控岩构造特征与岩相、岩石类型组合的产出配置关系

如题所述

(1)玉石沟岩体

所划分出的南、中、北三个岩体,产出上受控于一个由北西向扭性断裂派生的近东西向弧形断裂系统控制,并大致呈一个向北西收敛,向东撒开的似帚状构造。划分的南、中、北三个岩体分别代表着组成该似帚状构造系统的三条弧形主干断裂。据北盘向北西滑移的左旋性,其力学性质应为压扭性。其中由于受北东和北西次级断裂影响,使岩体发生局部膨缩和向北错移的现象(图2.1)。

图2.1 玉石沟岩体控岩构造特征示意图

1—上石炭统—二叠系;2—前寒武系绢云片岩、大理石;3—橄榄岩;4—斜辉辉橄岩;5—纯橄岩;6—压性断层;7—压扭性断裂;8—扭性断裂

岩体总体为一斜辉辉橄岩-纯橄岩型岩体,部分可含斜辉橄榄岩类。三类岩石在岩体中所占比例约为47:8:1(图2.2)。按产出构造关系,富橄榄石类矿物的岩石(纯橄岩)主要发育在帚状构造系统外旋层弧形转弯和最突出部位的南岩体和中岩体的西南部边缘。而富辉石类矿物的斜辉橄榄岩则主要产出在处于内旋层部位的北岩体,居中的中岩体主体则由斜辉辉橄岩类岩石构成。显示出岩体的岩相和岩石类型产出与所处构造部位有一定的相关性。或者可以说,构造应力或动力条件对岩浆分异演化有明显的制约行为。这一特征也反映在铬铁矿的产出分布上,处于弧形构造外旋层的南岩体和中岩体西南边缘,是已知铬铁矿成矿的最好地段。

图2.2 玉石沟南、中、北三岩体岩类岩石组成比例

1—纯橄岩;2—斜辉辉橄岩;3—斜辉橄榄岩

相应,在岩石化学成分上,由图2.3、图2.4所示,从南岩体到北岩体MgO、TFeO、Cr2O3成分呈逐渐降低之势,SiO2、Al2O3成分逐渐增高,其中单就纯橄岩类岩石化学成分比较,Cr2O3、TFeO增高,MgO却降低。似乎表现出应力条件变化与岩石成分间有一种亲疏关系。

(2)松树沟岩体

由图1.6可以看出,松树沟岩体受一个北西向旋扭性弧形构造系统控制。该系统由一个背斜和一个向斜及一系列北西向断裂组成,也大体呈一个向南东收敛和向北西撒开的似弧形帚状构造系统,南侧紧邻商丹断裂带。除超基性岩外,还发育大量辉石岩、辉长岩、蛇纹岩类的基性—超基性杂岩。空间产出关系上,超基性岩(松树沟主岩体)位于弧形构造的外旋层内,辉石岩和辉长岩则主要产于帚状构造系统南部的内旋层内。其中的辉石岩大多以脉状、不规则透镜体状产于辉长岩中。中间的前寒武系隆起区也有部分蛇纹岩类的岩体产出。

岩体属透辉岩和纯橄岩型岩体。分镁-铁和钙-镁(铁)两个系列岩石组合。前者由纯橄岩和少量斜辉辉橄岩组成。占岩体面积的96%。后者由透辉橄榄岩和透辉岩组成,只占岩体面积4%。总体上,松树沟岩体为一个以纯橄岩为主含少量斜辉辉橄岩型的超基性岩体。这样,按各岩石产出的空间构造关系,富橄榄石类矿物的岩石主要产出在帚状构造系统的外旋层弧形突出部位。富辉石类岩石组合则相对集中在应力较强的内旋部位。其基本特征与玉石沟岩体基本相似。

图2.3 玉石沟岩体群岩石化学成分变异图

图2.4 玉石沟岩体群纯橄岩类岩石化学成分变异图

(3)大道尔吉岩体(群)

该岩体受一个北西西—北西间帚状构造系统控制(图2.5)。由大道尔吉、小道尔吉、野人沟及暖泉至小泉的三条弧形主干断裂和相关的北东、北西向两组派生断裂构成。展布上呈一向北西收敛向北东撒开的旋扭构造系统。从平行断裂带出现的次级挤压褶皱产状和岩体内部原生流动构造判断,其力学性质属一压扭性帚状构造系统。

