辉长岩景观设计(辉长岩价格)
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一、玄武岩的形成
英文写法为BASALT。
玄武岩是一种基性喷出岩[1],其化学成分与辉长岩相似,SiO2含量变化于45%~52%之间,K2O+Na2O含量较侵入岩略高,CaO、Fe2O3+FeO、MgO含量较侵入岩略低。矿物成份主要由基性长石和辉石组成,次要矿物有橄榄石,角闪石及黑云母等,岩石均为暗色,一般为黑色,有时呈灰绿以及暗紫色等。呈斑状结构。气孔构造和杏仁构造普遍。玄武岩是地球洋壳和月球月海的最主要组成物质,也是地球陆壳和月球月陆的重要组成物质。1546年,G.阿格里科拉首次在地质文献中,用basalt这个词描述德国萨克森的黑色岩石。汉语玄武岩一词,引自日文。日本在兵库县玄武洞发现黑色橄榄玄武岩,故得名。
玄武岩体积密度为2.8~3.3g/cm3,致密者压缩强度很大,可高达300MPa,有时更高,存在玻璃质及气孔时则强度有所降低。玄武岩耐久性甚高,节理多,且节理面多成六边形。且具脆性,因而不易采得大块石料,由于气孔和杏仁构造常见,虽玄武岩地表上分布广泛,但可作饰面石材不多。
主要成份
玄武岩的主要成份是二氧化硅、三氧化二铝、氧化铁、氧化钙、氧化镁(还有少量的氧化钾、氧化钠),其中二氧化硅含量最多,约占百分之四十五至五十左右
玄武岩的颜色,常见的多为黑色、黑褐或暗绿色。因其质地致密,它的比重比一般花岗岩、石灰岩、沙岩、页岩都重。但也有的玄武岩由于气孔特别多,重量便减轻,甚至在水中可以浮起来。因此,把这种多孔体轻的玄武岩,叫做"浮石"。
分类
按次要矿物的不同,可划分为橄榄玄武岩、紫苏辉石玄武岩等;
按结构构造,可分为气孔状玄武岩、杏仁状玄武岩、斜斑状玄武岩等;
按碱度划分,可分为碱性玄武岩、过渡玄武岩、拉斑玄武岩、钙碱性玄武岩和钾玄岩。
按形成环境分,包括形成于陆地拉张环境的大陆溢流玄武岩和形成于海底扩张带的洋底玄武岩。
矿物特性
由于玄武岩浆粘度小,流动性大,喷溢地表易形成大规模熔岩流和熔岩被,但也有呈层状侵入体的,如岩床等。
在高原地区常形成面积达数千至数十万平方千米的熔岩台地,有人称其为高原玄武岩,如印度的德干高原玄武岩。
在海洋则构成海岭和火山岛。与之有关的矿产有铜、钴、硫黄、冰洲石、宝石等,其本身亦可作耐酸铸石原料。
玄武岩中的柱状节理——在玄武岩熔岩流中,垂直冷凝面常发育成规则的六方柱状节理。
成因,一般认为,假设在均一基性的熔岩中有均匀分布的冷却中心(呈等边三角形分布,冷却中心距离彼此相等),然后,各向中心收缩,形成六方柱状节理。
用途
玄武岩,是生产"铸石"的好原料。"铸石"是将玄武岩经过熔化铸造、结晶处理,退火而成的材料。它比合金钢坚硬而耐磨,比铅和橡胶抗腐蚀。玄武岩还在一种铸钢先进工艺中,起到"润滑剂"的作用,可以延长铸膜寿命。同时,玄武岩还可以抽成玻璃丝,比一般玻璃丝布抗碱性强,耐高温性能好。
多气孔状的玄武岩(浮石),因为它气孔多,又相当坚硬,因此,将它搀在混凝土里,可以使混凝土重量减轻,但仍很坚固,同时有隔音、隔热等特点,是高层建筑轻质混凝土的良好骨料。浮石还是很好的研磨材料,可用来磨金属、磨石料;在工业上还可做过滤器、干燥器、催化剂等。
玄武岩是修理公路、铁路、机场跑道所用石料中最好的材料,具有抗压性强、压碎值低、抗腐蚀性强、沥青粘附性玄武石,玄武石具有耐磨、吃水量少、导电性能差、抗压性强、压碎值低、抗腐蚀性强、沥青粘附性等优点,并被国际认可,是发展铁路运输及公路运输最好的基石。
一些艺术家,根据浮石多孔和皱、漏的特点。用来建造园林中的假山,或雕成小巧玲珑的盆景。
是由火山喷发出的岩浆冷却后凝固而成的一种致密状或泡沫状结构的岩石。它在地质学的岩石分类中,属于岩浆岩(也叫火成岩)。火山爆发流出的岩浆温度高达摄氏一千二百度,因有一定的粘度,在地势平缓时,岩浆流动很慢,每分钟只流动几米远;遇到陡坡时,速度便大大加快。它在流动过程中,携带着大量水蒸汽和气泡,冷却后,便形成了各种变异的形状。
形成
是由火山喷发出的岩浆冷却后凝固而成的一种致密状或泡沫状结构的岩石。它在地质学的岩石分类中,属于岩浆岩(也叫火成岩)。岩浆岩分侵入岩和喷出岩两种。其中侵入岩是地下岩浆在内力作用下侵入地壳上部,岩层冷却凝固而形成岩石,它的矿物结晶颗粒较大,代表岩石有花岗岩。喷出岩是地下岩浆在内力作用下,沿地壳薄弱地带喷出地表冷凝而形成岩石,它的矿物结晶颗粒细小,有的有流纹或气孔构造,代表岩石就是玄武岩。
火山爆发流出的岩浆温度高达摄氏一千二百度,因有一定的粘度,在地势平缓时,岩浆流动很慢,每分钟只流动几米远;遇到陡坡时,速度便大大加快。它在流动过程中,携带着大量水蒸汽和气泡,冷却后,便形成了各种变异的形状。
国内分布
福建福鼎市白琳大嶂山的玄武岩储存量50000万立方米,矿石裸露地表,呈墨黑色、色调凝重高雅,是全国罕见的高级建筑板材,属全国建筑石材基地之一,被国务院建材总局命名“福鼎黑”。
镜泊湖北有瀑布状、波浪状的;莺歌岭一带有圆馒头状、宝塔状的;渤海镇和沙兰乡之间,是巨蟒状和熔岩隧道等。这里地质、地貌构造新颖、形态各异,丰富多彩。 山东沂水圈里乡,呈波浪状的分布全乡35平方公里,玄武岩储量350亿吨左右,山东平邑县境内也有大量品质优良的玄武岩。
