張志軍
摘要:康定雜巖處于西南揚子地臺西緣,以斜長角閃巖、變粒巖、花崗巖、閃長巖、基性脈巖等為主。經歷了新太古代至古元古代的基底形成、新元古代的巖漿活動(主體形成于860Ma~750Ma)、中生代印支-燕山期的巖漿活動以及新生代喜山期的巖漿活動四個階段,具有結晶基底和褶皺基底雙層基底特征,本文認為康定雜巖為變質-巖漿雜巖混合體,是元古宙以來持續的巖漿活動在區域變質和深熔作用以及變形后的產物。康定雜巖形成與活動大陸邊緣的島弧環境密切相關。
關鍵詞:康定雜巖;構造成因;構造環境
康定雜巖以斜長角閃巖、變粒巖、花崗巖、閃長巖、基性脈巖等為主,蘊含揚子地塊西緣區早期地殼演化的許多重要信息。該區域的構造等特征和康定雜巖成因、形成年代等方面一直存在爭議,許多地質學者對康定雜巖的形成時代有不同的認識。本次通過綜合研究來分析康定雜巖年代、成因,并進一步了對康定雜巖形成過程中的構造環境演化及成因進行淺析。
1.康定雜巖形成與改造
1.1前晉寧期(1100Ma~3000Ma)
主要形成期:康定雜巖形成于新太古代至古元古代呂梁-阜平期(前晉寧期,1100Ma~3000Ma),該時期雜巖提的基底形成。前震旦系的康定群,根據巖石的礦物共生組合關系、巖體巖層的產狀、巖石結構構造等特征,巖石的變余組構及化學等研究資料進行原巖初步恢復分析,康定群原巖下部為基性火山巖,上部為酸性火山巖[1],后期經歷了變質和混合巖化作用。
依據川滇南北帶上同類變質巖所測變質年齡(2100Ma)和侵入于黑云變粒巖中米易埡口基性巖體的年齡(1900Ma),認為變粒巖的變質年齡大于1900Ma年[1],因此,初步可認為原巖即噴發巖應為晉寧期前的產物。根據康定雜巖與英云閃長巖、奧長花崗巖、花崗閃長巖(TTG巖套)組合分析與國內典型的太古宙地體具有類似巖礦特征,從而認為康定雜巖代表了揚子地塊結晶基底結晶雜巖,形成時代為太古宙-古元古代(1700Ma~2950Ma),康定雜巖體中含有陸殼殘留鋯石為古元古代早期到晚期,實驗室所測年齡最老數據為2468Ma[2],古元古代為雜巖提的變質作用時期。
近十幾年以來,許多地質學者曾利用同位素年代學方法對康定雜巖的時代進行了大量測年等研究工作,依據測年的結果,可認為有以下幾個認識:同德地區的角閃混合片麻巖Pb-Pb等時線年齡為2957±304Ma,冕寧沙壩的混合片麻巖Rb-Sr等時線年齡2404±189Ma[3],根據測年結果認為結晶基底巖系的形成時代為新太古代-古元古代。冕寧沙壩的麻粒巖和斜長角閃片麻巖的Rb-Sr等時線年齡為1185.6Ma和1088.8±44.7Ma,同時測年結果顯示麻粒巖的Nd模式年齡為1462.8Ma[4]。據沙壩麻粒巖礦物Sm-Nd等時線的結果[1],學者認為其康定雜巖體的原巖應形成于中元古代。
1.2晉寧期(860Ma~750Ma)
