构造岩石地层组合特征的研究实例 变质岩石地层填图单位

作者&投稿:倚莲 (若有异议请与网页底部的电邮联系)

由于不同时期和不同机制的强烈变质变形,研究区内所确定的构造岩石地层组合很难在细节上与变质变形前的原始状态一一对应。早期深部构造层次(高温高压)环境中发生的近水平顺层滑脱变形的强烈影响,不仅使得原始地层的组成、结构和构造发生了重大转变,同时,不同规模、强度的顺层滑脱作用也使不同岩石地层单位之间及单位内的地层关系、厚度等特征发生明显变化,从而导致岩石地层单位在空间展布上出现“地层缺失、隔组相触”的基本特征;而后期变质变形尤其是变形对变质地层的影响可能出现地层变位、地层加厚或减薄以及早期形成的变质地层层序的破坏。其中地层的加厚或减薄和早期地层层序的再破坏对变质地层单位的划分影响甚大,地层的减薄可以使一些地层在某些构造部位减薄、尖灭甚至消失,加厚则可能导致一些地层在一些部位重复;而层序的破坏通常是构造置换的结果,特别是强烈的纵向构造置换造成一些“假夹层”、“假互层”和“假韵律”。这些现象都是构造岩石地层单位的划分和地层层序建立需要考虑的重要因素。

1.对早期近水平顺层韧性滑脱变形形成的构造岩石地层组合特征的研究举例

高级变质地层在地壳深部或下地壳发生近水平顺层滑脱变形时具有强烈的流变性,这种岩石的强塑性流动很难保持地层厚度的稳定,从而造成地层的加厚或减薄,甚至造成某一地层单位(岩组)或其中一部分地层(岩段)的构造缺失,因此,仅仅依靠少数剖面很难完整地测到某一地层单位的所有岩石类型。作者近年来在内蒙古大青山-乌拉山高级变质杂岩中的研究已经证明了这一事实的存在。例如,在这一地区,孔兹岩系自下而上由3个构造岩石地层单位组成:榴云片麻岩岩组、透辉片麻岩岩组和大理岩岩组。榴云片麻岩岩组为由石榴黑云片麻岩、矽线堇青石榴黑云片麻岩、石墨片麻岩(下文统称榴云片麻岩)夹石榴浅粒岩、薄层石榴石英岩、磁铁石英岩组成的富铝片麻岩组合,是一套杂砂岩、粉砂质粘土岩、泥岩夹石英砂岩、长石石英砂岩和硅铁沉积建造;透辉片麻岩岩组是一套由透辉片麻岩、透辉长石变粒岩、长石透辉变粒岩、透辉石岩和透辉大理岩组成的钙硅酸盐岩石组合,是一套由富铁白云质泥岩—钙质泥岩、钙质杂砂岩夹泥质灰岩、泥灰岩-含钙质长石砂岩组成的沉积建造;大理岩岩组则以厚层蛇纹石化橄榄白云质大理岩、硅质白云质大理岩夹薄层透辉石英岩、透闪石岩为主,是一套富镁的碳酸盐岩建造。这些地层单位尽管在成因上密切共生,但其空间展布上却显示出明显的不规则性,“地层缺失、隔组相触”就是其中一个十分重要的特征。如图5-2-1,在这一地区北部,大理岩岩组和榴云片麻岩岩组在空间上密切共生,透辉片麻岩岩组出露极少,而在南部,透辉片麻岩岩组和榴云片麻岩岩组则在空间上密切共生,但没有发现大理岩岩组产出。详细的地质填图和剖面测量发现,这3个岩组在庙沟地区均有产出,但向西在下湿壕—沙德盖一带,除羊靠山、哈布其沟外,其他地点透辉片麻岩岩组完全缺失(图5-2-2)。这种特征不仅表现在不同地层单位(岩组)之间,即使在同一地层单位内部也常如此,如榴云片麻岩岩组,经大量的剖面测量和区域对比发现,它由三部分地层组成:下部为石榴石英岩与石榴长英片麻岩(浅粒岩)互层,中部由石榴黑云片麻岩、矽线堇青石榴黑云片麻岩、石榴长英片麻岩夹石榴紫苏石英岩、矽线石英岩和磁铁石英岩,上部为石榴石墨片麻岩、石墨片麻岩,这三部分在许多部位也不是同时出现,甚至变化极大,如在毛家疙堵沙德盖一带,大理岩岩组两侧对称地出现榴云片麻岩岩组(图5-2-1),但是在毛家疙堵,榴云片麻岩岩组的岩石只有中部岩石组合,而在沙德盖,榴云片麻岩岩组的岩石以上部组合为主(图5-2-2)。这种特征很难用后期的近东西向陡倾叶理带的改造效应解释,而主要是早期近水平顺层滑脱构造作用的结果。

