哀牢山—紅河剪切帶南段變質巖石組構淺析

蒲利國

（云南省有色地質局地質地球物理化學勘查院，云南昆明650216）

哀牢山—紅河剪切帶南段變質巖石組構淺析

蒲利國*

（云南省有色地質局地質地球物理化學勘查院，云南昆明650216）

哀牢山—紅河剪切帶由于其獨特的地理位置和地質構造特點，使其成為國內外研究的熱點。選取哀牢山—紅河剪切帶南段作為研究對象，通過對其變質巖石的礦物組合、變形特點及EBSD組構分析，探討其變形特征及機制，為進一步討論其區域構造提供有益信息。

哀牢山—紅河剪切帶；變質巖石；組構分析

1 地質背景

哀牢山—紅河剪切（斷裂）帶位于青藏高原東南緣三江—印支地區，在大地構造上屬于三江—東南亞特提斯構造域東部邊緣。北西—南東向展布的ASRR主要由2套變質程度不同的深、淺變質巖系組成，大體上以哀牢山剪切帶為界，其南西側為低綠片巖相帶，主要由馬鄧巖群及三疊系的千枚巖及千糜巖、片巖、板巖和變質砂巖等組成；北東側至紅河斷裂之間為高綠片巖—低角閃巖相帶，主要由哀牢山群的片麻巖、斜長角閃巖、石榴石二云片巖、變粒巖、大理巖等組成，并有多期花崗質巖漿侵入[1-3]。

2 巖石變形序列

2.1 高溫變形作用

哀牢山群變質巖系變質程度較深，一般達到高綠片巖相—角閃巖相，局部地方具高角閃巖相的特點，并伴隨糜棱巖化作用，變質變形溫度在700℃左右，表現為：形成石榴石＋矽線石＋黑云母＋鉀長石＋石英以及石榴石＋斜長石＋角閃石礦物組合。

變形分析：石英巖中石英顆粒的邊界遷移為動態重結晶，反映經歷了高溫度的變質變形作用，長石呈亞顆粒旋轉；斜長角閃巖中的角閃石以脆性變形為主，并有一定的韌性變形發生；花崗質糜棱巖中發育長石應力條紋結構呈雁列式，還可看出其指示左行剪切作用；斜長石的機械雙晶發生明顯的彎曲變形；長石殘斑邊部發育蠕英結構。

2.2 中低溫變形作用

角閃巖相—高綠片巖相的糜棱巖化變形，這是哀牢山變質巖系中最主要的一類，變質變形溫度為450℃～600℃，表現為：①高溫礦物組合：黑云母+斜長石+石英、角閃石+黑云母+斜長石+石英、方解石+角閃石+透輝石+斜長石、角閃石+石榴石+斜長石+石英、堇青石+紅柱石+石榴石+黑云母+白云母+石英、十字石+石榴石+黑云母+白云母+石英、角閃石+綠簾石+綠泥石+白云母+石英、石榴石+綠泥石+云母+石英、方解石+綠簾石+透閃石等。②高溫巖石組合：花崗質巖石、斜長角閃巖、石榴石片麻巖、糜棱巖等高溫巖石的2種或1種伴生出現。

變形作用分析：在該組合中，石英、長石均發生膨凸重結晶，由于石英長石發生膨凸重結晶的溫度不一樣，石英發生的溫度為250℃～400℃,長石發生的溫度為450℃～600℃，指示該地區經歷了2期的變形作用，一次是中溫的長石膨凸重結晶，一次是石英的膨凸重結晶或長石的顯微破裂，由溫度與變形的關系可以看出；石英出現亞顆粒旋轉重結晶現象，該組合中礦物特點是：角閃石強烈拉長定向排列，且礦物定向排列有2組，說明其發生了2期變形作用，由他們的切割關系可初步判定出他們形成的先后順序；從鏡下可以看到該巖石仍經歷了2期變質作用，體現為2個面理的形成根據面上礦物的定向排列平行于面理，可知其發生的時間先后；鏡下礦物定向排列明顯，云母發育S-C組構，石英不均勻消光為，見動態重結晶亞顆粒；石英呈拉長定向排列，應為動態重結晶結果，顆粒邊界模糊，有膨凸重結晶顆粒，長石和巖屑呈殘斑組構出現；此外在該變質相的礦物組合里，云母S-C組構明顯發育、長石呈σ型殘斑，指示左行剪切；糜棱巖中石英，長石細粒化，定向排列，長石發育礦物魚，指示左行剪切；長石發育布丁構造；長石礦物定向排列，且排列顯示兩期性，黑云母呈褶皺彎曲。石英膨凸重結晶，云母呈S-C組構，礦物定向呈不同期次性，表明經歷了2次變形作用。

2.3 低溫變形作用

形成局部韌性剪切帶，長石發生脆性破裂，石英呈現波狀消光、塑性變形以及邊緣亞顆粒化，局部可見膨凸重結晶，變形溫度低于300℃。其一般與中溫變質變形作用疊加在以前，形成上面所述的2期變形作用。

