广西地层岩性

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资源描述

岩石广西出露的岩石有沉积岩、岩浆岩和变质岩三大类。其中沉积岩最发育,分布占全区面积的88%;岩浆岩主要分布于桂东南、桂东北和桂北占全区面积的9.03%;变质岩仅见于桂北及桂东南局部地域,其分布占全区面积的2.97%。一、变质岩由变质作用所形成的岩石。在变质作用条件下,使地壳中已存在的岩石(岩浆岩、沉积岩及先前已形成的变质岩)变成具有新的矿物组合及变质结构与构造特征的岩石,是组成地壳的三大岩类之一。其岩性特征,一方面受原岩的控制,而具有一定的继承性;另一方面,由于受到变质作用的改造,在矿物成分和结构构造上具有与其他岩类不同的特征。广西变质岩在元古界至中生界均有分布,其根据变质作用类型和成因,可划分为区域变质岩、混合岩、接触变质岩和动力变质岩四种类型,其中以区域变质岩分布最广。区域变质岩主要分布在桂北、桂中、桂东及桂东南地区;混合岩主要分布于陆川—岑溪断裂带中;接触变质岩分布于广西各期次岩体接触带,以及部分隐伏岩体的顶盖围岩上;不同地区变质作用程度差别较大,其中桂东南地区分布少量达角闪岩—麻粒岩相的中—高级变质岩和混合岩,桂西地区主要分布沸石相、葡萄石—绿纤石相极低级变质岩,其它地区的变质程度仅达绿片岩相。变质作用时代集中在吕梁期、四堡期、晋宁期、加里东期和印支期。(一)区域变质岩区域变质作用是一种大面积的、多种因素共同作用形成的一种变质类型,为广西境内主要的变质作用。区域变质岩主要分布于桂北、桂中—桂东、桂西和桂东南地区,面积为56688km,约占全区面积的24%。按变质程度、岩石组合和所处的大地构造位置,可分为桂北、桂中—桂东、桂西和桂东南四个变质岩区。桂北变质岩区分布于柳州—桂林一线以北,受区域变质的地层主要为中—新元古界和下古生界。主要经受了四堡期和加里东期低压型区域低温动力变质作用的改造。区域变质岩类型较简单,主要有:变质砂泥岩、板岩、千枚岩、变质基性—超基性岩、片岩、绿泥透闪石岩和大理岩等。中元古界相对比新元古界和下古生界的变质程度深,其中中元古界中出现的变质矿物有:绿泥石、绢云母、白云母、黑云母、阳起石、透闪石、绿帘石、斜黝帘石、石榴石和钠长石等,可划分出绢云母—白云母带和黑云母带两个变质带,属低绿片岩相—高绿片岩相,变质时代为四堡期;新元古界和下古生界中仅出现绿泥石、绢云母和白云母等变质矿物,基本属于低绿片岩相的绢云母—白云母带,变质时代为加里东期。桂中—桂东变质岩区分布于西大明山、镇龙山、大瑶山、海洋山、鹰扬关一带,受变质的地层主要为青白口系、南华系、震旦系、寒武系和奥陶系,主要经受了晋宁期和加里东期区域低温动力变质作用的改造。变质岩类型简单,主要为轻变质砂泥岩、轻变质泥灰岩、变细碧—角斑岩、板岩、千枚岩和片岩等,在桂东鹰扬关一带的青白口系变质程度相对较高,泥质变质岩中普遍出现绢云母、绿泥石、白云母和钠长石,基性变质岩中普遍出现绢云母、白云母、绿泥石、钠长石、绿帘石、阳起石和斜黝帘石等变质矿物,属低绿片岩相—高绿片岩相,变质时代为晋宁期;而青白口系之上的南华系、震旦系、寒武系和奥陶系变质程度明显较低,变质矿物主要为绢云母,有时有微量白云母、黑云母雏晶及绿泥石出现,属低绿片岩相,变质时代为加里东期。桂西变质岩区分布于桂西右江盆地中,受变质的岩石主要为三叠纪陆源碎屑浊积岩,主要经受了印支期埋藏型极低变质作用的改造。变质岩类型主要为沸石相和葡萄石—绿纤石相极低级埋藏变质岩,由于变质改造不彻底,其与原岩难以区分开来。可划分出低级成岩带(150℃)、高级成岩带(150~200℃)、低级浅层(近)变质带(200~250℃)、高级浅层(近)变质带(250~350℃)和浅变质带(350℃)等五个变质亚带。其中三叠纪岩层最下部(含晚二叠纪碎屑岩层)的古温度局部可达350℃,静岩压力约为195MPa,伊利石(白云母)b0值累积频率曲线图显示为低压环境,具高热流、高古地温梯度(40~43℃/km),反映了伸展型盆地内部与沉积—埋藏深度相关的热流状态。