图5-2-1 内蒙古大青山地区早前寒武纪地质简图

1—后古元古代地层和岩石;2—古元古代钾质花岗岩;3—古元古代石英二长岩;4—古元古代美岱召岩群;5—孔兹岩系大理岩岩组;6—孔兹岩系透辉片麻岩岩组;7—孔兹岩系榴云片麻岩岩组;8—黑云角闪片麻岩系;9—麻粒岩系;10—走滑断层和逆冲推覆断层

因此,为了详细查明确定构造岩石地层组合的原岩建造特征,构造岩石地层组合还需要通过区域地质观察和大量的剖面进行补充。

2.在陡倾线性构造带中“假夹层”、“假互层”和“假韵律”的识别

在构造平行化的地区,强烈的褶皱作用和纵向构造置换不仅导致不同的原始地层单位在空间上相互穿插,形成“假夹层”、“假互层”和“假韵律”(图5-2-3),同时也使同一地层单位内部的基本层序强烈破坏,总体上形成单斜岩层的假象。在此情况下,使用构造岩石地层组合进行填图的优点之一就是可以不考虑该地层单位(构造岩石地层组合)的内部层序,而从宏观尺度上以该构造岩石地层组合与其他构造岩石地层组合的空间关系,消除构造置换的影响,确定不同岩石地层类型的归属,建立比较客观的不同构造岩石地层单位。

图5-2-2 内蒙古大青山-乌拉山地区孔兹岩系变质岩石地层单位区域对比

(据徐仲元等,2005)

①孔兹岩系大理岩岩组;②孔兹岩系透辉片麻岩岩组;③a—孔兹岩系榴云片麻岩岩组下部厚层石英岩、石榴长英片麻岩组合;③b—榴云片麻岩岩组中部的石榴黑云片麻岩夹薄层石英岩、磁铁石英岩和石榴长英片麻岩组合;③c—榴云片麻岩岩组上部石墨片麻岩组合;④黑云角闪片麻岩系;⑤麻粒岩系;⑥紫苏花岗质-紫苏花岗闪长质片麻岩

对“假夹层”或“假互层”和“假韵律”的判断可以通过如下方式进行:

(1)首先确认貌似简单的单斜岩层是纵向构造置换的结果:可以通过观测剖面上变形构造的特征和岩性界面与岩石中现存叶理之间的关系来进行。由于构造变形的不均匀性,如果是强烈构造置换的结果,剖面上应保留早期构造变形的痕迹,片内褶皱应在岩石中普遍存在;同时追索差异明显的岩性界面,尽管许多露头上岩性界面与现存叶理面平行,但顺层追索总会发现现存叶理切割岩性界面的存在。

(2)沿剖面进行横向对比:由于褶皱作用与纵向构造置换相继发生,早期地层被改造后应保存一定的对称性分布。这种对称分布的特征可能受纵向置换之前和之后的变形改造和风化剥蚀的影响而减弱,如在“假夹层”或“假互层”发育的地段很难确定这种对称性的存在(图5-2-3a),但是,在“假韵律”发育的地段依然可以辨认。

(3)纵向对比:在地层水平延伸的方向上进行多个横向剖面的测量和观察。如果某一构造岩石地层组合的厚度足够大的话,一般情况下,纵向构造置换造成的不同地层单位的相互穿插应主要发生在两个地层单位之间的界面附近,或者说,这种置换具有不均匀性。如图5-2-3b中的Ⅰ层“假夹层”和Ⅲ层“假互层”,如果剥蚀深度加大,剖面上这种“假夹层”或“假互层”在垂向延伸上可能会消失,或者其特征发生改变。因此,可以通过不同剥蚀深度的剖面对比来解决这个现象是原生的还是次生的?如果这样的“夹层”或“互层”在不同的剖面上保持稳定,则可能是原生的,相反,则是构造置换而成的“假夹层”或“假互层”。

图5-2-3 “假夹层”、“假互层”和“假韵律”的形成

a—早期顺层剪切变形的变质地层遭受后期强烈地褶皱和纵向构造置换改造的结果,早期地层的层序由新到老依次为:①大理岩;②透辉变粒岩;③石墨片麻岩;④石榴黑云片麻岩;⑤麻粒岩 b—假单斜岩层剖面可能出现的“假夹层”、“假互层”和“假韵律”层序:Ⅰ—由麻粒岩夹石墨片麻岩组成的“假夹层”组合;Ⅱ—由石榴黑云片麻岩和石墨片麻岩组成的“假互层”组合,其中的透辉变粒岩薄层可能被忽视;Ⅲ—由麻粒岩与石榴黑云片麻岩组成的“假互层”组合;Ⅳ—由石榴黑云片麻岩、石墨片麻岩、透辉变粒岩、大理岩组成的“假韵律”组合;Ⅴ—由透辉变粒岩、石墨片麻岩、石榴黑云片麻岩组成的“假韵律”组合

