云中山區(qū)峪口片麻巖特征分析

邢 慶 強(qiáng)

(山西省地質(zhì)調(diào)查院晉中分院，山西 晉中 030600)

1 概述

峪口片麻巖(Ar3Ykgn)主要分布于云中山區(qū)東南部臥牛溝、峪口、硯灣等地，出露面積約41 km2。其巖體呈巖株?duì)?、透鏡狀，長軸與區(qū)域構(gòu)造線一致；侵入于界河口巖群、五臺巖群和新太古代盤道底、堯?qū)捚閹r中。接觸帶附近同化混染現(xiàn)象發(fā)育，圍巖中含大量的肉紅色花崗質(zhì)眼球體及條紋、條帶、脈體，巖體中含有圍巖的捕擄體和殘留體。峪口片麻巖被古元古代變質(zhì)輝綠巖、變質(zhì)黑云母花崗巖和偉晶巖侵入，在古元古代變質(zhì)黑云母花崗巖體中可見大量的峪口片麻巖捕擄體。峪口片麻巖中偉晶巖脈發(fā)育，多呈網(wǎng)脈狀展布，有的受構(gòu)造影響而被拉斷成斷續(xù)條帶或團(tuán)塊。巖體以其發(fā)育大量鉀質(zhì)條帶和眼球狀構(gòu)造為其主要特征，經(jīng)歷了低角閃巖相條件下變形變質(zhì)。在該片麻巖與盤道底、堯?qū)捚閹r的接觸帶附近常有肉紅色鉀質(zhì)條帶切割灰白色鈉質(zhì)條帶的現(xiàn)象。

2 巖石礦物學(xué)特征

主體巖性為眼球狀黑云二長片麻巖，巖石呈灰、灰紅、淺粉灰色，不等粒鱗片粒狀變晶結(jié)構(gòu)，片麻狀、眼球狀構(gòu)造。主要礦物粒徑為0.05 mm～2.5×3.5 mm，多0.25 mm～0.5×1 mm，粒狀礦物多呈兩向伸長狀，片狀礦物分布于粒狀礦物間，與粒狀礦物長徑呈顯著定向排列，粒狀礦物在片狀間聚結(jié)成眼球狀、透鏡狀，巖石呈片麻狀構(gòu)造，常見石英在長石中呈交代穿孔結(jié)構(gòu)。眼球含量30%～40%，成分以鉀長石為主，斜長石次之，一般為0.5 cm～1×2 cm～2.5 cm?；|(zhì)礦物由斜長石含量15%～45%，不規(guī)則粒狀，d=0.05 mm～0.75 mm，不規(guī)則粒狀，不均勻泥化，微晶絹云母化，聚片雙晶與卡鈉聯(lián)晶，被鉀長石熔蝕包含，具凈邊結(jié)構(gòu)及蠕英結(jié)構(gòu)，可見渾圓狀石英呈交代穿孔結(jié)構(gòu)；鉀長石含量15%～30%，粒狀、兩向伸長狀、部分樣品呈似鑲嵌狀分布，d=0.05 mm～0.75×1.5 mm，可見格子狀雙晶，個(gè)別具顯微條紋構(gòu)造，有微斜長石、條紋長石，粒內(nèi)嵌布少量斜長石等包體，局部交代斜長石，可見渾圓狀、不規(guī)則狀石英呈交代穿孔結(jié)構(gòu)；石英含量20%～30%，無色不規(guī)則粒狀、兩向伸長狀，d=0.05 mm～1×2 mm，潔凈光亮，具波狀消光或帶狀消光，常聚結(jié)成條帶與透鏡體；黑云母含量5%～15%，淺黃～深棕色鱗片狀，d=0.25 mm～0.25×0.75 mm，幾乎不透明，具綠泥石化。部分樣品中含角閃石小于5%，呈暗綠色，它形～半自形晶，長軸定向，粒度一般為0.2 mm～2.0 mm，局部被黑云母穿插狀交代，集合體斷續(xù)似條紋狀、線痕狀分布；白云母3%～5%，呈葉片狀，長軸定向等。副礦物有金屬礦物、磷灰石、褐簾石、鋯石和綠簾石。

3 巖石地球化學(xué)特征

巖石主要化學(xué)成分為SiO2,TiO2,Al2O3等氧化物，里特曼指數(shù)(δ)多為1.30～5.40，屬鈣性—堿鈣性系列，多數(shù)Al2O3>K2O+Na2O+CaO，屬過鋁性巖類，少量K2O+Na2O

