第1 期岩石矿物学杂志.pdf

第 2 5卷第 1 期 2 0 0 6年 1 月 岩石矿物学杂志 AC TA PETROLOGI CA ET M I NERALOGI CA VoI ． 2 5． No 1 J a n． ，2 0 0 6 内蒙古色尔腾 山地区花岗绿岩带糜棱岩 变形变质过程探讨 胡 玲 ， 宋鸿林 ， 翟裕生 ， 苏尚国， 肖荣阁 中国地质大学 ， 北京1 0 0 0 8 3 摘要 采用不 同研究方法分析和解读岩石和矿物的显微构造特征 ， 能再造结 晶基底岩石复杂的变形和变质演 化过 程和条件。通过对色尔腾山地区花岗绿岩带 中韧性剪切带的糜棱岩显微构造、 石英组构、 矿物化学等综合分析， 发 现该区糜棱岩在经历了低角闪岩相区域变质及绿帘角闪岩相退变质变形之后， 发生了不均匀进变质重结晶作用及 中低绿片岩相退变质变形等几个演化 阶段 。由不 同阶段温压条件所 限定 的 丁演化轨迹为一个在早 期顺时针 的基 础上叠加 了一个晚期逆时针环的复杂图像。 关键词花岗绿岩带 ； 糜棱岩； 变形变质； 演化过程； 色尔腾山地区； 内蒙古 中图分类号 P 5 8 8 ． 3 P 3 1 3 文献标识码 A 文章编号 1 0 0 06 5 2 4 2 0 0 6 J 0 1 0 0 5 3 0 8 Th e d e f o r ma t i o n a nd me t a mo r p hi c pr o c e s s e s o f my l o ni t e s i n t he g r a ni t e - g r e e ns t o n e b e l t o f S e e r t e ng a r e a，I n ne r M o n g o l i a HU Li n g ，S ONG Ho n g l i n，Z HAI Yu s h e n g ，S U S h a n g g u o a n d XI AO Ro n g g e C h i n a Un i v e r s i t y o f G e o s c i e n c e s ， B e ij i n g 1 0 0 0 8 3 ， C h i n a Ab s t r a c t Re c on s t r u c t i o n o f d e f o r m a t i o n a nd me t a mo r p hi c p r o c e s s e s a n d c o n di t i o ns c a n b e c a r r i e d ou t by s t u d y i n g mi c r o f e a t u r e s o f r o c k a n d mi n e r a l s ．Th i s p a p e r h a s i n v e s t i g a t e d t h e mi c r o s t r u c t u r e s ，q ．u a r t z f a b r i c s ，a n d mi n e r a l c h e mi s t r y o f my l o n i t e s f r o m t h e d u c t i l e s h e a r z o n e o f t h e g r a n i t e g r e e n s t o n e b e l t i n S e e r t e n g a r e a ，I n n e r Mo n g o l i a ．S y n t h e t i c a n a l y s e s r e v e a l t h a t t h e my l o n i t e s u n d e r we n t f o u r e v o l u t i o n a r y p r o c e s s e s o f d e f o rm a t i o n a n d me t a mo r p h i s m，s u c h a s l o we r a mp h i b o l i t e f a c i e s r e g i o n a l me