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阿尔丹地盾中高级变质区穹形构造样式研究的两种观点
时间:2024-12-23 15:48:51
答案

(一)下提姆朴汤片麻岩褶皱卵形隆起构造

萨洛普(1971)认为,这个穹形构造,是阿尔丹地盾高级变质区中保存较完整,受后期构造改造影响较弱的一个正向构造单位。由片麻理、条带状构造和岩层的延伸方向以及变质岩层褶皱轴迹线的走向等显示出,它是一个广阔的大型褶皱卵形隆起构造(图8-3-1),其长轴近南北向,总面积可达120km×160km(近两万平方公里),其东与松纳京(Sunnagin)褶皱卵形隆起相邻,其西与上阿尔丹和乌斯蒙褶皱卵形隆起相接。萨洛普对这一构造基本定义为片麻岩褶皱卵形构造。其基本思想认为,构成这一构造的主要组成物质,是古太古代(>3.5Ga)高级变质的阿尔丹群,他将这个群自下而上划分为三个亚群共九个组,见表8-3-1。在这里所以要介绍阿尔丹高级区这个的地层系统,一方面便于了解阿尔丹高级区的物质组成的基本内容,增加我们一些感性认识,也可以根据我们已有的知识再判读这个地层系统可能存在的问题;另一方面也可以帮助我们,对后期同一地区提到的有关高级变质岩石地层进行对比分析。萨洛普使用片麻岩褶皱卵形隆起构造这一名词时,其基本表示下提姆朴汤片麻岩构造样式,它是由阿尔丹群中各类片麻岩的褶皱,以及由这些褶皱轴迹所显现呈似卵形封闭的一个正向隆起构造样式。他系统讨论了这类褶皱卵形隆起构造,其基本特征我们可以归纳为四个方面。

(1)卵形构造的核部都有较广泛发育的强烈花岗岩化的岩石,还常有异地花岗岩侵入,在核部或中部常可见到短轴褶皱及枢纽方位多变的紧闭准线状褶皱组合与核部花岗质岩类伴生。

(2)由变质地层构成的褶皱系统,在剖面上由于产状近似,很多都表现为同斜褶皱的形态,而且往往是不同级别褶皱的共生体,在平面上呈弧形延伸,褶皱轴面迹线呈环绕卵形构造而相互平行展布,褶皱轴面呈有规律的以向核部倒转为主要特点。

图8-3-1 阿尔丹地盾中部的片麻岩褶皱卵形隆起

(据萨洛普,1971)

1—在航空照片上看到的岩层走向;2—在航空照片上判读出的以及经过详细地质测量追索的不同石英岩层(伊叶格拉亚群的库鲁姆坎组等);3—地层界线:a—是详测确定的,b—是中比例尺地质测量确定的;4—二级褶皱轴走向(示意);5—前寒武纪断裂线(仅表示西部);6—地台盖层(前寒武纪、寒武纪以及侏罗纪地层)。褶皱卵形隆起:Ⅰ—上阿尔丹;Ⅱ—乌斯蒙;Ⅲ—下提姆朴汤

表8-3-1 阿尔丹地盾高级变质岩石地层系统

(据萨洛普,1977)

图8-3-2 阿尔丹地盾中部变质建造分布略图

(据多布列切夫,1980)

1—地台盖层的沉积岩;变质建造:2—地堑中奥隆金带状变质建造;3—坳陷区角闪岩相的翁格林建造和博尔沙林建造;4—碳酸盐片岩、片麻岩、麻粒岩建造(未分);5—碳酸盐岩-角闪岩建造;6—片岩-片麻岩-麻粒岩(±紫苏花岗岩-基性岩)建造;7—片麻岩-麻粒岩建造;8—刚玉岩建造;9—花岗片麻岩和紫苏花岗岩片麻岩建造(未分);10—钠紫苏花岗岩±紫苏花岗岩-基性岩建造;11—片麻状逆变质岩建造;12—地质界线;13—断裂

(3)由于深熔作用及高级变质分异作用的影响,岩层中除较薄的石英岩层和大理岩层之外,岩石中混合岩化作用形成的长英质脉体十分发育,一些混合岩化强烈的岩层形成了层状花岗片麻岩-花岗岩,它们也无例外地卷入了环形的褶皱系统,由于物性差异,厚大的石英岩常构成宽展的褶皱,而与其相伴的条带状片麻岩类则往往形成十分复杂的各式褶皱,但它们都是同期褶皱作用的产物。大理岩类,由于可塑性较大,常被拉断形成规模不等的巨型石香肠或岩块。

(4)卵形构造之间的区域,相对于正向隆起构造而言,其规模要小的多,在构造上应属负向构造单位(或可称为凹陷)。这里通常是发育了阿尔丹群的上部层位,如哲尔特拉亚群和提姆朴汤亚群上部,其构造特征相对穹形构造而言,通常形成宽阔的向斜和局部的小规模穹窿,还可有短轴褶皱,其枢纽方位不稳定,但靠近卵形构造时,它们的枢纽走向无例外地皆平行卵形构造。

