變質(zhì)核雜巖課件

變質(zhì)核雜巖構(gòu)造

metamorphiccorecomplexes

第一節(jié)基本理論變質(zhì)核雜巖構(gòu)造

metamorphiccorecompl一、Cordilleran變質(zhì)核雜巖《Cordilleranmetamorphiccorecomplexes》（Crittenden，1980）‘Cordilleran變質(zhì)核雜巖是一群由異常變形的變質(zhì)巖和侵入巖組成的穹形或拱形的孤立的隆起，其上為構(gòu)造滑脫和擴(kuò)張的不變質(zhì)的蓋層?！?Coney，1980)一、Cordilleran變質(zhì)核雜巖《CordilleraG.A.Davis等，變質(zhì)核雜巖的定義、類型及其構(gòu)造背景，地質(zhì)通報(bào)，2002，4～5：185～192變質(zhì)核雜巖是大陸高應(yīng)變伸展環(huán)境中發(fā)育的一套構(gòu)造和獨(dú)特巖石單位的組合。包括三個(gè)必要的構(gòu)造要素：1.主拆離斷層—大規(guī)模位移（幾十km），低角度正斷層2.下盤：與斷層相關(guān)的糜棱巖類巖石3.上盤；含多世代正斷層的上地殼基底和/或表殼巖層。G.A.Davis等，變質(zhì)核雜巖的定義、類型及其構(gòu)造背景，地(一)構(gòu)造部位：北美西部被動(dòng)陸緣，東為Cordilleran前陸褶皺沖斷帶，西為Nevada巖基帶，相當(dāng)于腹陸（hinterland）帶(一)構(gòu)造部位：北美西部被動(dòng)陸緣，東為Cordiller（二）Cordilleran變質(zhì)核雜巖的基本特征1.Coney（1980）具雙層結(jié)構(gòu)特征：通常是不均一的老的變質(zhì)巖－侵入巖基底，具緩傾面理和線理的糜棱的和片麻狀的組構(gòu)；其上為不變質(zhì)的蓋層，以變薄和被許多近水平的新蓋于老的斷層切成薄片為特征；其間為滑脫帶或陡的變質(zhì)梯度帶，常具角礫巖化，并指示向下的滑動(dòng)。2.從破裂和伸展的上地殼巖石下被拉出來的、位于大規(guī)模緩傾正斷層之下的、中或下地殼巖石組成的地質(zhì)體。（ListerandDavis,1989)。（二）Cordilleran變質(zhì)核雜巖的基本特征1.C變質(zhì)核雜巖模式化立體圖變質(zhì)核雜巖模式化立體圖變質(zhì)核雜巖課件變質(zhì)核雜巖課件3.Cordilleran變質(zhì)核雜巖基本特征：在空間上呈穹狀或長垣狀大型背斜的外貌。地貌上常為區(qū)內(nèi)的高山。核部由中、下地殼的中、深變質(zhì)巖組成，常有晚期同構(gòu)造的中酸性巖體侵入。核部雜巖頂部為一個(gè)以糜棱巖類巖石為特征的緩傾剪切帶。糜棱巖頂部被大型低角度正斷層所切削，使糜棱巖成綠泥石化、赤鐵礦化碎裂巖類。這一基底剝離斷層分開了脆性變形的上殼巖和曾受韌性剪切的內(nèi)殼巖。3.Cordilleran變質(zhì)核雜巖基本特征：上盤以不變質(zhì)的顯生宙巖層為主，發(fā)育多世代的不同類型的正斷層，反映水平伸展下的脆性變形。