说明极低级变质作用的主要控制因素是伸展的构造体制、高的热流状态和巨厚的岩层自身负荷。桂东南变质岩区分布于钦州—梧州一线之东南部,是广西变质作用演化最复杂的地区。受变质的地质体主要为古元古界—下古生界和新元古代变质深成侵入岩。其中古元古代深层次结晶基底主要由黑云(二云)(石英)片岩、长石黑云(石英)片岩、黑云斜长片麻岩、黑云二长片麻岩、黑云钾长片麻岩、黑云变粒岩、黑云斜长变粒岩、辉石(角闪)斜长变粒岩、长石石英岩、浅粒岩及少量变质碳酸盐岩、石榴辉石岩、透辉石岩等岩石组成。岩石变质程度高,普遍达角闪岩相(局部达麻粒岩相),经受了吕梁期区域中高温变质作用的改造;中—新元古代褶皱基底主要由绢云石英千枚岩、云母(石英)片岩、(含铁)云母(长石)石英岩、大理岩类和少量钙硅酸盐岩、变质基性火山岩等岩石组成,岩石变质程度相对较低,主要经受了四堡期和加里东期区域动力热流变质作用的改造,并形成一系列绿片岩相—角闪岩相的递增变质带;早古生代盖层变质程度低,变质岩类型简单,主要为轻变质砂泥岩、轻变质泥灰岩、板岩、千枚岩及少量的片岩等,主要经受了加里东期低绿片岩相区域低温动力变质作用的改造。混合岩是由混合岩化作用形成的岩石,其基本物质由基体和脉体两部分组成。广西的混合岩主要分布于桂东南云开地区,根据成因可分为三种类型:①区域混合岩,主要发育于古元古界天堂山岩群中,岩石已遭受了角闪岩相(局部达麻粒岩相)变质作用的改造,混合岩化作用形成的长英质脉体本身变形较强烈,并与“基体”一起发生强烈(剪切)流变褶皱,按照浅色组分和暗色组分的排列关系,可以分为肠状混合岩、条带状混合岩、网状混合岩、角砾状混合岩等类型(图1);②边缘混合岩,主要发育于无片麻理的花岗岩岩体围岩中,与岩体的侵入作用有关,且形成的长英质脉体较平直,无变形现象,成分上与岩体相近;③动力变质形成的混合岩,主要发育于新元古代变形变质深成侵入岩强变形部位,它是花岗质岩石在递进变形过程中,随着应力的增强的同时,温度也具增高趋势,当温度达到矿物熔点时,岩石开始出现部分熔融现象,并形成一些长英质脉体沿面理贯入形成的一种混合岩。(二)动力变质岩动力变质作用是机械过程占主导的一种变质作用,大部分发生在地壳活动地带,主要表现为岩石破裂、韧性变形和重结晶的过程。广西动力变质作用形成的变质岩可分为脆性动力变质岩和脆韧性、韧性动力变质岩两大类。前者是脆性断裂作用的产物,在全区主要断裂带中均有不同程度的发育,岩石类型有:构造角砾岩、碎裂岩、超碎裂岩、断层泥等;后者是韧性剪切作用的产物,主要分布于桂东南、桂北和桂东的一些韧性剪切带中,在桂西碳酸盐岩台地边缘的韧性剪切带中亦见有少量发育。按韧性变形的强度可分为糜棱岩化岩石、初糜棱岩、糜棱岩、千糜岩、超糜棱岩、糜棱片岩和糜棱片麻岩等岩石类型(图2)。接触变质岩由接触变质作用形成的岩石称为接触变质岩。主要分布于全区各期次岩浆岩侵入体的围岩中,环绕侵入体分布,尤其是在桂东南大容山—十万大山堇青石花岗岩带、宁潭、陆川和广宁岩体,桂东花山、姑婆山岩体以及桂北三防、元宝山和越城岭岩体等较大岩体的围岩中最发育,主要岩石类型有:角岩化岩石、云母角岩、长英质角岩、红柱石角岩、堇青石角岩、矽线石角岩、斜黝帘石角岩、绿帘石角岩、阳起石角岩、透辉石角岩和矽卡岩等。接触变质晕宽窄不一,一般在几十米至数百米之间,个别达几公里甚至十几公里。主要形成角岩化带、矽卡岩化带和边缘混合岩化带等。一些较大的岩体围岩中接触变质岩分带性较明显,由内向外依次形成了黑云母带、红柱石—堇青石带和矽线石带或绿帘—阳起石带、透辉石带和透辉石—硅灰石带等接触变质带。二、沉积岩广西沉积岩从元古界至第四纪各地质时期均有发育,累计最大厚度达7万米。其中桂北的元古界四堡群、丹洲群和桂东南的下古生界沉积岩,遭受区域变质作用较深,列入变质岩类。沉积岩按物质来源可分为三类,即火山源、陆源和内源沉积岩。火山源沉积岩主要有集块岩、火山角砾岩、凝灰岩、熔结凝灰岩等;陆源沉积岩有砾岩、砂岩、粉砂岩和粘土岩;内源沉积岩有碳酸盐岩、硅质岩、铝质岩、铁质岩、锰质岩、磷质岩等。