t am o r p h i s m，r e t r o g r a d e e p i d o t e am p h i b o l i t e f a c i e s me t a mo r p h i s m a n d d e f o rm a t i o n，p r o g r e s s i v e r e c r y s t a l l i z a t i o n a n d r e t r o g r a d e g r e e n s c h i s t f a c i e s me t am o r p h i s m a n d d e f o rm a t i o n ．Th e t e mp e r a t u r e a n d p r e s s u r e c o mb i n a t i o n o f f o u r me t a mo r p h i c s t a g e s d e f i n e s a c l o c k wi s e P T p a t h，wi t h t h e s u p e r i mp o s i t i o n o f a l a t e r a n t i c l o c k wi se P T p a t h． Ke y wo r d s g r a n i t e g r e e n s t o n e b e l t ；my lo n i t e ；d e f o rm a t i o n a n d me t a mo r p h i s m ；e v o l u t i o n a r y p r o c e s s ；S e e r t e n g a r e a ；I n n e r Mo ng o l i a 结晶基底岩石常常经历了十分复杂的变形及变 质演化 ， 每一次变形或变质作用都会 在岩石尤其 是 矿物中留下证据。因此 ， 采用不同研究方法分析和 解读岩石及矿物的显微特征能再现结晶基底 的复杂 变形及变质演化过程和条件。本文对 内蒙古色尔腾 山地区的太古宙花岗绿岩带内的糜棱岩进行 了较为 详细 的显微构造分析 ， 并选择 了其中一条剪切带剖 面 ， 对糜棱岩中的石英进行 了组构分析 ， 对斜长石 、 角闪石 、 云母 、 绿泥石等矿物进行 了电子探针成分测 定及矿物化学分析 ， 探讨 了该 区糜棱岩不 同阶段的 温压条件以及演化过程。 收稿 日期 2 0 0 4 0 71 2； 修订 日期 2 0 0 50 61 7 基金项 目国家 自然科学基金项 目 4 9 7 7 2 1 4 8 ； 原地质矿产部 九五重点基础研究项 目 9 5 0 1 1 0 5 作者简介 胡玲 1 9 6 5一 ，女 ， 博士 ，副教授 ，构造地质学专业 ， 从事显微构造 的教学与科研工作。 维普资讯 岩石矿物学杂志 第 2 5卷 1 区域地质特征概述 内蒙古色尔腾 山地 区的太古宙花 岗岩 绿岩带 色尔腾山群 主要 出露于色尔腾 山中部和北 部， 总 体呈东西带状分布 内蒙古 自治区地质局 ， 1 9 9 1 图 1 。岩性 为一套低角闪岩一 绿 片岩相变质的火山一 沉 积岩系 ， 主要有斜长角闪岩 、 各种片岩 、 大理岩及 磁 铁 石英岩 ， 岩石总体发生 了低角闪岩相一 绿 片岩相 区域变质 以及韧性剪切变形①。李树勋等 1 9 9 4 认 为该套岩石是一套典型的绿岩建造 ， 沉积特征具裂 陷槽性质。与绿岩建造伴 生的 TT G侵入岩系列 的 同位素年龄 多集 中在 2 ． 3～2 ． 5 G a之 间 金巍等 ， 1 9 9 4 ； 李景春等 ， 2 0 0 3 ， 标志着太古宙末的一次大规 模岩浆事件 金巍等 ， 1 9 9 4 。随后 ， 该 区还发育有多 期中酸性侵入岩 。 4l 07 l l O O Ar 2 口1 田2 回3 囤4圆5囡6 圃7 团8 圆9 囹1 0 圃l l l 1 3 l 4 囤1 5 图 1 色尔腾 山地 区地质 简图 F i g． 