麻栗坡老君山变质核杂岩特征及形成过程

麻栗坡老君山变质核杂岩特征及形成过程

王彦新 吕龙祥 王强

内蒙古有色地质矿业（集团）地博矿业有限责任公司，内蒙古呼和浩特市 010010

摘要：麻栗坡老君山变质核杂岩具有G.A.Davis 郑亚东定义的变质核杂岩特征，具有双层断层，核部由下元古界猛洞岩群、南捞片麻岩、上元古界新寨岩组和加里东期片麻花岗岩、燕山期的花岗岩体组成，盖层为寒武系、泥盆系和石炭系。老君山变质核杂岩是越北古陆北部的一部分，它的形成与越北古陆、特提斯及华南加里东运动密切相关，其伸展运动和岩浆岩的形成是古特提斯洋打开及古特提斯俯冲越北古陆的结果，其核部变质是特提斯运动及加里东运动的结果。越北古陆在区域地质研究中一直是个难解的课题，通过对老君山变质核杂岩形成过程的阐述也较系统地说明了越北古陆的发展历程。

关键词：形成过程，特征，变质核杂岩

1老君山变质核杂岩构造特征

1.1上拆离滑脱带

上拆离滑脱带由烟山－坡角－跌大坡脆韧性剥离断层（F₉）组成。该剥离断层西起西南部的烟山，向北至花石头后被晚期断层错断，经塘房后核杂岩西北部，向东经坡角、天生桥、三保、跌大破、白岩脚后交汇于北西向的文山－麻栗坡断裂带上，总体上呈不规则圆弧状产出。上拆离滑脱带宽为900－1600km，其倾向背向核部，西段产状向西倾，倾角25-30º，其特征如下：从上拆离滑脱带的结构看，以大理岩和片岩的接触带作为主断面，可将烟山-坡角-跌大坡脆韧性剥离断层分为上盘和下盘。

主断面上盘出露寒武系田蓬组，以千枚岩为主体，脆韧性剪切带宽400-800m。靠近主断面千枚岩中褶劈理密集，以后劈理密集现象逐渐减弱直至消失。除千枚岩中发育褶劈理密集带外，在大理岩中，还可见强劈理化现象。主断面下盘出露上元古界新寨岩组，由各类片岩夹少量碳酸盐岩透镜体组成，其脆韧性剪切带宽500-1000m。可见片岩中微劈石中先存的面理形成揉皱，早期面理被拖曳与劈理域平行或斜截。在漫家寨、南当厂-带片岩中发育皱纹线理，其倾伏向为向南或向北，倾伏角10-15º。

主断面由一组剪切滑动面组成，其产状与上下盘岩石中的面理产状基本一致。该剥离断层从上至下，总体上变形程度逐渐增强，小型褶皱从等厚褶皱向相似褶皱过渡，构造岩从千枚岩变为构造片岩，小型韧性剪切带中的变形分解现象逐渐增强，至主断面附近出现最大的剪切位移带。从上述特征反映出，该剥离断层属脆韧性剪切性质。

1.2下拆离滑脱带

下拆离滑脱带由漫家寨-南捞-瓦厂韧性剥离断层（F₁₀）组成，总体上呈圆弧状展布。由于现代侵蚀作用，该剥离断层在核杂岩西部的南捞、老寨一带形成四个半椭圆形的构造窗，使其下盘的南捞片麻岩出露地表。

该剥离断层是老君山变质变质核杂岩构造上部的韧性剥离断层，其主断面背向内核倾斜。该剥离断层西南部总体呈向南西西凸出的弧状，由主断面之上的构造片岩带和之下的糜棱岩化带组成，产状总体倾向南西西，倾角25-40º。主断面之上即F₉剥离断层之下盘，其构造变形特征在“上拆离滑脱带”中已说明。

主断面之下为花岗质糜棱岩或L构造岩，呈席状产出，厚度一般100-300m。糜棱岩中流动构造明显，具塑性变形特征。变质核杂岩的中地壳岩石的构造剥露，即在韧脆性转化带内或之下的塑性变形岩石位移至地表或近地表。L构造岩中以发育矿物拉伸线理为特征，拉伸线理产状总体倾向背向核部，倾角30-40º。变质核杂岩中的拉伸线理具有区域性一致的趋向，但由于变质核杂岩的褶皱，线理的倾伏方向可以相反。糜棱岩或L构造岩之下则逐渐过渡为变形较弱的片麻状花岗岩。主断面由一组剪切滑动面组成，变形分解作用较强，其中可见分解出的石英脉或糜棱岩化花岗岩透镜体，拖尾指示下滑剪切运动。

