點染山變質雜巖體高溫糜棱巖的顯微構造與變形機制

點染山變質雜巖體高溫糜棱巖的顯微構造與變形機制

哀牢山-紅河斷裂帶作為印支地塊的東邊界，在印度-歐亞大陸的沖突和進化過程中發(fā)揮了重要的調節(jié)作用，因此它是世界上最受關注的構造帶之一（guietal.，1986；zhangyeetal.，1989；tapponieral.，1990；harrisonal.，1992，1996；leloup等al.，1995，2007；wang等al.，1998；孫鎮(zhèn)等，2003；saile，2006）。沿著哀牢山-紅河剪切帶(長約1000km,寬約20km)發(fā)育了數(shù)個孤立出現(xiàn)的狹長線狀深變質巖塊體,由北向南依次出露雪龍山、點蒼山、哀牢山和瑤山-大象山(DayNoiConVoi)等變質塊體(Leloupetal.,1993a,1995;Nametal.,1998;段建中,1999;沙紹禮等,2001;劉俊來等,2007)。對其中的深變質巖的組成與變形、變質及熱年代學分析揭示出在印度板塊向歐亞板塊的碰撞及后碰撞運動調整過程中,沿著哀牢山-紅河剪切帶發(fā)育的大規(guī)模左行走滑剪切作用使得斷裂帶西側的印支地塊相對于剪切帶東側的揚子與華南地塊向南逃逸500km以上,并且伴隨著中國南海海盆的打開(Tapponnieretal.,1986,1990;Peltzeretal.,1988;Briaisetal.,1993;Leloupetal.,1995,2001;Chungetal.,1998)。初步構造與顯微構造分析并結合同位素熱年代學分析表明,哀牢山-紅河剪切帶大規(guī)模左行走滑剪切作用發(fā)生于35～17Ma之間(Tapponnieretal.,1990;Sch?reretal.,1994;Leloupetal.,1995,2001;Harrisonetal.,1996;張連生等,1996;Gilleyetal.,2003)。Sch?rer等(1990)報道了取自哀牢山且認為是剪切期間發(fā)育的花崗質脈體內部的結晶鋯石、獨居石和磷釔礦的U-Pb測年結果分別為漸新世和中新世年齡,鋯石年齡為33.9～30.5Ma,而獨居石和磷釔礦給出的年齡介于23.9～22.1Ma。后來,Sch?rer等(1994)又報道了哀牢山中段二長巖內結晶鋯石和榍石的U-Pb年齡(分別為26.3±0.3Ma和26.1±0.2Ma,以及侵入二長巖內的偉晶巖鋯石和榍石U-Pb年齡(分別為24.1±0.2Ma和22.4±0.2Ma)。對于點蒼山片麻巖內的淺色脈體內(認為是同剪切就位的脈體)的結晶獨居石、磷釔礦和鋯石分別獲得了24.2±0.2Ma、22.4±0.2Ma和24～23Ma的U-Pb年齡(Sch?reretal.,1994)。Gilley等(2003)對于變質巖內石榴子石包體獨居石與基質獨居石開展的Th-Pb離子探針測年獲得了雪龍山、點蒼山和哀牢山獨居石結晶年齡介于34～17Ma間,并解釋為哀牢山-紅河剪切帶遞進變質作用和左行剪切作用的年齡。Searle(2006)提出另一種解釋,就是石榴子石的生長與變質作用早于左行剪切變形(Tranetal.,1998的工作證實了這一點),那么這一組變形花崗巖在走滑期前侵入,所以它們的結晶年齡數(shù)據可能說明左行走滑剪切作用并非始于35Ma。