安徽明光市玄武岩矿产资源丰富,大量分布于地处明光市城西的城西街道办事处, 307、309省道、104国道、蚌宁高速公路、津沪铁路贯穿全境,西徐工业区砂石专用码头可停靠500吨船只直航长江,地理位置优越,交通十分便利。现已探明的远景储量1.68亿吨,探明可开采储量3400万吨,在皖东地区储量最大,年开采加工量在100多万吨,经东南大学、同济大学科学技术检测为国家一级玄武岩。玄武岩是生产铸石的主要原料。铸石具有较高的耐化学腐蚀性和耐酸性能,具有较大的硬度和机械强度,广泛用于化工、冶金、电力、煤炭、建材、纺织和轻工等工业部门。玄武岩是生产玄武岩纸、石灰火山岩无熟料水泥、装饰板材、人造纤维的原料,还是陶瓷工业中的节能原料。
陆地上火山喷出的玄武岩熔岩流,温度达1200℃,熔岩要完全冷却时间随体积、形状而变化,从数年至数十年。炽热的玄武岩熔岩的岩浆粘性较小,如同甘油一般,在平缓的地区流动每分钟几米,这样“火山禁地”这部纪录影片得以摄制,然而在地形陡峭时,就呈现另一景观,移动速度变大,如夏威夷群岛一个火山口,岩浆形成瀑布状直泻大海,每小时达45公里。
曾记得在二千年前意大利亚平宁半岛的维苏威火山爆发,数以亿万吨的火山灰将当时兴隆的庞培城,永远的消失在意大利的地平线上,庞培城被埋藏于深深的火山灰中,今天发掘出来的庞培城展现了二千年前的人们生活方式,市街规模,还记录下人们在火山爆发时的惊慌失措,惊惶逃命的场景。
火山喷发时由于岩浆的属性不同,形成不同的喷出相熔岩流,岩石类别有苦橄岩、玄武岩、安山岩、流纹岩、粗面岩、响岩、碱性玄武岩,其中以玄武岩熔岩流最为广泛。
地史时期的玄武岩熔岩流广泛分布在地球上各地,在各类喷出岩中位居第一。锥形火山呈圆形,玄武岩呈中心式喷发,这类玄武岩分布面积局限,如五大连池的火山口、海南岛的雷虎岭、安徽省嘉山县的女山。太平洋沿岸的堪察加、日本、印度尼西亚阿拉斯加。大面积分布的玄武岩,它是从地球上地壳层的深大断裂中成裂隙式喷溢,如中国的峨眉山玄武岩,分布面积达50万平方公里,印度德干高原玄武岩,分布面积达52万平方公里,北美哥伦比亚河、斯内克河流域,玄武岩分布面积达22万平方公里,冰岛的玄武岩呈裂隙式喷溢,玄武岩柱状节理号称“神仙台阶”。
海洋占地球面积的70%,底部几乎全部由玄武岩组成,从海洋中脊,裂谷贯穿洋底,长达万余公里。海洋底的玄武岩并非就地不动,地球板块的移动,使先期喷出的玄武岩被后来喷出的玄武岩推向大洋两侧,如从太平洋海洋中脊喷出的玄武岩,经过一亿余年的移动,就到达菲律宾、日本海沟附近,并从海沟中重新卷入地球深处重熔。
玄武岩是探视地球深部的窗口,地球半径有6400公里,目前世界上最深钻井10000米,玄武岩浆成筒状体,它伸入上地幔深达150公里,当岩浆上升侵入到地壳时,沿途将携带、捕获深部的矿物、岩石,这样的筒状体全世界约有200余个,中国有吉林延边、河北张家口汉诺坝、山东栖霞、安徽嘉山、广东汕头、广东湛江、湖南道县、云南大理,为研究地壳深部和上地幔物质组成提供了有力征据。
玄武岩有大陆型、海洋型二类,大陆型玄武岩橄榄石含量高,海洋型玄武岩SiO2含量高。
玄武岩可细分为粗玄岩、间粒玄武岩、间隐玄武岩、玻基玄武岩、交织玄武岩、拉斑玄武岩。
1、中国各地玄武岩
峨眉山玄武岩,在距今二亿五千万年前的二叠纪时期,遍布云贵川的五十万平方公里土地上,喷发的玄武岩熔岩流厚度几米至数千米,喷发是大面积沿深大断裂溢出,找不到具体的火山口位置,峨眉山玄武岩为云贵川三省带来了巨大的矿产资源。旅游胜地峨眉山的主峰金顶,就是在一个陡峭的一百多米高的上,它的西南面的瓦屋山同样的标高,也是一个玄武岩平台。玄武岩流中大量未逃逸气体,在冷凝岩中形成无数的气孔,小至0.5mm,大至数米,长轴方向与流向一致,气孔为岩浆期后热液活动提供了矿物结晶的场地。目前已知气孔中充填物有石英、石膏、方解石、冰洲石、绿泥石、葡萄石、鱼眼石、绿纤石、绿帘石、玛瑙即本文所述的沸石晶洞。
五大连池火山区,位于黑龙江省德都县北 部,讷谟尔河支流白河上游,由14座火 山和 5座熔岩堰塞湖及大面积的熔岩台地构成,公元1719一1721年,火山爆发堵塞了当年的河道,形成了五个互相连通的熔岩堰塞湖,五湖为中国仅次于镜泊湖的第2大堰塞湖,从上而下依次为头池、二池、三池、四池和五池,总面积约18平方公里,三池最大,面积8.4平方公里。第四纪以来多次喷发而成,面积约 600多平方公里,区内伴有华力西及燕山期花岗岩。熔岩层层盘叠,形成熔岩石狮、熔岩石熊、柱状熔岩、熔岩石海、树根状熔岩、喷气碟、熔岩塌陷、火山灰、结满冰霜的熔岩地貌。玄岩岩有熔岩、火山弹、火山渣、熔结集块岩、集块岩和火山角砾岩,当地称为石龙岩。
镜泊湖,中国最大的典型玄武岩熔岩堰塞湖,位于牡丹江上游张广才岭与老爷岭群山中,在黑龙江省宁安县城西南。第三纪中期玄武岩溢出,形成湖区周围火山群、熔岩台地,湖面南北长45公里,东西最宽处仅6公里。面积95平方公里。
澎湖群岛在1300万年前,玄武岩的海底喷发出现,构成了玄武岩岛县,岛上海崖四周由垂直耸立的玄武岩柱状节理组成,柱状节理的形成系玄武岩浆冷却凝固时,由于收缩的内应力造成正边形、正方形菱形的柱面裂开。
内蒙古自治区阿尔山地区,有许多玄武岩火山口,深源包裹体二辉橄榄岩及橄榄石、石榴石形成宝石原料。
广西那坡县城厢镇的枕状玄武岩形距今3.5亿年,玄武岩浆在大海中喷溢,炽热岩浆遇海水迅速冷却收缩凝结而成枕状外貌,玄武岩分布面积约2500平方米,平均厚度5米以上。
南京方山玄武岩。
山东省昌乐县、五图县新生代玄武岩中,有深源包体蓝色刚玉。
张家口市附近的汉诺坝玄武岩,先后至少喷发了十三次。
贵州梵净山发现了十几亿年前水底喷发的枕状熔岩细碧岩。
2、沸石晶洞
这是一件不可多得的沸石晶洞,它记录下亿万年前玄武岩喷发后,岩浆进入热液阶段所发生的矿物结晶过程的一幕,神奇地球的奥秘就在于此!