3 巖石組構分析

3.1 石英的滑移系與組構型式

優選方位的發育，晶體滑移起著至關重要的作用。它們是晶體內部結合力相對薄弱的一些面（滑移面）或線（滑移方向）方向。石英的晶體內部可以出現滑移系有{0001}〈1120〉、{1011}〈1120〉、{1010}〈1120〉和{1010}〈0001〉，依次簡稱為底面〈a〉、菱面〈a〉、柱面〈a〉和柱面〈c〉。不同滑移系的啟動和活躍需要特定的條件，低溫和高溫條件下往往會有不同類型的滑移系或滑移系組合活躍。

在一定溫度條件下啟動的滑移系類型、應變型式和應變量等因素決定了變形巖石組構的基本型式。構造巖中石英光軸極密型式有8種（Fairbairn,1941），是由不同溫度條件下共軸應變過程中晶體內部不同滑移系所致。Ⅰ型組構形成于中等溫度條件，大約為550℃～650°C，是由柱面〈a〉滑移完成的；Ⅱ型、Ⅳ型、Ⅶ型組構的發育多與較低溫度條件（400℃～550°C）下菱面〈a〉滑移關系密切；Ⅴ型組構的產生，低溫（400°C）底面〈a〉滑移具有重要意義；而對于Ⅷ型極密的產生，較高的溫度條件下柱面〈c〉滑移是重要的因素。Festa（2009）近期研究揭示出，Ⅲ型的發育型式及極密開角大小與變形溫度條件具有密切的關系：低溫條件下較小的半開角Ⅲ型極密是由低溫底面〈a〉滑移形成；而隨著溫度的升高，柱面〈a〉滑移的作用逐漸加強，并且Ⅲ型極密的開角逐漸增大。

3.2 測試樣品描述

進行EBSD測試的2個樣品均來自ASRR南段金平巖—蠻耗剖面。測試對象分別為花崗質糜棱巖和綠泥石化花崗質糜棱巖（樣品號分別為AL1046-2和AL1046-3）

通過薄片觀察可以看到，AL1046-2中的長石呈殘斑組構，發育布丁構造，內部見黑云母小顆粒，石英發育膨凸重結晶顆粒，邊界呈縫合線，說明其至少經歷了一次中溫變質作用。AL1046-3中長石發生膨凸重結晶作用，石英它形，呈橢圓拉長定向，帶狀消光，亞顆粒旋轉重結晶，黑云母含量很低，有的黑云母幾乎已完全退變質為綠泥石，是低溫變質作用（很可能為低綠片巖相）的結果。

3.3 巖石組構分析

樣品AL1046-2為花崗質糜棱巖，石英c軸組構發育一個Ⅳ型點極密，一個Ⅰ型點極密一組Ⅴ型次極密，一個Ⅶ型的微弱極密，Ⅰ型極密形成于中等溫度條件，大約550℃～650℃（角閃巖相），是由柱面〈a〉滑移完成的；次極密和微弱極密的發育可能是后期低溫底面〈a〉滑移有關，代表了左行剪切作用的結果。

樣品AL1046-3為花崗質糜棱巖，石英c軸組構比較復雜，至少存在3個點極密，因此，可能反映了至少存在3期變形（這與鏡下對該區的3個變質巖序列的劃分是相吻合的），表現為一個Ⅰ型點極密一個Ⅴ型點極密，2個Ⅲ型點極密，以及在4個象限均發育次極密或微弱極密，Ⅰ型極密的發育，中溫或中高溫度條件下，（約550℃～650℃角閃巖相）的柱面〈a〉滑移起著重要作用，Ⅲ極密是中低溫條件（600℃）由底面〈a〉滑移和柱面〈a〉滑移綜合作用的結果，Ⅴ型極密的產生是低溫（〈400℃）底面〈a〉滑移的結果，同樣指示了左行剪切作用。

從這2個樣品的EBSD石英c軸組構圖可以看到，他們的Ⅰ型極密和Ⅳ型、Ⅴ型極密的位置基本一致，反映出他們存在多階段的一致變形。

4 結論

本文通過對哀牢山—紅河剪切帶南段變質巖石的礦物組合、變形特點及EBSD組構分析，探討其變形特征及機制，得到以下主要結論：

（1）研究區的變質巖可劃分為3個序列，高溫變質巖序列(變形溫度700℃左右，高角閃巖相)，中溫變質巖序列（變形溫度450℃～600℃，低角閃巖相—高綠片巖相）和低溫碎裂巖疊加序列(變形溫度低于300℃，低綠片巖相)。

（2）研究區變質巖變質作用分析及巖石組構分析顯示存在兩期變形作用，顯微構造分析中我們找到了諸多指示左行走滑剪切作用的證據。

[1] 胡長壽.云南哀牢山巖群中深變質巖系中矽線石的初步研究[J].云南地質,1996,15(3):293-298.

[2]李興林.哀牢山韌性剪切變質帶類型劃分及巖石分類命名[J].云南地質,1994,13(4):371-378.

[3]王義昭，和丁俊.云南哀牢山中深變質巖系構造變形特征及演變[J].特提斯地質,1996b,20:52-70.

P31

A

1004-5716(2015)10-0150-02

2014-10-26

2014-10-27

蒲利國（1987-），男（漢族），云南彌渡人，助理工程師，現從事礦產地質找礦與勘探工作。