1 S k e t c h g e o lo g i c a l ma p o f S e e r t e n g a r e a l 一 中、 新生界覆盖区； 2 一侏罗系 ； 3 一古生界； 4 一震旦系 ； 5 ～中元古代渣尔泰 山群 ； 6 一色尔腾山群 ； 7 一太古 宙乌拉 山岩群及变形变质 深成体 ； 8 一 各时代 侵入岩 ； 9 一新太古代斜 长花 岗岩 ； 1 O 一新太古代石英闪长岩 ； 1 l 一新太古代闪长岩 ； l 2 一不整合地质界线 ； l 3 一韧性剪切带 ； l 4 一断裂 ； l 5 ～剖 面及采样点 1 -- Me z o i c a n d 3 e n o zoi c ；2 一 J u r a s s i c ；3 -- P a l e o z o i c ；4 一 n ia n；5 -- Mi d d l e P r o t e r o z o i c Zh a e r t a i s h a n Gr o u p；6 -- S e e r t e n g s h a n Gr o u p； 7 -- Ar c h e a n Wu la s h a n r o c k g r o u p a n d d e f or me d a n d me t a mo r p h i c p l u t o n；8 一 l n t r u s iv e r oc k s o f d i f f e r e n t e p o c k s 9 一 Ne Ar c ． b e a n p l a g i o g r a n it e ；l 一 Ne _ Ar c h e a n q u a r t z d i o r i t e s ；l 1 一 Ne Ar c h e a n d io r i t e s ；1 2 -- u n c o nf o r mi t y；1 3 -- d u c t i l e s h e a r z o n e； l 4 一 f a u h1 5 -- s e c t i o n o f d u c t i l e s h e a r zo n e a n d s a mp l i n g s i t e 2 糜棱岩显微构造特征 色尔腾山地 区剪切带 中的糜棱岩一般发育典型 的 S - C组构和残斑结构 图 2 ， 其中残斑主要为角闪 石和斜长石 ， 为典型的中温糜棱岩 胡玲 ， 1 9 9 9 。部 分糜棱岩中发育有两期 面理 以残斑系为主构成的 S 1 面理 糜棱面理 和与之略有斜交的由细粒矿物集 合体构成的强直 面理 S 2 图 2 c 、 2 d 、 2 e 、 2 f 。其 矿物 变形 、 变质特征分别为 2 ． 1 斜长石 主要形成核幔结构 图 2 a ， 核部常常发育 机械 双晶及双晶扭折 ， 幔部主要为重结 晶的细小新晶粒 ， 并常与细小的黑云母 暗绿色 、 白云母和绿帘石共 生， 斜长石 的变形特征表 明其变形机制 由位错滑移 开始 向动态重结 晶调节的位错蠕变机制过渡， 反映 了中温糜棱岩的变形特征 胡玲 ， 1 9 9 8 。部分岩石 中斜长石可沿 一组裂隙发生滑移 ， 形成很强的形态 组构 ， 沿裂隙还出现雏 晶状细粒基质 ， 反映 了后期 以 显微破裂为主的低温糜棱岩变形现象的叠加。 2 ． 2 石英 在部分岩石 中保 留了多晶石英条带 ， 其单晶边 界为锯 齿状 ， 颗粒 近等轴 ， 少 量细条带 中石英成 矩 形 ， 反 映了位错蠕 变机制 为主的 中温变形 。 但在 大 ① 内蒙古地矿局第一区域 地质研究院色尔腾 山地区店梁等六幅 l 5万区调报告 维普资讯 川 * 。 iIi i i x S 2． I n c 】 d 5 mm r n r 吐f％ { q 】 d 5fi l m“ ∞t J ． i f t J c L r ～前 h 1 i I J } f ⋯f I f i 1 J XS 5 7 I 【 J ⋯f 球 n H S ⋯ f _ 』 s 【 X s5 7 ⋯ f 1 s I x 5 7㈨ 一4 l d ～5 】 e ” y 1 0 s [ i l I I a Re l i c Ⅲ c I x 【 u f r p 【 ⋯ l 1 1 u “⋯ n、 c y s t M u I “ l q u a p 1’ h ～ l 州 、 XS 4 S { I‘ L l ⋯l 】 1 ’ 1 R e l i c my 川 1 t i r e -T h e q 【 r ” 【 c T ⋯ i n po r ] 3 h 3 h 1 XS 42 ⋯ 4d l ⋯⋯A l l h 1 ⋯} r p h ⋯c l a p t f n h l _ J Wl l I t Ⅲd 1、 l l 、 『 ⋯ ⋯1 ⋯ m ”l ⋯l I 】 c m 【 XS 5 7 I 41 d mm I h z 洲 I a ． 