沸石晶洞形成于灰绿色玄武岩的气孔中,内腔近椭圆形,标本剥离玄武岩尺寸为20×15×13cm。
(相片1)记录下玄武岩中的裂隙提供了含矿溶液的通道,裂隙边部白色矿物系叶沸石结晶体,中心部分白微黄色系透明的冰洲石结晶体,冰洲石系最后形成的矿物,并将孔隙封住。
相片3 记录下玄武岩气孔中矿物晶簇结晶形态
(相片2) 记录下玄武岩气孔中矿物晶簇结晶形态,深入内部紧*孔壁结晶的是葡萄形放射状的叶沸石紧集堆积体,半透明状,在葡萄形放射状的叶沸石堆积体上,又结晶成球粒放射绒毛状状结晶的纤沸石,纤细0.001mm,纤长2―5mm,纤随风还会飘动。
(相片3) 记录下玄武岩气孔中矿物晶簇结晶形态,紧*孔壁口上结晶的是葡萄形放射状的叶沸石堆积体另一角度景观。
3、叶沸石、纤沸石参数
叶沸石(叶羟硅钙石)Zeophylite:
化学成分 Ca8[Si6O15](OH)6F4
三斜晶系
一轴晶负光性、二轴晶。2V=0―10°
No=1.565,Ne=1.560
形态纤维状、球形状{001}极完全
摩氏硬度 3,密度2.74g/cm3
纤沸石Gonnardite:
化学成分 Ca8[Si6O15](OH)6F4
斜方晶系(假四方)
伟晶岩(pegmatite)
一种颗粒粗大的脉状火成岩。常呈脉状体成群出现。具巨晶粗粒结构,带状构造。按矿物组合,可分为花岗伟晶岩、霞石正长伟晶岩、辉长伟晶岩等,但以花岗伟晶岩分布最广。花岗伟晶岩的化学成分和矿物成分与花岗岩相似,主要由钾长石、石英和云母等的粗大晶体所组成,但较花岗岩更富含稀有元素矿物,如锂云母、绿柱石、铌钽铁矿、锆石等。通常分为简单伟晶岩和复杂伟晶岩两种类型。前者矿物成分简单,主要由长石、石英组成,分带不明显,稀有元素矿物数量较少;后者的矿物成分复杂,富含稀有元素和挥发分矿物,分带现象明显。一般情况下,从边部到核心伟晶岩脉可分为4个带:①边缘带 。主要由细粒石英、长石组成 。副矿物种类较少。②外侧带。位于边缘带的内侧,矿物颗粒较粗大 ,出现绿柱石等稀有元素矿物。③中间带。位于外侧带和内核带之间,带的厚度既宽又稳定,矿物成分、种类复杂多样 ,颗粒粗大。④内核带。位于伟晶岩脉的核心,主要为石英 ,亦称石英核。与之有关的矿产有水晶、长石、白云母以及其他锂、铍、铌、钽等稀有元素矿床和宝石矿床。
安山岩(andesite)
辉长岩(gabbro)
一种基性侵入岩。灰黑色,具等粒状辉长结构。主要由单斜辉石和基性斜长石组成,两种矿物含量近于相等;其次含少量角闪石、橄榄石、黑云母等。随着碱性长石含量的增多可过渡为二长岩。根据化学成分划分为钙碱性辉长岩和碱性辉长岩两大类 。通常所说的 辉长岩是指钙 碱性辉 长岩 。gabbro一词于1810年为L.von布赫引用,显然,是根据意大利托斯卡纳 Gabbro 镇取名的 。与之有关的矿产主要为铁 、钛、铜、镍、磷等,细粒均质的辉长岩可作优质建筑石材 。
橄榄岩(peridotite)
超基性侵入岩的一种。主要由橄榄石和辉石组成。橄榄石含量可占40%~90%,辉石为斜方辉石或单斜辉石。有时含少量角闪石、黑云母或铬铁矿。颜色呈深绿色,具粒状结构、反应边结构、包含结构、海绵陨铁结构。按辉石种类和含量,可进一步划分为斜方辉石橄榄岩(主要由橄榄石和斜方辉石组成)、单斜辉纯橄榄岩石橄榄岩(主要由橄榄石和单斜辉石组成)、二辉橄榄岩(单斜辉石和斜方辉石两者含量近于相等)。在一定温度、压力下,受热液影响,发生蚀变,如经水化作用后橄榄石变成蛇纹石和水镁石;硅化作用后橄榄石变成蛇纹石;碳酸盐化作用下镁橄榄石变成蛇纹石和菱镁矿等。与之有关的矿产有铬、镍、钴、铂、石棉、滑石等。纯净、透明、无裂纹、具橄榄绿色的橄榄石可作为宝石。橄榄石宝石矿床具有很高的经济价值。
一种中性喷出岩。其成分相当于闪长岩。呈深灰、浅玫瑰、暗褐等色。斑状结构。斑晶主要为斜长石及暗色矿物 。暗色矿物主要为黑云母、角闪石(通常为褐色,具暗化边)和辉石(单斜辉石和斜方辉石都有,前者包括透辉石,普通辉石和异变辉石;后者主要见于斑晶中)。依斑晶中的暗色矿物种类,可分为辉石安山岩、角闪石安山岩和黑云母安山岩等。安山岩是造山带内分布最广的一种火山岩,因大量发育于美洲的安的斯山脉而得名。多呈岩被、岩流、岩钟侵出相产出。受热液作用,常产生青磐岩化。与其有关的矿产有铜、铅、锌、金(银)等。闪长岩为中性深成岩的代表岩石,也是花岗石石材中主要岩石类型之一。其化学成分介于酸性、基性岩之间,SiO2 含量52%~65%,FeO、Fe2O3、MgO各约3%~5%,Al2O3约16%~17%,Na2O 3%,K2O 2%。矿物成分主要由中性斜长石和一种或数种暗色矿物组成。最常见的暗色矿物是角闪石,有时为辉石、黑云母。岩石中可含少量石英和钾长石,石英﹤20%,钾长石﹤10%。典型的闪长岩中浅色矿物含量65%~75%,暗色矿物20%~30%。结构多半为半自形粒状,斜长石晶形一般较好,呈板柱状,矿物颗粒均匀,多为块状构造。根据石英含量和暗色矿物种类,闪长岩(类)又可分为闪长岩、石英闪长岩、辉石闪长岩。
