鄂西秦口地區變質作用及演化序列

鐵肖永

鄂西秦口地區變質作用及演化序列

鐵肖永

（湖北國土資源職業學院湖北武漢430090）

變質作用是地殼演化的特定產物，它同地殼的形成和發展密切相關，探討變質作用演化，對了解地殼演化歷史具有重要意義。鄂西秦口地區形跡多表現于造山帶內，經歷了多類型變質作用疊加及復雜的變質作用演化歷史，文章根據礦物共生組合及其轉變關系，結合區內變質地層及形成時代、區域構造作用及巖漿活動特點，對研究鄂西秦口地區變質作用演化序列進行了闡述。

秦口地區；地殼演化；變質作用；演化序列

鄂西秦口地區變質巖歸屬于南秦嶺造山帶武當—兩隕地層分區，屬中淺變質巖系組合，主要發育有南華紀武當巖群、耀嶺河組；震旦紀、寒武紀、寒武紀—奧陶紀竹山組、志留紀等中淺變質巖系構成的構造（巖石）地層系統，以區域變質巖為主，武當巖群為中淺變質巖系，南華紀—志留紀為淺變質巖系，其次為動力變質巖和接觸變質巖（氣—液變質）。

1 新元古代裂陷環境

新元古代，揚子克拉通北緣發生裂陷作用，首先沉積了一套變火山巖—變沉積巖組合（武當巖群），具大陸邊緣裂谷特點。伴隨裂陷作用發展，火山—沉積巖組合逐漸被拉斑玄武巖（耀嶺河組）代替。它們均經歷了火山爆發、火山噴溢、火山沉積復雜成巖方式。火山作用形成的大量熱氣體或溶液沿裂隙交代巖石（氣-液變質作用），形成了武當巖群、耀嶺河組部分地段氣—液變質巖（蝕變巖），總體顯示綠泥石低溫礦物相特征。盡管遭受了后期變形變質作用改造，但在露頭尺度及顯微尺度變形變質作用交切關系，仍能識別該期氣-液變質作用的存在。

2 早古生代時期淺海陸棚—裂陷海盆環境

早古生代時期，測區處于淺海陸棚—裂陷海盆環境，沉積了一套淺海碎屑巖-碳酸鹽巖建造。伴隨地殼的沉降，武當群、耀嶺河組、陡山沱組等一套巨厚巖層被埋藏到深處發生大規模變質重結晶作用（區域埋藏變質作用M1），其變質形跡在顯微尺度廣泛見及。表現為沿原生層理面上（S0）中，發育細粒絹云母、綠泥石、陽起石、鈉長石、石英礦物或礦物集合體，原始組構保持較好，通常無變形作用影響，變質相為低綠片巖相（絹云母—綠泥石級別），屬低溫低壓變質環境。在這一時屬期，伴隨著十分強烈的巖漿活動，從奧陶紀開始出現少量玄武巖，至早志留紀拉斑玄武巖—堿性玄武巖—堿性粗面巖大規模噴發，同期還有大量的輝長輝綠巖—輝長巖—輝石巖及碳酸巖—霞石正長巖等堿性巖體侵入，具陸內裂谷發展特點。在巖漿活動影響下，變質作用表現兩方面：一方面，在巖漿析出的氣水熱液或火山爆發、火山噴溢的硫質氣水熱液作用下，通過自身交代（氣-液變質作用），形成中細粒致密塊狀、斑雜狀、角礫狀交代蝕變巖，礦物組合顯示透閃石——綠簾石——鈉長石較高溫礦物相、綠泥石——綠簾石——鈉長石中溫礦物相、綠泥石低溫礦物相。

