黑云母约25%；石英约15%；绿帘石约15%；另有少量磷灰石、榍石等副矿物及方解石等次生矿物。斜长石呈半自形—他形粒状；石英呈细小粒状、不规则状集合体，定向分布，部分较大颗粒具波状消光，动态重结晶细粒大小约为0.024mm±，常呈条带绕长石残斑分布；黑云母呈片状棕色，大小不一，定向排列，较大的颗粒呈“云母鱼”状出现，亦呈条带状绕长石分布。构造期的矿物组合：Qz+Bi+Ep。

C.黑云斜长片岩，岩石具糜棱状结构，片状构造。矿物组成为：黑云母50%±；斜长石25%～30%；绿帘石15%；石英、磷灰石少量。岩石由基质与残斑两部分组成，残斑为斜长石，呈他形粒状及交代残留状，基质由黑云母、石英等组成。黑云母为细小片状，呈条带绕残斑定向分布，个别较大的云母片内也见波状消光；绿帘石呈不规则粒状，交代斜长石；岩石中仅有少量石英呈他形粒状分布，具波状消光，其边缘有动态重结晶细粒（大小约为0.018mm±）。构造期的矿物组合为：Ep+Bi+Qz。

D.糜棱岩化长英质片麻岩，岩石具糜棱状结构，片麻状构造。矿物组成为：斜长石约30%；微斜长石约35%；石英约25%；黑云母少量；绢云母约8%；另有少量绿帘石、磷灰石等。斜长石呈他形—半自形粒状，呈残斑与基质两种状态出现，且以残斑为主。残斑斜长石内裂隙发育，沿裂隙见充填有动态重结晶的细粒斜长石；微斜长石半自形粒状，具格子状双晶，裂隙发育，边缘见破碎细粒；石英呈他形粒状，具波状消光，边缘出现动态重结晶石英细粒（大小约为0.02mm±）；黑云母、绢云母呈条带状绕残斑定向分布。构造期矿物组合：Qz+Pl+Bi+Ber。

E.长英质初糜棱岩，具糜棱状结构，片麻状构造。矿物组成为：斜长石约30%；微斜长石约25%，石英约30%，绢云母约10%，另有少量黑云母、磷灰石、黄铁矿等。斜长石呈基质与残斑两部分且以残斑为主，残斑颗粒粗大、裂隙发育，沿裂隙发育有动态重结晶的细粒斜长石（大小为0.024～0.036mm±，图5-24），基质斜长石颗粒细小，可能多数为碎粒；微斜长石呈他形—半自形粒状，具格子状双晶，裂隙发育，沿裂隙也见细粒长石，可能为动态重结晶生成，微斜长石残斑边部见细的微斜长石碎粒；石英也呈基质与残斑两种出现，残斑石英颗粒被拉长且出现波状、带状消光，动态重结晶细粒大小约为0.024mm±，多与细粒长石一起呈条带状绕残斑分布；绢云母呈细小片状，多呈带状定向排列；黑云母微量，呈定向分布。岩石中残留矿物为P1+Af+Qz，构造期矿物组合为：Pl+Qz+Ser+Bi。

F.长英质糜棱岩，岩石具糜棱结构，片麻状构造。矿物组成为：微斜长石10%～30%，斜长石约30%，石英25%～35%，绢云母7%～25%，另有少量黑云母、磷灰石、榍石等矿物。岩石中残斑由斜长石及微斜长石组成，含量10%～40%，基质由石英、绢云母、黑云母、细粒长石等组成，多集中成条带状定向分布，石英多数为动态重结晶细粒，但已经过静态恢复，其大小为0.06～0.084mm±。构造期的矿物组合为：Qz+Ser(+Bi)+Pl。

G.千糜岩，岩石具糜棱结构，片状－片麻状构造。矿物组成为：石英约45%，绢云母约35%，斜长石15%～20%。岩石中具明显的多期变形特征：晚期变形基质为绢云母，呈条带状定向分布，残斑为长英质糜棱岩残块；早期的长英质糜棱岩由石英及斜长石组成，颗粒细小，石英部分颗粒具压扁拉长状定向排列，大部分为动态重结晶的细粒（大小为0.012mm±）；斜长石多呈细小粒状，与石英一起分布。