闪长岩是一种颜色较深的岩石,多呈灰黑色,带深绿斑点的灰色或浅绿色,色率20%~35%。当暗色矿物因蚀变而绿泥石化,纤闪石化时,岩石显出不同程度的绿色色调,作为饰面石材更具美感。闪长岩的物理特征是:压缩强度130~200MPa(干)或100~160MPa(湿),抗弯强度为10~25MPa,体积密度2.85~3.00g/cm3,吸水率0.4%。
闪长岩类石材矿床多分布于地盾上,其它构造单元上亦可见到。闪长岩很少组成独立的岩体,往往与基性岩,酸性岩或碱性岩伴生,成为其他各类岩石的边缘部分。如果形成独立的岩体,也是一些小型的岩株、岩盖或不规则的侵入体。如山东的“泰安绿”,浙江临海的“大石青”花岗石即属此类,矿体为花岗闪长岩体,矿物成分有石英、黑云母、角闪石及长石等,不论是“泰安绿”或“大石青”都因有角闪石的存在,且有绿泥石化而且呈浅绿色、青绿色。
闪长岩往往具有独特的风格而被用作外墙饰面石材。但一般闪长岩抛光较为困难,多用以制作台阶及阳台地板。较著名的品种有山东“泰安绿”,吉林团山的闪长岩。
二、设计一个鉴别方案,鉴别:闪长岩,大理岩,花岗岩,泥岩和砂岩!
闪长岩:中性深成岩的代表岩石。全晶质。粗粒。主要由中性斜长石和角闪石组成,有时含有黑云母和少量碱性长石。副矿物为磷灰石、磁铁矿、钛铁矿和榍石等。色深灰或浅绿。一般SiO2 55%~60%。多为半自形粒状结构,有时为似斑状或斑状结构。闪长岩在中国有广泛的分布,有的与其他中性岩构成杂岩体,如长江中下游一带;有的则与基性岩或酸性岩相伴生,如济南辉长岩体其边缘部分有闪长岩出露。与闪长岩有关的矿产主要是铁、铜及其他金属。
大理岩:一种碳酸盐矿物(方解石、白云石为主)含量大于50%的变质岩石。它是由石灰岩、白云岩等碳酸盐岩经区域变质作用或热接触变质作用所形成。由于原岩所含杂质和变质条件的不同,大理岩中可含少量蛇纹石、透闪石、透辉石、方柱石、金云母、镁橄榄石、石英或硅灰石等特征变质矿物。一般具粒状变晶结构和块状构造,有时可具条带状构造。大理岩可根据碳酸盐矿物的种类、特征变质矿物、特殊的结构构造及颜色等详细命名,如大理岩、白云质大理岩、透闪石大理岩、条带状大理岩、粉红色大理岩等。大理岩分布很广,我国云南省大理县是最著名的大理岩产地,大理岩即由此而得名
泥岩:一种成分较复杂,层理不明显的块状粘土岩。是弱固结的粘土经压固作用、脱水作用,微弱的重结晶作用形成的。可按混入物质不同分为炭质泥岩、铁质泥岩、砂质泥岩。红层有大量泥岩分布。暗色泥岩,如黑色泥岩含有机质,是良好的生油岩系
花岗岩:古代称花刚石、麻石,近代改为花岗石,现代才称花岗岩。是一种分布很广的深成酸性火成岩,SiO2含量多在70%以上,颜色较浅,以灰白色、肉红色较为常见。主要由石英、长石及少量深色矿物组成。石英含量在20%以上。碱性长石常多于斜长石。斜长石主要为酸性,碱性长石为各种钾长石及钠长石。深色矿物以黑云母为主。具花岗结构或似斑状结构、等粒结构、块状结构。花岗岩依深色矿物种类可分为:黑云母花岗岩、白云母花岗岩、二云母花岗岩、角闪花岗岩等;依成因可分为A型花岗岩、I型花岗岩、M型花岗岩和S型花岗岩;依结构、构造可分为细粒花岗岩、中粒花岗岩、粗粒花岗岩、斑状花岗岩及片麻状花岗岩等。通常呈岩基、岩株、岩钟等产出。花岗岩在中国有广泛分布,各个地质时代都有出露。与它有关的矿产也极为丰富,主要有钨、锡、钼、铋、汞、锑、金、铜、铅、锌、铌、钽、铍,以及放射性元素等。花岗岩因结构均匀,质地坚实,颜色美观,是一种优质建筑石料。关于花岗岩的成因,主要有火成论和变质论两观点:前者认为花岗岩是花岗岩浆在地壳深处冷凝结晶或由玄武岩浆经结晶分异而成;后者认为花岗岩是深度变质和交代作用的花岗岩化作用形成。目前,变质成因论者,多已改变观点,也认为是岩浆产物
砂岩:一种已固结的中粒碎屑沉积岩,其中粒径0 625~2毫米的砂粒的含量占50%以上,其余为基质或胶结物。砂粒的主要成分为石英,其次长石、云母、岩屑等,胶结物的成分有硅质、铁质、钙质。按砂岩中碎屑的主要颗粒的大小可分:0 5~2毫米为粗粒砂岩(grit)、0 5~0 25毫米为中粒砂岩(medium granular sandstone)、0 25~0 0625毫米为细粒砂岩(fine grained sandstone)、不等粒砂岩(inequigranular sandstone)等。按砂粒与粘土杂基的含量可划分为净砂岩(arenite)(简称砂岩)与杂砂岩二大类,前者粘土小于15%,可细分为石英砂岩、长石砂岩、岩屑砂岩等,后者粘土大于15%,可细分为石英杂砂岩、长石杂砂岩、岩屑杂砂岩等
这几种岩石其实是很好鉴定的,可以从硬度、颜色、结构、构造、矿物组合等多方面对比分析。泥岩、砂岩均属于沉积岩,硬度在这些岩石中最小,而砂岩硬度大于泥岩。大理石是一种碳酸盐矿物,所以可以滴盐酸,如何产生气体较多者为大理岩。而闪长岩显著特点含角闪石,一种黑色矿物,因此可以将它与浅色花岗岩区分。当然,方法是很多的,细细分析各岩石物理、化学特点便可以设计出自己的合理方案!