3 晚古生代至中生代陸陸碰撞構造環境

晚古生代末-中生代時期，測區處于陸陸碰撞構造環境，早期以升壓演化為主，到峰期壓力已增到0.7GPa，意味著陸—陸碰撞造山導致地殼水平上的縮短，垂向上大幅度增厚。與此相對應，區域變形事件表現為中深部巖層產生系列片內平臥褶皺（D1），并伴生區域透入性片理、板理、千枚理等第一期片理（S1），使地層堆垛疊置，大套有序局部無序。中深部地層受到加熱，發生遞進變質反應或遞進變質作用（M2），自上而下形成低綠片巖相（綠泥石帶）→低綠片巖相（黑云母帶）→高綠片巖相（鐵鋁榴帶）遞增變質相（帶），其變質形跡在區域透入性片理（S1）廣泛見及。與此同時，伴隨增厚的地殼均衡作用，尤其碰撞期后的構造松弛產生的強大隆起力，導致地殼伸展抬升，耀嶺河組頂底滑脫型韌性剪切構造帶形成（D1）。地殼伸展抬升，必然導致地幔高熱面上隆而導入額外熱源，致使深部地層（武當群楊坪組）溫度略有上升（5800 C±）壓力略有下降（房縣土城一帶）。

晚期由恒溫（略有降溫）降壓向到近等壓（略有降壓）降溫過程轉變，意味著地殼伸展抬升轉變擠壓抬升，變質地體明顯抬升上隆。在南北向擠壓條件下，變質地體抬升到中淺構造層次，形成北西向直立開闊褶皺、緊閉斜歪、倒轉同斜褶、推覆型或走滑型脆-韌性剪切帶變形事件（D2），并伴隨斜歪—緊密同斜褶皺及折劈理（S2）、剪切面理（Sc2）。變質作用在0.4～0.5GPa壓力條件下，開始出現退變（M3）,表現為兩方面，一方面沿折劈理（S2）上出現絹云母、綠泥石礦物或礦物組合，另一方面沿剪切面理（Sc2）上出現絹云母、綠泥石、黑云母、陽起石礦物或礦物組合。隨著南北向擠壓向北西—南東向扭壓轉變，進而形成以北東向平移斷層為主、北東向—近南北向直立開闊無劈理褶皺為輔的淺層次疊加變形構造（D3）, 變質作用在T＜350 ℃條件下，廣泛出現退化變質作用（M3）。表現為先存較高級礦物大量被交代，如綠泥石沿石榴子石裂隙或邊緣交代、絹云母沿黑云母解理交代、綠泥石或絹云母沿藍閃石邊緣交代等，并在斷層中出現硅化、絹云母化水熱蝕變現象。

在陸—陸碰撞造山過程中，區域變質作用提供了大量變質熱液，變形作用產生了較多構造裂隙，變質熱液沿構造裂隙交代圍巖，又發生了氣—液變質作用，形成測區主體氣—液變質巖（蝕變巖），礦物或礦物組合顯示綠泥石—碳酸鹽低溫礦物相特點。

中生代末，伴隨斷陷盆地產生，測區完成了其主造山作用過程，進入了以脆性動力變質作用（C3）為主的改造階段，沿不同方向斷層內形成碎裂巖系，并發生絹云母化、高嶺土化、硅化等水熱蝕變現象。

4 小結

測區變質作用與所處大地構造環境密切相關。不同時期，不同大地構造環境，有著不同的構造作用、變質作用和巖漿活動，而相同時期、相同構造環境，構造作用、變質作用、巖漿活動存在著復雜的內在聯系。在這一聯系中，構造作用和巖漿活動控制著變質作用，變質作用又有著自己的特定環境和重要地位。

[1]陳公信,金經煒等.湖北省巖石地層[M].武漢:中國地質大學出版社,1996.

[2]湖北省地質調查院.1:25萬十堰市幅區域地質調查報告,2008.

[3]劉慶祥.武當群變質礦物特征和變質溫度壓力條件分析[J].湖北地質,1987(2).

[4]單文瑯,宋鴻林等.構造變形分析的理論?方法和實踐[M].武漢:中國地質大學出版社,1991.

[5]葉連俊,錢祥麟,張國偉.秦嶺造山帶學術討論會文集[M].西安:西北大學出版社,1991.

[6]游振東等.變質巖巖石學教程[M].武漢:中國地質大學出版社,1988.

[7]陳公信,金經煒等.湖北省巖石地層[M].武漢:中國地質大學出版社,1996.

10.3969/j.issn.2095-1205.2019.05.72

湖北省地質局科技項目資助（KJ2017- 27）。

P588.3

C

2095-1205(2019)05-123-02