Leloup等(1995,2001)和Sch?rer等(1990,1994)在分析中強調變質作用與巖漿作用的等時性,尤其是剪切加熱在花崗巖脈形成中的意義。但Tran等(1998)對于大象山變質雜巖開展的變質作用PTt分析揭示出高溫變質礦物組合的存在及其后的低溫剪切變形作用的發(fā)生,并提出大象山雜巖在峰期變質作用后的剝露主要發(fā)生于31～24Ma(斜長角閃巖、片麻巖和糜棱巖內的角閃石和黑云母的K-Ar年齡)之間,主期剝露作用(從大約31Ma到28Ma約16km的剝露)是由于哀牢山-紅河剪切帶伴隨著低溫糜棱巖化作用發(fā)生的左行走滑剪切誘發(fā)。他們提出自31Ma以來發(fā)生的剝露過程中,早期是一個快速剝露過程,而晚期剝露速率相對較低(在31～28Ma期間剝露的23km中,前16km剝露平均速率為5mm/a,其中31～30Ma大約為10mm/a,而后30～28Ma平均3mm/a;在28～24Ma僅有7km剝露,速率為1mm/a;而24Ma后的剝露速率僅為0.15mm/a)。與此同時,由大象山變形偉晶巖脈、斜長角閃巖、糜棱片麻巖和混合巖中的角閃石、白云母、黑云母和鉀長石的40Ar/39Ar測年獲得的熱年齡總結得出的結論是,牢山-哀牢山構造帶南端變質巖石分別經歷了34～25Ma和25～21Ma的快速與緩慢冷卻,左行走滑剪切作用始于27Ma并持續(xù)到22Ma(Wangetal.,1998),而且具有穿時性剝露特點(王義昭等,2000)。從雪龍山經點蒼山、哀牢山到大象山由北向南采取的角閃石、黑云母、白云母和鉀長石進行的40Ar/39Ar熱年齡揭示出穿時冷卻可能貫穿于整個牢山-哀牢山構造帶(Harrisonetal.,1996)。近來的研究突出強調較早的左行走滑活動均發(fā)生在750℃的高溫環(huán)境(Leloupetal.,1993b,2001;Gilleyetal.,2003),因而推測走滑可能早于目前測定的年代,并基于此提出分別存在58～56Ma以前、27～22Ma和13～12Ma左右的三階段走滑變形事件,以解釋3種具有不同特點的構造巖的形成(Zhangetal.,2006)。盡管對雪龍山、點蒼山、哀牢山、大象山地區(qū)深變質巖的組成與變形、變質及熱年代學特點等方面開展了大量的研究工作,但仍然還存在眾多爭議。尤其一些基本事實或科學問題仍然尚未得以正確認識和理解,比如:片麻巖中花崗質巖石(包括巖脈)的形成時間與特點(新生代同剪切花崗巖脈?還是古老的混合巖脈?Sch?reretal.,1994;沙紹禮等,1999);左行走滑剪切作用的特點、時限與區(qū)域意義(Leloupetal.,1995,2007;Searle,2006);變質雜巖基本巖石組成單元的形成時代及其歸屬(如點蒼山,翟明國等,1993;沙紹禮等,1999);變質雜巖新生代的構造-熱演化、剝露過程及區(qū)域構造內涵(Tapponnieretal.,1990;Leloupetal.,1995,2001;張連生等,1996;季建清等,2000;Jolivetetal.,2001;劉俊來等,2006,2007)。