(4)弱变形域的寻找:变质地层成分和结构的不均匀性也会导致变形的不均匀,因此不论纵向构造置换还是横向构造置换,即使总体变形强度很大,也会有弱变形域的存在,通过强变形带、弱变形域的观察和对比,可以确定这种“夹层”、“互层”和“韵律”的性质。图5-2-4a为内蒙古大青山高级变质杂岩区近东西向陡倾叶理带中的一段剖面,主要发育一组近东西向陡倾叶理,但局部可见有叶内褶皱的存在,显示出构造平行化的特征。剖面中,主要存在着两类构造岩石地层组合,一类为榴云片麻岩组合,由条带状石榴黑云片麻岩、石榴长英片麻岩、矽线堇青石榴黑云片麻岩夹薄层石英岩组成,另一类为中色麻粒岩组合,由各种中色麻粒岩夹浅色麻粒岩、暗色麻粒岩组成,二者在剖面上相互交替,以“互层”或“夹层”的形式产出,二者之间的界面与陡倾叶理在大部分露头上基本平行,但对图5-2-4a剖面中e-e′方框内仅呈宽15~20m的榴云片麻岩组合“夹层”顺层追索,向西200~300m,其宽度急剧增加,最宽处达470m(图5-2-4b,c),并且,详细的剖面测量发现,在其最宽之处的岩石中,出现近东西向变形改造的弱变形域,弱变形域内榴云片麻岩岩组和麻粒岩系的岩石中早期条带状构造产状十分平缓,二者之间的界面与早期条带状构造平行,表现出S1∥S0的特征(图5-2-4d),这说明二者在空间上的交替产出形成的“互层”或“夹层”是“假互层”或“假夹层”,是后期构造作用的产物,早期应是两套地层。

图5-2-4 内蒙古大青山地区榴云片麻岩岩组和麻粒岩系之间空间关系简图

(据徐仲元等,2001)

a—剖面原始测量结果,图中e-e′与b图中e-e′剖面线相对应;b—图a之中方框e-e′的大比例尺地质图;c—b图中d-d′剖面;d—榴云片麻岩岩组和麻粒岩系之间接触关系素描;①麻粒岩系;②黑云角闪片麻岩系;③榴云片麻岩岩组;④近水平麻粒岩席

(5)地球化学特征对比:大量的研究结果表明,不同的原岩建造具有不同的地球化学特征,反过来,也可以利用岩石的地球化学特征讨论所划分的岩石组合的正确性,尤其是变质火山岩-变质碎屑沉积岩构成的“夹层”、“互层”或“韵律”组合,这种组合通常是活动环境下形成的,但如果其中的变质碎屑沉积岩的地球化学特征显示出克拉通内沉积盆地或被动大陆边缘沉积的特征,这种岩石组合的划分不正确。如图5-2-4中的榴云片麻岩组合,目前的地球化学研究已经证明,其原岩建造是沉积在相对稳定的克拉通内沉积盆地或被动大陆边缘(Condie et al.,1992),而麻粒岩组合是一套火山沉积建造,这也进一步证明,剖面上麻粒岩与榴云片麻岩所表现的“夹层”或“互层”特征是构造置换的结果。

在确定构造岩石地层组合时,应剔除这些假夹层或假互层,并将其分别划归到与其相对应的构造岩石地层组合中。这样,不仅正确和客观地反映了构造岩石地层组合的真实性,有利于进行区域对比,同时,也有利于正确地判定其原岩建造和构造环境。

在构造岩石地层单位的划分与系统研究中,还需要考虑的一个因素就是由于变质变形改造导致的“同岩异化”和“异岩趋同”现象,如中基性麻粒岩可以退化为斜长角闪岩或含石英斜长角闪岩,甚至可以变为绿泥片岩。如果忽视这一影响因素,一个构造岩石地层单位就可能分解为多个单位。