(二)尼姆努尔麻粒岩-正片麻岩地体(花岗岩-片麻岩穹窿)(CANM)

尼姆努尔(Nimnyr)地体(图8-3-3)是中央阿尔丹超地体中的一个主要单位,它大体上与萨洛普的下提姆朴汤褶皱卵形构造的范围相当。斯米洛夫(Smelov)等(2004)将这个高级变质区构造样式描述为一个花岗岩-片麻岩穹窿构造,其核部是由花岗岩-片麻岩、紫苏花岗质及紫苏花岗闪长质片麻岩所构成,其Nd模式年龄为2.3~2.5Ga,认为它们应是古元古代早期的正片麻岩,在穹窿的外围是由高级变质的副片麻岩所环绕,其一是库鲁姆坎(Kurumkan)群,其主要岩石为石英岩和高铝片麻岩,含有斑花大理岩和铁石英岩透镜体,另一个是费德洛夫(Fedorov)群,其岩性以角闪片麻岩、透辉-角闪斜长片麻岩,二辉角闪斜长片麻岩为主,含有透辉石岩、金云透辉石岩和斑花大理岩条带及透镜状的片岩。斯米洛夫依据Nd模式年龄分析认为这套副片麻岩的原岩年龄为2.1~2.3Ga,两个群都经受了麻粒岩相变质作用,根据侵入地层中的细晶岩状花岗岩的年龄为1.9±0.15Ga,表明变质作用时间是在2.15Ga之后,止于1.9Ga之前。作为中央阿尔丹超地体中的另一个地体是苏塔姆(Sutam)麻粒岩-副片麻岩地体(CAST),它是以塞姆(Seim)逆断层与尼姆努尔地体相邻。这个地体是以麻粒岩相变质的副片麻岩为主,正片麻岩较少,其正片麻岩的岩石组成与尼姆努尔穹窿核部正片麻岩一样,而副片麻岩称为塞姆(Seimp)群,其岩石类型和特征与CANM地体的副片麻岩十分相似。但这个地体的构造样式是以近南北向的线形褶皱为特征,从Sm-Nd年龄表明副片麻岩原岩年龄为2.5~2.9Ga,正片麻岩年龄为3.0Ga,在2.5Ga后同遭麻粒岩相变质作用,其上限年龄可由塞姆逆断层中1.9Ga的石榴黑云杆状片麻岩的年龄确定。

图8-3-3 阿尔丹地盾中部地体分布略图

(引自帕费诺夫等编制的“北亚地球动力学图”,2004简化)

A.在早前寒纪克拉通结晶基底中的地体,中阿尔丹超地体(CAL):1—尼姆努尔(Nimnyr)麻粒岩-正片麻岩地体(CANM);2—苏塔姆(Sutam)麻粒岩-副片麻岩地体(CAST);3—塞姆(Seim)逆断层(sm);4—图勘达(Tykanda)构造混杂岩带(tr);5—阿姆佳(Amga)构造混杂岩带(am);6—东阿尔丹超地体(麻粒岩-副片麻岩)(EUC);7—西阿尔丹花岗岩-绿岩带复合地体(WAD);8—南亚库特(South Yakutian)弱碱性-碱性火成岩带(J1-K1)(sy);9—苏布干(Subgan)花岗岩带(sb);10—图尔勘达(Tyrkanda)花岗岩带(Pt1或更老)(tkn);B.具沉积盖层的构造单位:11—北亚克拉通(NAC);12—南阿尔丹沉积盆地(sab)

通过斯米洛夫等对中央阿尔丹超地体内部的组成与构造样式的简述后,给我们一个十分明确的认识是,这个超地体内两个地体的组成十分相似,正片麻岩皆为花岗质片麻岩、紫苏花岗质片麻岩和紫苏花岗闪长质片麻岩。副片麻岩从总体上看,它们应属于孔兹岩系一套的变质岩石地层组合,CANM地体所确立的库鲁姆坎(Kurumkan)群应属于孔兹岩系中的富铝片麻岩类组合,而费德洛夫(Fedorov)群则与透辉片麻岩岩组十分近似,是以富含钙硅酸盐岩为特征的岩石地层单位,在CAST地体中建立的塞姆(Seimp)群很可能由于构造复杂等原因而未能查清岩石地层关系。实际上,这是一个由麻粒岩相的正、副片麻岩组合起来的高级变质地体。CAST地体的近南北向线状构造可以视为CANM穹窿东南侧,由副片麻岩构成的弧形褶皱带,受到其东侧图勘达构造混杂岩带(tr)的强烈影响的结果。以Sm-Nd同位素分析所确立的岩石年代,表明两个地体时代有差别的结论是有问题的,但从1.9Ga的岩浆事件的存在,则表明中央阿尔丹超地体受到了古元古代构造热事件的影响。

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