本文結合對于點蒼山地區(qū)及區(qū)域地質演化的調查分析,著重初步對點蒼山地區(qū)高溫糜棱巖內主要巖石開展宏觀和微觀顯微構造與礦物變形、變形機制、組構分析和同構造花崗巖結晶鋯石的SHRIMPU-Pb定年分析等方面的研究工作。結果顯示出各種不同尺度高達角閃巖相條件下的走滑剪切變形活動證據,同時對采自點蒼山中部靠東側花崗巖質糜棱巖帶中的構造前期的似斑狀二長花崗巖巖漿結晶鋯石進行了SHRIMPU-Pb定年分析,獲得了30.88±0.32Ma的巖漿結晶年齡,為限定區(qū)域走滑時限提供了依據,結合區(qū)域熱年代學分析,將為漸新世—中新世時期的伸展剝露機制提供佐證,同時也將為重新厘定點蒼山基本地質區(qū)域構造演化提供重要的依據。1深變質巖帶點蒼山地處揚子陸塊西緣,位于西部的點蒼山斷裂(黑惠江)與東部的洱海斷裂之間,為一長80km,寬12～20km的橢圓形地塊。點蒼山變質雜巖體位于哀牢山變質雜巖體的NW延伸方向上,是哀牢山-紅河剪切帶的一個具有代表性的雜巖體(圖1a,b)。它與哀牢山雜巖帶隔彌渡—下關(80km長)的未變質—脆性變形地層南北相對(Midugap,Leloupetal.,1993a)。該地區(qū)地質構造復雜,各時代地層發(fā)育,是一個主體為元古宙變質巖巖石組合,且由不同時代、不同巖類組成的構造雜巖體。點蒼山雜巖主體的變質巖系分屬兩個構造單元,即中部深變質巖帶和東部疊加變質巖帶(圖1c)。深變質巖帶主要由達角閃巖相變質的巖石組成,包括一套高溫剪切變形的深變質巖巖石組合(斜長角閃巖、片巖、片麻巖、大理巖)及其高溫礦物組合(矽線石+石榴子石+十字石+藍晶石、角閃石+斜長石、透閃石+透輝石+橄欖石+方解石+白云石)(圖2)。巖石普遍遭受左行走滑剪切變形改造,發(fā)育一套典型的L,L?S、L-S型構造巖。東部由超過1500m厚的低溫糜棱巖序列構成的疊加變質巖帶,主要為一套遭受綠片巖相疊加改造的變質巖,變質巖帶被沿蒼山東緣(或洱海西岸)的正斷層所截切。疊加變質帶尤其以綠泥石化角閃質糜棱巖的廣泛發(fā)育為特色,是一條典型的低溫糜棱巖帶,其中發(fā)育了地殼中淺部層次的L-S型構造巖,包括了綠泥石化的片麻巖、糜棱片麻巖和糜棱巖,它們的共生出現(xiàn)將為闡明西部深變質雜巖剝露的時、空、熱演變過程與規(guī)律提供約束。宏觀與微觀剪切指向標志顯示具有上盤向東滑移(正向滑移)的特點。點蒼山雜巖西、南、北側分別直接與中生界(三疊系和侏羅系)呈斷層接觸關系、東側與二疊系之間也呈斷層接觸關系,西側與之相鄰的中生代巖系表現(xiàn)出由西向東依次出現(xiàn)三疊系、侏羅系和白堊系,而且其變質作用強度表現(xiàn)出逐漸降低,最終到達蘭坪盆地白堊系為未變質的沉積巖系。在深變質帶內有大面積的花崗質巖體出露,在平坡東北部、點蒼山西坡、點蒼山主峰都有廣泛出露,同時在點蒼山東部地區(qū)也有零星出現(xiàn)。點蒼山西坡和主峰區(qū)發(fā)育大規(guī)模的似斑狀二長花崗巖體,其中巨大的長石斑晶特征尤為顯著。由于在這些地區(qū)似斑狀二長花崗巖被高溫剪切變形改造,因而形成高溫糜棱巖。其中的長石斑晶常構成具有不同形態(tài)特點的變形殘斑,有時出現(xiàn)條帶狀、條痕狀和眼球狀特點,因此被前人稱為不同類型的混合巖。