构造岩石地层组合的划分~

构造岩石地层组合是指具有变质地层属性,在空间上密切共生的有明显成因联系的一套变质岩石地层组合。这一构造岩石地层组合的岩石从沉积学原理上来说成因相同,形成于同一沉积环境下,但由于变质变形改造已失去确定其叠覆关系的大部分原始证据;在变质岩石类型上有鲜明的特征,能与其他构造岩石地层组合区分开。构造岩石地层组合为一非正式构造岩石地层单位,是在高级变质地层发育地区进行地质填图时的填图单位,通常在正式填图之前的路线踏勘阶段就应初步确定下来,但此时的构造岩石地层组合只是一个轮廓性的框架,其具体细节仍需要在下一步的填图过程中进一步修订和补充,并通过详细的剖面测量和区域对比加以完善。
1.构造岩石地层组合的划分原则
构造岩石地层组合的划分可遵循下列原则:
(1)成因的协调性:由于强烈的变质变形,原岩中的原生沉积构造尤其是原始层理已大部分消失或强烈改造,但是,沉积学原理依然可以作为地层划分的依据,即同一沉积环境下的沉积岩层在岩石和地球化学特征上有明显的成因联系,因此,所确定的构造岩石地层组合中包含的岩石类型应有明显的成因联系,原岩成因相同或相近;
(2)空间的共生性:所包含的岩石类型在空间上应密切共生,并具有区域普遍性;
(3)特色性:构造岩石地层组合有良好的可识别性,容易在填图过程中分辨出来;
(4)可填性:构造岩石地层组合需达到一定的厚度,可以在图上表示出来,但需要注意的是,由于强烈的变形改造,许多变质地层的厚度和出露宽度在空间上变化极大。另外,一些特殊意义的岩层,如片麻岩中的大理岩岩层、石英岩岩层、磁铁石英岩岩层,麻粒岩中的石榴二辉麻粒岩层,尽管厚度较小,也应单独在图上表示出来。
2.构造岩石地层组合的基本类型
(1)单一岩石单位:由一种或一类岩石组成,如白云质大理岩组合,可包含蛇纹石化橄榄白云质大理岩、硅质条带白云质大理岩、白云质大理岩等;榴云片麻岩组合可包含石榴黑云片麻岩、矽线堇青石榴黑云片麻岩、石榴石墨片麻岩、石墨片麻岩等。
(2)复合岩石单位:由两种或两类岩石组成,进一步可分为互层型、夹层型或韵律型三种。①互层型:由两种或两类厚度相近的岩石组合而成,如石榴石英岩与石榴长英片麻岩互层,斜长角闪岩或黑云角闪片麻岩与黑云长英片麻岩互层;②夹层型:以一种或一类岩石为主,夹一种或两种岩石,如大理岩夹石英岩、黑云角闪片麻岩夹磁铁石英岩;③韵律型:有三种或三种以上的岩石按一定的顺序排列而成的复合岩石单位,如斜长角闪岩、黑云角闪片麻岩、黑云片麻岩、黑云长英片麻岩。
使用复合岩石单位时应慎重,尤其对于原岩为碎屑沉积-火山沉积的韵律型复合岩石单位。因为在没有查明其后期改造特征的情况下,使用复合岩石单位极有可能把原不同单位的岩石人为地划分为一个构造岩石地层单位。