图5-24

小秦岭边缘糜棱岩带的长英质糜棱岩，在长石的裂隙中充填了重结晶的长石细粒，显示糜棱岩化发生在高绿片岩相的条件下（正交偏光，×60）。灵宝市柳沟绿泥石角砾岩，角砾为长英质糜棱岩，其中的暗色矿物及基质为绿泥石、绿帘石（单偏光，×23）。灵宝市庄里坡

图5-25

3.边缘糜棱岩带岩石中主要矿物特征

以上各类构造岩中主要造岩矿物的特征及成分研究结果如下。

斜长石：在大部分构造岩中均可见到。以斜长角闪岩为原岩的构造岩中，斜长石呈半自形粒状，均呈残斑存在，具弱的绢云母化；而以片麻岩为原岩的构造岩中，斜长石主要呈残斑存在，少数为破碎或重结晶细粒1呈基质分布，残斑斜长石颗粒以脆性变形为主，发育裂纹，但局部也见到韧性变形，例如沿裂隙出现动态重结晶的细粒（图5-24），而基质中部分细粒斜长石也为动态重结晶生成。斜长石残斑内见肖钠双晶、聚片双晶、卡钠双晶等；工作中对两种斜长石进行了电子探针分析（表5-4），结果表明，两者均为钠质长石，残斑与基质相比成分差别不大，相对而言基质斜长石稍偏基性，这可能与残斑斜长石为酸性的钠质长石、而变形时的温度条件较高有关。

微斜长石：主要出现在以片麻岩为原岩的构造岩石中，亦呈残斑与基质分布，且以残斑微斜长石为主。残斑颗粒粗大，具格子双晶，以脆性变形为主并发育裂隙，部分裂隙中也见动态重结晶的微斜长石细粒。基质微斜长石颗粒细小，多沿微斜长石边缘分布，具格子状双晶，部分颗粒内见波状消光现象，表明为破碎的细粒。电子探针分析结果（表5-5）表明，由破碎而成的基质微斜长石细粒与残斑微斜长石在化学成分上基本上相似，如样品S-339，两种微斜长石的成分（w_B）分别为：SiO₂为65.8%和64.95%,Al₂O₃为18.66%和18.50%,Na₂O为0.49%和0.40%,K₂O为15.80%和15.91%。而S-336样中由重结晶而形成的细粒与残斑相比较，化学成分也基本相同，惟基质微斜长石中Na₂O增加，K₂O降低。

石英：呈他形粒状，在岩石中分别出现于残斑及基质中，在变形弱的岩石中多呈他形粒状，集合体呈不规则条带状，石英颗粒具波状消光。在变形强的岩石中，残斑石英呈他形粒状，边缘有细小的石英颗粒，基质石英颗粒多数呈动态重结晶状态。

表5-4　区内边缘糜棱岩带中长石电子探针分析结果

绢云母：呈细小片状，交代斜长石分布，常呈条带状集体定向排列。电子探针分析结果如表5-5，其成分（w_B）为SiO₂46.81%,Al₂O₃30.98%,MgO1.68%,Na₂O0.30%,K₂010.69%，可见其SiO₂含量较高（Si为3.1722）。

黑云母：为细小片状，呈褐黄色，多色性明显。在以斜长角闪岩为原岩形成的构造岩中，其含量较高且常呈条带状分布，应为早期暗色矿物退变生成。而在长英质原岩形成的构造岩中，黑云母含量较少，为褐黄色，也呈细小片状定向排列，有时出现于压力影的影部位置。