1 p h i b l _ I 『 r l l l d L S I 、 ～ ～ l ㈧ y X S 57I 4 1 l d l i 1 ； s ㈨ l ⋯ “ ⋯ 【 L c m r ⋯ ⋯ c f ” l l z t l i i t 1 7 ⋯ 】 d n 1 n 1 r T he z n1 c【 ll a l n ph b o l e _ d r Ⅲ ⋯a XS 4g I d 5 m⋯ I 性 ．f f“ 。 进 状 【 『 l 斟2 a 2 b I - r 1 他 业采 k结 』 。 。 二肝帕 胍币十 r ”川 川叫， P 州咒 ⋯艇仃，肌分 J 为业 粗f L 粒 的性 】 构 1 牲状 罐一{ 『 J 】 ．n， 【 每 l l r i I1 [ 0 ． 1 ． J l - 机制 f【 蹙 业 匝币站 拍 2 ． 3期闪石 f 构 成 删 ． 连剃 j 任钳蚴 啦过渡 帆帆 ‰ 蒙反 映 h 捧 J t J J l m电 一 慷温 啦玎 三 普 I J I I J 什 盟 』 程 一 一 ～ 一 ～ 维普资讯 5 6 岩石矿物学杂志 第 2 5卷 角闪石还常常发育环带构造， 由中心向边缘环带 ， 多 色性有绿褐色一浅绿色一蓝绿色 3种。中心的绿褐 色环带内常因大量析出钛铁矿而显得表面脏化 图 2 c ， 但其浅绿 色或蓝绿色环边表面干净 ， 当浅绿 色 环带较大时其内部包含有大量石英包裹体 ， 并大致 呈定向排列 ， 还可见以石英 和暗绿 色黑云母构成 的 旋转尾部 ， 而最外圈的蓝绿 色将这种旋转尾部包 含 在其中 图 2 d 、 2 f 。角闪石除残斑外， 也可见柱状蓝 绿色角闪石变斑晶 ， 表面干净但不具有残斑尾部 ， 与 发育在 S 2 面理内的细小针状角闪石多色性相同 图 2 e 。另外 ， 在部分薄片中还可见角闪石退变为绿泥 石并析出钛铁矿。角闪石这种复杂环带等特点反映 了早期变质 绿褐色 、 由中温变形引起 的退变 浅绿 色 、 进变质热重结晶 蓝绿色 和低温退变质过程。 2． 4黑云母 主要与角闪石共生 ， 常构成其 尾部或共同构成 暗色矿物集合体 ， 定 向性强。本 区的黑云母 具有 三 种多色性 ， 棕红色 、 暗绿色、 棕黄色， 其 中棕红色黑云 母常退变为暗绿色黑 云母 ， 而棕黄色黑云母主要与 面理中针状蓝绿色角闪石共生 图 2 e 。 2 ． 5 白云母 常与黑云母 、 绿帘石共生 ， 部分可集 中呈条带出 现 ， 个别 白云母尾部可出现棕黄色黑云母小晶粒， 表 明有升温重结 晶作用。在晚期低 温糜棱岩变形 中， 云母片可构成残斑 ， 并有大量绢云母出现 与绿泥石 共生 。 2 ． 6 磁 钛 铁 矿 分布在由角闪石和黑云母组成 的暗色矿物集合 体中 ， 或与蓝绿色角闪石共 同结晶成藕节状 ， 在暗色 矿物集合体 中的磁铁矿常发育榍石退变边 ， 而单 独 与蓝绿 色角闪石共 同结 晶的磁铁矿无 这种退变 现 象 ， 说明退变作用是 由韧性 变形引起 的。其退变 反 应式为 HbI l mHe oC h l S p hQ 。由该反 应式所限定的温度约在 5 0 0 --5 5 0 之间 靳是琴等 ， 1 9 8 6 。 由上述岩石和矿物的显微构造变形变质特征可 知， 色尔腾山地区的糜棱岩可能经历 了区域变质一 中温糜棱岩退变质变形一进变质重结 晶一低温糜棱 岩退变质变形叠加这样一个较为复杂的变形及变质 过程。各 阶段的变形现象及新生矿物组合分别为 1 区域变质 变质矿物组合为 P l QH b 绿 褐色 B i 棕红色 。 