关于高级变质岩石地层发育区(相当于表5-3-1中Ⅲ部分和Ⅳ区)如何进行地质填图,在20世纪1∶5万新填图方法研究中没有得到解决,直到目前这一领域仍处在有待加速开发的全新课题。虽然人们已经认识到,高级变质区的变质岩石地层经过强烈变质变形改造,原岩成分、结构构造几乎消失殆尽,多期变形引起的岩石地层组成、展布也发生了重大变化,岩石地层的填图单位如何划分?岩石地层层序能否建立?以及岩石地层系统如何确定?等都是无章可循,难以正常开展的一项难度极大的工作。有鉴于此,通过对内蒙古大青山-乌拉山高级变质区的长期反复实践,对高级变质区变质岩石地层有关问题已在第五章进行了全面、系统地讨论。本节仅就如何在高级变质岩石地层发育区进行地质填图再简要系统说明。
(一)填图单位划分的基本标志
高级变质岩石地层发育区的变质地层,由于其经历了复杂的变形改造,在地层类型上它应属于构造岩石地层系统。构造岩石地层组合填图单位(简称岩石地层填图单位)的划分不是在正式填图之前先通过地层剖面测制确定填图单位的,一般是在填图前的区域踏勘阶段,通过若干条路线和重点区段的详细观察后,从宏观尺度上,以其组成成分特点为基础提出初始填图单位的划分方案,这一初始方案在通过区域填图后,不断完善、修正最终形成了正式填图单位。从总体而言,划分填图单位应考虑以下几个基本标志。
(1)从地层组成上,可以是单一成分或在成因上有密切联系的一套复合岩石地层组合,构成同一填图单位的岩石地层,成因上的协调与共生关系是划分岩石地层填图单位的第一标准。
(2)从地层组成成分上有极其显著特征而易与不同填图单位互相区别(例如特征的地层类型、含有特征性的变质矿物或矿物组合等)。
(3)填图单位的地貌特征和经风化作用形成的显明基本色调。
(4)确定的填图单位,其出露宽度应不小于填图比例尺的1mm宽度的要求(特殊情况须夸大表示除外)。
(5)在地层发育区确立标志层和组合标志层这一特征性的岩石地层填图单位,在建立地层层序,区域地层对比,以及研究构造形态等,都有极其重要的作用。实践表明,高级变质区中能起到上述作用的则是组合标志层。由于高级区的复杂的构造演化,单一成分的标志层很难保持稳定的区域分布,而组合标志层则具有这个优越性,在大青山-乌拉山填图实践中就以石榴黑云片麻岩岩组中的矽线石榴黑云片麻岩、夹石榴黑云变粒岩及薄层石英岩岩段作为该区的组合标志层,在区内地层研究中起到了十分重要的作用。
(二)填图单位内部组成、结构构造特征及接触关系
1.从填图单位的组成上看
在高级变质区由于变质变形的复杂性,任何一个岩石地层填图单位,在不同地区出露时,它们的内部组成和初始确定的填图单位相对比通常不是完全一致的,可以出现较完整、不完整和极不完整或缺失等多种情况,甚至有可能出现比初始填图单位更完整的组成成分。这一点与沉积岩区是不同的,对这种差异必须要有完整的记录以备综合研究之用。
2.从填图单位的结构和构造上看
从总体而言,填图单位的内部结构与构造,无论是层状构造还是由条带变形形成的褶皱,或者由变质矿物成分差异所显示的递变似层理结构等,它们都是一种次生结构与构造,但也不排除在局部露头和地段还保留极少部分的变余层理等原生构造的痕迹。这是高级变质区岩石地层单位内部结构构造重要特征。从内蒙古中部孔兹岩系的同一个填图单位——石榴黑云片麻岩单位的内部结构和构造特征可为一个极好的实例,图片77~78,91表现出有近水平产出的变余原生层状构造(S0)图片92为倾斜的次生条带状构造(S1),图片93~94为由次生条带形成的不同褶皱样式,图片95~96则是由后期构造改造形成的不同形式的直立带。这种同一填图单位,其内部次生结构、构造的产生、及其在空间展布的部位,无疑是研究高级变质岩石地层特征主要内容。从上述各个露头情况可见,同一个岩石地层单位,其本身所表现的变形样式,深熔作用程度虽然各不相同,但它们仍应归属同一填图单位。
3.填图单位间的接触关系
岩石地层填图单位和相邻各填图单位间的接触关系是十分多样的,填图单位间的原生沉积接触关系几乎全部消失,不同单位间主体上是一种次生构造接触关系,这就出现了构造平行接触,构造不整合接触两种主要形式(图9-1-1),事实上,这种界面常无明显的断裂作用痕迹,而且弥合十分完好,偶尔可见两个相邻单位附近的岩石可能存在显现经过变形的形象,如细条纹构造,个别有可能有类似“S-C”组构出现,这被理解为沿界面发生过滑断作用;其次,有时可以见到沿两个主要填图单位之间界线处常被白色斜长伟晶岩脉充填(图9-1-1c),这种伟晶岩中的暗色矿物,常和相邻的地层单位中的暗色矿物相同;也可见由变质基性岩席(如斜长角闪岩、暗色麻粒岩等)侵入;其三,与变质深成岩浆岩体的关系中,一种是侵入关系,界线十分明显,另一种是与深熔片麻岩单位通常是过渡关系,由于深熔片麻岩常和相邻岩石地层单位有密不可分的联系,具体界线是以填图人员规定标准为依据确定一条界线,大多数情况下是一种过渡关系,少数地方可能存在明显界线;第四种是断裂构造接触,除后期脆性断裂关系以外,还可有以不同规模的韧性断层形式相接触。

