陜西臨夏放牛山石英巖系巖石學(xué)特征及成因探討

陜西臨夏放牛山石英巖系巖石學(xué)特征及成因探討

暴露于陜西省放牛山地區(qū)的淺變質(zhì)石英巖系（圖1），由于分布有限、構(gòu)造破壞嚴(yán)重，層序和時(shí)代形態(tài)存在較大差異。河南省測(cè)量局（1989）將其歸為中國(guó)古代熊耳群的大古石群。地調(diào)1號(hào)（1985）將其與陜西省鐵銅溝組進(jìn)行比較，稱為下元古代鐵銅溝組。秦國(guó)群等（1989）曾建立山、山、河山、河山、老路等群落。筆者通過詳細(xì)填圖及實(shí)測(cè)剖面,查明了該巖系的分布、層序及上、下接觸關(guān)系。據(jù)此將放牛山石英巖系歸屬下元古界嵩山群羅漢洞組,代表崤山地區(qū)早元古代冒地槽沉積,可與嵩箕地區(qū)羅漢洞組、陜西藍(lán)田鐵銅溝組相對(duì)比。1晚太古代變質(zhì)質(zhì)巖放牛山石英巖系呈單斜層狀展布于陜縣張村鄉(xiāng)放牛山—塔山間,東西長(zhǎng)約3km,南北寬0.5～1km,面積約3km2。地貌呈高數(shù)十米的高崖。該巖系頂、底界線清晰。在放牛山東側(cè),發(fā)育厚約20m的底礫巖,以明顯角度不整合覆于晚太古代變質(zhì)花崗巖系之上,其上被熊耳群大古石組砂礫巖或許山組安山巖角度不整合覆蓋。由放牛山往東,該組與下伏晚太古代變質(zhì)花崗巖系呈斷層接觸,但底礫巖沿?cái)鄬由媳P仍斷續(xù)發(fā)育,表明斷層具滑移性質(zhì),斷距不大,基本未造成地層缺失。受近東西向逆斷層影響,石英巖系局部重復(fù)出露(圖1)。2該層的剖面和巖石特征2.1描述剖面陜縣張村鄉(xiāng)馬家河南下元古界羅漢洞組實(shí)測(cè)剖面(圖2)剖面起點(diǎn)坐標(biāo):X=3830475Y=195246002.2巖石學(xué)及剖面位置綜上所述,本剖面下部為厚層石英質(zhì)礫巖、含礫石英巖等粗碎屑巖,厚26.4m。底部礫巖礫石含量30%～40%,成分以脈石英為主,有少量下伏奧長(zhǎng)花崗巖的礫石,礫徑2～20mm,呈次圓狀、球度中等。向上礫石礫徑減小,成分以脈石英為主,次為灰白色石英巖。局部礫石為扁平狀、呈疊瓦狀排列。剖面上部為厚層石英巖夾薄層粉砂質(zhì)絹云片巖,厚323.2m。發(fā)育交錯(cuò)層理、斜層理及粒序?qū)永?。本區(qū)羅漢洞組由底至頂,顯示由粗漸細(xì)的變化特征。石英巖成熟度較高,穩(wěn)定組分(石英)含量大于98%,碎屑分選性及磨圓度均好。巖石經(jīng)低綠片巖相變質(zhì)。石英巖保留有明顯的砂狀結(jié)構(gòu),變余層狀結(jié)構(gòu)顯著。絹云片巖面理明顯,變成礦物為絹云母及雛晶黑云母。2.3上部和下部界面的特性2.3.1山地區(qū)太華群區(qū)內(nèi)羅漢洞組石英巖與下伏晚太古代基底變質(zhì)巖系(太華群)以明顯角度不整合接觸。經(jīng)1∶5萬區(qū)調(diào)工作查明:崤山地區(qū)太華群實(shí)為花崗—綠巖地體3,經(jīng)歷了多期次強(qiáng)烈變形及主期達(dá)低角閃巖相的區(qū)域變質(zhì)作用。其中奧長(zhǎng)花崗巖鋯石Pb-Pb年齡為2451±5Ma,表明成巖時(shí)代為晚太古代。界面上、下在巖石組合、變質(zhì)及變形特征等諸多方面存在著顯著差異,是太古代和元古代的分劃性界面,是嵩陽(yáng)運(yùn)動(dòng)在崤山地區(qū)存在的標(biāo)志。2.3.2石英巖系的發(fā)育階段區(qū)內(nèi)熊耳群以角度不整合覆于石英巖之上。底部大古石組含礫砂巖厚數(shù)米至十余米不等,礫石磨圓度中等,部分礫石成分與下伏石英巖相似,從巖石性質(zhì)看,具底礫巖特征。由于大古石組分布的局限性,許山組(玄武)安山巖常直接超覆于石英巖系之上。頂界面是區(qū)內(nèi)中條運(yùn)動(dòng)存在的標(biāo)志。3比較區(qū)域在華北地臺(tái)南緣,放牛山石英巖系可與嵩箕地區(qū)的嵩山群羅漢洞組、陜西藍(lán)田的鐵銅溝組相對(duì)比,主要依據(jù)有:3.1石英巖系、礦巖群、熊耳群不整合覆蓋區(qū)域嵩山群與下伏登封群、鐵銅溝組與下伏太華群及本區(qū)羅漢洞組與下伏太華群均呈角度不整合接觸。登封群與太華群同屬太古宙花崗—綠巖地體,兩者大致可以對(duì)比(郭安林等,1994)。這一區(qū)域性不整合應(yīng)同屬嵩陽(yáng)運(yùn)動(dòng)的產(chǎn)物,因此三者底界基本一致。本區(qū)石英巖系與陜西鐵銅溝組均被中元古界熊耳群不整合覆蓋。嵩箕地區(qū)雖未見到熊耳群與嵩山群直接接觸,但卻被中元古代早期花崗巖體侵入,并經(jīng)中條運(yùn)動(dòng)褶皺和變質(zhì)。因此,其頂界面也基本一致,但與嵩箕地區(qū)嵩山群相比,本區(qū)及陜西鐵銅溝組僅相當(dāng)于嵩山群羅漢洞組,而缺失五指嶺組、廟坡山組、花峪組等上部層位(圖3)。3.2巖石巖性分布陜西鐵銅溝組、嵩山群羅漢洞組與本區(qū)石英巖系均以厚層中粗粒石英巖為主,底部為礫巖、含礫石英巖,屬粗陸屑建造。石英巖成熟度高,巖石中普遍發(fā)育波痕、交錯(cuò)層理等,以及由粗到細(xì)的韻律性沉積特征。因此,三者的沉積環(huán)境相同、巖性組合一致。3.3變質(zhì)屬性相同三地區(qū)均為淺變質(zhì)巖相,變質(zhì)級(jí)為低綠片巖相。4變質(zhì)礫巖的年齡(1)目前區(qū)內(nèi)尚未獲得石英巖系的同位素年齡數(shù)據(jù),但從接觸關(guān)系可知其沉積作用發(fā)生于