花岗岩类接触关系简介及花岗岩类深成岩体构造填图基本内容2011年7月一、接触关系调查的目的及任务1、确定花岗岩类岩石形成的时代及其形成的先后次序;2、研究接触带的类型和特征;3、对于填图,可以确定岩体(或填图单位)间的界线位置、形成的先后次序、岩体产状、成因及为寻找某些矿床提供线索。二、主要的接触关系类型(一)岩体与围岩的接触关系1、急变接触(1)沉积接触(2)断层接触(3)侵入接触2、渐变接触1、沉积接触(1)上覆沉积岩层中无接触变质,产状和形态未受干扰;(2)深成岩体与上覆沉积岩之间有古风化壳或侵蚀面,在上覆沉积岩底部的沉积物中带有该深成岩体的砾石或某些矿物碎屑;(3)上覆沉积岩层理平行于接触面;2、断层接触(1)接触带上有断裂标志,如挤压、破碎痕迹、擦痕、糜棱岩带、片理化带及断层角砾岩带等现象;(2)破碎同时伴随有重结晶作用、各种热液蚀变、甚至矿化;(3)深成岩体中的叶理、线理、脉岩或矿脉也都可被断层切断;(4)接触界线一般平直,围岩可切割深成岩体中不同岩石单元或不同的岩性带。3、侵入接触(1)深成岩体的内接触带常发育较细粒的冷凝边或冷凝带;(2)岩体内或与围岩接触处的围岩俘虏体;(3)有岩枝或与深成岩体有成因联系的脉岩、矿脉等穿入围岩;(4)某些深成岩体的边部发育有流动构造、变形构造,它们大多平行于接触面;(5)外接触带烘烤及接触变质现象,远离岩体减弱和消失。4、渐变接触或过度接触在某些变质岩区中酸性侵入体与围岩接触,热变质不明显,经常出现宽度不等、规模不一的“边缘混合岩带”,有人称这种接触关系为“交代侵入接触”。深成岩体与围岩之间界线不清,呈逐渐过度的接触关系,一般发育在深变质岩区。主要由于在围岩中发育大量的钾长石斑晶(即“长石化”)所引起;同时,也是因为岩体和围岩具有结构上的一致性,保持相同的定向构造,被认为是花岗岩化。(二)深成岩体之间的接触关系超动型侵入接触关系—不同时代多次岩浆事件形成的不同岩体间或同时代多次岩浆事件所形成的不同深成岩体之间的接触关系。。1、晚形成的深成岩特点:(1)具细粒边和冷凝边;(2)有岩枝穿入早期岩体;(3)有早期深成岩体的捕虏体、捕虏晶等,又是发育有“火成角砾岩带”;(4)边缘具流动构造、变形构造。2、早形成的深成岩特点:(1)出现烘烤边、蚀变带或热变质现象;(2)被晚期深成岩体切割,完整性遭到破坏,出露残缺不全;(3)所含矿脉、岩脉、断层到接触面突然中断,不通过晚期深成岩体,接触面上无其他断层标志。总之,接触界面两侧岩石类型、色率和结构、构造等差别大,呈截然变化,根据接触面两侧所表现出来的上述特征。冷凝边岩枝捕虏体平行接触面的叶理冷凝边岩枝(三)深成岩体内部的接触关系1、脉动型侵入接触关系—一次岩浆事件所形成的深成岩体内部多次脉动之间的序次。先后两个侵入体形成时差比较接近,温、压条件类似,先形成的侵入体已基本固结但仍热的条件先形成的侵入接触关系。(1)沿接触带断续发育伟晶岩囊包体,或由粗大的长石、石英组成不连续的似伟晶岩带,宽度一般数十厘米不等,长石、石英晶体的生长方向指向晚期侵入体;(2)由于核部岩浆浸蚀或顶蚀早期外壳已固结的岩石,因而在接触带形成“火成角砾岩”带,实际上是晚期侵入体中有早期侵入体的捕虏体,由于两者温、压条件基本相似,早期侵入体虽然已初步固结,但由于刚刚凝固,被晚期岩浆上涌而冲碎,形成不宽的类似“角砾岩”的带状分布。其中所谓“角砾”是早期侵入体的碎块,而胶结物是晚期侵入体的成分。(3)核部岩浆上侵可穿过外部固结壳后直接侵入围岩而形成穿切关系,可以见到清楚的侵入接触关系;(4)有时可以在晚期侵入体一侧见到有非常窄的冷凝边。似伟晶岩晶体生长方向指向晚期侵入体“侵入角砾岩”带似伟晶岩晶体生长方向指向晚期侵入体“侵入角砾岩”带2、涌动型侵入接触这种接触关系宏观上表现为两个侵入体之间找不到清楚的接触界面,通常在1~2cm的短距离内能见到岩石成分和结构的快速变化,即两个侵入体之间以宽度不同的接触带相接触。这种侵入关系的形成是在先期侵入体开始固结,局部仍处于液态,被后期侵入体侵入形成;岩石中斑晶的大小和丰都的循序快速变化等等。本次填图采用“时代+岩性”表达,这种接触关系建议采用“相变接触”。主要标志:(1)在早、晚两侵入体之间发育有1~2m的混杂带或混合带;(2)在晚侵入体中边缘带见到黑云母条带大体平行接触面分布;(3)在晚侵入体中沿边缘带见到长石斑晶大体平行接触面分布;(4)两侵入体岩石成分发生突变。(5)两侵入体岩石结构快速变化:矿物形态;矿物粒度;岩石中斑晶大小含量等。(6)两侵入体岩石色率的快速变化。混染带平行接触带的黑云母条带三、花岗岩类深成岩体构造填图(一)目的研究岩浆运动的性质和花岗岩就位机制。(二)基本内容1、岩体的轮廓和三维几何形态2、深成岩体的内部构造(1)组构(2)岩石类型的分布(3)节理和断裂3、围岩构造就位机制:花岗岩浆从其源地上升、运移直到地壳上部它现在所在位置和空间的全部动力学过程。