全 文 ：四川省石棉县草科地区
大雪山花岗岩体强力就位特征
陈玉禄
(四川地勘局区调队)
摘要:位于石棉县草科地区的花岗岩体 ,普遍发育渗透性
叶理 。经对其按岩石谱系单位划分方法解体 ,并重点对叶理 、
岩体与围岩接触关系 ,围岩变形变质等进行了详细研究 ,认为
该岩体为典型的强力就位花岗岩体 热轻气球膨胀模式 ,
渗透性叶理为强力就位机制所造就。
关键词:渗透性叶理　韧性剪切带　岩浆动热变质　热
轻气球膨胀　就位机制
分布于石棉县草科地区的花岗岩体 ,地处扬子地台西缘 ,松潘-甘孜造山带雅江逆冲叠置
岩片东翼 ,为大雪山花岗岩东缘部分 ,属燕山期同碰撞花岗岩。对该岩体普遍发育的渗透性叶
理(片麻状构造)的成因各说不一 。1∶20万荥经幅区调报告认为该岩体为大雪山花岗岩的边
缘混合岩带 ,属混合岩化花岗岩 ,其叶理与围岩片理产状一致 ,岩体与围岩间呈过渡关系 ,无明
显界线;许志琴 、侯立伟等认为该岩体属同构造“平移型”花岗岩 ,其叶理代表强烈韧性变形现
象。近年来 ,笔者在 1∶5万挖角坝幅 、西油房幅区调联测工作中 ,对测区岩体按岩石谱系单位
划分方法进行解体 ,并就其岩石叶理 、与围岩接触关系 ,围岩变形变质等进行了详细研究 ,认为
金窝岩体为典型强力就位花岗岩 热轻气球膨胀模式就位 ,渗透性叶理为岩浆强力就位所
造就 。
1　区域地质概况
岩体分布于 1∶5万挖角坝幅西部的草科乡金窝 ,喇叭沟一带 。侵入围岩为二叠系大石包
组(Pd),三叠系菠茨沟组(Tb)、扎尕山组(Tzg)、杂谷脑组(Tz)和侏倭组(Tzh)。岩体南部呈超
表 1　游仙坪超单元的各单元特征表
单元 　　　金　窝　单　元 　　老　庙　子　单　元 　　中　牛　场　单　元
岩
石
学
特
征
浅灰色片麻状细粒黑云母二长花岗岩 ,主要矿物由微斜长石(30% ～ 32%)、更长石(30%～ 31%)、石英(28%～ 30%)、黑云母(5% ～ 8%)等组成。 矿物粒度 0.53 ～
1.8mm 。斜长石呈半自形粒状 ,具环带构造和格状双晶 ,裂纹发育 , 其 An值为 22-34 ,有序度中等 ,为 0.4-0.7。 环带构造中 ,由内到外 An 值减小, 由 32※24 , 有序度增大(0.5※0.7);微斜长石呈半自形 ～ 它形粒状 ,有序度跨度大(0.1※1),三斜度在 0.8～
0.2间;石英呈等轴状分布于长石粒间;黑云母自形 ,略显集中分布 ,呈定向排列
浅灰色片麻状中细粒黑云母二长花岗岩。 主要矿物由微斜长石(30%～ 32%)、更长石(30%～ 31%)、石英(29%～
31%)、黑云母(5%～ 8%)等组成。矿物粒度为 1～ 3mm。更长石呈半自形板状 ,略显环带构造 ,聚片双晶;微斜长石呈半自形粒状 、板状 ,略显格状双晶;石英呈较等轴粒状分布于长石粒间;黑云母呈鳞片状 ,显定向排列
灰—灰白色粗粒云英岩化花岗岩。 主 要 矿物 由 石 英(38%)、更长石(24%)、微斜长石(14%)、白云母(20%)等组成;斜长石呈自形—半自形板状, 聚片双晶发育;微斜长石呈半自形板状 ,格子双晶发育 ,石英呈它形聚晶分布在长石粒间。 岩石受较强烈的云英岩化作用 ,大量的石英和白云母生成并沿矿物粒间交代斜长石 、微斜长石。矿物粒度
5～ 10mm
结构构造 二长花岗结构 ,似片麻状构造 中细粒花岗结构 ,似片麻状构造 变余花岗结构 ,交代结构
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图 1　游仙坪超单元地质略图
1—二叠系;2—三叠系;3—牦牛山超单元;4—江官山超单元;5—金窝单元;6—老庙子单元;7—中牛场单元;8—矽线石
带;9—红柱石-十字石带;10—石榴石带;11—黑云母带;12—绢云母—硬绿泥石带;13—二长花岗岩;14—正长岩;15—地
质界线;16—超动型侵入接触界线;17—脉动型侵入接触界线;18—糜棱岩带;19—脆性断层;20—中级岩浆动热变质相带界
线;21—低级岩浆动热变质相带界线;22—矽卡岩化;23—角岩化;24—叶理产状;①油房沟正滑韧性剪切带;②西油房逆冲
—推覆韧性剪切带
动型侵入于二叠纪江官山超单元和牦牛山超单元中 ,南西段与围岩为正滑韧性剪切带接触(图
1);东邻西油房逆冲推覆韧性剪切带。围岩主构造线方向呈近南北向。岩体在测区内出露面
积约 73km2 ,呈浑圆状和不规则状分布 。本次工作共填绘出 23个侵入体 ,归并为 3个单元 ,由
老到新分别为金窝单元(J3J)、老庙子单元(J3L)和中牛场单元(J3Zh),各单元特征见表 1 。在