F₁₀剥离断层以出现塑性变形的糜棱岩为特征，反映出变形环境相当于中下部构造层次，属韧性变形。该剥离断层西段漫家寨一带还叠加脆性角砾岩。反映构造变形环境由中下层次向浅表层次转化，并发生退变质的绿泥石化。

1.3盖层中的构造特征

盖层中构造主要发育脆性正断层，总体上继续环绕变质核分布，多顺岩层走向沿碳酸盐岩的层间界面发育，破碎带长数十米，宽一般0.5-1m，背向变质核倾斜，倾角较陡，形成层间碎裂岩，其西缘仅在能干性较强岩层中见一些层间破碎带，角砾多呈棱角状。在核杂岩西南部盖层田蓬组千枚岩中，普遍发育一组皱纹线理，倾伏向为向北或向南，倾伏角10-25º，其走向基本与剥离断层平行。有的皱纹线理由其中不对称微褶皱可判断上层面为由东向西的下滑剪切运动方向。

2老君山变质核杂岩形成过程

老君山变质核杂岩经历了一个比较复杂的演化过程，整个演化过程与华南地块、华南加里东褶皱运动、印支板块及原古特提斯洋、特提斯运动密切相关。

（1）前加里东期老君山核杂岩结晶基底的形成。据《云南区域地质调查》资料及卫星图片显示，老君山变质核杂岩是越北古陆大型穹隆的北部一部分，北纬24°保存一条东西向断裂开远-丘北-广南古老构造形迹是越北古陆北界的控制带。在前加里东期元古代或更早时期，越北古陆与华南地块可能是一并接受沉积形成元古代地层，越北古陆此时可能也是原特提斯洋的一部分，老君山一带也只是越北古陆的一部分，早元古代重熔形成的“S”型黑云二长花岗岩在老君山核杂岩侵入，前加里东后期，越北古陆渐渐隆起形成越北古陆稚形并向华南地块挤压。前加里东期，老君山变质岩基底地层及二长花岗岩遭受区域动力热流变质作用，核杂岩基底形成。

（2）早古生代-早石炭阶段，越北古陆区域变质作用及志留纪南温河序列片麻花岗岩的侵入。加里东期，越北古陆以老君山核杂岩为旗舰继续往北向华南地块、康滇古陆移动，形成北西向文-麻右行压扭走滑断裂带和北北东向马关左行走滑断裂；早奥陶世后-志留纪时滇东南陆间海槽上升缺失早奥陶世后-志留纪地层，泥盆纪时此区地壳又复下降再次接受沉积，形成泥盆系与下伏地层不整合,这一地壳运动即本区的加里东运动。此时，在越北古陆西侧，早古生代延续发展到泥盆纪的原特提斯洋有过碰撞闭合，哀牢山西侧也有类似的发展史，志留纪时继续发展，沿哀牢山带和马江带俯冲消减作用开始，也就是说原特提斯洋沿哀牢山带向越北古陆俯冲。我们用现代环太平洋向西俯冲、台湾岛及菲律宾岛来解释这时构造运动更为形象，台湾岛相当于越北古陆，老君山核杂岩在台南更南靠海的位置，菲律宾岛相当于康滇古陆，台湾岛与菲律宾岛海域相当于华南加里东褶皱带一部分，太平洋向台湾岛俯冲就相当于原特提斯洋沿哀牢山带、越南马江带向越北古陆俯冲，只是要假设台湾岛向菲律宾岛运动，这个格局相当于当时的构造运动格局（图一）。

图1 老君山变质核杂岩与各地质体空间关系示意图

（3）中石炭纪-三叠纪，越北古陆大范围伸缩运动。中石炭世-早二叠世，越北古陆显得相对平静，哀牢山带可能正在孕育着一次新的裂开。晚二叠世，古特提斯洋复活，哀牢山带、越南马江带再度打开发展成为一种裂陷深水盆地环境，古特提斯洋在这里一度扩展数千公里，越北古陆受古特提斯洋拖拽地壳减薄发生大范围伸展运动，于是志留纪侵入的片麻花岗岩等变质核部抵近近地表渐渐出露地表。

二叠纪未，哀牢山先前形成的盆地收缩闭合；晚三叠世中期沿哀牢山带发生强烈的碰撞造山作用；晚三叠世晚期强烈的构造运动使古持提斯在三江南段及毗邻的东南亚地区的演化完全结束，全区受到一次广泛的碰撞造山作用。这次造山碰撞作用在老君山变质核杂岩产生区域低温动力变质作用，据西南有色地勘局资料，老君山变质核杂岩寒武系大理岩、南捞片麻岩的同位素推测该期变质作用可能发生于晚三叠世－早侏罗世，正好与造山活动同期，变质强度达低绿片岩相，不能进行变质强度带的划分，属单相变质地区。在越南河江省泥盆系地层中也有千枚岩，可能也是这次构造造山碰撞的结果，其部分铅锌、锑金矿、铁矿等矿床的形成可能与这次伸缩运动相关。