三、侵入岩常量标型组分参数函数曲线的拟合方法
岩石学的研究令人信服地揭示了岩石产状、结构与构造的大量成因信息,而包含在化学成分中的更多、更重要的潜在成因信息尚远非披露。这一则因为化学成分属微观成因信息,对其探幽索微远不如产状、结构与构造等宏观成因信息那样直观、易于研究;二则受条件所限,岩浆的形成及其成岩成矿过程的高温高压模拟实验远未达到理想境地;第三,岩浆作用是在广泛的空间、漫长的时间和复杂的物理化学环境中进行的,受大量随机因素干扰,是一个极其复杂的课题。
鉴于上述,从浩如烟海的随机干扰中窥探化学成分的成因信息,往往不得不求助于数学模拟方法对岩石化学成分进行数学研究。为此作者曾设计了岩石化学成因信息法[1],企望发掘蕴藏在岩石化学成分中的成因信息。该方法的原理、计算过程及函数曲线意义已有另文论述[2],本文重点旨在通过算例解决常量标型组分参数函数曲线的拟合问题,以供读者参考。
1参数计算方法简述
在正常情况下,随着温度的下降,岩浆房内岩浆中Si∶O比值升高,硅氧四面体群聚态组的聚合程度加强,遂在结晶过程中依次形成岛状、链状、带状、层状及架状构造的硅酸盐造岩矿物从岩浆中析出(表1),体现在化学成分上元素的析出顺序是:
傅德彬地质学论文选集
显然,侵入岩的化学成分与温度呈函数关系,故可以通过对岩石化学成分的研究探索其形成温度等条件。
为此,作者选择了最敏感于温度变化的Mg,Ca,K,Na作为成因常量标型指示元素,按下式计算成镁质(m)、钙质(c)及碱质(a)3个参数(以原子数计算):
傅德彬地质学论文选集
表1 硅氧四面体聚合程度与金属阳离子配位体特征及所形成矿物一览表
*按A.Л.耶格洛夫,1962年;**按Г.Г.列姆烈英,1936年。
然后,以横轴为m,纵轴为a,c,把计算的参数值展绘于等刻度直角坐标系中,分别连接a点与c点,构成了ma,mc两条参数函数曲线。分析此二曲线,便可得到有关岩浆成因系列、侵入期次、就地结晶分异作用、冷凝速率及结晶温度梯度等成因信息。这些信息的披露对研究岩浆作用、成岩成矿特征、鉴别单式或复式岩体等均十分重要。
2曲线拟合公式
为了拟合常量标型组分参数函数曲线,作者以实测曲线形态类型为基础确定其曲线方程公式,经若干实例运算证实效果良好后作为曲线拟合的经验公式:
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①与②分别代表ma与mc曲线。式中:yA代表参数a;yC代表参数c;x代表参数m;e为自然对数的底,等于无理数2.7183…;A,B,C为特定常数。
由于上述二曲线方程式不能直接化为直线函数式,故可采用多元回归法简便求出A,B,C兹分述如下:
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(1)变曲线函数式为直线函数式
为此,方程式两边取以e为底的自然对数:
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令Y=lnyA,X1=lnx,X2=X,B0=lnA,B1=-c,B2=-B
于是,可将方程Y=lnyA=lnA-Clnx-Bx改写为:Y=B0+B1x1+B2x2
(2)根据x、yA值列表求:
y=lnA,X1=lAx,X2=X,X21,X22,X1X2,X1Y,X2Y,并分别求出它们的总和 及其算术平均值
(3)求方差与均方差
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(4)列正规方程组
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解此正规方程组求得b1,b2。
(5)求B0
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(6)根据B0=lnA,求出A=eB0
(7)由于B2=-B,B1=-C,可得出B=-B2,C=-B1。求出A,B,C后,可以具体确定曲线类型。
(8)将各点X值分别代入具体曲线公式,求出相应的yA值,投图后连接各yA点,便得一拟合曲线。
yC=C+Bx+Ax2曲线
(1)令B0=C,B1=B,B2=A,X1=X,X2=X2,则方程式:
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可改写为:
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(2)以下求法同 曲线算法的(1),(2),(3),(4),(5),(6),(7),
(8)步骤。
(3)二次曲线yC=C+Bx+Ax2有一个极大值,可用求导数的方法求出极大值的X值:
设:
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则:
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(4)将极大值点的X值代入yC=C+Bx+Ax2方程式中,可求出相应的yC值,展绘在坐标上并连接起来,则得另一拟合曲线。
3曲线拟合算例
实践表明,由于同化-混染与热液蚀变作用等随机干扰因素的影响,往往同一期形成的岩体,在给定m值的情况下,a与c值有一定的变化幅度(一般<2),因此,必须对所获曲线进行拟合。现以某含镍基性-超基性岩体为例,将曲线拟合的方法、步骤论述如下:
3.1岩体概况
所列举的岩体位于康滇地轴中部、安宁河涿大断裂的东侧,受其次一级南北向断裂控制,侵入在前震旦纪下元古界会理群石灰岩与石英岩中。
从1752年由该岩体的矿石冶炼铜镍合金算起,该岩体已有二百多年的历史。在此期间对该岩体做过大量生产与科研工作,迄至1972年,这个岩体一直被认为是典型的一次侵入就地结晶分异单式岩体,并划分为闪长-辉长岩、辉长岩与橄榄岩3个彼此渐变过渡的结晶分异岩相,其内所含硫化铜镍矿床亦相应被认为是典型就地结晶熔离成因矿床。而且,作为典型就地熔离矿床实例载入大、中专教科书和有关文献。20世纪70年代初,经川冶601队的补充勘探工作查明含矿的橄榄岩相是后期侵入的,与辉长岩呈侵入接触关系。1980年以后,作者观察研究表明,闪长-辉长岩、辉长岩与橄榄岩相三者间皆为侵入接触关系。所以,实际上所述岩体是一个多期侵入形成的复合岩体(图1)。
图 1 某含铜镍岩体地质横图剖面
3.2曲线拟合