1、岩体的轮廓和三维几何形态根据深成岩体的基本特征、在圈定侵入体基础上,研究其大小和形态、接触面产状和特点以及个相邻侵入体之间的关系。2、深成岩体的内部构造(1)组构:深成岩体岩石全部组分的空间位置和几何形态,即岩石中造岩矿物、浅源包体、深源包体等的形态、大小及其相互排列和优选方位所造成的构造型式。它们呈面状定向排列叫叶理,沿一定方向成线状排列叫线理。但存在不同观点:叶理和线理是一种原生组构,是晶体在岩浆流动过程中形成的定向排列,分别叫流面和流线。(H.Closs)叶理和线理都是在应力作用下韧性变形产物。(Berger&Pitcher)变形构造可以由侵入动力造成,而流动构造也可以是外部诱导的变形作用的结果。(Castro&Paterson)原生和次生构造不肯能够有严格界限。(洪大卫)一种特殊的构造现象,即岩体边缘的片麻岩。过去一般把它看成是岩浆流动造成的,较流状花岗岩或者混合岩化。但这类片麻岩中经常见到强烈变形的现象,可能有一部分岩体边缘的片麻状乃是岩浆在假塑性状态下就位时发生构造变形的结果,称之为同构造片麻岩或就位片麻岩。在岩浆就位过程中,当它还未完全固结好以前,岩体边部虽已固结呈外壳,但内部仍为热的熔融体,因此,其外壳仍处于热的塑性状态。岩体的围岩也因岩浆侵入带来的热而处于塑性、半塑性状态。这时岩浆向上侵入时,岩浆的内压力将大于外部的静水压力,一方面会对四壁围岩发生向外的挤压力,一方面会因岩浆由深部向浅部运移时相对围岩运动而形成剪切力。在这两种力共同作用下,处于半塑性或塑性状态的岩体周围会发生压扁和剪切拉伸,并使岩浆物质发生构造分异,结果矿物被压扁、拉伸、定向,形成片麻状构造。这类边缘片麻岩的特点:(1)片麻理和构造变形带发育在岩体边部,但都不能进入附近的围岩里;(2)边缘片麻岩与岩体内部为渐变过渡关系,片麻状构造由边部向中心逐渐消失;(3)接触变质晕围岩发生了片理化。(4)岩体的片麻理和围岩的片理都平行岩体接触面,构成一种整合协调关系;片麻岩矿物发生了明显的构造变形,碎裂矿物往往发生了错位移动;具花岗结构或花岗变晶结构。(2)岩石类型的分布:在一个深成岩体内部各种岩石类型的空间分布格局可能有各种不同形式。即便在一个侵入体内部,由于成分、结构不均匀,也可以显示出岩相分带的特点。(3)节理和断裂:Cloos把岩浆流动构造由明显的几何关系的节理叫做原生节理,而把在岩浆已完全结晶之后再脆性变形条件下形成的节理叫次生节理。对岩体构造研究来说,有意义的是原生节理。原生节理呈相互垂直的节理系同存于同一露头上,即平行于流线、流面及围岩接触面的L节理(或叫层节理、平行节理);垂直流线和流面的Q节理(或叫横节理);平行流线而垂直于流面的S节理(或较纵节理)。通常沿着这些节理均有与岩浆活动基本同时的岩脉填充,说明这些节理是在岩浆侵入形成流动构造同时产生的。判别原生节理的主要标志:(1)一般在岩体边部较发育;(2)沿节理未错动;(3)没有出现滑面、压碎带;(4)与流动构造有固定关系;当流动构造不清楚时,不能把该节理系分开。原生节理测量方法:(1)观察和记录节理组数、节理性质、长度、频率;(2)与流动构造吻合程度、节理充填物、有无滑动挤压痕迹;(3)测量节理产状。3、围岩构造可以以一种与岩体内部不同的方式记录下与岩浆就位有关的应变历史,尤其是经常记录了侵入作用、变形作用和变质作用之间的时间关系。接触变质带围岩一般要发生变质,有时要发生变形,有时甚至达到高级变质的程度并可形成狭窄的部分熔融带。(1)需要区分接触变质带内岩体侵入前早已存在的构造和岩体就位引起的构造;(2)研究接触变质带内变形作用和变质作用之间的显微构造关系、接触变质矿物和组构、围岩中构造的空间配量关系。3、围岩构造可以以一种与岩体内部不同的方式记录下与岩浆就位有关的应变历史,尤其是经常记录了侵入作用、变形作用和变质作用之间的时间关系。接触变质带围岩一般要发生变质,有时要发生变形,有时甚至达到高级变质的程度并可形成狭窄的部分熔融带。(1)需要区分接触变质带内岩体侵入前早已存在的构造和岩体就位引起的构造;(2)研究接触变质带内变形作用和变质作用之间的显微构造关系、接触变质矿物和组构、围岩中构造的空间配量关系。四、关于花岗岩结构(1)矿物颗粒大小:粗粒(5-10mm);中粒(2-5mm);细粒(0.2-2mm);微粒(0.02-0.2mm);隐晶质(0.02mm)。火成岩中细晶结构为细粒它形粒状结构。(2)斑晶大小分为:粗斑(斑晶5mm);中斑(斑晶2-5mm);细斑(斑晶2mm)。(3)斑晶含量分为:多斑状(含量50%);斑状(10%-50%);少斑状(5%-10%);含斑状(含量5%)。如:粗粒似斑状花岗闪长岩中的粗粒指基质中的矿物粒度。