图9-1-1 高级变质岩石地层中常见的几种填图单位间的接触关系示意图

a—由滑断构造分割的构造平行接触关系;b—由滑断构造分割的构造非平行接触关系;c—由沿滑断构造充填的含石榴斜长伟晶岩分割的平行接触关系。mb—大理岩单位;sg1—榴云片麻岩单位(时含石英岩薄层);sg2—榴云片麻岩单位(含石墨成分);ls—浅色片麻岩单位;dg—深色黑云角闪斜长片麻岩单位;lg—浅色麻粒岩单位;ρ—石榴斜长伟晶岩;sf(slide-fault)—滑脱断层
(三)填图单位与正式岩石地层单位
1.初始填图单位的调整
地质填图工作开始后使用的填图单位,是经过对填图区路线踏勘后所建立的初始填图单位,由于对工作区地质情况掌握程度不同,对填图单位的划分上存在不同程度的缺欠,这在填图过程就要不断完善、修正与补充。也是需要经过合并、分解与新建这样一个过程,最终表达在地质图上的单位,就是经过这一过程后形成的正式的填图单位。如图9-1-2所示,初始的两个相邻的填图单位是单一的大理岩单位(mb)和浅色片麻岩单位(ls),后者主要是由3种自下而上依次为钾长浅粒岩夹薄层斜长角闪岩,矽线石榴黑云片麻岩夹含石墨石榴黑云变粒岩和中厚层状石英岩所组成。在经过一段地质填图后发现,大理岩单位的下部常见有不同厚度的石英岩出现,其上则有薄层石英岩与含石英大理岩互层。因此,从石英岩层的成因上看,他们应与上覆大理岩的关系密切,故将其划归大理岩单位更为合理,更符合填图单位划分标志的第一条准则。这样将原填图单位中的浅色片麻岩的上部石英岩层分解出来,归并到大理岩填图单位(mb),后者也从单一成分的岩石地层改为复合地层单位了。而浅色片麻岩中另外两种岩石地层,也还可以分解成二类,其中矽线石榴黑云片麻岩夹含石墨石榴黑云变粒岩是与区内的榴云片麻岩填图单位(sg)有关,也应从浅色片麻岩中分解出来成为一个独立单位归为榴云片麻岩单位(sg),这样初始填图单位的浅色片麻岩(ls)就一分为三,经过充分分解后的正式的浅色片麻岩填图单位(ls)的岩层就仅仅是各种钾长浅粒岩层为主夹薄层斜长角闪岩。当榴云片麻岩(sg)和修正后的浅色片麻岩(ls)这两个填图单位的地层厚度都较薄,或者其中一种较薄达不到填图比例尺规定的要求时,应采用合并形式表达,即以榴云片麻岩单位+浅色片麻岩单位(sg+ls)表示之,有时榴云片麻岩单位缺失,只有浅色片麻岩单位(ls)直接与厚层大理岩(mb)接触,这就形成了一种构造不整合关系(图9-1-1b)。

图9-1-2 变质岩石地层填图单位的修正与分解

mb—大理岩单位;sg—榴云片麻岩单位;ls—浅色片麻岩单位
除上述填图单位的合并与分解外,还会存在有取消与新建填图单位的可能。初始填图单位被取消有如下几种情况:①由于具有极其明显直立带的产出特征而与其他单位相区别,有时可能被确定为一个独立的填图单位(图片96~97),但经过后期工作表明,它是榴云片麻岩填图单位受后期压扭性韧性剪切变形改造的特殊产状,它们的原岩应属榴云片麻岩填图单位;②建立的初始填图单位在工作进行中发现它十分不稳定,经常不见,同时又发现它与另一个填图单位关系密切,这时可考虑撤销这个单位,归并到另一个主要单位中;③有一些具有独特结构特征的层状侵入体,开始填图时被视为变质地层单位,经查证属变质岩浆岩,应将其从岩石地层填图单位中撤销,归到变质岩浆岩类中去。新建的填图单位,是指在开始填图时,未被发现,但在填图过程中发现并符合填图单位划分标准而新建的等等。
2.正式岩石地层单位的建立
在变质岩石地层发育区进行地质填图,其重要任务之一是要在填图区内建立地层层序及地层系统。由于高级区变质地层存在的特殊性和复杂性,能否建立层序,有无条件建立地层系统存在不同认识。通过大青山、乌拉山及其相邻地区的地质填图实践表明,这里变质地层较为发育,变质岩石地层类型多样,并有可利用进行区内地层对比意义的组合标志层。虽然其变质—变形十分复杂,但仍然可以分辨和确立其变形构造样式及其演化规律。在这种条件下可以建立高级区变质岩石地层层序和地层系统。为此进行了这一领域尝试性和探索性的研究工作,并取得较成功的进展,按构造变质岩石地层类型的命名原则,对该区早前寒武纪变质地层建立了4个岩群13个岩组的地层系统(表9-1-1),这是在地质填图工作过程中,从初始岩石地层填图单位的提出到正式的岩石地层单位的确定,是在不断深化研究,以及实际资料不断积累的过程中实现的。对填图单位而言,通过这种过程,经过对填图单位的合并、分解与新建后,最终获得较为合理的、基本符合实际情况的正式填图单位,为建立正式岩石地层单位打下了坚实的基础。有些正式填图单位可直接转为正式构造岩石地层单位(岩组),有的可能要经过合并或分解后确立正式构造岩石地层单位(岩组)。因此,在正式出版的地质图上的变质岩石地层单位是构造岩石地层基本单位岩组。由此可见,正式构造岩石地层单位的建立实际上是个系统工作过程。

