内蒙古中部丰镇葛胡夭村太古宙高级变质岩区构造样式及其演化

摘要：内蒙古中部丰镇葛胡夭村太古代穹状构造是2010年在该区进行的1：25万区调编图中识别确定的，与北侧的由集宁岩群高级变质岩组成的北西向线状构造一起构成了本区特殊的构造样式，其中穹状构造是兴和岩群和集宁岩群深部岩浆板底垫托作用形成的，28－25亿年间是穹状构造裂解和中太古代变质闪长岩——斜长花岗岩形成的时间，而25亿年则为古陆块最终焊接阶段。反映了太古代古大陆的形成——裂解——闭合的横向增生和垂向加厚的地壳演化过程。

关健词：穹状构造　线状构造　兴和岩群　集宁岩群　变质闪长岩——斜长花岗岩

内蒙古中部的高级变质岩系是丰镇一带，经受了角闪岩相至麻粒岩相变质的太古宙岩石。详细的野外地质调查及室内的岩石学研究，表明变质岩由多次侵位变形变质的深成岩类和少量沉积表壳岩系组成。其中表壳岩系称为兴和岩群和集宁岩群，而中太古界片麻岩相当于英云闪长质片麻岩。兴和岩群和集宁岩群是一套变质火山——沉积岩。空间上呈分布极不均匀的大小不等的包体出现于上述片麻岩系中，层序难于建立。因此，古老深成岩的产出状态及其与表壳岩构成了内蒙古中部太古宙高级区构造样式的主体。

1　丰镇太古宙线状构造和穹状构造样式

在内蒙古中部丰镇一带分布的太古宙线状构造和穹状构造区，组成线状构造岩石为中太古代闪长岩——斜长花岗岩；穹状构造区以和古太古界兴和岩群和集宁岩群各类片麻岩系组成。二者的构造样式和组成均存在着不同。

1.1丰镇葛胡夭村穹状构造区的地质特征：

内蒙古中部的穹状构造位于丰镇以南一带，主要由古太古界兴和岩群和集宁岩群各类片麻岩系组成。

兴和岩群原岩下部主要为基性火山岩，上部除基性火山岩外，还有中酸性火山岩夹砂岩、泥质岩和条带状硅铁沉积物等。其变质以麻粒岩相为主，火山岩及碎屑岩除了形成中细粒的浅色——暗色麻粒岩外，半泥质岩则成为含矽线石和石榴子石等石英长石片麻岩。其区别主要在于该类片麻岩粒度较细：含辉石的条带状铁建造和其它岩系呈整合产状；并含矽线石、蓝晶石、石墨等原岩为沉积特点的变质矿物。暗色麻粒岩系中出现大量的角闪石、透辉石、紫苏辉石、斜长石等，而富铝片麻岩系含堇青石、硅线石及石榴石并且呈夹层产出。在古太古代兴和岩群角闪斜长片麻岩中的浅紫色透明细长柱状自形晶锆石207Pb/206Pb表面年龄3049±14Map这一最大年龄信息，表明该地区中存在大约3000Ma±形成的初始地壳。

构成穹状构造的兴和岩群和集宁岩群经历了多期变质事件的叠加改造，温度集中分布在600～900℃之间，压力变化区间在0.8—1.1Gpa之间。从第一期变质到峰期变质为一增温增压的过程，而压力的增加梯度相对较高。峰期的增温为地壳动力学过程中深部岩浆垫托和花岗岩浆的添加联合作用下，发生的热异常引起的变质过程。从第二期峰期变质到第三期近等压冷却过程表明岩石由下地壳向中地壳折返的过程。在麻粒岩相变质条件下石榴石变斑晶保存完好的生长环带。表明岩石在埋深过程的速率可能很高；埋深之前已属中深变质岩；埋深过程中流体参与的程度不高：岩石在变质峰期与深部驻留的时间短，既快速从高温区折返，这种折返必受重力均衡以外的构造折返所驱动，但抬升的幅度不大，冷却过程是近等压条件进行的。

上述兴和岩群和集宁岩群为麻粒岩相——高角闪岩相岩石，也可以出现麻粒岩相和高角闪岩相呈相间互层的过渡带。但总体显示由下而上的递增变质特征。

兴和岩群和集宁岩群变质岩比较普遍地被后期岩浆的或混合花岗岩的添加，它们的特点是：添加在兴和岩群和集宁岩群表壳岩中的主要成分上相当于英云闪长岩和紫苏花岗岩的岩石。呈岩体或岩脉出现，其矿物相与麻粒岩相变质岩一致，因此考虑其为麻粒岩相变质条件下分熔或重熔的产物。

兴和岩和集宁岩群为基陛麻粒岩以拉斑玄武岩性质为主，其稀土图谱为轻稀土密集型。其U、Th和K虽然在麻粒岩相条件下都要发生亏损，但其含量与原岩区旋回一致由下向上增加，反映地球化学的旋回性。