微量元素主要為Rb,Ba,Th,Nb,Zr,Hf,Cr,Co,Li,Sc,Ni,Sr，V等。在微量元素洋中脊花崗巖標(biāo)準(zhǔn)化蛛網(wǎng)圖上(見圖2)，一部分樣品具較強(qiáng)Ba負(fù)異常，Ta,Nb，Ce不顯異常，與碰撞花崗巖相似；另一部分具Nb，Ta負(fù)異常槽，Ce正異常，與火山弧花崗巖曲線形態(tài)較為相似。前者巖石分異程度高可能反映了巖漿形成時(shí)的構(gòu)造環(huán)境，后者則可能反映了源區(qū)的環(huán)境特征。Rb/Sr=0.81～1.31，遠(yuǎn)大于地殼值，K/Rb=179.95～402.38，多大于160，巖漿來源于地殼，并經(jīng)較強(qiáng)改造。

稀土元素主要為La，Ce，Pr，Nd，Sm等，稀土總量為(∑REE=66.8～414.8×10-6)，輕重稀土分餾程度較弱(LREE/HREE=10.84～40.30)，稀土配分曲線(如圖3所示)為較陡(LaN/YbN多在9.18～24.13之間)，輕稀土強(qiáng)富集，重稀土弱虧損。具較明顯的銪負(fù)異常(δEu=0.52～0.83)，Sm/Nd=0.13～0.20，低于地幔值，物質(zhì)來源地殼。結(jié)合野外巖石可分為斜長石眼球狀片麻巖和鉀長石眼球狀片麻巖兩種，未虧損型酸性火山巖大體可與鉀長石眼球狀片麻巖對應(yīng)，虧損型酸性火山巖可與斜長石眼球狀片麻巖對應(yīng)。

4 形成環(huán)境分析

峪口眼球狀黑云二長片麻巖的鋯石陰極發(fā)光圖像來看(見圖4)，其鋯石一般為半自形～自形柱狀、等軸狀等，少數(shù)為它形，棱角多較發(fā)育，多數(shù)具有核、幔的多層圈結(jié)構(gòu)，極少數(shù)具有窄的邊部結(jié)構(gòu)，少數(shù)不具有核、幔、邊構(gòu)造，個(gè)別僅有幔部構(gòu)造。核部一般具自形的柱狀棱角狀外形，柱面發(fā)育，發(fā)育典型的巖漿振蕩環(huán)帶結(jié)構(gòu)，少數(shù)晶棱圓化、港灣狀，往往有繼承鋯石的殘留核和黑色或白色包體，少數(shù)具弱的裂隙，為其原巖為深成巖類的巖漿鋯石；少數(shù)具晶棱圓化、港灣狀的晶體可能為后期熱液蝕變的結(jié)果；部分核部具巖漿鋯石的外形及巖漿振蕩環(huán)帶結(jié)構(gòu)，但呈色度較淺、呈白色、巖漿振蕩環(huán)帶結(jié)構(gòu)清晰度減弱，并被幔部切割鋯石的振蕩環(huán)帶，有些無分帶或弱分帶、斑雜狀或海綿狀分帶。

因鋯石邊部變質(zhì)增生部分很窄，本次僅針對核、幔兩部分進(jìn)行鋯石LA-ICP-MS測年(見圖5)，不一致線與諧和線上交點(diǎn)的年齡為(2 493±38)Ma，代表其原巖的形成時(shí)代，下交點(diǎn)年齡為(1 964±40)Ma，與區(qū)域大規(guī)模的花崗巖侵位事件相對應(yīng)，為變質(zhì)的時(shí)代。

5 結(jié)語

峪口片麻巖侵入五臺巖群及堯?qū)捚閹r，Rb/Sr=0.81～1.31，巖體具改造型花崗巖特征。以火山弧花崗巖為主，部分為碰撞帶花崗巖。綜合分析認(rèn)為峪口片麻巖形成于擠壓環(huán)境。

參考文獻(xiàn):

[1] 簡 平,程裕淇,劉敦一.變質(zhì)鋯石成因的巖相學(xué)研究——高級變質(zhì)巖U-Pb年齡解釋的基本依據(jù)[J].地學(xué)前緣,2001,8(3):183-191.

[2] 吳元保,鄭永飛,龔 冰,等.北淮陽廬鎮(zhèn)關(guān)巖漿巖鋯石U-Pb年齡和氧同位素組成[J].巖石學(xué)報(bào),2004,20(5):1007-1024.

[3] 鐘玉芳,馬昌前,佘振兵.鋯石地球化學(xué)特征及地質(zhì)應(yīng)用研究綜述[J].地質(zhì)科技情報(bào),2006,25(1):27-34.

[4] 李長民.鋯石成因礦物學(xué)與鋯石微區(qū)定年綜述[J].地質(zhì)調(diào)查與研究,2009,32(3):161-174.

[5] Honglin Yuan, Shan Gao, Xiaoming Liu, et al.Accurate U-Pb Age and Trace Element Determinations of Zircon by Laser Ablation-Inductively Coupled Plasma-Mass Spectrometry[J].Geostandards & Geoanalytical Research,2010,28(3):353-370.