以广泛分布于桂中、桂西的古生代及早三叠世海相沉积的碳酸盐岩为最主要,其次是各地质时期海、陆相砂岩、泥岩为主的碎屑岩,而火山源沉积以及含硅质、铝质、铁质、锰质、磷质、炭质等的岩石,为数极少,分布零散。广西与沉积岩有关的矿产,有煤、石油、天然气和锰、铁、铝、黄铁矿以及磷、膨润土、高岭土、石灰岩、白云岩、砂锡、砂金、石英砂、钛铁砂矿等20余种。三、岩浆岩岩浆岩是由岩浆在地下或喷出地表后冷却凝结而成的岩石。广西岩浆活动频繁,侵入岩、火山岩均十分发育,出露面积达21331Km2,约占全区陆地面积9.01%。四堡期-晋宁(雪峰)期以海相基性火山喷发及中酸性岩浆侵入为主;加里东期以中酸性侵入岩为主,仅局部有中基性火山岩分布;华力西-印支期是广西岩浆活动的重要时期,在桂西泥盆-石炭系有玄武岩、粗面(斑)岩,二叠系-中三叠统有基性-中酸性(局部为中基性)侵入岩,构成十万大山-大容山岩带;燕山期岩浆活动也十分壮观,主要分布于桂东地区,有多次侵入形成的复式岩体和不同岩类组成的杂岩体,岩石以花岗岩为主,并有超镁铁岩-基性岩、中酸性岩、碱性岩等,在早侏罗世、晚白垩世红层盆地中尚有中酸性火山碎屑岩、熔岩分布。喜马拉雅期主要为基性火山喷发,见于合浦县新圩及涠洲岛、斜阳岛,此外在马山县永州、平南县马练等地有煌斑岩。岩浆活动受区域构造控制,四堡运动、加里东运动和印支运动是广西最主要的构造运动,往往是裂解拉张期形成超镁铁岩-基性岩,在碰撞造山期形成花岗岩。燕山期岩浆岩主要呈北东向展布,与太平洋板块活动密切相关。岩浆活动与成矿作用关系密切,细碧-角斑岩建造与金、铜、镍有关,燕山期花岗岩与钨、锡、钼、铅锌、稀土矿有关,陆相火山岩与沸石、珍珠岩、膨润土、高岭土有关。四、侵入岩广西侵入岩发育,分布广泛,主要分布于桂东北和桂南地区,桂北、桂中、桂西有小面积出露。按形成时代,由老至新可划分为四堡期、晋宁期(雪峰期)、加里东期、华力西期、印支期、燕山期、喜马拉雅期共7期。其中以华力西期-印支期侵入岩出露面积最大,燕山期、加里东期次之,各类岩体2000余个,出露总面积约20510Km2,约占全区面积的8.67%。侵入岩的岩性复杂,岩类多样,有酸性岩、中性岩、基性岩、超基性岩和煌斑岩、伟晶岩等,以及它们之间的过渡类型,各类侵入岩与内生金属矿产的形成具有密切的关系,尤以有色金属和稀有金属矿产与中酸性侵入岩关系最为密切。成矿期中又以燕山期最为重要。基性超基性侵入岩广西基性、超基性侵入岩不很发育,分布较零星,多呈岩床、岩墙、岩脉和不规则状产出。在构造位置、形成时代及地理分布上独具特点:桂北地区的四堡、晋宁期为基性、超基性;桂西地区的华力西、印支期为基性岩;桂中及桂南地区仅有少量燕山期及喜马拉雅期超基性岩。大小岩体约960个,出露面积817Km2,约占侵入岩的3.8%。其中桂北地区主要分布于九万大山、元宝山、龙胜、三江等地,共有岩体730余个,主要为变纯橄榄岩、变辉石岩、变辉长岩、变闪长岩等,部分具铜镍矿化,局部达小型矿床。桂西地区的基性、超基性岩常成岩群约200余个岩体,侵入于晚元古代地层,围岩多有热接触变质。主要为二辉橄榄岩、辉石岩、辉绿岩、辉绿玢岩等。岩体多含钛铁矿、局部形成砂矿,部分岩体含辰砂、黄铜矿、金砂等。桂中、桂南地区以基性岩为主,多沿断裂分布,计有30余个岩体,最年青的侵入体同位素年龄33-35Ma,以辉长辉绿岩、辉绿岩等为主,多数岩体含钛铁矿,局部形成砂矿,部分岩体含铜、镍、锌、金等,局部形成金矿。中酸性侵入岩广西中酸性侵入岩发育,总面积20800Km2,占侵入岩的96.2%。大小岩体1043个,主要分布在桂北、桂东北、桂东南地区。由老至新可划分为四堡期、晋宁期(雪峰期)、加里东期、华力西-印支期、燕山期。四堡期岩体为广西最老的花岗岩体,有本洞、蒙洞口等9个,呈岩株零星分布于罗城、融水等地四堡群(Pt2s)中。晋宁期花岗岩分布于罗城、融水等地,有三防、元宝山等复式岩体,为斑

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