相对较老的金窝单元中获同位素年龄值 141M a(K-Ar 法),围岩蚀变年龄为 141Ma ,综合厘
定超单元侵位时代为晚侏罗世(J3)。
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2　超单元定向组构特征
超单元各单元(中牛场单元除外)中均不同程度的发育有由黑云母(集合体)呈定向排列组
成的渗透性叶理 片麻状构造 。各单元(侵入体)内的叶理产状及分布趋势均不一致 。金窝
单元中 ,叶理多环绕岩体边界分布 ,并与围岩面理平行或小角度相交;叶理产状总体外倾 ,部分
内倾 ,倾角变化较大 ,由岩体中心到边部产状由缓变陡 ,在 10°～ 70°之间 。边部岩石的石英 C
轴组构图形(图 2)在走向片(沿叶理)上为大圆环带 ,在倾向片上为不规则型式 ,最高集密部在
走向片上位于投影圆中心 ,倾向片上则位于与倾向一致的基圆上 ,表明石英晶内滑移是以菱面
滑移为主 ,显示高温变形特点 。老庙子单元中的叶理平行于侵入体边界分布 ,并切割早期金窝
单元的叶理(图 3),沿接触边界见有 1 ～ 3cm 宽的细粒岩石带(冷疑边),为典型的岩浆脉动特
征。
图 3　老庙子单元(J3L)与金窝单元(J3J)呈脉动接触
①中细粒片麻状二长花岗岩;②细粒片麻状二长花岗岩;
③细粒边;④黑云母集合体(片麻理)
图 2　石棉县草科乡毛坪实测岩体剖面图
(a)、(d)石英滑移以菱面和近底面为主;(b)以柱面滑移为主;(c)柱面滑移为主 ,次有底面和菱面滑移;
1—片岩;2—细粒二长花岗岩;3—中细粒二长花岗岩;4—花岗岩脉;5—脉动界线;6—糜棱岩带;7—三叠系杂谷脑组;
8—金窝单元;9—老庙子单元
3　接触带特征
岩体与围岩间总体上为整合接触 ,局部显示
不整合接触 ,常见于岩体中大量分布的顶垂体
的接触带 。岩体与围岩为突变接触 ,界线清晰
而规则 ,接触面总体外倾 ,部分内倾 ,倾角较陡 ,
为 60°～ 80°。在南侧唐家沟一带 ,发育有 50 ～
100m 宽的正滑韧性剪切带 ,沿岩体边界分布并
与围岩接触(图 2)。
剪切带呈近东西向延伸 ,区内延长 9km ,倾
向南 ,倾角 30°～ 35°,由花岗质糜棱岩和糜棱岩
化花岗岩构成 ,见大量由定向生长的云母集合
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陈玉禄:四川省石棉县草科地区大雪山花岗岩体强力就位特征
体 、长英质矿物集合体及阳起石 、普通角闪石等构成的拉伸线理 ,由长石碎斑构成的旋转碎斑
构造 。据不对称碎斑旋转构造及石英组构图旋向判定 ,剪切带具正向滑动的运动学性质 。
剪切带下盘岩石采用斜长石变形温度计(张翊钧等 , 1986)计算获变形温度为 498 ～
537℃;上盘岩石用白云母成分温压计计算温度为 408 ～ 412℃,压力为 0.05 ～ 0.06GPa。根据
动态重结晶石英颗粒直径统计计算获差异应力值为 35.28 ～ 67.56MPa ,表明剪切带变形环境
为中低温低压环境。时间关系表明剪切带形成与岩浆动热变形相关 ,为岩浆冷却伸展变形阶
段的产物 。
4　围岩变形变质特征
围岩变形以普遍发育面理构造 ,并伴随高温流动褶皱为特征 。高温流动褶皱变形面为原
生层理(S0)、混合长英质脉和分凝石英脉等。根据相伴发育的劈理(片理)统计计算 ,其优势产
状分别为 68°∠69°、105°∠62°、109°∠79°、197°∠30°,总体显示呈环状绕岩体分布 。结合变形
岩石中出现矽线石 、红柱石 、十字石等高温低压变质矿物 ,总体显示出高温变形特点 。
围岩变质以早期收缩滑脱变形的区域动力变质 、中期热隆伸展动热变质和后期岩浆热接
触变质为特征(郭建强等 ,1997)。即早期区域低温动力变质 ,矿物组合(据晶内残缕矿物分析)
为绢(白)云母+石英+钠长石;中期为呈环带分布的岩浆动热变质带 ,由中心到边部为矽线石
带[矽线石+黑云母+石英(泥质岩)、镁橄榄石+透辉石+白云母+石英(碳酸盐岩)] ,红柱石
-十字石带[红柱石+黑云母+斜长石+石英 、十字石+石榴石+黑云母+石英(泥质岩)、透
辉石+透闪石+白云母(碳酸盐岩)] ,石榴石带[石榴石+白云母+绿泥石+石英(泥质岩)、普
通角闪石+更长石+黑云母(基性岩)] ,黑云母带[黑云母+白云母+绿泥石+石英(泥质岩)、
黑云母+阳起石+钠更长石+黝帘石(基性岩)] ;晚期岩浆热接触变质为沿岩体外围分布的矽
卡岩化和角岩化 ,符山石包裹石英 、透辉石和透闪石等动热变质矿物 。由中期呈环状分布的动
热变质带切割早期区域低温变质带 ,显示出岩浆热隆的存在 。
5　就位机制