表9-1-1 内蒙古大青山-乌拉山及其邻区早前寒武纪地层系统与原岩建造简表

(据徐仲元等,2003,有补充)
3.在高级变质区建立正式构造岩石地层基本单位(岩组)、层序与地层系统必须具备的条件
(1)首先完成研究区的地质填图,查明该区控制和影响本区变质岩石地层组成、分布的构造样式及其演化规律。
(2)在基本完成地质填图的基础上,选择不同变质岩石地层填图单位出露完整的地段,进行实测剖面(主干剖面),并详细观察研究和系统取样(供岩石学、岩相学、构造学、岩石化学、地球化学和同位素地质年代学等研究)。同时,另选几条辅助实测剖面为主干剖面补充可能缺失有关部分的内容。实测剖面和实测地质图一样,是十分珍贵的实际资料,要有专用的实测记录本,详细记录观测内容、测量数据,以及能反映岩石地层产出的各类构造特征的各种大比例尺露头地质素描和照相,详细标记不同类型样品取样位置等,同时要注明实测工作的主持人,参加人。
(3)与实测剖面工作相配合,在填图区内为查明岩石地层的组成特征、接触关系性质、空间展布规律,应进行必要的界线追索和小区域大比例尺的详细填图。
(4)在上述工作的基础上,充分利用已建立的组合标志层进行区内正式岩石地层填图单位的地层对比分析,建立初步的正式构造岩石地层单位(岩组)和进行初步的岩组层序建立以及并岩组为岩群的工作,与此同时草拟填图区的综合岩石地层柱状图。
(5)在室内通过对样品的原岩性质,类型和古构造环境以及同位素年代学资料的判别分析,结合初建的岩组层序和并岩组为岩群的再研究后,可正式确立研究区的构造岩石地层层序和构造岩石地层系统。
对填图区地层层序和地层系统的建立提出的5个步骤和基本要求,是一个系统流程,其中有关细节已在第五章第三节中,结合对大青山-乌拉山地区的实例,进行了较详细地论述和讨论,可供参考。
4.几点启发
通过对典型高级变质区的构造岩石地层系统重建的研究中使我们得到一些重要启示,扼要表述如下:
(1)特别强调大区域地质填图的重要性。因为只有通过地质填图,才有可能查明区内构造样式及其演化对岩石地层的组成特征、空间展布关系获得较深刻的了解。从内蒙古大青山-乌拉山高级变质区的研究实践发现,不同时期或阶段出现的构造样式,对岩石地层组成、空间展布是有区别的。
(2)要特别注意早期近水平伸展构造的识别。早期下地壳环境下伴随同变质-深熔作用的近水平顺层滑脱构造作用的影响,会引起岩石地层内部组成和岩石结构构造系统的重大变革。这种近水平滑脱作用的识别和这种构造样式规律性认识的建立,是高级变质区变质岩石地层研究的关键环节。
(3)高级变质区内新建立的岩组和正常的岩石单位的组的含义,在本质上应是一致的,即把物质组成(岩层或岩层组合)放在第一性。所不同的是,岩组是经过明显的变质和变形改造作用,导致其内部组成与结构构造特征已由原始状态变成了次生状态。岩组的界线常属构造界面(多为滑断面)。从沉积学的角度分析,它们总体上基本还保存了近似正常的岩石地层的叠覆关系。故而正常岩石地层的叠覆原理仍可有条件地运用,但不应简单用构造叠覆关系来表述(后者适于大规模的逆冲推覆的影响,打破原始地层叠覆关系,形成新的不同构造岩片叠覆的一种构造关系)。
(4)高级变质区新建立的岩组,由于顺层滑脱构造的影响,在研究区内不同部位,它们在岩石成分、结构构造、厚度等都有或多或少的区别,甚至存在较大区别,但其主体岩层所具有的重要特征仍可与相邻岩组有别,同时又表现出与相邻岩组有规律的伴生关系。在综合地层柱状图上,岩组的岩石组成的内容是对研究区同一岩组特征的综合概括。它不代表区内各部位都是如此。
(5)在高级变质区内岩群的建立是由若干个有成因联系的岩组合并而成。岩群内岩组排序,也即是所谓的地层组合的层序是在原岩恢复后,结合沉积学及古构造重建的基础上进行的,能反映古环境有规律的变迁。岩群实际上表现为一个构造演化阶段所形成的若干个岩组的总和。
(6)高级变质区的变质岩石地层研究之所以仍可以参照正常岩石地层研究中使用的基本原则和思路,这主要是决定于高级变质区的特有的基本构造样式特征。通过大青山-乌拉山典型区的研究发现早期近水平顺层滑脱构造样式的发现和确立,是决定了该区岩石地层组成特征、层序建立的关键性构造;而主期穹-褶构造样式对岩石地层影响,主要是岩组的空间变位,是决定目前高级变质岩石地层空间展布的主导性构造;而后期近东西向陡倾线形构造带构造样式的出现仅是对部分岩石地层的再改造,但在其中的弱变形域中仍能判别出不同岩组的差别,未彻底破坏高级变质岩石地层展布的大格局(表9-1-2)。

表9-1-2 内蒙古大青山-乌拉山地区高级变质岩石地层产出特征与早前寒武纪构造变形演化阶段关系

(椐杨振升等,2006,补充修改)

区域岩石圈各时期构造环境中成矿作用的地球化学分析——以长江中下游...
答:人们之所以把矿床形成环境与构造环境联系起来,其目的是为了认识在各种构造环境中所形成岩石的含矿潜力,以确定各构造环境中成矿的有利部位。通过十几年来,从事区域成矿规律地球化学研究的实践,我们深刻认识到,构造环境对岩石组合、岩石地球化学特征及成矿过程起决定性作用。因为不同性质的构造动力机制在岩石圈中通过部分...