岩体的各岩相的简项化学分析结果及计算的参数列入表2。
把表2中m,c,a参数值按上述方法展绘于直角坐标系中,得两组(ma1,mc1与ma2,mc2)函数曲线,一组点号为2,3,4,5,8,9,10;另一组点号为1,6,7,11,12,13,14,15,16(图2)。
表2 某含铜镍岩体常量标型组分及其参数表
图2 某含铜镍岩体常量标型组分参数函数图像
现对所获函数曲线用上述经验公式进行拟合,其方法步骤如下:
2,3,4,5,8,9,10号点所连的曲线
(1)ma1曲线:
设yA代表a,X代表m,则
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1)方程式两边取以e为底的自然对数:
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令X1=lnx,X2=X,Y=lnya,B0=lnA,B1=-C,B2=-B,则
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2)列表(表3)计算X,yA,Y,X1,X2,X21,X22,X1X2,X1y,X2y以及它们的总和与算术平均值。
表3 某含铜镍岩体 曲线计算表
3)求方差和均方差:
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4)列正规方程:
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解方程:
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②-①得 0.7534B2 = 0. 0194
则
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5)求B0:
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6)根据B0=lnA,求A:
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7)由于B2=-B,B1=-C,故B=0.02575
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8)具体确定曲线类型:
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9)将不同的X值分别代入
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得出相应的yA值(表4中2),投图并连接各坐标点,得ma1的理论曲线(图2)。
(2)mc1曲线:
表4 某含铜镍岩体参数函数曲线计算成果
设yC代表c,x代表m,则:yC=C+Bx+Ax2
1)令B0=C,B1=B,B2=A,x1=x,x2=x2,则方程yC=C+Bx+Ax2可改写为y0=B0+B1x1+Bx2
2)列表(表5)计算yC,X,X1=X,X2=X2,X21,X22,X1X2,X1yC,X2yC以及它们的总和与算术平均值。
3)求方差与均方差:
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4)列正规方程:
表5 某含铜镍岩体yC=C+Bx+Ax2曲线计算表
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解方程:
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②-①得:
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5)求B0:
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6)由于B0=C,B1=B,B2=A,故
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7)具体确定曲线类型:
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8)将不同的X值分别代入yC=33.07+0.7287-0.1149x2中,得相应的yC值(表4),投图并联结各坐标点,得mc1的理论曲线图。
9)求极大值:
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1,6,7,11~16号点所连曲线
1,6,7,11~16号点所连曲线的拟合方法同上,此不复述。兹将主要计算成果说明如下:
(1)ma2曲线
X,yA,Y,X1,X2,X21,X22,X1X2,X1y,X2y等算得的数据列入表6。
表6 某含铜镍岩体 曲线计算表
(2)mc2曲线类型
1)L11=0.9958,L22=3320.28,L12=L21=57.3391,L1y=-2.1061,L2y=-122.1523
2)A=15.9159,B=0.04706,C=-0.5948
(3)yA曲线类型
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(4)ma2理论曲线见图2(曲线ma2曲线)
(5)mc2曲线
1)yC,X,X1=X,X2=X2,X21,X22,X1X2,X1yC,X2yC等计算结果列表7中。
2)L11=3320.28,L22=49358889.77
L12=L21=404675.66,L1yC=-1955.74
L2yC=-239132.89
3)A=-0.006222,B=0.1682,C=41.44
表7 某含铜镍岩体yC=C+Bx+Ax2曲线计算表
yC=41.44+0.1682x-0.006222x2
其理论曲线见图2(mc2曲线):
4)极大值:
X=13.52
yC=42.57
4 图像成因信息分析
(1)岩石的常量标型组分参数在坐标上分布成两组函数曲线(图2中的ma,mc1与ma2,mc2)。这表明岩体是两期侵入的或为两个成因系列的复式岩体。
(2)第一期侵入的是中基性闪长-辉长岩、第二期侵入的是辉长岩-橄榄岩类岩石。
(3)第一、二期侵入岩相的mM/CMax比值分别为0.71与0.32,这揭示了两者是在不同温度梯度条件下形成的,而且,前者较后者结晶缓慢。