對于似斑狀二長花崗巖的形成時代,前人更多地將其歸于元古宙,但本文測年揭示出,點蒼山主峰花崗巖體是在新生代剪切變形前期過程中就位的變形侵入巖。2構造變形特征在露頭尺度上,可見遭受強烈左行走滑剪切變形的高溫糜棱巖廣泛出現(xiàn)在點蒼山深變質帶內,如在云母片巖與角閃質巖石層中常見有形態(tài)復雜的鞘褶皺、A型褶皺,其樞紐平行于NNW-SSE方向,A型褶皺可見到兩翼近水平的拉伸線理極其發(fā)育。與此同時遭受強烈同構造剪切變形改造的花崗質巖體和脈體中由礦物集合體(尤其是長石類變形集合體和石英類生長集合體)構成的極其發(fā)育的線理和相對較弱的面理。它們構成典型的L、L?S型的構造巖,是這個深變質剪切帶中高溫糜棱巖的一個顯著特征(圖2)。在高應變地區(qū),線理極其發(fā)育而葉理很不發(fā)育。葉理微弱發(fā)育時常直立或近直立,葉理面上線理近水平發(fā)育。糜棱葉理一般是由礦物或礦物集合體(角閃石的定向、扁豆狀的石英集合體、長石條帶、云母集合體等)的平行定向排列構成,與宏觀成分層或條帶平行分布,主體走向NW320°和SE140°。線理主要有定向拉長的長石,長石殘斑長長的拖尾,以及變質礦物黑云母、角閃石、矽線石等礦物集合體呈現(xiàn)出來。線理一般具有低傾伏角,不超過25°,傾伏向NW-SE。深變質帶內的花崗質巖石(圖3a)主要礦物組成為石英、鉀長石和斜長石,次要礦物為黑云母和角閃石等,巖石同樣具有典型的高溫糜棱巖結構特征。其中礦物定向性顯著,長石、石英強烈單向延長,云母集合體整體定向,共同構成相對發(fā)育的糜棱線理,而糜棱葉理相對較弱,呈現(xiàn)出明顯的似流動構造特征。眼球狀構造是似斑狀二長花崗巖的典型構造特點,具有變形殘斑和細小基質,殘斑主要是鉀長石和斜長石。野外露頭上具有能干性的長石顆粒構成不同類型的殘斑,呈透鏡體狀、扁豆狀出現(xiàn)(圖3b,c)。長石殘斑含量在25%左右,斑晶粗大。變形殘斑表現(xiàn)出“軟殘斑”或“硬殘斑”,具有3種不同類型的構造形式:Ⅰ型殘斑:長石殘斑呈孤立出現(xiàn),眼球狀,斑晶粗大(1～2cm),與基質界線清晰,形態(tài)渾圓狀,似與基質變形無關;Ⅱ型殘斑:殘斑有明顯的拖曳,形成典型的σ、δ、Θ、S-C組構,殘斑顆粒兩側往往由細小的重結晶顆粒集合體構成拖尾,表現(xiàn)出典型的晶質塑性變形特點;Ⅲ型殘斑:長石呈條痕、條帶、條紋狀與基質之間具有明顯的轉變關系。廣泛發(fā)育的這些典型的σ、δ、Θ、S-C組構為區(qū)域高溫剪切帶的左行剪切運動方式提供了充分的依據。3高溫變形的微觀結構特征3.1原相斜長石基巖結構格局內擴張出對鉀長石、規(guī)劃定年的似斑狀二長花崗巖中可以見到其在巖漿期后熱液交代作用微觀構造特征,熱液鉀交代早期結晶的斜長石形成鉀長石,生長成為鉀長石斑晶(圖3)。仍然可以見到鉀長石滲透進入斜長石斑晶內部以及邊緣沒有被完全交代的斜長石殘余(圖3d)。一些斜長石的內部被鉀長石取代形成補丁狀微斜長石,少量的沒有被完全交代的斜長石殘余晶體仍保留在鉀長石晶體內部呈孤島狀,星點狀,這些斜長石殘余在鉀長石大斑晶中仍然具有明顯平行一致的晶體光學定向,可推斷出原斜長石顆粒框架形態(tài)。具有卡鈉聯(lián)合雙晶的斜長石雙晶中一半被微斜長石取代,內部有孤星狀的斜長石殘余(圖3d),其邊緣呈不規(guī)則狀且發(fā)育大量的蠕英結構。