岩浆热交代作用过程及空间分布

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通过贵东岩体各种岩浆岩的交代作用讨论之后,可以得出一个结论:岩浆岩由于岩石性 质和形成时间上的不同,虽然它们的交代作用强度、方式、类型上有差别,但它们交代发育的 过程都十分相似,并不存在有截然的差距。例如:辉绿岩和花岗岩的暗色矿物的变化,辉绿 岩中拉长石和花岗岩中的中长石或更长石也同样可以出帘石和钠长石化。这说明岩浆岩中 的交代作用虽然在发育过程上存在着长短的差异,但它的最终生成物都存在相同性。有的 交代作用在过程上差别不大,但新生的矿物在量上有很大差别。如:拉长石生成的交代新生 帘石要比更长石生成的新生帘石要多得多。当然,不同岩浆岩发育的交代作用有时也会出 现特征的局部发育的交代蚀变现象或者是特征的矿物群体。造成这种特殊现象的原因,应 该是局部环境变化所引起。

如果不考虑岩石性质变化,综合上面各种岩石的交代作用发育过程,可以认为贵东岩体 岩浆岩的交代作用演化的顺序是:微斜长石交代-鳞片状黑云母交代-绿泥石、帘石、方解石 交代-蠕英石钠长石交代、白云母和伊利石交代。岩浆岩中的这些交代特点是:

(1)微斜长石交代表现有两种生成原因:第一是应力热作用下形成的微斜长石,从20 世纪60年代初描述的粗粒巨斑状黑云母花岗岩和粗粒斑状黑云母花岗岩中的碱性长石是 有不均匀的格子状双晶。实际上从应力矿物角度来研究,可以发现这些不均匀的格子状双 晶出现是受控于应力作用产生的压裂隙和晶体位错部位。这时碱性长石的原始外形尚保 留,但呈明显的愈合晶。另外应力重结晶微斜长石,呈粒状集合体,产生在碱性长石破碎,或 沿裂隙部位,这时微斜长石可以生成完好的格子状双晶。第二是富钾质的碱性流体与岩石 作用生成的新生微斜长石,这些微斜长石多呈他形,它可以以各种交代方式交代岩浆岩中主 要造岩矿物,但未见交代绿泥石、片状伊利石和钠长石,相反这种微斜长石往往被片状伊利 石、钠长石交代。

(2)绿泥石交代是发育在岩浆岩中的一种常见的交代现象。绿泥石又是一种复杂的交 代反应过程,它不仅有绿泥石种属不同,又有矿物群的组成上差别。大多数岩浆岩早期交代 生成的绿泥石从上面岩浆岩的矿物组成分析资料和计算的化学式看,这些绿泥石都应该属 于镁铁绿泥石。这些绿泥石多是交代暗色矿物组分,只有在内石山采集的粗斑状黑云母花 岗岩中见到蠕绿泥石代替了黑云母,且又强烈交代了石英,这种绿泥石是碱质热流体作用生 成的。绿泥石交代常见矿物群有:绿泥石-方解石、绿泥石-绿帘石、绿泥石-绿帘石-方解石 和单一的绿泥石等。绿泥石交代的矿物群的组成通常在辉绿岩中较复杂,常常是绿泥石-绿 帘石-方解石、锐钛矿和针铁矿,而在花岗岩中则多见单一的绿泥石,或少见帘石。

(3)钠长石交代在岩浆岩中有强弱之差,它的表现形式有两种:第一形成粒状钠长石,可以是它形、半自形或自形的;可以是粒状分散、粒状集合体或集合脉状出现;可以多种多样 的交代方式出现。第二,有蠕状石英插生钠长石的蠕状石化和钠长石自形晶的交代。至于 蠕英石的生长和交代现象在角闪黑云母二长花岗岩的交代作用中已全面介绍过,故不在此 重复。但要说明的是,为何将蠕状石英交代与钠长石交代列为一种交代。其依据有:

1)岩石性质的选择性:蠕英石发育与粒状钠长石交代,往往表现出相互制约的关系。如粗粒角闪黑云母二长花岗岩中蠕状石交代强,钠长石交代弱;相反,在细粒白云母花岗岩 中则粒状钠长石交代强,而少见蠕英石化;

2)空间上的统一性:可见斜长石,由半自形聚片双晶钠长石、蠕英石组成净边;

3)时间上相应性:蠕英石和钠长石都可以同时交代微斜长石,又可以同时被片状伊利 石交代;

4)形成条件的改变:在以粒状钠长石交代碱性长石时,粒状钠长石中也可以见到蠕虫 状石英。

(4)白云母交代是一定的K和 的流体作用下的产物,且钾离子和水合氢离子较 小的情况下产出。这种交代作用从交代强度上讲,在中粒和细粒花岗岩中发育十分强,而在 粗粒角闪黑云母二长花岗岩、粗粒巨斑状黑云母花岗岩和粗粒斑状黑云母花岗岩中很弱。从交代能力上,在细粒花岗岩中,白云母可以交代黑云母、碱性长石、斜长石和石英。