图2.5 大道尔吉岩体群构造示意图

1—第四系;2—上泥盆统—下石炭统结晶灰岩、泥质灰岩夹板岩、砂岩、砾岩;3—震旦系硅质条带灰岩、石英砂岩和少量板岩,绿色片岩;4—花岗岩;5—花岗闪长岩;6—闪长岩;7—超基性岩;8—物探异常;9—压扭性断裂;10—推测断裂;11—背斜褶皱;12—地质界线

其中,出露在东部的小道尔吉岩体,为一斜辉辉橄型岩体,呈近东西向沿震旦纪地层褶皱轴部的断裂侵入,向西与大道尔岩体间还有一些小岩体和磁异常断续相连。从产出部位的构造特征和应力场条件分析,为一沿压性断裂侵入的长条型岩体。

居中的大道尔吉岩体,为透辉岩和纯橄岩两种不同成分岩浆侵入产物。产出上受北西西压扭性为主,北北西扭性为次的两组派生断裂控制。特别是在岩体东段,因受主干断裂和次级派生断裂复合影响,使岩体呈一向西弯转的不规则形态,且在此部位岩体膨大变宽。按岩体内部流动构造和捕虏体排列方向与岩体走向常呈7°~15°交角分析,控制岩体的主干断裂力学性质为压扭性,派生的北北西向断裂为张扭性。且该断裂南延还有多个磁异常出现。该岩体是最重要的成矿岩体,特别是岩体南部的第Ⅴ岩相带的东部岩体转折膨大部位矿化程度较高。

居西的野人沟岩体,出露在大道尔吉岩体以西弧形断裂的北西端。受北西向压扭性和近东西向张扭性两组断裂复合控制,为一斜辉辉橄岩-纯橄岩型岩体,并以纯橄岩和含辉纯橄岩为主,斜辉辉橄岩,斜辉橄榄岩、顽辉岩和蛇纹岩次之。控岩构造性质与大道尔吉岩体相似,仅岩体规模较小。

虽然构成大道尔吉岩体群的三个岩体,除大道尔吉岩体中部出现有较早侵入的透辉岩相外,三岩体岩石类型大体相同,基本为纯橄岩斜辉辉橄岩型岩石组合。但在岩石和岩石化学特征上三个岩体是有明显差别的。这从表2.1所列项可清楚地显示出来,随控岩构造的力学性质的转变,由野人沟的张扭性,大道尔吉的压扭性到小道尔吉的压性,岩体的岩石矿物种属和化学成分也随之出现了规律性的变化。如橄榄石出现镁橄榄石-镁、贵橄榄石-贵橄榄石的递变趋势;岩石的基性度(B/S)从西到东逐渐降低,MgO含量则向野人沟方向增高;Cr2O3、TFeO和Al2O3却有向中部大道尔吉岩体迁移富集的趋势(图2.6)。似乎表现出岩浆成分系统演化和元素的迁聚趋势与构造应力场间存在着某些相关性。

表2.1 大道尔吉岩体群主要岩石特征对比表

(据董显扬等资料,1979,未刊稿)

①φ1—纯橄岩;

—斜辉辉橄岩;

—含辉纯橄岩。

—次要岩相。

③B/S—基性度=

(%);m/f—镁铁比值(据吴利仁法)。

(4)罗布萨岩体

隶属雅鲁藏布江南蛇绿岩或超基性岩带一部分的罗布萨含铬岩体,总体为一向南倾斜的单斜岩体。从产出情况分析(见图1.19),岩体恰好位于整个岩带向北突出的膨大部位上。据王恒升等(1983)资料,由北向南可分三个主要岩相(带)。北为纯橄岩相,中为纯橄岩-斜辉辉橄岩相,南为二辉橄榄岩-辉石岩-辉长岩杂岩相。如按应力场条件分析,一般说,弧形构造的内弧和外弧的应力大小和作用方式是有所差别的,内弧应力较外弧应力相对高些。罗布萨岩体的岩相带产出也大体和其他岩体一样,富橄榄石类岩石或岩相应相对处于一种应力松弛的减压环境。而富辉石类的岩石或岩相则相对形成一种高压或挤压环境。而且按照中部含铬铁矿床的纯橄岩-斜辉辉橄岩中的纯橄岩异离体和铬铁矿中出现的小型褶曲产状也随弧形构造产状变化而变化,完全说明含大量纯橄岩异离体和铬铁矿化的纯橄岩-斜辉辉橄岩相,是侵位空间内原地分异形成的。也就是说,该岩体三个岩相的产出分布也是一种应力或动力条件分异作用产物。

图2.6 大道尔吉岩体群三价元素大含量变异趋势(岩体平均成分)

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