上殼的脆性伸展方向、剝離斷層的滑動(dòng)方向及下盤糜棱巖的剪切方向通常在運(yùn)動(dòng)學(xué)上具一致性，反映了統(tǒng)一的運(yùn)動(dòng)方式。Cordilleran變質(zhì)核雜巖的形成時(shí)代為早－中第三紀(jì)（55～15Ma）上盤以不變質(zhì)的顯生宙巖層為主，發(fā)育多世代的不同類型的正斷層，4.Davis和鄭亞東等（2002）提出了伸展變質(zhì)核雜巖的三個(gè)基本特征。其關(guān)鍵的一點(diǎn)是：認(rèn)為它們是地殼深部（≥10～15km）中、下地殼的物質(zhì)，因伸展作用而沿大型低角度拆離斷層被拉出地表，并造成一大套地殼柱的被切失。也就是說：以糜棱巖類巖石為代表的核部巖石作為是深部巖石的標(biāo)志；在淺表巖石的上盤中零星出露了代表中、下地殼的巖石；沿大規(guī)模低角度正斷層（拆離斷層或剝離斷層）使相當(dāng)多的沉積蓋層被切去。4.Davis和鄭亞東等（2002）提出了伸展變質(zhì)核雜巖變質(zhì)核雜巖課件變質(zhì)核雜巖課件變質(zhì)核雜巖課件變質(zhì)核雜巖課件變質(zhì)核雜巖形成模式變質(zhì)核雜巖形成模式二、我國的一些變質(zhì)核雜巖的特點(diǎn)北京云蒙山、房山、內(nèi)蒙亞干、呼和浩特、山西中條山、湖南幕阜山、河北阜平、贊皇、遼寧醫(yī)巫閭山、江西武功山、四川揚(yáng)子西緣江浪和丹巴等。形成時(shí)代有：元古代，中生代，第三紀(jì)。二、我國的一些變質(zhì)核雜巖的特點(diǎn)北京云蒙山、房山、內(nèi)蒙亞干、呼揚(yáng)子克拉通西緣變質(zhì)核雜巖帶揚(yáng)子克拉通西緣變質(zhì)核雜巖帶云蒙山變質(zhì)核雜巖云蒙山變質(zhì)核雜巖房山變質(zhì)核雜巖簡圖房山變質(zhì)核雜巖簡圖較老變質(zhì)核雜巖的一些特點(diǎn)1.在核雜巖周圍介于基底剝離斷層和以脆性斷裂為特征的蓋層之間，存在一個(gè)通常是淺變質(zhì)的層狀巖系，受到強(qiáng)烈的近水平剪切所引起的韌性非共軸流變的中間層。使得剝離斷層代表了分開不同變形相的滑脫面。較老變質(zhì)核雜巖的一些特點(diǎn)1.在核雜巖周圍介于基底剝離斷層伸展構(gòu)造的三層結(jié)構(gòu)模式伸展構(gòu)造的三層結(jié)構(gòu)模式2.可以有多期的剝離斷層和逆沖斷層的交替，形成一個(gè)多期變形的復(fù)雜的中間層，中條山變質(zhì)核雜巖有五個(gè)剝離斷層系，早期的剝離斷層可形成同斜褶皺和逆沖斷層。3.沿基底剝離斷層常有同構(gòu)造巖漿巖的侵入，形成席狀巖體，指示斷層的活動(dòng)時(shí)代。2.可以有多期的剝離斷層和逆沖斷層的交替，形成一個(gè)多期變形變質(zhì)核雜巖課件變質(zhì)核雜巖課件房山變質(zhì)核雜巖基底剝離斷層簡圖房山變質(zhì)核雜巖基底剝離斷層簡圖房山變質(zhì)核雜巖基底剝離斷層綜合剖面房山變質(zhì)核雜巖基底剝離斷層綜合剖面房山變質(zhì)核雜巖基底