在总结完各种交代作用的特点之后,下面将对交代作用在空间上的变化作一概要综合。

1)微斜长石交代在空间上的变化,在不同岩石中微斜长石的类型、交代强度和能力是 不同的。粗粒角闪黑云母二长花岗岩很少见到应力形变产生的不均匀的格子状双晶微斜长 石。粗粒巨斑状黑云母花岗岩应力形变产生的微斜长石也不多见。粗粒斑状黑云母花岗岩 能较少见到应力形变的微斜长石外,在三房和岩庄一带的岩石中可以见到少量的新生微斜 长石。中粒斑状黑云母花岗岩中的新生微斜长石交代,在空间分布上也是很不稳定的。但 从总体趋势上看,竹筒尖、小石示、石示下及羊芨一带发育较强,石角围、仙人嶂一带的中粒斑状 黑云母花岗岩中,微斜长石化较弱。岩体西段司前、隘子至沙溪一带的粗粒角闪黑云母二长 花岗岩中微斜长石化更弱。在茅山垦殖场-小石示一带的中粒斑状黑云母花岗岩同样发育有 强烈的微斜长石化。细粒白云母花岗岩的岩石中虽然能见到一些微斜长石化,但总体上都 不十分强,原因可能是强烈的白云母化、钠长石化掩盖了微斜长石化,只有竹山下一带的细 粒花岗岩和岩庄细粒花岗岩有较强的微斜长石化。微斜长石化在空间上从岩体东段花岗岩 中发育较强,而且岩体东段花岗岩中微斜长石化北部强于南部;

2)鳞片状黑云母交代,多集中在贵东岩体东段南缘。它可以出现在粗粒斑状黑云母花 岗岩、中粒斑状黑云母花岗岩中,在辉绿岩中也有发现。在竹山下一带的中粒斑状黑云母花 岗岩中也能见到,但交代强度不强。鳞片状黑云母可以代换黑云母呈假象存在,也可以分散 浸染状交代长石、石英。从鳞片状黑云母与黑云母形变关系看,它可以出现在平移滑动变形 黑云母边缘,也可以垂直黑云母(010)解理呈鳞片状重结晶。因此,鳞片状黑云母在花岗岩 中出现不仅仅是动力重结晶产物也有阳离子的变化;

3)绿泥石-绿帘石交代,在实际观察中可以发现,它并不是一种稳定的新生矿物群体,即新生矿物绿泥石和帘石的含量比时常发生变化。这种交代在有的岩石中新生矿物以帘石 为主,绿泥石很少;有时则以绿泥石为主时,帘石不多,甚至在有的岩石中,则以方解石、绿泥 石代替帘石、绿泥石矿物群。显然,这些新生矿物组成的变化与交代的流体性质和岩石组成 有着密切的关系。绿泥石、帘石交代的选择性明显,它多半是交代岩石中的暗色矿物,在粗 粒角闪黑云母二长花岗岩和粗粒斑状黑云母花岗岩中也见交代斜长石的现象。绿泥石、帘 石交代在空间上,以角闪黑云母二长花岗岩、粗粒巨斑状花岗岩和粗粒斑状黑云母花岗岩中 最为突出。在石示头一带的中-细粒黑云母花岗岩中则以绿泥石为主,而帘石较少的交代特点 出现,但仅局限于中心塘一带。在石角围、仙人嶂一带的中粒斑状黑云母花岗岩中可以见到 绿泥石化,但强度较弱。大宝山一带的粗粒黑云母花岗岩中未见到绿泥石、帘石交代。

4)蠕状石英、钠长石交代,蠕状石交代在角闪黑云母二长花岗岩中有较强的交代能力。在粗粒斑状黑云母花岗岩和粗粒巨斑状黑云母花岗岩中也是常见的一种交代作用。蠕状石 英在岩体西段的粗粒斑状角闪黑云母花岗岩中,无论从交代规模和强度上都非常弱。钠长 石交代是一种交代能力极强的交代作用,又是贵东岩体岩浆岩中发育最普遍的交代现象。它不仅能交代岩浆岩中的所有矿物,又能以各种交代方式进行代换。在空间上钠长石交代 以北东部的龟尾山、白水寨、分水凹、小石示和石土岭地区的钠长石交代最强。若从岩性比较 看,钠长石交代在细粒白云母花岗岩、中粒斑状黑云母花岗岩中最发育。细粒黑云母花岗 岩、中-细粒黑云母花岗岩都较发育。粗粒角闪黑云母二长花岗岩、粗粒巨斑状黑云母花岗 岩发育最差。因此,在空间上表现出北强、南弱和东强西弱的变化趋势。

5)白云母化除了角闪黑云母二长花岗岩外,其余的各种花岗岩都在不同程度上有白云 母化。若从岩性看,白云母在细粒花岗岩中最发育;中粒斑状黑云母花岗岩次之;粗粒斑状 黑云母花岗岩仅有很弱的白云母;粗粒角闪黑云母二长花岗岩中一般很难见到白云母。所 以白云母在空间上也有南弱北强,西弱东强的交代发育趋势。

综合岩浆岩热改造及其交代作用特点得出:

1)贵东岩体不同期次的岩浆岩在交代作用和演化过程上十分相似。也就是说,虽然岩 浆岩在形成时间和岩性上存在有不同,但它们的交代演化过程大体相近。即经历过从微斜 长石交代、绿泥石帘石交代、钠长石交代到白云母交代;

2)交代作用发生与岩浆岩形成,在时间上有明显的滞后性,即许多交代现象往往是伴 随动力形变的情况下产生,且交代新生矿物(白云母)形成时间与岩浆岩形成年代(锆石)时 差甚大(50 Ma);

3)不同交代现象在空间上的叠置是与岩浆构造和热流体活动是相吻合的;

4)交代作用发育的强度,在空间上有南弱北强,西弱东强的空间分区特点;

5)交代作用是多种热作用叠加的结果,即岩浆热活动、构造热活动和流体热活动的交 代产物;

6)任何一种岩浆岩中的交代作用都始于选择性、继承*代,而结束于非选择、非继承 *代。如:钠长石交代首先选择交代碱性长石,然后是斜长石、黑云母,只有最强烈时交代 石英;伊利石开始首先交代黑云母、斜长石,然后才发展到碱性长石和石英。

贵东地区酸性和基性岩浆岩的交代作用特点表明在岩石形成之后又经历了热流体活 动,这是贵东中生代热点活动的又一特征。

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