(4)第二期侵入的岩石在分布曲线上显示出同一斜率上的间断,这进一步披露了第二期侵入的岩石有两次侵入作用,一次是辉长岩类,一次是橄榄岩类。
(5)第二侵入期中第二侵入次(或阶段)侵入睁超基性岩浆,实质上是富含硫化物的矿浆。这说明在同一复式岩体中,较晚侵入期的岩体含矿性好。
(6)形成所述复式岩体的熔浆曾发生过深部液态不混溶作用,主要的富矿体系熔浆经深部液态分异形成的富硫化物矿浆贯入成矿,并非就地结晶熔离成因。
参考文献
[1]付德彬,1981,论H含镍基———超基性岩体中的“隐秘侵入接触”与矿浆成矿问题《中国地质科学院年报》地质出版社。
[2]付德彬、崔立朝,1984,侵入岩常量标型组分参数的函数图象及其成因信息,地质学报第二期
四、构造单元划分
前已提及,调查区跨越东天山和塔里木两大大陆系统,并以前者为主体。
目前涉及该地区的构造格局或单元划分的主要争议问题是:出露于马鬃山—野马街—牛圈子和勒巴泉一带的基性超基性岩和火山岩(包括某些中酸性侵入岩),是蛇绿岩还是非蛇绿岩;构造环境是裂谷,是岛弧还是小洋盆等。
左国朝等(1996)依据火山岩(玄武岩)的岩石化学具有近似岛弧的弧后盆地一侧成分属性,提出红柳河-牛圈子镁铁质-超镁铁质岩和相关火山岩为一种弧后盆地环境的蛇绿岩组合。随后,何世平等(2002)则提出,出露于牛圈子-野马街和白云山南一带,岩性为一套以基性火山岩为主夹少量硅质岩、碳酸盐岩建造的中奥陶世横峦山组,是早古生代洋脊蛇绿岩的组成部分。依据基性火山岩Rb-Sr法463±18Ma等时线年龄数据,确定该蛇绿岩时代为中奥陶世。而对于窑洞努如和公婆泉一带,岩性为一套以中酸性火山岩为主夹碎屑岩和碳酸盐岩的中-上志留统公婆泉群,则认为是一种岛弧环境的火山作用产物。
新近完成的1:25万马鬃山幅区域地质调查(甘肃地质调查院,龚全胜等,2001),则将野马街-马鬃山一带出露的基性超基性岩看作是加里东运动早期塔里木板块边缘夭折裂谷型有限小洋盆环境的蛇绿岩套,并同相关的震旦-寒武纪玄武岩片、浊积岩片、片岩片及奥陶纪窑洞努如岩片、中-晚志留世公婆泉火山弧片等,共同构成勒巴泉-野马街-马鬃山蛇绿构造混杂岩带。其中的蛇绿构造混杂岩主要由含榴橄辉岩、片理化蚀变橄辉岩、辉橄岩、辉长岩等构成。辉长岩类可分堆积杂岩和非堆积杂岩两种,前者为辉长岩和斜长花岗岩组合;后者由角闪辉长岩、细粒辉长岩及部分高层位的闪长岩和斜长花岗岩分异体构成,属喷出单元的基性熔岩类,主要为块状玄武岩和部分玄武安山岩。它们通常和基性超基性蛇绿岩片相伴产出,并同沉积碎屑岩组成韵律层状。在喷出岩石单元之上的上覆岩系为一套具鲍马序列的大陆斜坡相的浅变质砂岩、粉砂岩及泥质岩的韵律沉积岩序,并常夹一些黑色硅质岩、凝灰岩和海相灰岩。灰岩中产叠层石化石,时代为震旦-寒武纪。在浊积岩片中还发现有大量微古植物化石,有震旦纪常见的球形藻、片藻、拟环藻和寒武纪常见的粗网藻、微刺藻、角藻等。另据左国朝等(1996)洗肠井蛇绿岩套中的大洋斜长花岗岩中获得的锆石U-Pb法688M a、689Ma和Rb-Sr法729Ma,马鬃山变基性火山岩Sm -Nd法868Ma的同位素年龄数据,提出该蛇绿构造混杂岩时代为震旦-寒武纪;同时认为,该裂谷型有限小洋盆早期与洗肠井洋向北俯冲消减密切相关,并以具有岩浆弧特征的野马街、勒巴泉和苦里阿巴滩南一带的早古生代中酸性侵入岩或构造混杂岩的出现为标志。此外,对发育于勒巴泉和窑洞努如一带的奥陶纪窑洞努如组和中-上志留统公婆泉群的火山沉积建造,也依其具某些岛弧或岩浆弧的岩石组合和成分特征,判断可能与古生代后期的小黄山洋向南俯冲的岛弧环境有关。
而对火石山、牛圈子、通畅口一带出露的基性侵入岩及相关中奥陶世火山沉积建造,则认为是一种弧后盆地型的蛇绿岩套,仍隶属于小黄山洋向南俯冲消亡的沟-弧-盆系构造格局的一部分。依据白墩子辉长岩中获得的Rb-Sr法486±16Ma年龄数据,提出时代为中奥陶世。
然而,有一个十分典型的地质现象并不支持与蛇绿岩相关的小洋盆、岛弧和弧后盆地的各种推论。据图1-1-49所见,在野马街—窑洞努如一带出露的早古生代蛇绿构造混杂岩,其北西端的窑洞努如和勒巴泉段,无论是不同时代的地层或岩片,或是中酸性侵入岩类,总体呈现出一种以公婆泉群火山沉积地层或泥盆纪中酸性侵入体为轴心,向外地层时代和岩体年龄逐渐变老的对称性产出分布规律。即轴心为泥盆纪闪长岩和石英闪长岩组合,向外依次为志留纪二长花岗岩—花岗闪长岩—英云闪长岩—石英闪长岩组合,再外为震旦纪的二长花岗岩、英云闪长岩、花岗闪长岩,最外层则为长城纪侵入的辉长岩、闪长岩和英云闪长岩片麻岩套组合等。显然,这是一种类似于大洋中脊扩张增生机制的大陆裂谷扩张增生构造体制。且单从中酸性侵入岩的形成时空性及期次看,这种裂谷增生机制是多期次的。这也应包括震旦-寒武纪、奥陶纪和志留纪相关时代地层中的双峰式火山沉积岩组合。Condie(1982)、Morgen和Barker(1983)、邓晋福等(2004)也曾提出“大陆裂谷的火成岩常呈对称性的水平分带,这点类似于洋中脊玄武岩的空间分布式样”。据此,不难认为,以大量硅过饱和的中酸性侵入岩产出为特征的窑洞努如-野马街-马鬃山蛇绿构造混杂岩,既不具有限小洋盆,也不具岛弧类型的火成构造组合,而是一种较典型的多旋回陆内裂谷增生机制或环境下的火成构造组合。
当然,处于野马街至马鬃山段的裂谷系统的火成构造组合的对称性,似乎由于陆-陆碰撞和消亡作用而使其残缺不全或被中新代盆地掩盖。但由相关中酸性侵入岩、火山岩的成分系列和源区属性可大体同窑洞努如段,且具可对比性(图1-1-26,图1-1-27)说明,它们应为同一构造环境条件下的同一成分系列岩浆作用产物。
其次,就出露于火石山、牛圈子、通畅口一带所谓中奥陶世弧后盆地“蛇绿混杂岩”而言,虽然带内产出的时代地层、岩浆作用类型较单一,地层仅包括奥陶系和中-上志留统。岩性为奥陶系一套火山岩-沉积碎屑岩建造;中-上志留统公婆泉群为一套中基—中酸性火山岩、火山碎屑岩、沉积碎屑岩夹硅质岩、碧玉岩、碳酸盐岩沉积。岩浆岩类有基性和中酸性岩两类。前者如白墩子辉长岩、牛圈子辉长岩及辉长辉绿岩等;中酸性侵入岩以哈尔根头口布序列为代表,由闪长岩、石英闪长岩、花岗闪长岩、二长花岗岩等岩石单元构成。实际上,由岩石成分系列特征揭示,发育于该地带中的基性-中酸性侵入岩,或是相关地层中的中基—中酸性火山熔岩,其成分特征与野马街-马鬃山带的那些所谓蛇绿构造混杂岩中的同类岩石是基本可对比的(图1-1-16,图1-1-27,图1-1-30),表明两地带的岩浆作用有相似源区属性和属同一构造环境。由此,可提出“牛圈子弧后盆地蛇绿岩”实际上也是一种大陆裂谷环境下的壳幔岩浆作用产物,且与北东侧的窑洞努如-野马街-马鬃山带应是一种三叉裂谷的配置关系。