主要形成期:同時,研究表明康定雜巖結晶基底中存在大量的新元古代的變形巖體。本人收集到前人大多數測年結果有750Ma、760Ma、780Ma、800Ma、825Ma、845Ma、850Ma、800Ma~900Ma[5]等。大致可分為兩個主要主要的形成階段:第一階段以康定和丹巴地區以格宗、公差、東谷和康定花崗質巖石的形成為主體,中基性巖石以同德麻粒巖和瀘定輝長巖為代表的測年結果為:860Ma-800Ma;第二階段以花崗質巖石以瀘定、沙壩、米易和大田巖體為代表,中基性巖石以沙壩麻粒巖和斜長角閃巖為代表,測年結果為:780Ma-750Ma[5]。本文統計一下以往研究揚子陸塊西緣新元古代巖漿-變質雜巖鋯石U-Pb測年結果(見表1)。
上述所收集到的測年數據比較分散而且多,分析原因可能采樣及測試方法的精度、方法的適用性和等因素相關。對康定雜巖的時代測年的準確性是認識該區地質演化過程的關鍵因素之一。通過研究發現以往許多資料對原厘定的巖體并不都是巖漿的雜巖體,而相當多的是一套變質巖。因為康定雜巖是一套變質程度較高、混合巖化強烈的雜巖系列,所以甄別原巖工作難度也比較大。但是大部分數據表明康定雜巖的主體形成時期為860Ma~750Ma的新元古代的巖漿活動,可初步認為晉寧期為康定雜巖體的一個變質作用時期。
1.3印支-燕山期(200Ma~135Ma)
后期改造:通過野外研究及資料的綜合分析研究,本人認為康定雜巖體在印支-燕山期的巖漿活動最為強烈,野外發現從中三疊世基性巖漿分布比較廣,后經過晚三疊世中酸性巖漿噴出并持續發生酸性-超基性巖漿侵入活動。由于研究區內缺失三疊紀后期的地層,加上區域變質作用強烈,從巖漿的侵入和噴出圍巖巖性的同位素年齡測定很難進一步劃分該事情區域地質巖漿活動期次,為此把該階段統認為是中生代(印支-燕山期)巖漿活動時期[1]。
康定雜巖體在鮮水河斷裂帶侵入巖有基性、超基性巖零星出露,呈巖脈或巖墻侵入巖層中。該期侵入巖主要巖石為輝綠巖,次輝長巖、輝石橄欖巖等,巖石強烈變質。在康定群中也有不少輝綠巖脈侵入,屬同期產物。在沿鮮水河斷裂帶之中,中、上三疊統發現侵入酸性侵入巖,侵入巖呈巖脈和小巖體產出,巖性多為黑云母花崗巖和石英閃長巖等,少量呈巖基或巖株產出,折多山花崗巖基規模最大,侵入時期大致在200Ma~135Ma左右[1],為印支-燕山期。
1.4喜山期(21.2Ma~15.4Ma)
后期改造:以前在本區的沿折多山斷裂帶發生的地震,震源深度集中在20km左右,折多山斷裂帶切入下低速層。據橫過鮮水河的壓強曲線資料表明,折多山斷裂帶至今仍處于失衡不穩定狀態,有利于地下深部流體等物質沿斷裂帶上升對巖體物質進行補充。折多山花崗巖體在喜山期階段遭受邊緣混合巖化,且沿該混合巖帶分布的現代溫泉帶等現象,分析認為該巖體的深部在喜山期在深部可能存在一個熔融體,可能是由來自地殼低速層的熔融物質所構成,而且研究表明至今尚未冷卻[1]。
野外本區內可發現廣泛發育的喜山期基性巖脈群、成礦物質的深源巖漿等特點、控礦構造為多期次的脆-韌性剪切帶(21.2Ma~15.4Ma)[1]顯示,大渡河兩側礦床的形成應該與新生代陸內造山過程有關,喜山期的強烈構造-巖漿活動不僅為礦床形成提供熱動力和成礦物質及容礦場所,還可使早期含礦變質巖系含礦元素活化富集成礦。
2.康定雜巖成因淺析