2 中温糜棱岩退变质变形 S - C组构、 残斑结 构等 ； 退变质新生矿物组合 P l QH b 浅绿 B i 暗绿色 Ms E p 。 3 进变质结晶 新生矿物组合为 P l Q 单晶 透镜体 Hb 蓝绿色 B i 棕黄色 。 4 低温糜棱岩退变质及变形 斜 长石 的显微 破裂、 石英的位错滑移等 ； 新生矿物组合为 P l Q M s Ch 1 3 石英组构 矿物优选方位 的形成是岩石的应变强度 、 运动 方式 、 变形历史以及石英变形时滑移系的活动状况 等多种因素影 响的结果。在不 同变形条件下 ， 石英 的塑性变形通过不 同的滑移 系而发生 ， 从而表现 出 不同的组构图案。由此可根据石英光轴 的优选方位 图案 ， 分析石英变形时的滑移系和变形及温度条件 胡玲 ， 1 9 9 8 ， 1 9 9 9 。本文选择了该 区一条剪切带剖 面中 4件样品的石英进行 了光轴组构的测定分析 ， 其剖面及岩组图如图 3和图 4 。本文组构定 向是以 矿物线理方向为 X轴 ， y轴垂直于X 轴并位于片理 面内， Z轴垂直于 XY面即片麻理 面。岩组图采用 上半球吴氏网投影， 在波娄尼网上统计 ， 并采用 内插 法绘制极密图。 诸组构图 图 4 中 ， 最 为显 著的特征是发育 以 y轴为旋转轴 的小 圆环带及近Z轴的点极 密 ， 反 映 囫 圆 圆 ， 圆 圈 s 图 3 韧性剪切带剖 面图 Fi g ． 3 S e c t i o n o f t h e d u c t i l e s h e a r z o n e i n See r t e n g a r e a 1 一变质石英砂岩 ； 2 一 花岗片麻岩 ； 3 一新太古代花岗绿岩 ； 4 一韧性剪切带 ； 5 一脆性断层 l -me t a r n o r p h ic q u a r t z s a n d s t o n e ；2 -- g r a n i t i c g n e i s s；3 -- Ne o - Ar c ln e a n g r a n it i c g r e e n s t on e ；4 -- d u c t i le s h e a r z ∞e5 -- b r i t t le f a u l t ① H b 一角I为石 ， I l n 1 ～ 磁 钛 铁矿 ， c h l 一绿泥石 ，s p }r 榍石 ， P l 一斜长石 ， Q一石英 ，Ms 一白云母 ， B i -- ， E p 一绿帘石 ， A n 卜 _ _ 红柱 石， k y 一蓝晶石 ， s i l 卜 一 硅线石 。 下文同。 维普资讯 第 1 期 胡 玲等内蒙古色尔腾山地区花岗绿岩带糜棱岩变形变质过程探讨 5 7 Z X X Z Z 图 4 糜棱 岩的石英组构 图 F i g ． 4 Qu a r t z f a b r i c d i a g r a m o f my l o n i t e s 了中温糜棱岩的变形及低温糜棱 岩变形的叠加 。其 中， 以 y轴为旋转轴的小圆环带应代表石英在菱面 1 0 1 1 上沿 倪方向和 c方 向共 同滑移 的结果 ， 滑移 系为 1 0 1 1 ； 近 y轴点极密反映了柱面沿 倪方向的滑移 ， 滑移系为 1 0 1 0 。二者所反映 的变形温度 区间为 4 0 0 ～6 0 0 ℃ ， 与 中温糜棱岩变形 条件一致。近 Z轴 的点极密反映了在底面上沿 a方 向的滑移 ， 滑移 系为 0 0 0 1 ， 形成温度小 于 4 0 0 oC， 应代表低温糜棱岩变形条件 。另外 ， 上述样 品组构的对称性较差 ， 均近似单斜对称 ， 说 明岩石变 形的受力方式应 以简单剪切为主。 从组构图中可以看 出， 石英的组构主要反映岩 石变形特征 ， 而单纯的变质及重结 晶作用因不能改 变石英 的光性方位而不产生组构。 4 矿物化学特征 为进一步验证该区糜棱岩显微构造所显示 的复 X X 杂变形变质过程 ， 本文就上述剖面中的两件样 品中 斜长石残斑与新晶之间、 角闪石环带成分的变化等 进行了探针测试和矿物化学分析。糜棱岩变形的同 时也伴 随有变质作用 ， 因此对不同矿物的化学特征 分析既能 了解变形前后的变质作用特点， 也能了解 变形时的变质作用 。 