上述所述的杂岩带，均经历了不同构造相韧性变形过程中的岩石转变。概括地说，经历了深构造和中构造相韧性剪切变形的改造。

构成穹状构造的兴和岩群和集宁岩群经历了多期变质事件的叠加改造，深构相韧性变形过程中的岩石转变主要是通过结构构造的变化完成的。在野外宏观尺度上，兴和岩群及其它变质深成侵入体由块状构造逐渐向片麻状和条带状构造变化的连续过程。在微观尺度上。兴和岩和集宁岩群群二辉斜长麻粒岩的结构构造的改变是紫苏辉石、斜长石、石英的塑性变形形式实现的。随着变形作用的加强，岩石中各种矿物的粒度明显减细。紫苏辉石和透辉石以位错滑移的方式发生塑性变形，呈辉石链，首尾相连，定向排列。辉石矿物与黑云母矿物和少量新生角闪石一起集中分布，构成岩石暗色条带与浅色长英质条带。与此同时，斜长石和石英也由分散状态变为集中定向分布，组成岩石浅色条带，广泛的动态重结晶作使粒度变细，出现波状消光。

斜长石和石英组成的浅色条带和暗色条带相间排列。形成岩石的片麻状构造和条带状构造呈环状在穹状构造中外倾分布。

由于受强烈的深成侵入体侵入和重熔事件的改造。对于兴和岩群发生了中构相韧性剪切变形过程，兴和岩群的岩石结构构造发生了变化。表现在先期的片麻理和条带状构造进一步发育，形成一种具有良好的板状构造岩石。中构造相韧性变形作用对岩石结构构造的改变，是通过对先存矿物组合结构构造的进一步改造和控制新生矿物组合的空间分布排列方式完成的，见角闪石取代紫苏辉石的现象。

随变形作用的加强，岩石的矿物粒度变化表现出两个明显的趋势：一种是先存矿物粒度明显增大，辉石类矿物显示出脆性变形特征，大颗粒辉石沿解理或裂纹发生破碎，形成小颗粒辉石，辉石链结构不发育。另一种趋势，先存矿物粒度明显减小。

与此同时在各类变质深成侵入体中斜长石和石英发生强烈的韧性变形，石英发生定向拉长、拔丝，形成单晶条带斜长石通过位错滑移和塑变，粒度变小。内部出现不规则的双晶膝折现象。

上述所描述的条带面状构造(如片麻理、劈理、板理)条带状构造及石英的拔丝和大小不一的表壳岩包体、各种脉体均呈环状围绕穹状构造分布，形成典型的穹状构造区

1.2丰镇浑源窑乡线状构造区

分布在丰镇浑源窑乡一带穹状构造北出露一规模相对大的构造——变质杂岩带，呈线状北西西向展布。其主体岩石由中太古代变质闪长岩——斜长花岗岩组成。该岩系普遍遭受了大致相当麻粒岩相韧性变形的叠加改造。形成一种特征的、风化露头上极易剥离的板状岩石(斜长角闪片麻岩)。

线状构造的另一个重要特征是其片麻岩中普遍含有较多的含水矿物，这些矿物在岩体中大多数形成静态环境，没有定向性，或微具弱定向。而在集宁岩群的角闪斜长片麻岩中角闪石的定向性较好，其长轴平行于区域性片麻理，呈北西西向展布。

综上所述，两个构造区的构造样式、变形强度及其构造线方向存在差异。岩石组成存在差异，退化变质现象及水化现象穹状构造强烈，线状构造弱。

2　内蒙古中部早前寒武纪地质演化的主要过程

从上述内蒙古太古宙产状构造和线状构造地质特点，可以归纳如下的地质演化过程：

(1)在3000-2800Ma以前，本区已具有原始陆壳的特点，推测来自轻稀土元素交代的浅地幔源产生的相当于大陆玄武岩性质的火山岩，并分馏出中性和中酸性火山岩。加之陆棚海条件下火山碎屑岩、粉砂岩和铁硅质沉积物。高级区麻粒岩相变质过程为：变质早期地壳具有很高的地热增温率远大于峰期时的地热梯度。层状岩石在升温升压环境中变质，这可能是由于地幔或下部地热流异常变化引起的。变质峰期是由于强烈的构造变动和岩浆作用的根本原因。构造和岩浆活动时期变质的结果。不同的构造样式分属于不同的地块(图1)。其变形———变质作用演化完全不同，反映彼此不同的构造环境和地质演化历史。穹状构造是由于岩浆底辟形式上侵，可能主要源于地壳深部的岩浆板底的垫托作用形成的。

(2)大约在2800-2500Ma之间，古陆核的形成后，地壳已经具有一定的刚性，发生破裂，中太古代闪长岩——斜长花岗岩侵入提供了场所。表明太古宙穹状构造发生了裂解，形成裂谷系。

(3)上述不同的构造时空展布规律均显示了在25亿年时，存在一个古陆块的焊接阶段。原始大陆侧向增生导至弧立地块聚集，出现北东向线形活动带同刚性地块并存的构造格局。

参考文献：

[1]陶继雄，许立权．内蒙古中部中后河庙北侧片麻岩的锆石U-Pb年龄[J]．内蒙古地质．2002,3：5-9

[2]刘先文．冀东太古宙变级变质岩区构造样式及其演化[J]长春地院学报,1992,5：51-57

[3]刘永仁．冀东三屯营地区太古宙片麻岩韧性变形过程中的岩石转变[J]长春地质学院学报，1992,5：160－170

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