龔曉波,廖阮穎子,胡陽(yáng)
(四川省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開(kāi)發(fā)局一0 六地質(zhì)隊(duì),四川成都 611130)
攀西地區(qū)是康滇地軸上前寒武紀(jì)構(gòu)造巖石地層出露的主要區(qū)域,呈帶狀斷續(xù)出露有太古界-古元古界的康定巖群、河口巖群、中元古界會(huì)理群、登相營(yíng)群、鹽邊群等。其中康定巖群為一套由中基性?shī)A中酸性火山巖、沉積巖等組成并具有典型混合巖化特征的中深變質(zhì)構(gòu)造地層,巖石主要包括混合巖化斜長(zhǎng)角閃巖、片理化斜長(zhǎng)角閃巖、斜長(zhǎng)角閃片巖、片麻巖、黑云變粒巖、(含石墨)片巖、云母(石英)片巖、二云斜長(zhǎng)片巖等。系1931年被譚錫疇、李春昱命名為“太古宙片麻巖系”的變質(zhì)地層,后被不同學(xué)者稱為“康定片麻巖”、“康定雜巖”、“磨盤山結(jié)晶巖帶”、“康定群”、“康定灰色片麻巖”、“仁和群”等[1-4]。1998年《四川省巖石地層》地層清理時(shí),將出露于攀枝花市仁和、大田一帶由二輝麻粒巖、混合質(zhì)閃長(zhǎng)巖、云英閃長(zhǎng)巖、混合片麻巖、斜長(zhǎng)角閃巖、花崗質(zhì)混合巖、片麻巖、變粒巖以及片巖等組成的變質(zhì)雜巖定義為“康定群”,并細(xì)分為咱里(巖)組和冷竹關(guān)(巖)組[1]。本文結(jié)合野外地質(zhì)觀測(cè)資料,對(duì)出露于攀西地區(qū)的康定巖群的地質(zhì)特征進(jìn)行研究,探討其成巖時(shí)代、成因以及構(gòu)造環(huán)境演化等。
康定巖群在揚(yáng)子地臺(tái)西緣大渡河-安寧河斷裂和金河-箐河斷裂之間的康滇地軸上廣泛分布,其范圍北起于康定、瀘定,南到冕寧、西昌、攀枝花一帶。區(qū)域上與震旦系蘇雄組、燈影組等地層呈角度不整合接觸,部分地方被澄江期花崗巖侵入,與其他前寒武紀(jì)地質(zhì)體間呈斷層接觸或未接觸。在攀西地區(qū)主要被晉寧期花崗巖、輝長(zhǎng)巖等侵位吞噬,呈透鏡狀斷續(xù)出露。
康定巖群巖石普遍變質(zhì)較深,自下而上具有分帶性,即:下部以斜長(zhǎng)角閃巖、角閃斜長(zhǎng)片麻巖、花崗質(zhì)片麻巖、混合巖為主,上部以云母片巖、石墨片巖、碳質(zhì)絹云母千枚巖等為主,夾少量變粒巖,為一套由斜長(zhǎng)角閃巖-片麻巖-變粒巖-云母(石英)片巖-(含石墨)片巖-千枚狀板巖組成的巖石組合,并具有自下而上由高角閃巖相-綠片巖相的變質(zhì)程度逐漸減弱的特征。在區(qū)域上受巖漿作用影響,與巖體接觸地段變質(zhì)程度高,在攀枝花仁和地區(qū)具有以鉀質(zhì)交代為主要特征的混合巖化現(xiàn)象。在露頭上,地層變形強(qiáng)、變質(zhì)深,早期面理已被強(qiáng)烈置換、改造,露頭上局部可見(jiàn)3期面理特征。
區(qū)內(nèi)巖石遭受了中深層次的變形變質(zhì),頂?shù)讱埲辈蝗?,從咱里(巖)組(區(qū)域上多見(jiàn)為康定巖群下部的超基性-基性的變質(zhì)火山巖組合帶)到冷竹關(guān)(巖)組(中-酸性變質(zhì)火山巖、沉積巖組合)變質(zhì)程度由高逐漸變低。而在地表露頭上,康定群的咱里(巖)組和冷竹關(guān)(巖)組之間多被青白口紀(jì)巖體侵入,巖石不直接接觸,但仍可以直接清晰識(shí)別出構(gòu)成雙峰式巖漿組合的由超基性-基性-中酸性組成的巖漿演化序列。
咱里(巖)組區(qū)域上被南華紀(jì)-青白口紀(jì)侵入巖侵位,頂?shù)撞蝗?,厚度大?119.26m,巖性以深灰-灰色中-細(xì)粒斜長(zhǎng)角閃巖、黑云斜長(zhǎng)角閃巖夾透輝斜長(zhǎng)角閃巖及暗綠色變質(zhì)玄武巖為主,局部有變質(zhì)碎屑巖(硅質(zhì)巖、含石墨片巖)等細(xì)小夾層(厚度以1cm~2cm為主,多被后期構(gòu)造作用強(qiáng)烈改造)。在攀枝花仁和區(qū)一帶靠近大田巖體一側(cè)有強(qiáng)烈的混合巖化現(xiàn)象,巖石多為片巖或片麻巖,局部可見(jiàn)其由一系列走向?yàn)楸睎|向的褶皺構(gòu)造組成。