构造现象的观察研究
答:上覆的中元古代、古生代地层分布广泛,产状平缓,组成了稳定的盖层构造域。由于多期构造的叠加改造,发育了不同时期、不同规模、不同特点的构造现象,构成了张河湾地区现今的构造面貌。因此,首先从各种构造现象的观察入手,研究不同类型的构造形迹和组合规律,分析不同构造现象的几何学、运动学、动力学特征,划分形成期次,...

几何学和岩石学特征
答:由晚白垩世和古近纪的红色泥砂质岩石所组成;两个时代岩层的分 界线大致位于始兴—南雄—信丰公路一线。研究表明,南雄盆地总体上是一个不对称的宽 缓向斜...富硅贫碱,轻稀土轻度富集,铕异常不明显;贫Rb、Ce、Zr,弱富 集Ba、Th、Ta、Nb为特征,配分样式呈上凸型,属拉斑系列玄武岩类,反映大陆裂谷构 造-岩浆...

分布、岩石组合及层序
答:在太行山地区,阜平群和赞皇群在岩石组合和地层层序上有很大的相似性,属同一岩石构造单元,其中阜平群出露完整,研究程度较高,故以阜平群为代表,阜平群主要由黑云斜长(二长)片麻岩、角闪斜长片麻岩、斜长角闪岩,基性麻粒岩、浅粒岩(变粒岩)、铁英岩、大理岩、钙硅酸盐岩、黑云刚玉钾长片岩、钾长黑云片岩组成。笔者...

区域岩石建造
答:(图2-1和图2-2),上部以含碳千枚岩为主,岩性包括碳质千枚岩、含碳石英绢云母千枚岩、绢云母碳质千枚岩、含碳绿泥石绢云母千枚岩、铁碳质绢云母千枚岩、石英绢云母千枚岩及碳质绢云母千枚岩等,这套岩石普遍含碳(一般20%~40%,局部碳质高达50%),亦含微量黄铁矿;下部岩石碳质含量减少或以不含碳为特征,粉砂质...

地层特征
答:1989年,《陕西省区域地质志》将铜川组、胡家村组、永坪组、瓦窑堡组合称为“延长群”,其中铜川组相当于延长群的第一、二段,胡家村组、永坪组、瓦窑堡组分别相当于第三、四、五段。1994年,《全国地层多重划分-陕西省岩石地层》把延长群划分为铜川组(第一、二段,T3y1+2)、永坪组(第三、四段,T3y3+4,包含...

(一)构造地层序列对比
答:因此秦岭岩群中以变形变质深成侵入体为标志特征的岩石,在大别山北部北淮阳地区(河南光山、安徽金寨)一带的出露,可能表明在深部相连,即秦岭、大别造山带可能为同一变质基底。 2.红安-宿松、苏家河-卢镇关、随县-张八岭“岩片组合”对比 上述三个“岩片组合”分布于大别造山带南北两侧。下部以出现双峰式火山...

盖层建造
答:按照“全国地层多重划分对比研究”的意见,走廊带内地层属于华南地层大区的扬子地层区和东南地层区。根据岩石组合区域性不整合面或大的沉积间断,研究区内盖层建造分为三个大的断代,即南华纪—志留纪地层、泥盆纪—中三叠世地层、晚三叠世—第三纪地层。 南华纪—志留纪地层:扬子地块内发育浅海相碳酸盐岩和陆源碎屑岩...

成矿系统分析
答:区内的矿床类型,已有较系统的研究,其类型特征和实例参见表7-5。 按照含矿建造岩石组合、矿源场和矿床组合类型(是否含硼矿),可划分出两个成矿亚系统,即里尔峪组的含硼镁成矿亚系统和大石桥组的镁成矿亚系统(表7-6)。 2.成矿物质来源 成矿物质是成矿系统中的物质基础,根据镁质非金属矿床主要成分,可以看出...

阅读实例 西天山伊宁地块石炭系岩石地层单位厘定
答:阿吾拉勒一带的地层名称的重新厘定,是在充分对比本小区层型剖面基础上,运用岩石地层特征总体上大区可比性而确立的,所以采用了同一地层小区的3个组级岩石地层单位名称。(2)西端伊什基里一带的石炭系 西端伊什基里克山南坡广布的一大套碎屑岩夹碳酸盐岩地层,因长期无化石发现,又缺乏对岩石组合的详细...