秦岭石人山岩块的构造岩石学特征及其意义

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1、第37卷第2期2010年4月中国地质GEoLoGYINCH[INAV01．37，No．2Apr．，2010秦岭石人山岩块的构造岩石学特征及其意义任升莲宋传中李加好陈泽超黄文成张浩然张华(合肥工业大学资源与环境工程学院。安徽合肥230009)提要：通过对石人山岩块进行系统的矿物学、岩石学特征分析。总结出在洛南一栾川断裂带的影响下．该岩块的变质一变形特征．并阐述其变化规律。石人山岩块的南部边缘发育有一套混合岩带，褶皱强烈。基性岩条带十分清晰。岩石的变质程度由南向北逐渐变浅．从低角闪岩相和角闪岩相的片岩到片麻岩，再到花岗岩，暗色矿物逐渐减少．与花岗岩呈过渡关系；由南向北，随着远离断

2、裂带，岩石结构由碎裂结构向变晶结构一变余结构变化；岩石构造由片状构造向片麻状构造一变余构造变化．变质程度总体是由强变弱、连续的渐变过程：石英的重结晶型式和边界形态、长石变形情况显示：洛南一栾川断裂带和石人山岩块岩石的变质温度范围在300-550"(2，属中高温条件；由于后期构造作用的影响，出现温度的非协调现象；动态重结晶石英颗粒边界的分维数为1．332"-'1．243，从洛南一栾川断裂带往北，随着远离断裂带，呈减小趋势；应变速率值为6．75577x10-16-1．81072x10一。，属于中应变速率条件。并且越靠近断裂带应变速率越大．远离断裂带应变速率逐渐减小。关键词：构造矿

3、物学；岩石有限应变；流变学；递进变形；秦岭造山带中图分类号：P313文献标志码：A文章编号：1000-3657(2010)02一0347—10秦岭造山带是一条著名的复合型大陆造山带。目前，利用地质、地球化学、地球物理手段，在秦岭造山带的结构、演化及其动力学研究方面，取得了许多世界瞩目的研究成果11-21：但区内精细的构造过程，岩石的变质一变形特征．以及二者之间的成因联系．尤其是大型剪切带对岩石变质一变形的干涉作用的研究．尚显不足。石人山岩块是出露在秦岭北缘的一个独立的、岩性复杂的地质体。主要岩性有花岗岩、片麻状花岗岩、花岗片麻岩、片麻岩、混合岩和糜棱岩等【t一，呈带状分布．在

4、早期区域地质调查和花岗岩体遥感解译中曾被划分为各自独立的构造地层单元．但缺乏有力的证据。近期的野外观测发现．该岩块岩石的变质程度由南向北。随着远离断裂带逐渐变浅，从中一高绿片岩相叶低角闪岩相的片岩、糜棱岩_÷片麻岩一花岗岩：岩石结构由变晶结构_碎裂结构_变余结构变化：岩石构造由片状构造_片麻状构造-+变余构造变化，总体显示由强变弱的连续、渐变过程，各类变质岩带之间并未有明显的界线。石人山岩石块递进式变质一变形的规律．显示出结晶岩石的变质一变形强度与构造活动和应力作用的强度有密切关系．对进一步认识变质岩的成因和新生矿物的结晶机理有重要的科学意义。本文旨在通过对石人山岩块的岩石学

5、、矿物学和构造变形特征的研究，分析强变形带及其附近岩石变质一变形规律．探讨矿物、岩石对构造作用和动力学的响应。为揭示秦岭造山带内强变形带及其附近岩块精细的构造物理过程提供资料。1石人山岩块的地质特征秦岭造山带东西向横亘于中国中部．是一个典型的大陆造山带；在不同的地质发展阶段，以不同的构造体制演化，具有长期复杂的演化历史；秦岭造山带地表地质包含有各个时代．多种组合的岩石地层收稿日期：2009—08-20；改回日期：2010—03—03基金项目：国家自然科学基金项目(40372097．40772131)资助。作者简介：任升莲，女，1963年生，副教授，从事矿物学、岩石学教学和研究

6、；E-mail：ren__lotus@126．com．。中国地质2010年单位，不同构造层次与性质的复合叠置．表现出垂向分层。横向分带分块的特征：秦岭造山带内有商丹缝合带和洛南一栾JiI断裂带两条重要的构造带．前者是扬子板块与华北板块的缝合线．后者是位于华北板块南缘内部的一条大型剪切带11-司(图1)。石人山岩块位于洛南一栾川断裂带北侧．是一个独立的、变质一变形作用明显的特殊地质体(以下称石人山岩块)。该岩块出露长约250km，宽约40km。南界为著名的洛南一栾川断裂带．北界为马超营一下汤断裂带；西端尖灭在卢氏地区．东端在拐河一带仍向东延。该岩块呈透镜状。近东西向展布，构造变

7、形总体上南强北弱。1．1边界断层的特征石人山岩块南界的洛南一栾川断裂带主要表现为一条由北向南逆冲的剪切带【1’习。带内岩石变形强烈．主要为一套糜棱岩系列和低绿片岩一绿片岩相的浅变质岩．局部出现低角闪岩相的变质岩湖。大量的揉皱、香肠状构造和新生面理(片麻理、片理)产状稳定．一般为230／_430，与洛南一栾川断裂带的产状基本一致。带中线理发育，包括矿物生长线理(A型线理)、拉长线理(A型线理)和皱纹线理(B型线理)。矿物生长线理主要由石英、自云母和黑云母呈定向排列组成，其倾伏方向300—560．倾伏角为4