冷竹關(guān)(巖)組下部主要為灰-深灰色黑云角巖、黑云斜長(zhǎng)變粒巖、變安山巖、變流紋巖,夾二云斜長(zhǎng)片巖、二云石英片巖等,底部有少許灰白色變細(xì)粒砂巖透鏡體。局部地段有斜長(zhǎng)角閃巖透鏡體殘留以及碎裂巖化二長(zhǎng)花崗巖、蝕變二長(zhǎng)花崗巖、角閃石閃長(zhǎng)玢巖等。上部主要由灰-灰綠色(綠泥)絹云石英千枚巖、灰-深灰色(含石墨)絹云石英千枚狀片巖、(含碳質(zhì)二云)千枚狀片巖、灰褐色二云石英片巖等組成,局部有少許變粒巖呈透鏡狀產(chǎn)出。在區(qū)域上多被巖體侵位,形成變質(zhì)程度不一的云母(石英)片巖、石墨片巖等。
上世紀(jì)中晚期,袁海華等在瀘定地區(qū)的斜長(zhǎng)角閃巖中獲得了2603Ma~2451Ma的鋯石U-Pb測(cè)年年齡,從而厘定康定巖群成巖時(shí)代為古元古代[5]。早期以袁海華、李復(fù)漢等為代表的學(xué)者獲得區(qū)域變質(zhì)巖年齡數(shù)據(jù)主要集中于晚太古-古元古代,認(rèn)為康定巖群為康滇地軸上的結(jié)晶基底,變質(zhì)時(shí)間主要集中于古元古代[4-5];但隨著研究工作的深入和區(qū)域地質(zhì)調(diào)查工作的開(kāi)展,不同學(xué)者在不同區(qū)域又獲得了大量屬于青白口紀(jì)的同位素年齡,因此對(duì)康滇地軸上是否存在結(jié)晶基底巖系,康定巖群是否形成于“太古代-早元古代”等認(rèn)識(shí)上產(chǎn)生了分歧。如上世紀(jì)70年代左右區(qū)域上取得了一大批800Ma左右的同位素年齡資料,其又逐漸被認(rèn)定為晉寧-澄江期巖漿巖;區(qū)域上康定雜巖中發(fā)現(xiàn)了印支期花崗巖體的存在,因此康定巖群曾被當(dāng)做是印支期花崗巖和花崗閃長(zhǎng)巖[6];劉文中等根據(jù)鋯石年齡結(jié)果,認(rèn)為康定巖群中的麻粒巖原巖形成于古元古代,而變質(zhì)作用時(shí)期則發(fā)生在新元古代早期[7];部分學(xué)者在區(qū)域上獲得的變質(zhì)巖年齡結(jié)果集中于721Ma~824Ma,個(gè)別花崗質(zhì)巖石的測(cè)年結(jié)果在1035Ma~1042Ma,認(rèn)為康定巖群形成于新元古代[8-12],且可能與Rodinia超大陸的聚合和裂解有關(guān)。
筆者在開(kāi)展1:5萬(wàn)平地幅區(qū)域地質(zhì)調(diào)查時(shí)獲得了大量的鋯石Pb年齡數(shù)據(jù),包括在攀枝花仁和地區(qū)采集康定巖群斜長(zhǎng)角閃巖獲得鋯石U-Pb年齡為778Ma~807Ma,采集變粒巖獲得鋯石U-Pb年齡集中在774Ma~927Ma,在康定巖群附近的中酸性侵入巖巖體中獲得鋯石U-Pb年齡集中在750Ma~800Ma[13]。柏勇等在攀枝花大田地區(qū)的康定巖群輝綠巖脈中獲得集中在770Ma~780Ma的鋯石U-Pb年齡,在花崗質(zhì)巖脈中獲得集中在760Ma~770Ma的鋯石U-Pb年齡[14]。上述年齡數(shù)據(jù)均集中在新元古代,與區(qū)域上晉寧造山運(yùn)動(dòng)活動(dòng)時(shí)間相對(duì)應(yīng),結(jié)合區(qū)域大地構(gòu)造演化特征,筆者認(rèn)為這些年齡數(shù)據(jù)和混合演化現(xiàn)象的出現(xiàn)代表了青白口紀(jì)末期是區(qū)域上康定巖群遭受熱變質(zhì)作用的時(shí)期,同時(shí)也是Rodinia超大陸匯聚擠壓的變質(zhì)熱事件在揚(yáng)子地臺(tái)西緣的響應(yīng)。