剝離斷層房山變質(zhì)核雜巖基底

剝離斷層三、變質(zhì)核雜巖幾個(gè)問題的討論（一）關(guān)于糜棱巖的形成深度1.Sibson提出大斷層的雙層模式彈性摩擦區(qū)脆性斷裂帶碎裂巖系列半塑性區(qū)韌性剪切帶糜棱巖系列脆-韌性過渡的條件：正常地溫梯度，擠壓，石英塑性變形－－10～15km三、變質(zhì)核雜巖幾個(gè)問題的討論（一）關(guān)于糜棱巖的形成深度變質(zhì)核雜巖課件地殼的強(qiáng)度剖面：不同巖石的韌－脆性過渡的深度地殼的強(qiáng)度剖面：不同巖石的韌－脆性過渡的深度2同構(gòu)造巖漿作用對(duì)形成糜棱巖深度的影響周口店的巖漿-熱動(dòng)力構(gòu)造云蒙山的巖漿-熱動(dòng)力構(gòu)造2同構(gòu)造巖漿作用對(duì)形成糜棱巖深度的影響周口店的巖漿-熱動(dòng)力變質(zhì)核雜巖課件變質(zhì)核雜巖課件變質(zhì)核雜巖課件變質(zhì)核雜巖課件變質(zhì)核雜巖課件（二）關(guān)于地殼柱的切失1.是構(gòu)造切失還是沉積缺失（二）關(guān)于地殼柱的切失1.是構(gòu)造切失還是沉積缺失變質(zhì)核雜巖課件變質(zhì)核雜巖課件變質(zhì)核雜巖課件變質(zhì)核雜巖課件變質(zhì)核雜巖課件變質(zhì)核雜巖課件變質(zhì)核雜巖課件變質(zhì)核雜巖課件2。構(gòu)造切失的多少是中、下地殼被拉出到表層，還是多層次的分層剪切。2。構(gòu)造切失的多少是中、下地殼被拉出到表層，還是多層次的分層變質(zhì)核雜巖課件變質(zhì)核雜巖課件變質(zhì)核雜巖課件變質(zhì)核雜巖課件（三）變質(zhì)核雜巖的隆升機(jī)制和巖漿核雜巖同構(gòu)造巖漿巖普遍存在于變質(zhì)核雜巖的核部。如何解釋變質(zhì)核雜巖的穹狀隆升？重力均衡能否使核部雜巖上升出露地表？（三）變質(zhì)核雜巖的隆升機(jī)制和巖漿核雜巖同構(gòu)造巖漿巖普遍存在于變質(zhì)核雜巖課件愛琴海中的一個(gè)變質(zhì)核雜巖愛琴海中的一個(gè)變質(zhì)核雜巖變質(zhì)核雜巖課件變質(zhì)核雜巖課件變質(zhì)核雜巖課件伸展——地殼變薄——均衡作用——地幔隆升——地表下降——成盆作用

地殼增熱——熱隆和巖漿上侵——成山伸展——地殼變薄——均衡作用——地幔隆升——地表下降——成盆變質(zhì)核雜巖課件異常地?zé)崽荻仍谧冑|(zhì)核雜巖形成中的作用：