很多學者對康定雜巖都進行過研究,其成因在認識上仍存在著很多分歧。主要原因在于康定雜巖的巖性具有兩重性,有巖漿巖的特征又有變質巖的特性。巖漿巖多數巖石主要由斜長石、角閃石、石英和黑云母4種礦物組成,其特征表現為具有半自形粒狀結構,呈巖體狀分布,巖石大多為花崗巖類和閃長巖類;變質巖特性表現為混合巖化特征,角礫狀、條帶狀和陰影狀混合巖,發現明顯有斜長角閃巖的殘塊,這些殘塊可定向-半定向排列,具片麻狀構造。因康定雜巖巖石的兩重性,導致康定雜巖存在著巖漿成因和變質成因分歧。
巖漿成因的主要觀點是:認為康定雜巖是中酸性巖漿雜巖,由花崗巖和閃長巖類組成,時代大多為晉寧期-澄江期或新太古代至古元古代(1700Ma~2957Ma)。變質成因的主要觀點是:認為康定雜巖是區域變質和混合巖化作用共同影響下的形成的,原巖為康定群變質火山雜巖-沉積巖。在區域變質和深部富含硅和揮發分流體共同作用下,原巖變質,并把變質的巖石混合巖化形成。主要巖石是斜長角閃巖和變粒巖經硅和鉀交代形成的英云閃長質和英云閃長質混合片麻巖[5]。
通過野外實地調查,室內研究及大量的資料綜合分析,本文認為康定雜巖成因為變質-巖漿雜巖。康定雜巖主體是花崗質和閃長質巖漿雜巖,但又不是正常理解意義上的巖漿巖成因巖石,雜巖體中存在廣泛的斜長角閃巖和變粒巖的殘留體,同時野外發現雜巖體中存在著斜長角閃巖的同源包體,以上現象充分反映了康定雜巖體具有原地-半原地特性。康定雜巖中發現的片麻狀構造,其片麻理形成可能由熔融結晶時受構造應力作用或者是成巖以后韌性變形產生片麻理現象。因此本文認為康定雜巖是元古宙以來該區域持續的巖漿活動形成的巖體在區域變質及深熔作用,并持續變形的產物。
3.雜巖演化淺析
根據揚子陸塊西緣花崗片麻巖采集到的樣品的地球化學和鋯石年代學研究[5],認為康定雜巖中的花崗片麻巖具島弧特征,是新元古代與島弧環境有關的酸性深成侵入巖體的變質產物[5]。新元古代揚子陸塊西緣是一個活動的島弧,并與揚子陸塊西北緣島弧帶相連,構成新元古代攀西島弧帶環境。
綜上分析,新元古代揚子陸塊西緣與島弧環境有關雜巖的地球化學分析共同指示了揚子陸塊西緣同時期的活動大陸邊緣構造環境。蘇雄組火山巖巖體的形成反映了800Ma前后揚子陸塊西緣短暫的快速拉張過程[5.6]。同時巖石地球化學性質研究表明,麻粒巖原巖的形成與揚子陸塊西北緣的島弧環境有關[2]。根據地質年代學初步確定的康定雜巖主體形成時期為860Ma~750Ma新元古代的巖漿活動。因此本文認為康定雜巖是Rodinia(羅迪尼亞)超大陸裂解而形成。
4.結論
通過研究分析,本文將康定雜巖的研究觀點進行梳理統一,認為康定雜巖形成主體為元古代晉寧期巖漿活動時期,經過后期中生代印支-燕山期巖漿活動以及新生代喜山期巖漿活動等一系列火成巖漿巖在后期經過區域變質、動力變質、混合巖化等變質作用。本文認為康定雜巖形成與活動大陸邊緣的島弧環境有一定的關系,康定雜巖體是由Rodinia(羅迪尼亞)超大陸裂解期,在裂解處一個相對獨立塊體隨古太平洋漂移向北運動,最終與揚子古陸地塊西緣碰撞而形成的產物,同時拼貼到揚子地塊后形成的一個雜巖體,有相對獨特的巖石巖性特性。康定雜巖體是有著島弧環境特征,并經后期多期次幔源物質來源的火山活動和變質作用共同形成的產物。
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