4 ． 1 斜长石 本文做了 X S 4 2和 X S 5 7两个样 品 中斜长石从 残斑到新晶 7个点 的探针成分分析。同一样品中样 号从 1 2 3分别是从残斑核部一边部一到新晶粒 3个点 ， X S 5 7还测试 了 S 2 中与蓝绿色角闪石共生 的 斜长石新晶 XS 5 7 4 。分析结果见表 1 。 一 般认为长石 中钙长石分子的含量与变质程度 有一定 的关 系。绿片岩相变质岩 中， 斜长石 An约 在 0 ～7之 间， 为钠长石 ； 在角闪岩相 变质岩 中， An 约在 1 5 ～3 O之 间， 为更长石 靳是琴 等， 1 9 8 6 。残 斑 及新晶的An 牌号应分别代表变形前及变形 时的 维普资讯 岩石矿物学杂志 第 2 5卷 表 1 斜长石探 针分 析结果 72 B ／ ％ 表 2 角闪石 、 白云母和绿泥石探针分析结果 72 B ／ ％ Ta bl e 1 M i c r o pr o be a nal y s e s o f pl a gi o c l a s e s 样号XS 4 2 ． 1 X S 4 2 ． 2 X S 4 2 ． 3 X S 5 7 1 X S 5 7 ． 2 XS 5 7 ． 3 X S 5 7 4 由中国地质大学 北京 电子探针室测试 。 变质条件 。本文样 品 X S 4 2位于绿 片岩相 区， 样 品 X S 5 7位于角闪岩相 区， 表 明样 品 X s 4 2中的斜长石 在后期低温糜棱岩变形 中已完全退 变。样品 X S 5 7 后期退变弱 ， 从残晶到新晶 An牌号的降低 ， 说明在 中温糜棱岩变形过程中相对变形前发生了退变质作 用 ； 而 S 2 面理中斜长石新晶 An牌号 的升高则表 明 中温糜棱岩变形之后的变质重结晶发生 了进变质作 用 。 4 ． 2 角闪石 角闪石的环带及多色性反映了不同变质期次及 变质条件的变化。本 区角闪石成分分析结果见表 2 。 角闪石计算 采用 1 3 一 C N K 法 L e a k ， 1 9 9 7 ， 即改变 F e 2 ／ F e 3 比值 ， 将 阳离子 总数 不包括 C a 、 K、 N a 调整到 1 3 ， 再 换 算 出 F e 2 0 3和 F e O 来 计算 F e 2 、 F e 3 。计算结 果表 明本 区角 闪石均为钙质角闪石。 利用 T i 一 I v 与变质相 的关 系 靳是琴 ， 1 9 8 9 可知 ， X S 5 7 1和 X S 5 7 ． 3位于角 闪岩相 区， X S 5 7 2位于绿 帘角闪岩相 区， 说明 s l 面理 内由绿褐色角闪石一 浅 绿色角闪石发生了退变质作用 ， 而 由浅绿色角 闪石 一蓝绿色角闪石则再次发生了进变质作用 。这与显 微构造中多晶石英条带普遍发育粒度加粗 的重结晶 Ta bl e 2 Mi c r o pr o b e a n al y s e s o f ho r n bl e n de s。 mu s c o v i t e a nd c hi or i t e s i03 4 3 ． 4 9 4 6 ． 0 8 4 3 ． 4 2 4 7 ． 4 7 2 6 ． 2 5 T i 03 1 ． 4 6 0 ． 2 4 0 ． 4 2 1 ． 3 2 0 ／ 0 2 03 9． 6 8 7． 4 5 1 0． 8 2 2 9． 5 7 1 9． 3 9 Fe o 1 8． 0 0 1 7． 1 0 1 9． 6 o 5． 1 8 2 5． 7 0 C r 2 03 0 ． 0 3 0 ． 0 3 0 ． 0 0 0 0 ． 1 7 M n 0 0． 4 6 0． 3 4 0． 1 8 0． 0 4 0． 3 7 M g O 9． 61 1 0． 4 2 9 ． 0 9 1 ． 8 0 1 4． 5 4 C a 0 1 0． 5 3 1 0． 6 4 1 0． 9 8 0 0． 0 5 Na 2 0 1 ． 2 2 1． 04 1 ． 8 6 0． 3 4 0． 0 3 K2 O 1 ． 4 8 0． 7 3 0． 9 7 7． 