中石炭纪-三叠纪，古特提斯洋的伸缩运动带动了越北古陆伸缩运动，这种过程使越北古陆沿着志留纪片麻花岗岩形成剥离断层，老君山变质核杂岩再次叠加与古特提斯造山运动同期的区域低温动力变质作用。这样伸展构造促进老君山变质核杂岩构造的渐渐形成并具有一定规模（图2）。

图2 中石炭世-三叠纪老君山变质核杂岩的伸展运动

（4）侏罗纪-白垩纪，燕山期花岗岩侵入，老君山变质核杂岩形成。侏罗纪，原来在古特提期的中间地块及印支板块已完全拼贴到欧亚大陆的边缘地带；中生代中-晚期，三江地区多岛海格局已经结束，随之进入燕山期陆内变形阶段，由陆内俯冲机制引起，主要特征是一系列燕山期陆壳重熔花岗岩的形成。侏罗纪-白垩纪，在古特提斯中间板块及其造山运动形成的区域发生三次大规模的伸展作用。这些运动称新特提期运动，在哀牢山带上表现为沿红河断裂继续向越北古陆挤压并产生走滑剪切，同时，越北古陆北部及南部的构造显示，越北古陆向康滇古陆进发的脚步并没有停止。

早白垩世晚期至晚白垩世晚期，以二云二长花岗岩为主的都龙超单元重熔形成的“S”型花岗岩侵入老君山变质核杂岩，侵入的最新地层为寒武系田蓬组，老君山变质核杂岩最终形成。花岗岩的侵入时期刚好和越北古陆西缘的新特提期运动的后两期大规模的伸展运动同期，同一时期在老君山周围形成的同类型花岗岩还有个旧花岗岩和薄竹山花岗岩，说明华南地块西南缘的这一时期的陆壳重熔花岗岩与特提斯运动密切相关，这和中国东部燕山期以来的区域构造演化主要受控于东部的太平洋区板块运动相似。

3结论和讨论

（1）本文较清楚地演绎了老君山变质核杂岩的发展过程。老君山变质核杂岩的发展过程伴随着特提斯、越北古陆、华南加里东运动的发展，这些运动促进了老君山变质核杂岩的形成。老君山变质核杂岩构造又有独自的特点，它处于越北古陆运动的前锋，有多期次花岗岩的侵入，其构造活动、变质活动、岩浆活动、成矿活动更加突出。

（2）老君山变质核杂岩经历了三次岩浆岩活动，其核部经历了三次大规模的变质作用，盖层经历了一次大规模变质作用，这些作用使老君山变质核杂岩成为成矿特别有利区域，也使成矿作用多期次。

（3）从麻栗坡延伸至越南河江省、老街省东部的志留纪片麻花岗岩可能是构造活动产生的岩浆沿断裂带侵入，其侵入时间、岩浆序列分带、产状形态、变质程度、变质范围大小、变质时期等问题有待进一步调查分析。

（4）老君山变质核杂岩两侧的北西向文-麻右行压扭走滑断裂带和北北东向马关左行走滑断裂应是越北古陆向康滇古陆运动时两侧发生拖拽形成走滑断裂带的结果，越北古陆前部及尾部构造也显示出越北古陆向康滇古陆运动。文麻断裂带在一些资料上是左行走滑断裂带，一些资料是右行走滑断裂带，还有认为是斜冲逆断层，都有证据说明，这反应了文麻断裂带不同时期受力情况不同，当越北古陆向康滇古陆前进占主动地位时表现为右行，当越北古陆受哀牢山带挤压时表现出斜冲逆断层，当越北古陆暂时休息华南地块运动时表现出左行断裂带。

（5）越北古陆可能是更大规模的变质核杂岩，只是核部可能没有象老君山变质核杂岩有的燕山期的未变质的花岗岩岩体，对它的调查研究将可能对找矿产生非常大的作用。

（6）有一些需进一步调查研究。越北古陆与周围地质体的关系，越北古陆及周围的矿产与各个时期构造的关系，老君山变质核杂岩的矿产与核杂岩拆离带控矿的关系、与岩浆岩的关系、与变质作用的关系等。

参考文献

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作者简介：王彦新，男（1987.1-）汉族，内蒙古呼和浩特市人，硕士研究生，工程师，主要从事资源勘查及地质工程研究工作。