在草科地区 ,以喇嘛沟为中心 ,见动热变质带呈同心圆状分布 ,切割区域变质带 ,并被游仙
坪超单元所切割 ,表明有深大岩基(热隆)的存在 。在超单元内见大量围岩顶垂体呈不规则分
布 ,表明超单元为浅剥蚀型;排除顶垂体对岩体形态的影响 ,总体形态应为呈近南北向延伸的
椭圆形 ,与围岩间为整合接触;超单元各侵入体均表现为椭圆形 、浑圆状 ,单元间呈明显脉动关
系 ,晚期单元叶理切割早期单元叶理;岩体南侧唐家沟正滑韧性剪切带 ,北东侧内外接触带岩
石组构图显示为右行 ,西南侧组构图显示为左行 ,反映出岩浆具上冲的特点 ,由此显示出超单
表 2　游仙坪超单元岩浆动力学参数值
单　　元 岩浆压力(GPa)
岩浆粘度
(Pa·s)
岩浆密度
(g/ cm3)
侵入体
形成深度
(km)
侵入体
就位深度
(km)
中牛场单元 0.15 136363.2 2.3 4.95 3.23
老庙子单元 0.23 16626.21 2.32 8 5.3
金窝单元 0.38 31016.26 2.32 12-13 5.3
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图 4　游仙坪超单元就位机制模式图
元强力就位特征 。经岩石化学分析成果计算 ,
由老到新各单元岩浆动力学参数值见表 2。随
着岩浆演化 ,岩浆压力 、岩浆密度等值变小 ,岩
浆粘度增大 ,侵入体形成深度及侵入体就位深
度则越来越浅 ,表明晚期单元对早期单元有较
好的刺穿性 ,符合岩浆不断分异 、演化 、上升 、就
位的规律 。
　　综上所述 ,游仙坪超单元为浅剥蚀 、中深成
相(金窝单元 、老庙子单元)—中浅成相(中牛场
单元)整合深成岩体 ,为热轻气球膨胀强力就位
模式(图 4)。
6　结　语
在三叠纪末 ,本区进入造山阶段 ,发育一系列逆冲推覆构造 ,如西油房逆冲-推覆韧性剪
切带 。由于地壳叠置增厚及剪切带增温效应 ,致使下部叠置壳片岩石重熔形成岩浆 ,在逆冲带
后缘产生大规模底辟岩浆上侵 ,形成热隆 ,并形成环带分布的动热变质带 矽线石带(Sl)、
红柱石-十字石带(Ad-S t)、石榴石带(Gr)和黑云母带(Bit);后期岩浆继续上涌刺破穹隆 ,并
以多次热轻气球膨胀模式就位 。由于热轻气球膨胀的旁侧扩展作用 ,导致侵入体发生压扁变
形 ,致使片状矿物(黑云母)呈定向排列形成叶理 ,并环绕岩体边界分布;在南侧唐家沟一带 ,则
因侵入体强烈的上冲(升)就位作用 ,使围岩发生滑脱现象 ,形成了正滑韧性剪切带。
本文是 1∶5万挖角坝幅区调成果之一 ,游再平 、唐梦蛟 、郭建强等参加了野外工作和部分
室内研究工作 ,在此一并表示谢意 。
参考文献
1　许志琴 、侯立伟等.中国松潘—甘孜造山带的造山过程.北京:地质出版社 , 1992
2　唐若龙.龙门山—大雪山—锦屏山推覆构造带特征.四川地质学报 , 1991;11(2)
插图清绘　黄振华　(1997年 4月 4日收稿)
FORCIBLE EMPLACEMENTOF DAXUESHAN GRANITE
IN CAOKE AREA ,SHIMIAN
Chen Yulu
(Regional Geological Surveying Team ,SBGEEMR)
Abstract
The Daxueshan granite in Caoke area ,Shimian is characterized by development of penetrat ive
foliation.Study on lithodemic unit division , foliation , contact between the granite mass and
country rock ,deformation and metamo rphism of the country rock indicates that it is characterized
by forcible emplacement.The penetrative foliation is at tributed to mechanism of forcible
emplacement.
Key words:penetrative foliation , ductile shear zone , magmatic dynamothermal
metamorphism , hot ballooning , emplacement mechanism
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