4 6 0． 04 研AI ． 9 5． 9 6 9 4． 0 7 9 7． 3 4 9 3． 1 8 8 6． 5 4 角闪石、 白云母 、 绿泥石分别以 2 3 、 l 1 和 1 4个氧为基础 Si 6． 5 9 7． 0 3 6． 5 2 3． 2 4 5． 6 3 A 1 ． 41 0． 9 7 1 ． 4 8 0． 7 6 2． 3 7 AI V l 0． 3 2 0 ．3 7 0． 4 3 1 ． 61 2． 5 3 cr 0． 0 0 0． 0 0 0． 0 0 0． 0 0 0． 0 0 F e ” 0． 6 9 0． 6 1 0． 6 9 0． 0 0 0． 0 0 Ti 0． 1 7 0． 0 3 0． 0 5 0． 0 7 0． 0 0 M g 2． 1 7 2． 3 7 2． 0 4 0． 1 8 4． 6 5 F e 1 ． 5 9 1 ． 5 8 1 ． 7 7 0． 3 0 4． 6 1 Mn 0． 0 6 0． 04 0． 0 2 0． 0 0 0． 0 7 C a 1． 7 1 1 ． 7 4 1 ． 7 7 0． o o 0． 01 Na 0． 3 6 0． 31 0． 5 4 0． 0 5 0． 01 K 0． 2 9 0． 1 4 0． 1 9 0． 6 5 0． 01 Mg ／ MgF d 0 ． 3 8 0． 5 0 由中国地质大学 北京 电子探针室测试 。 乃至石英单晶透镜体 的出现、 部分 白云母边部出现 棕色黑云母细小晶粒以及斜长石矿物化学特征等进 变质重结晶现象相一致 。 综合上述 两种矿物 的矿物化学特征 ， 该 区糜棱 岩的变质 作用过程大致 为 低角 闪岩相 变质 X S 5 7 斜长石残斑 、 X S 5 7绿褐色角闪石 一绿帘 角闪岩相 退变质 X S 5 7斜长石新 晶、 XS 5 7浅绿色 角闪石 、 S I 面理 一角闪岩相进变质 X S 5 7斜长石新晶 、 蓝绿色 角闪石 、 S 2 面理 一绿片岩相退变质 X S 4 2斜长石及 绿泥石 。另外 ， 上述样品还显示该 区岩石 的升温进 变质及绿片岩相退变质作用发育不均匀 ， 与野外特 征一致。 5 不同变形变质阶段温压条件分析 综合显微构造 、 石英组构 和矿物化学等所反映 维普资讯 第 1 期 胡玲等内蒙古色尔腾山地区花岗绿岩带糜棱岩变形变质过程探讨 5 9 的变形及变质作用 ， 本区糜棱岩经历 了低 角闪岩相 区域变质一绿帘角闪岩相 中温糜棱 岩变形变质一角 闪岩相进变质重结晶一中低绿片岩相低温糜棱 岩退 变质变形几个不同的演化阶段。对每一阶段变质温 压条件探讨如下 5 ． 1 低角闪岩相区域变质阶段 用残斑斜长石一 角闪石矿物对作温压计 ， 其相应 的温压条件为 P0 ． 5 2 G P a ， t 5 9 4 ℃ B l u n d y Ho l l a n d ， 1 9 9 0 ， 为角闪岩相， 代表了中温糜棱岩变形 前的变质条件 。 5 ． 2 中温糜棱岩变形变质阶段 由角闪石 浅色环带 一 斜 长石 新 晶 矿物对 温 度计 ， 计算得到其相应的温压条件为 p0 ． 3 2 G P a ， t 5 1 6 ℃ ， 即中温糜棱岩变形条件为绿帘角闪岩相。 这一结果与石英活动滑移系及 由钛铁矿退变质为榍 石反应温度 发生 的温度大约在 5 0 0 ～5 5 0 ℃ 等结果 一 致。与区域变质条件相比， 发生 了退变质作用。 5 ． 3 进变质重结 晶阶段 以 蓝绿色 角闪石一 斜长石 S 2面理 中的新 晶 矿物对作温压 计 ， 其 相应 的温 压条件 为 p0 ． 6 1 G P a ， t 6 0 5 ℃ ， 相 当于高角闪岩相。在 中温糜 棱岩 变形条件的基础上 ， 重结 晶发生了进变质作用。 5 ． 4 低温糜棱岩退变质及变形阶段 低温糜棱 岩的退变质变形矿物组合说 明， 本 区 低温糜棱岩变形变质条件相当于 中低绿片岩相。以 绿泥石一 白云母矿物对作温压计 靳是琴等 ， 1 9 8 6 ， 其相应的温压条件为 P0 ． 2 7 G P a ， t 2 6 0 ℃。 