對(duì)糜棱巖的形成深度的影響

同構(gòu)造巖漿作用

熱隆作用異常地?zé)崽荻仍谧冑|(zhì)核雜巖形成中的作用：

對(duì)糜棱巖的形成深度的變質(zhì)核雜巖與巖漿核雜巖

揚(yáng)子西緣變質(zhì)核雜巖帶變質(zhì)核雜巖與巖漿核雜巖

揚(yáng)子西緣變質(zhì)核雜巖帶變質(zhì)核雜巖課件變質(zhì)核雜巖課件變質(zhì)核雜巖課件第二節(jié)變質(zhì)核雜巖與成礦作用一、構(gòu)造演化與成礦作用的關(guān)系1.礦源：核部通常為太古宙結(jié)晶巖系(如小秦嶺的太華群的Au）；幔源的基性巖墻或巖席（如中條山的Cu,Au）2.熱源：高地?zé)崽荻群秃瞬客瑯?gòu)造中酸性侵入活動(dòng)第二節(jié)變質(zhì)核雜巖與成礦作用一、構(gòu)造演化與成礦作用的關(guān)系3.熱液系統(tǒng)：下盤基底中的韌性剪切帶，形成網(wǎng)絡(luò)狀韌性剪切帶，變質(zhì)水和巖漿水形成還原條件下的熱液循環(huán)系統(tǒng)，淬取了圍巖中的成礦元素并使其沿剪切帶遷移3.熱液系統(tǒng)：下盤基底中的韌性剪切帶，形成網(wǎng)絡(luò)狀韌性剪切帶，上盤高角度正斷層系和脆性破裂體系為地下水的深循環(huán)提供了通道，異常的地?zé)崽荻葹榱黧w循環(huán)提供了熱能，形成一個(gè)與大氣降水體系相連的氧化環(huán)境下的水熱循環(huán)系統(tǒng)。兩套熱水循環(huán)系統(tǒng)在剝離斷層附近交匯，形成很好的氧化/還原帶，成為礦質(zhì)沉淀的地球化學(xué)有利地段。上盤高角度正斷層系和脆性破裂體系為地下水的深循環(huán)提供了通道，4.容礦系統(tǒng)：沿剝離斷層的正向拆離，下盤糜棱巖進(jìn)入脆性變形域，圍壓降低，巖石碎裂和擴(kuò)容，形成低壓的張性空間成為礦液的沉淀場所，表現(xiàn)為大量的角礫狀、網(wǎng)脈狀和脈狀礦石沿剝離斷層分布。4.容礦系統(tǒng)：沿剝離斷層的正向拆離，下盤糜棱巖進(jìn)入脆性變形域5.遞進(jìn)成礦模式地殼伸展、地幔上隆、下盤巖石接近地表，氧化/還原界面下降的同步，形成疊加礦化和礦床及礦點(diǎn)的集中。5.遞進(jìn)成礦模式二、實(shí)例分析1.幕阜山變質(zhì)核雜巖對(duì)湖南桃林鉛鋅礦的構(gòu)造控制變質(zhì)核：晚元古界冷家溪板巖和燕山晚期二長花崗巖，剪切帶：花崗巖質(zhì)糜棱巖和絹云或絹云片巖綠泥石蓋層：K－E紅砂巖二、實(shí)例分析1.幕阜山變質(zhì)核雜巖對(duì)湖南桃林鉛鋅礦的構(gòu)造控制變質(zhì)核雜巖課件礦體沿剝離斷層分布礦體沿剝離斷層分布變質(zhì)核雜巖課件礦化類型：角礫狀－網(wǎng)脈狀－浸染狀

成礦的遮擋層：斷層泥或碎粉巖

成礦物質(zhì)來源：絹云綠泥片巖中的Pb、Zn、Cu和原巖的比為0.18、0.15、0.08。糜棱巖/花崗巖為0.75、0.76、0.90。

含礦熱液：據(jù)氧同位素為大氣水和變質(zhì)水的混合

礦化類型：角礫狀－網(wǎng)脈狀－浸染狀

成礦的遮擋層：斷層泥或碎粉2.中條山胡篦型銅礦的構(gòu)造控制2.1.是沉積層控還是構(gòu)造控制？1）構(gòu)造置換的識(shí)別：層理還是片理？微細(xì)的水平層理還是片理？細(xì)脈浸染狀馬尾絲狀礦石的成因（沉積層理還是糜棱面理）？2）剝離斷層的識(shí)別2.中條山胡篦型銅礦的構(gòu)造控制2.1.是沉積層控還是構(gòu)造控制大理巖中片理對(duì)層理的置換,中條山大理巖中片理對(duì)層理的置換,中條山變質(zhì)核雜巖課件變質(zhì)核雜巖課件變質(zhì)核雜巖課件2.2.控礦構(gòu)造：剝離斷層，褶皺的剝離斷層系；巖性條件含礦巖系與遮擋