花岗岩类区填图方法.ppt

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1、第二节 花岗岩类区填图方法,花岗岩区填图的现状和理论方法花岗岩类岩石的填图和野外信息的搜集,一、花岗岩区填图的现状和理论方法,20世纪60-70年代，我国的1：20万区域地质调查，主要采用了“岩性-相变”的填图方法20世纪80年代后，同源岩浆演化理论的提出，形成了岩石谱系单位的填图方法，即侵入体-单元-超单元近年来，岩浆混合作用理论的兴起，导致人们对同源岩浆演化理论的质疑。目前，同源岩浆演化理论、岩浆混合作用理论并列。,花岗岩类成岩作用与时空关系分类-李永军（2003）,二、花岗岩类岩石的填图和野外信息的搜集,1.填图单位的确定 侵入岩按侵入体为基本的填图单位，对不同类型的侵入岩，均按“岩性+

2、时代”或“岩性+时代+典型命名地”的方法进行填图单元的划分和填绘一个侵入体，通常以一种岩石类型为主，在确定岩石类型时，除矿物成分外，岩石的结构、构造也是需要考虑的，如细粒花岗岩、中细粒花岗岩、中粗粒花岗岩；细粒含斑黑云母二长花岗岩，中细粒似斑状黑云母二长花岗岩填图单位的确定应以宏观岩石学、矿物学、组构学为标准，以易识别、易掌握、具可操作性为前提,二、花岗岩类岩石的填图和野外信息的搜集2.花岗岩类岩石中包体的调查,包体的类型花岗岩中的岩石包体可以分为三种基本类型：（1）捕虏体；（2）残留体；（3）同源包体；（4）镁铁质微粒包体（MME），即暗色微粒包体捕虏体（xenolith）一词是由Solla

3、s（1894）提出的，目前已得到广泛的使用，指深成岩或变质深成岩中所携带的外来固体岩石的碎块，有时就是附近围岩的碎块，可以是沉积岩、变质岩或火成岩，通常呈角砾状，与寄主岩石之间界限截然，通常集中在侵入体的边部，尤其是顶部。对于浅位侵入体而言，捕虏体可以来自其附近的围岩，称浅源捕虏体，也可以来自于深部，称深源捕虏体（Goodsped,1947）。,二、花岗岩类岩石的填图和野外信息的搜集2.花岗岩类岩石中包体的调查,包体的类型同源包体（autolith enclaves）最早是由A.Lacroix（1893）提出的，目前仍在继续使用。这种同源包体有两种类型，一种是长英质微粒包体，代表侵入体早期的冷

4、凝边，其在岩浆上升的过程中破碎，这种包体也被称之为完全同源包体（A.Lacroix,1893）；另一种则是指在结晶作用开始阶段由首先结晶的镁铁质矿物在岩浆中局部集中形成的包体或镁铁质堆晶岩的碎块，也被称之为析离体（A.Lacroix,1893）、堆积体（Wager et al.,1960）或堆晶岩包体，其富含早期结晶的矿物，晶粒大小与寄主岩石中的同类矿物相同，且具有堆晶结构，多数与寄主岩石渐变过渡。,二、花岗岩类岩石的填图和野外信息的搜集2.花岗岩类岩石中包体的调查,包体的类型残留体（restite）通常是指深部源岩发生部分熔融形成花岗质岩浆后残留下来的难熔残余。如英云闪长质片麻岩中的某些角闪

5、质岩石（斜长角闪岩、石榴斜长角闪岩）和榴辉岩等，或“S”型花岗岩中的富云母包体残留体的基本特征是：残留体在成分上通常与其寄主岩石互补，因此，相对富镁铁质；在化学成分上具有成因联系；残留体形态复杂，多与寄主岩石渐变过渡，有时呈残影状产出,二、花岗岩类岩石的填图和野外信息的搜集2.花岗岩类岩石中包体的调查,包体的类型镁铁质微粒包体（mafic microgranular enclave），既俗称的暗色微粒包体，又称镁铁质微粒花岗岩类包体（mafic microgranitoid enclave）或镁铁质岩浆包体（mafic magmatic enclave）（肖庆辉等，2002），这类包体最重要的

6、特征就是具有岩浆结构，是岩浆结晶的产物；通常为微粒-细粒结构，小于1mm，有的也可达2-3mm以上，但总是小于其寄主花岗岩；包体大小变化较大，从几厘米到几十厘米；包体形态通常为浑圆状、椭球状、卵状或各种不规则的或拉长的形状；包体与寄主岩石之间多显示截然的界限，有的包体可见很细的冷凝边；典型的镁铁质微粒包体在成分上为镁铁质到闪长质，与侵入体的围岩岩性关系不大；包体的颜色从黑色到深浅不等的灰色，但总是暗于寄主岩石。这类包体是岩浆混合作用的产物，,二、花岗岩类岩石的填图和野外信息的搜集2.花岗岩类岩石中包体的调查,包体的研究意义（1）探讨花岗质岩石的岩浆侵位和演化过程是同源岩浆演化还是混浆作用形成的

