南秦岭八里关地区变质作用特点浅析

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[摘要]秦岭横贯中国中部，是中国南方与北方的地理分界线。由于地理环境特殊因此在于变质岩的变质作用及特点方面具有一定特殊性。本文通过对前人研究的总计以及相关资料的收集整理南秦岭洋县八里关地区的变质岩类型3种。分别是片岩类、片麻岩类、碳酸盐类。最后结合所学课程变异矿物学进行简单的分析。希望找到变质作用的发生机理。

[关键词]岩石 变质作用 变质程度 综合研究

[中图分类号] P511.5 [文献码] B [文章编号] 1000-405X（2015）-2-91-1

0引言

对变质岩的研究可以从变质岩的种类与变质作用来入手。通过对变质作用的特点研究可以推测相应区域在成岩过程中的变质历程与地质条件。

南秦岭地区由于地理位置特殊，南北差异较大，变质过程复杂，再造作用强烈等特点，而形成的变质岩普遍具有高级的变质项和复杂的变质历史。对秦岭变质岩的研究能够有效的认清秦岭变质岩的分布特点与变质作用特点，进而分析可能形成的原因。为今后秦岭地区的资源开发等活动提供理论基础。

1区域概况

在区域内按变质岩石类型可划分为变质火山岩和变质沉积岩两大类形。变质火山岩处秦岭造山带核部，在漫长的地质演化历史过程中，发育多期不同类型的火山岩建造，尤以前寒武纪火山岩最为发育，并经历了不同程度的改造变形变质，形成变质火山岩系。其中前寒武纪火山岩主要分布于北秦岭微地块、南秦岭微板块、汉南地块等前寒武系地体中；显生宙火山岩主要沿商丹构造带、勉略构造带等重大边界构造带分布。变质沉积为南秦岭板块与扬子板块的碰撞结合带。以不同构造层次韧性剪切带和断层为骨架，混杂包容有太古代-古生代变质沉积岩、火山岩外来岩块、碱基性脉岩等大洋壳残片，古生代陆缘楔沉积及中酸入岩。

2主要岩类

片岩类在该区发育有石榴石、矽线石、石墨等较高级变质矿物。片状变质矿物多呈鳞片状沿片理分布；粒状矿物长石、石英等呈残留集合条带或重结晶加大斑晶，与片状矿物共具优选方位排列，形成片状构造。

片麻岩类岩石多为灰色、灰白色，呈鳞片粒状变晶结构，片麻状构造。主要矿物成份为斜长石（40-50）×10-2，钾长石（10-15）×10-2，石英（20-30）×10-2，黑云母（5-10）×10-2，含少量角闪石、石榴石、矽线石、石墨等变质矿。岩石中副矿物有磷灰石，绿帘石。岩石矿物晶形变化较大，斜长石和钾长石呈不规则粒状变晶，斜长石聚片双晶较发育，斜长石和钾长石表面均已风化，产生绢云母和粘土矿物，石英呈不规则粒状，波状消光明显。角闪石有退变为黑云母现象。黑云母呈鳞片变晶，平行定向排列，断续分布，黑云母多已被纤柱状矽线石和矽线石集合体取代，部分被针状，毛发状矽线石取代，也有被绿泥石取代现象。

碳酸盐类该类岩石由灰岩深度变质作用形成，主要由方解石90-85 石英10-15，少量金属矿物组成，块状方解石、石英呈粒状变晶，粒径0.6-1.5，呈条纹状相对集中在方解石中。岩石呈灰黑色、黑色，细粒变晶结构、显微细粒变晶结构，块状、板状构造。岩质坚硬，矿物成份以细粒-微晶石英为主，玉髓少量。粒径介于0.005-0.15mm之间。次有绢云母、黑云母等，沿片理分布，部分岩石炭质含量较高，形成炭硅质岩、炭硅质板岩。