表5-5　核杂岩内部退变质动力变质岩石中绢云母电子探针分析结果

Ⅱ.绿泥石化的碎裂岩带

前面在涉及柳沟剖面的时候，我们已提到绿泥石化碎裂岩出现的部位以及它是由边缘糜棱岩带后期叠加脆性变形及蚀变的产物。此类岩石呈暗绿色引人注目，镜下观察可见绿泥石，绿帘石沿裂隙蚀变交代糜棱岩的断块及角砾（图5-25），绿泥石化的强度决定于原岩成分及碎裂的程度，当原岩含暗色矿物多且碎裂呈角砾状时，绿泥石化最为强烈。角砾岩的角砾主要为石英及长英质糜棱岩的角砾。岩石中还可见到硅质脉及方解石穿插于基质及角砾中，同时此类岩石中普遍出现金矿化，沿后期的裂隙充填含金石英细脉。

Ⅲ.微角砾岩

呈厚约8～40cm的抗风化薄层，出露于拆离断层面下（图5-3），柳沟东侧见其贯入绿泥石角砾岩带中。此类岩石多呈灰绿色、褐色、灰白色，其颜色可能与原岩成分有关。岩石中角砾含量通常达80%±，呈棱角状及次棱角状，角砾中最大者可达30mm，小的仅能在镜下见到，它们具微弱的定向性，方向与边缘糜棱岩线理一致。绝大多数角砾为多世代角砾，即较大角砾之中包含较小的角砾（图5-26），但角砾与基质均由超碎裂物质组成，其中仅见到少量粒度达0.2mm±的长石及石英碎粒。岩石中通常穿插大量硅化细脉，有时见到呈不规则状及角砾状假玄武玻璃（图5-27）存在其中，后者是断层地震滑动过程高速研磨的产物。

图5-26

小秦岭的微角砾岩，镜下可见到多世代的角砾及基质均由超碎裂的微粒构成（正交偏光，×23）。灵宝市武家山小秦岭的微角砾岩，角砾之间充填假熔岩脉（图中黑色部分），脉缘有后期结晶的石英脉体（正交偏光，×23）。灵宝市武家山

图5-27

Ⅳ.核杂岩内部韧性剪切带的构造岩石

小秦岭核杂岩内部韧性剪切带中主要出现退变质岩石，局部还保留一些轻微退变的糜棱岩，兹将主要岩石类型叙述如下。

A.绢英质千糜岩：岩石具糜棱状结构，眼球状构造。碎斑含量达20%～40%，基质为60%～80%。碎斑主要为石英及少量斜长石，其中石英普遍被拉长，轴比一般为2∶1至4∶1，粒内具强波状消光，有时出现裂纹，边缘因动态重结晶呈锯齿状，常呈透镜分布。碎斑中的斜长石多已绢云母化，具较多的裂纹而分割成大小不等的碎块，局部呈“多米诺式”构造。基质由绢云母及石英组成，其中以绢云母为主。绢云母呈鳞片状，多数呈条带状定向排列；石英为细小的动态重结晶颗粒，常构成核幔构造。岩石中还可见到他形—半自形的方解石，多呈条带状定向排列，局部在压力影构造中方解石纤维组成压力影的尾部。

B.绢云母化长英质初糜棱岩：岩石具糜棱状结构、眼球状构造。碎斑含量为50%～60%，基质为30%～40%，由斜长石、微斜长石、石英、绢云母、绿泥石、白云母等矿物组成。斜长石呈他形，具锯齿状边缘，呈透镜状定向排列，已发生绢云母化。石英呈大小与长石相似的残斑及粒度很细的动态重结晶颗粒两种状态出现，后者绕石英碎斑分布。长石分解的绢云母，构成基质的另一部分。

C.长英质糜棱岩：出现于较早期形成的含金剪切带边缘，例如桐沟金矿305脉的韧性剪切带中。具糜棱结构、条带状构造。碎斑含量约10%，基质含量约90%。碎斑主要为斜长石，呈不规则状、眼球状，出现脆性破裂及多米诺构造，基质由石英、绢云母构成，基质中石英约占60%，为动态重结晶细粒或经静态恢复颗粒，绢云母呈鳞片状，与细粒石英一起环绕碎斑分布。