7、？捕虏体的形态和分布可以为岩浆侵位方式提供证据同源包体和残留体可以提供岩浆的源岩证据,二、花岗岩类岩石的填图和野外信息的搜集2.花岗岩类岩石中包体的调查,包体的研究意义（2）划分填图单元、确定侵入体先后顺序,陶勒盖花岗岩（T3T）:中粗粒钾长花岗岩 小营子花岗岩（T3X）:中粒花岗岩，中粒含斑花岗岩 窑子花岗岩（T3T）:中细粒含斑黑云母花岗岩 前石贝图花岗岩（T3Q）:细粒花岗岩,二、花岗岩类岩石的填图和野外信息的搜集2.花岗岩类岩石中包体的调查,包体的调查内容（1）包体的大小和形态，对包体的大小进行系统测量和统计，并查明包体形态的特征；（2）包体与寄主岩石的界限，查明包体与寄主岩石之间是截

8、然分明的还是渐变过渡的，并描述其详细特征；（3）包体的空间排列形式，调查包体在寄主岩石中的空间分布和排列形式；（4）包体的岩相学和地球化学特征，对包体的岩石类型、矿物组成和结构构造进行研究，必要时进行针对性的地球化学分析，同时注意查明包体从中心到边部矿物成分、结构构造的变化。（5）包体的成因类型，在与寄主岩石的矿物组成、结构构造和地球化学特征进行对比研究的基础上，综合包体各方面的特征，确定包体的成因类型。,二、花岗岩类岩石的填图和野外信息的搜集3.脉岩的调查,脉岩的研究意义脉岩是地质记录的一部分，可以作为相对计时的标志区分不同的地质体，确定地质事件的先后关系，为研究区地质事件序列的建立提供可靠

9、的依据。基性岩脉（岩墙）群的形成是特定构造作用的产物，目前的研究普遍认为与伸展构造有关（邵济安等，2005；侯贵廷等，2002；李江海等2001），是大陆裂解事件的反映（陆松年等，2003）中酸性岩脉群的产状也可以构造作用和构造环境指导地质找矿,二、花岗岩类岩石的填图和野外信息的搜集3.脉岩的调查,陶勒盖花岗岩（T3T）:中粗粒钾长花岗岩 小营子花岗岩（T3X）:中粒花岗岩，中粒含斑花岗岩 窑子花岗岩（T3T）:中细粒含斑黑云母花岗岩 前石贝图花岗岩（T3Q）:细粒花岗岩,晚二叠世老银哈达岩体 前老银哈达二长花岗岩（P2Q）:中细粒斑状黑云母二长花岗岩 后老银哈达二长花岗岩（P2H）:细粒含斑

10、黑云母二长花岗岩,花岗细晶岩脉,花岗斑岩脉,二、花岗岩类岩石的填图和野外信息的搜集3.脉岩的调查,脉岩的调查内容脉岩的岩石类型脉岩的产状和规模（宽度、长度）脉岩的产出形态脉岩的内部组构,二、花岗岩类岩石的填图和野外信息的搜集4.原生组构的调查,深成岩中原生组构的含义和研究现状 原生组构的研究起始于Hans Cloos（1925），并由Robert Balk（1937）在美国推广普及，之后，深成岩中的原生组构（面状流动构造和线状流动构造）对理解岩浆房内地质作用的重要性逐渐为人所识。按照Balk（1937）的定义，深成侵入岩中的原始流动组构是由悬浮在熔体中的矿物颗粒通过水动力作用定向而成的，面状矿

11、物和线状矿物组构分别限定了流面和流线，地质图尺度上的组构图案仅仅是岩浆房内部作用的结果。多年来，许多教科书一直沿用着这一定义 但是，自20世纪70年开始，尤其是在20世纪90年代之后，这一定义受到越来越多的研究成果的挑战，首先，许多地质研究和实验研究成果都一致认为岩浆矿物的定向代表一种具有复杂流变性的晶体-熔体粥（简称晶粥）在流动和结晶过程中的应变；其次，这种应变贯穿于深成岩的侵位到结晶成岩的整个过程中。在这一过程中，随着晶体含量从50%增加到100%，岩浆的流变学性质发生了戏剧性的变化，即从岩浆-晶粥-固态，不同流变学阶段形成的原生组构特征是不同的流面和流线仅是其中的一种，所以深成岩浆岩中的

12、原生组构应包括岩浆完全结晶之前形成的面状、线状及相关的显微构造目前的研究把深成岩内原生组构的形成归因于岩浆上升、侵位、构造应变和岩浆房内部作用（，,二、花岗岩类岩石的填图和野外信息的搜集4.原生组构的调查,深成岩中原生组构的基本类型和特征岩浆组构和固态组构 岩浆组构是熔体含量较多的情况下早期结晶的晶体或斑晶通过熔体润滑的颗粒边界滑动定向形成的叶理和矿物线理。这样的叶理和矿物线理从特征上对应于Balk（1937）定义的流面和流线，也称为岩浆叶理和岩浆线理，典型的岩浆叶理由岩浆结晶的板状、片状矿物如长石、黑云母、角闪石、辉石等及板状或片状析离体的优选方位表现出来；岩浆线理则由柱状矿物如角闪石、辉石