由上述 4个阶段 的温压条件所做 的 P 一 丁 _ ￡轨迹 显示了在早期顺时针环基础上叠加一个逆时针环的 复杂图像 图 5 ， 与前人所得的简单的逆时针轨迹结 论不同 金巍等 ， 1 9 9 2 。 6 演化过程讨论 综上所述 ， 色尔腾 山地 区剪切带 中的糜棱 岩经 历的变质变形 几个不 同演 化阶段 的演 化过程大致 为 该区岩石首先在低角闪岩相 区域变质的基础上 发生 了中温韧性剪切变形 ， 并 由于剪切变形的上升 位移造成温压的相对降低而同时发生 了绿帘角闪岩 相的退变质作用。石英 的中温组构对称性较差 ， 表 明剪切带的剪切变形应为单剪应力状态。 岩石在中温韧性剪切变形之后 ， 再次受到升温 图 5 色尔腾山地区糜棱岩 T轨迹 Fi g ． 5 T p a t h o f my l o n i t e s f r o m S e e r t e n g a r e a 进变质作用 ， 使本 区中温糜 棱岩受到 了较普遍但不 均匀的进 变质重结 晶作用 。据区域资料 ， 该 区在结 晶基底形成之后 ， 发育有多期岩浆 活动， 但仅 以 1 ． 4 ～ 1 ． 6 G a的中酸性侵人体规模大 、 数量多 ， 具“ 面状” 分布特点 ， 而其后的岩浆活动规模均较小 ， 以“ 点” 状 分布。因而推测 ， 该次普遍但不均匀 的进变质重结 晶作用可能主要是受到此时期 大规模 岩浆活动而造 成 的地壳增厚作用有关。 随后随着地壳演化 ， 在岩石整体逐渐抬升过程 中， 受到低温脆韧性变形及变质作用的改造。石英 低温组构对称程度偏低可能说 明低温变形 以简单剪 切 为主 。 致谢野外工作 中得 到 了葛文胜博士、 龚羽飞 博 士的帮助， 室内电子探针 的测试得到 了中国地质 大学探针 实验室陈卉泉 高工的大力帮助 ， 一并表 示 感谢 Bl u n d y J D ＆ Ho l l a n d T J B．1 9 9 0．Calc i c a mp h i b o l e e q u i li b r i a and a n e w a mp h ib o l e p l a g i o c l a s e g e o t h e r mo me t e r [ J ] ． C o n t r i b ．Mi n e r a 1 ． P e t r o 1 ． ，1 0 4 2 2 0 8 ～2 2 4 ． Bu r e a uo f Ge o log y a n d Mi n e r al Re s o u r c e s o f Ne i Mo n g o l ia Au t o n o mo u s Re g i o n ．1 9 9 1．Re g i o n a l Ge o lo g y o f I n n e r Mo n g o l ia Au t o n o mo u s R e g i o n [ M] ．B e ij i ng G e o lo g i c a l P u b l is h i ng H o u s e i n C h i n e s e ． Hu L i n g ．1 9 9 8 ．I n t r o d u c t i o n t O Mic r o s t r u c t u r al G e o l o g y [ M ] ．B e ij i ng G e o l o g P u b l is h i ng H o u s e i nC Nn ese ． Hu L i ng．1 9 9 9 ．O nt h eF a u l t Z o n e o f t h eN o r t h e r n Ma r g i n o f Ya n s h a n 维普资讯 6 0 岩石矿物学杂志 第 2 5卷 Or o g e n i c B e l t a n d l t s We s t S e c t i o n [ D] ．Bei j i n g C h i n a Un iv e r s i t y o f Geos c ienc es in C h i n e s e wi t h E n g l i s h a b s t r a c t ． J i n S h i q i n ．1 9