图1-1-49 甘肃北山营毛沱及邻区地质构造略图
(据1:25万马鬃山幅地质图.甘肃地调院.2001)
另一方面,正像前所提出过的,发生于该地段的岩浆作用事件,大体集中在800~650Ma、430~350Ma两个时段内(图1-1-50)。其中800~650Ma时段,尽管缺少对应的基性超基性岩类年龄数据,但与相关震旦-寒武纪地层中的火山沉积建造出现与此是相互对应的。而430~350Ma时段的岩浆作用,基性和超基性岩与中酸性岩类几乎是准同时的,充分表现出两个主要时段的岩浆作用都共同具有双峰式特征。这也是大陆裂谷发育的重要标志之一。依据裂谷作用同火山、岩浆作用的时空演化关系,应属一种主动大陆裂谷模型,即岩石圈上隆-火山作用-裂谷作用。这种裂谷模型,如考虑到某些侵入岩类间相互包裹产出关系,如震旦-寒武纪野马街构造混杂岩带中的辉长岩和花岗片麻岩体中所见的超基性岩类岩石的包体或残留体、非堆积单元闪长岩中的角闪辉长岩包体、勒巴泉震旦纪英云闪长片麻岩的基性岩包体、早古生代野马街构造混杂岩带中的英云闪长质糜棱岩片内的辉长质暗色包体、晚志留世勒巴泉构造岩片中的石英闪长质糜棱岩内的暗色深源包体、晚古生代野马街构造混杂岩带中细粒闪长质糜棱岩内的辉长闪长岩包体,以及二叠纪火石山序列中的闪长岩和花岗闪长岩内的辉长岩包体或残留体等。那么,由这些包体所反映的深源岩石信息,似乎可揭示所在地段的下地壳主体可能由辉长质(部分可包括超镁铁质)或玄武质岩石构成。这同相关时代地层中的火山岩和中酸性侵入岩具有某些TTG成分组合相一致。
图1-1-50 甘肃北山营毛沱地区同位素年龄统计直方图
BarRer&Arth(1976)曾把T1T2组合分为高Al203和低Al203两类,并提出“高Al203型(Al2O3>15%)是由含水玄武质岩浆的角闪石控制的分离作用或玄武质岩石的局部熔融,留下角闪石和石榴子石而形成;而低A1203型(Al2O3<15%)系由低钾安山质岩浆分离作用或含角闪石的辉长岩局部熔融,留下斜长石残余矿物而形成”,亦即源区下地壳不是玄武质就是辉长质的。另一方面,对辉长质或玄武质下地壳的形成,邓晋福等(2004)提出过一种基性岩浆底侵-混合作用模式。得出“下地壳包体的物质组成具有双峰式分布的特征,其中的基性部分(基性麻粒岩),认为是幔源熔体在壳幔边界或下地壳底侵的产物,并提出岩浆底侵作用是壳幔相互作用的一种重要机制。它可发生在大陆碰撞地壳加厚、活动大陆边缘俯冲过程、大陆裂谷及其热点有关的底侵作用4种地质背景下。这也从多方面支持了窑洞努如-野马街-马鬃山和牛圈子两地带的火山沉积作用、岩浆作用和构造作用应是一种较典型的大陆裂谷成因模型,而不是岛弧或弧后盆地类型火成构造组合。
与上明显不同,处于火石山一线以南的沙井-平头山地段却呈现出一种十分特征的构造景观。由图1-1-49所见,该地段大量北西向早古生代褶皱断裂系统的形成,实际上是较大规模的张扭性帚状构造体系的一部分。帚状构造系统的头部或收敛中心主体位于平头山南,由新太古代-古元古代敦煌岩群、中元古代长城系、蓟县系和一系列向西突出的弧形断裂构成,并以敦煌岩群和长城纪中酸性侵入体群为轴心,向外相关时代地层、断裂构造均呈半环状向北撒开之势,向西依次出现的是平头山似环状中酸性侵入体、蓟县系和寒武-奥陶系的北西向断裂褶皱束、沙井中酸性侵入体及一系列北西向的断裂构造组合。从运动方式和应力场条件分析,该帚状构造体系可能是南侧塔里木与东天山两古陆系统间的近东西向左旋走滑分界断裂和窑洞努如-野马街-马鬃山北西向右旋走滑断裂的双向夹持控制的结果。按被卷入的时代地层和岩浆-构造作用事件,其形成的峰期时限应在晚生代的泥盆-石炭纪,即与区内第二期(430~350Ma)构造-岩浆作用时限相当。
尚须提出,岩石化学研究资料表明,出露于平头山和沙井两地的中酸性侵入体,无论是岩石序列组合或是岩石化学成分特性,同北部二叠纪火石山序列、泥盆纪勒巴泉、志留纪马鬃山构造混杂岩和震旦纪勒巴泉的片麻岩套等并无多大差别(图1-1-27,图1-1-30)。对此,如结合所在地段基性超基性岩产出的同时性,如怪石山含铜镍硫化物矿化的基性超基性杂岩(锆石U-Pb讯谱年龄为405~365Ma),平头山辉长辉绿岩(Rb-Sr法等时线年龄为389~351Ma)等,则该帚状构造系统的岩浆作用也是双峰式的。源区属性与野马街、窑洞努如的早古生代时段也无多大差异,或者仍可归属一种岩浆底侵混合作用模型。在这点上,如从野外所见寒武-奥陶系地层多呈残留顶盖形式产出,区内缺少泥盆纪-石炭纪沉积的情况分析,这种底侵作用可能是造成陆块增生和隆升的主要动力条件或方式之一。有关这方面,邓晋福等(2004)曾提出过:“传统认为造山作用是板块碰撞的结果,但碰撞后的底侵作用,同样可引起‘造山’隆升,底侵的幔源物质就可以使地壳增厚6~8km”的结论。这可解释北山地区不同构造体制出现异同性的原因。
此外,位于平头山帚状构造系统以南隶属于塔里木古陆构造系统的红柳园-帐房山陆缘裂陷带的构造制,一般相对较简单,主要由一系列东西向褶皱、断裂和推覆构造构成。涉及的时代地层有震旦纪洗肠井群的冰筏沉积,寒武纪的双鹰山组和西双鹰山组,奥陶纪的罗雅楚山组、锡林柯博组和白云山组等。岩性总体为一套含磷、锰、钒、铀等沉积矿产的陆缘相和静水盆地相的碎屑岩、硅质岩和碳酸盐岩等黑色岩系沉积。所见青白口纪大豁落山组主体为一套台地相含燧石条带的碳酸盐岩沉积,并多以推覆体形式被置于震旦-奥陶纪地层之上,而成为该构造单元内的一种较特别的构造景观。
据上,以大泉-庙庙井-双鹰山大断裂带为界,可将营毛沱地区划分南北两个Ⅱ级构造单元,即北山中央古陆断隆带(Ⅰ3)(详情见第二篇讨论)和塔里木古陆陆缘裂陷带(Ⅱ1)。其中,前者可进一步划分为4个Ⅲ级构造单元(图1-1-1-51),后者未再进行细分。即:Ⅰ3北山中央古陆断隆带、Ⅰ2-1窑洞努如或勒巴泉前泥盆纪古陆增生地体、Ⅰ2-2火石山-牛圈子早古生代大陆裂谷带、Ⅰ2-3火石山-牛圈子二叠纪坳拉槽、Ⅰ2-4沙井-平头山北西向帚状褶皱断裂构造体系或晚古生代古陆增生地体。
Ⅱ1-1为塔里木古陆陆缘裂陷带
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