13、的优选方位显示出来，显微镜下，组成叶理和线理的矿物呈自形晶，如无后期变形叠加，无晶内应变组构 固态组构则是岩浆结晶后期接近固态或达到固态岩石后对应变的反映，其中叶理和线理通常由矿物、矿物集合体、析离体和包体经变形后定向而成，与变质岩区岩石经固态流变后形成的变形组构特征基本相同，因此也称之为形态组构，它与岩浆组构的最大区别在于组成叶理和线理的矿物多为它形晶体，具有明显的应变特征，有时甚至出现典型的糜棱结构、S-C组构、石英拉长和拔丝结构等。当然，固态组构也有高温组构和低温组构之分。,二、花岗岩类岩石的填图和野外信息的搜集4.原生组构的调查,岩浆组构和固态组构的产出特征 深成岩可以呈岩基、岩株、岩

14、席等不同的产状产出，但不论其产状如何，岩浆组构和固态组构都表现出这样一个总体趋势，在岩体边部十分发育，向着岩体中心，组构逐渐减弱并消失。岩浆组构可以产于浅部侵位（高位侵位）、中部侵位或深部侵位（深位侵位）的深成岩体中，但通常情况下，在高位深成岩中，岩浆组构相对单一，简单，规律性强；但在中深部侵位的深成岩中，岩浆组构则相对复杂，除由岩浆矿物定向形成的岩浆叶理和线理之外，还经常伴生有岩浆层状构造、岩浆剪切带、岩浆褶皱等构造，有时可见岩浆叶理为岩浆褶皱的轴面叶理，有些深位岩体中还有复合（或多期）岩浆组构的叠加。层状构造通常由相对富镁铁质的层和相对贫镁铁质的层相间表现出来，与混合岩中的层状构造最大的区

15、别在于没有暗色体存在，岩浆剪切带通常由岩浆叶理和线理的密集发育表现出来，经常有同岩浆脉贯入有些层状构造可能是由于分离结晶作用堆积而成的。除少量高位岩株外，大部分有原生构造形成的中深位深成岩体中岩浆组构和固态组构总是同时产出，二者或者渐变过渡，表现为从岩体边部到中心，从固态组构向岩浆组构过渡的现象；或者固态组构叠加在岩浆组构之上，在岩体边部，有时固态组构强烈发育，早期岩浆组构可能已无法辨认，只有在向岩体中心过渡的位置可以识别出固态组构的叠加,二、花岗岩类岩石的填图和野外信息的搜集4.原生组构的调查,二、花岗岩类岩石的填图和野外信息的搜集4.原生组构的调查,岩浆组构和固态组构真正纪录的是从低晶体含

16、量、低粘度的牛顿熔体向近固相线的、高粘度的宾汉岩浆过渡的“晶粥”带的应变，而且通常是在岩浆房形成的最后阶段或岩浆房形成之后，整个岩体完全结晶之前形成的。深成岩中所保存的岩浆组构通常是在一个很短的时间间隔内形成的，仅记录了岩浆结晶过程中最后的应变增量，所以，近年来普遍把岩浆组构称为岩浆应变的“快照”（snapshot）。,二、花岗岩类岩石的填图和野外信息的搜集4.原生组构的调查,原生组构与区域变形之间的关系,第三节 火山岩区填图方法一、火山岩区填图的基本要求,火山岩区调查采用岩石地层火山岩相火山构造三重填图法 具体工作要求是：在详细研究划分火山岩和沉积夹层的基础上，结合火山地层的结构类型，划分岩

17、石地层单位和火山喷发旋回及火山喷发韵律、建立地层层序，确定火山喷发时代查明火山岩岩石主要物质成分和地球化学特征、结构构造、岩石类型、产状、厚度、接触关系以及空间分布和变化规律；依据岩石特征和火山岩体的分布形态，划分火山岩相；研究火山岩形成的地质环境；查明与火山活动有关的构造特征，结合岩性、岩相资料研究古火山机构，探讨火山作用、区域构造与成矿的关系。,第三节 火山岩区填图方法二、火山碎屑岩类型及碎屑物的特征,火山碎屑岩粒度划分,火山碎屑物的种类成因及特征,第三节 火山岩区填图方法三、古火山位置的调查研究方法,火山口附近形成的火山碎屑岩，碎屑的粒度大，常为集块岩、火山角砾岩，而远离火山口则碎屑物粒度则逐渐变细，为各种粒经凝灰岩所代替熔岩或火山碎屑岩在火山口附近，一般厚度大；远离火山口时厚度逐渐变薄，但有些易流动的基性熔岩，受古地形的控制，厚度也会出现相反的情况；,第三节 火山岩区填图方法三、古火山位置的调查研究方法,次火山岩脉的空间分布，放射状岩脉（墙）环状岩席具有柱状节理次火山岩可能是火山颈相,