3南秦岭洋县八里关地区变质岩变质作用特点

（1）吕梁早期变质作用：主要表现为佛坪岩群古老基底变质岩系的深熔变质作用与长角坝岩群、龙草坪片麻岩套的角闪岩相高级变质；在佛坪岩群中出现强烈的矿物重熔分异再造作用，形成钾长石+刚玉十斜方辉石+斜长石+石英变质矿物组合；在长角坝岩群中伴随角闪岩相变质，在变质长英质岩石中形成石墨+矽线石+石榴石+黑云母+斜长石+紫苏辉石+石英矿物组合，在碳酸盐岩石中形成石墨+透辉石+透闪石+黑云母+方解石+紫苏辉石+石英矿物组合。后期遭受了强烈的构造变形作用再造，出现强塑性变形的小型平卧褶皱、等斜褶皱及流褶皱，石榴石为变斑晶，晶体多不完整，含大量石英、云母、斜长石、紫苏辉石等矿物包体，包体形态不规则，排列无序；黑云母较富钛（TiO21.44-3.51x10-2），镜下呈棕―红棕色，强烈蚀变呈浑洙状，伴随混合岩化作用，该变质期形成的矿物组合呈残留状存在于基底内部。

（2）晋宁期变质作用：受变质地层主要为佛坪岩群和长角坝岩群及前寒武纪变质侵入岩系，该期变质作用表现为与收缩构造相关的区域动力变质作用，形成低绿片岩相。

（3）晚加里东―早华力西期变质作用

伴随南秦岭微板块向北俯冲加剧与佛坪-留坝受地幔柱热点作用，基底隆升，寒武纪地层在早期变质岩石的基础上，叠加了形成广泛的以出现矽线石带+钾长石带和佛坪岩群出现紫苏辉石、单斜辉石为标志的高角闪岩相，局部麻粒岩相区域热隆变质作用，形成石墨+矽线石+石榴石+透辉石+钾长石+石英+黑云母为特征的变质矿物组合；前寒武纪侵入岩形成广泛的片麻岩系。伴随隆滑作用，震旦―石炭系沉积盖层发生区别动力变质作用，形成低角闪岩相-低绿片岩相变质。在古生界盖层形成环形递增变质带。

（4）印支期变质作用

随着勉略洋盆的俯冲到秦岭的全面碰幢造山，基底变质作用也由片麻状英云闪长岩（285Ma）的侵入到形成，以大量普通角闪石+石榴石带为标志的绿片岩相及低角闪岩相的区域变质作用叠加，在接触处形成新鲜的蠕英状石英。长角坝岩群出现低角闪岩相，在古生界盖层形成带状递增变质带，伴随强烈的构造运动和中心大量岩浆的侵入，同时产生动力、热力变质作用。该期发育的递增变质带连续、完整、无重叠、无缺失，等变线未斜交、相互切穿，说明递增变质带形成后没有遭受大的构造运动破坏，变质晚于变形期。

（5）燕山―喜山期变质作用

伴随陆内造山过程，岩石发生退变质作用退变矿物组合有黑云母+绿泥石+绢云母+绿帘石及阳起石绿帘石+石英等。并与规模较大的推覆韧性剪切变形相伴随。

4总结

南秦岭地带变质岩从岩性特征看十分复杂，形成的变质矿物也亦复杂。总体以佛坪-留坝隆滑构造核部长角坝岩群和佛坪岩群为中心的环状分布的递增变质带，由低绿片岩相向麻粒岩相递增。低绿片岩相形成条件为T370-570C，P0.2-0.5Gpa；高绿片岩相以出现铁铝榴石为标志，据温克勒（1976）实验成果，原岩为泥质、粉砂质等岩石高绿片岩相形成条件为T500-570C，P0.2-0.6Gpa。伊温思（1965）实验研究，含白云母+石英组合的变质岩形成温度不超过600 C，压力P0.5-0.7Gpa。在一些特殊岩石中有硬绿泥石出现，其稳定的温度上限一般不超过500-600 C，随温度升高，硬绿泥石发生分解形成堇青石、铁铝榴石、十字石等，泥质岩中十字石、堇青石出现，标志着变质程度进入低角闪岩相。

参考文献

[1]宋述光，北祁连山古大洋俯冲带高压变质岩研究评述[J].地质通报，2009年12期 .

[2]董申保，程裕淇先生是中国变质作用和变质岩研究的创始人[J].地质通报，2007年9期 .

[3]陕西省汉中地区1：25万区域地质调查.