從巖石化學(xué)成分來(lái)看,區(qū)域上斜長(zhǎng)角閃巖中SiO2含量主要為47.71%~49.35%,Al2O3含量為14.84%~15.91%,Na2O+K2O為2.16%~7.02%,其中Na2O含量均大于K2O含量,與標(biāo)準(zhǔn)的基-中性巖漿巖系列巖石的化學(xué)成分基本相同;礦物組成上主要為普通角閃石(40%~70%)、斜長(zhǎng)石(10%~50%),和少量綠簾石、綠泥石、黑云母等,有時(shí)含石英。野外調(diào)查表明在咱里(巖)組、冷竹關(guān)(巖)組的云母片巖、片麻巖、變粒巖、斜長(zhǎng)角閃(片)巖中還常見(jiàn)寬0.15mm~5mm之鉀長(zhǎng)石、酸性斜長(zhǎng)石、石英、鉀長(zhǎng)-石英等脈體大致沿片麻理注入交代,形成混合巖[15];呈面狀展布的區(qū)域性片麻理或片理和巖石中的疊加變形特征也表明現(xiàn)今出露的康定巖群系多期變形-變質(zhì)作用疊加改造,多期新生面理、礦物共生組合相互疊加后形成。晉寧期的巖漿作用對(duì)康定巖群有進(jìn)一步改造的作用,與區(qū)域上石墨礦、鈾礦等熱變質(zhì)型礦產(chǎn)的成礦時(shí)代一致。
康定(巖)群在區(qū)域上均出露不全,表現(xiàn)為巖漿侵入后頂?shù)撞蝗瑑?nèi)部遭受了不同程度變質(zhì)作用的中-高級(jí)變質(zhì)巖系,在攀枝花地區(qū)具有混合巖化特征。結(jié)合地表調(diào)查,采集混合巖化作用較弱的巖石或殘留體通過(guò)薄片觀察、巖石化學(xué)分析等手段,綜合分析恢復(fù)變質(zhì)巖原巖建造。結(jié)果表明出露于康定巖群咱里(巖)組中的斜長(zhǎng)角閃巖或斜長(zhǎng)角閃質(zhì)巖石,稀土元素配分曲線與洋島玄武巖相似,微量元素蛛網(wǎng)圖則與大陸裂谷玄武巖微量元素組合特征相似,結(jié)合露頭巖石特征推斷其原巖為大洋拉斑玄武巖;出露于冷竹關(guān)(巖)組下部的變粒巖、淺粒巖等巖石,以細(xì)粒或中粒等粒狀結(jié)構(gòu)、塊狀構(gòu)造與其他變質(zhì)巖類巖石相區(qū)別,由化學(xué)分析結(jié)合巖石露頭特征推斷其原巖為鈣堿性中酸性巖漿巖;出露于冷竹關(guān)(巖)組上部的千枚巖、片巖等變質(zhì)巖石保留了部分原巖的礦物組成和結(jié)構(gòu)構(gòu)造特征,直接恢復(fù)其原巖為由砂巖、粉砂巖、頁(yè)巖構(gòu)成的復(fù)理石建造,在大地構(gòu)造環(huán)境上造體現(xiàn)了由洋殼到過(guò)渡殼的發(fā)展過(guò)程。
結(jié)合野外地質(zhì)露頭觀測(cè)資料,通過(guò)對(duì)攀西地區(qū)康定巖群的地質(zhì)特征、巖石組合、成巖時(shí)代、構(gòu)造環(huán)境等進(jìn)行探討,總結(jié)如下:
(1)攀西地區(qū)康定巖群在呈南北向斷續(xù)分布,平面呈孤立頂錘體或透鏡體狀。巖石自下而上由斜長(zhǎng)角閃巖、斜長(zhǎng)角閃片巖(咱里(巖)組),變粒巖、云英片巖(冷竹關(guān)(巖)組)等組成,且不同程度發(fā)育混合巖。在縱向上巖石呈變質(zhì)程度逐漸變淺的退變質(zhì)特征,野外露頭尺度上可見(jiàn)至少有3期變質(zhì)疊加。
(2)大量的測(cè)年成果表明,近年來(lái)的青白口紀(jì)年齡數(shù)據(jù)代表了康定巖群受區(qū)域性熱變質(zhì)作用的時(shí)代,對(duì)應(yīng)Rodinia超大陸匯聚擠壓的變質(zhì)熱事件,康定巖群形成的上限明顯早于此時(shí)代。
(3)在露頭尺度上對(duì)康定巖群進(jìn)行原巖恢復(fù),可以看出康定巖群為大洋拉斑玄武巖-中酸性火山巖、火山碎屑巖-復(fù)理石建造的巖石組合特征,也反映和體現(xiàn)了由洋殼到過(guò)渡殼的發(fā)展過(guò)程。