隨后發(fā)生的強烈剪切過程中,大部分鉀長石已經歷了強烈的動態(tài)重結晶作用(圖3f),并形成殘斑邊緣新生的相對富鈉長石細小顆粒。這些相對富鈉的斜長石交代鉀長石與蠕蟲狀石英構成蠕英結構廣泛出現(xiàn)在大小鉀長石殘斑邊緣和基質中(圖3g,h),基質主要由二長石構成,但更多的是富鈉長石。蠕英結構主要由邊緣蠕英,島狀蠕英兩種類型構成。環(huán)繞鉀長石顆粒的邊緣和尾部出現(xiàn)的邊緣蠕英結構,具有多階段發(fā)育,而且具有分帶性。環(huán)繞鉀長石殘斑有多層蠕英,呈束狀朝向鉀長石顆粒。一方面,一些蠕蟲狀石英與富鈉斜長石構成類似亞顆粒狀結構出現(xiàn),另一些蠕英石孤立地呈類似一個包裹體狀分布在鉀長石內部。此外出溶鈉長石條紋在鉀長石斑晶中也較普遍。在鉀長石斑晶中,出溶紋大多呈細條紋狀,近平行狀,一般分布在鉀長石晶體顆粒的內部,表現(xiàn)出礦物內部成分調整而出溶的特征。同時,還可以見到長石斑晶具有微弱的巖漿結晶生長韻律環(huán)帶,表明高溫結晶生長過程的存在(圖3e)。3.2巖石學和巖石學特征長石:點蒼山高溫剪切帶內,二長石顆粒普遍具有典型的高溫晶質塑性變形的特征,大部分長石殘斑被強烈拉長,垂直葉理方向上被壓扁,具有強烈的細?；F(xiàn)象。鉀長石殘斑邊緣通常被細小的長石顆粒基質所環(huán)繞,與石英顆粒等構成拖尾,但殘斑內部變形相對較弱。一些殘斑邊界為鋸齒狀或不規(guī)則狀,相對較細粒的長石殘斑常常表現(xiàn)出凹凸不平的特點,但是大小殘斑具有一致的表現(xiàn),并且局部可以見到殘斑向基質的轉變關系。同時可以觀測到由鉀長石主晶分離出來的新晶和正在分離的新晶粒、亞晶粒,表現(xiàn)出長石亞顆粒旋轉重結晶作用(圖3f)。相對富鈉的斜長石主要以細小的基質顆粒形式出現(xiàn)。巖石中的白云母呈云母魚平行葉理方向排列,同時構成典型的S-C組構(圖4a)。在富云母層中,云母圍繞長石殘斑,長石殘斑邊緣具有明顯的細粒化(圖4b)。透射電鏡下長石顆粒表現(xiàn)出典型的晶質塑性變形,晶內聚片雙晶發(fā)育,少許自由位錯,部分位錯組織成位錯壁,并構成亞顆粒邊界(曹淑云等,2007;Caoetal.,2009)。角閃石:與花崗質高溫糜棱巖相伴發(fā)育的角閃質糜棱巖與超糜棱巖,最基本構造特點是具有明顯的條痕狀、條紋狀和條帶狀構造,由富長英質和富角閃石質條紋相間排列。角閃石、斜長石細粒化強烈,角閃石多為普通角閃石,普遍單向延長(圖4c,d)。角閃質糜棱巖中由基質礦物平行排列構成的拉伸線理極其發(fā)育,它由強烈單向延長的角閃石顆粒和長石、石英顆粒集合體的形態(tài)定向表現(xiàn)出來。相對弱應變區(qū)的角閃質巖石,具有變形殘斑和細小的基質。殘斑主要由角閃石構成,含量從50%～5%不等,基質由各種不同的礦物組合構成。殘斑顆粒常常與基質顆粒一起構成典型的σ、δ和S-C組構等不對稱組構形式,指示左行剪切變形。細小的角閃石基質顆粒是巖石的主體,較大的軸比和單向延長性是新生基質顆粒最典型的宏觀特征,一般呈針柱狀顆粒形態(tài),平行于拉伸線理定向排列。一些基質角閃石顆粒與殘斑呈過渡狀出現(xiàn)。主體上細小顆粒散布于基質中,它們不均勻分布于變形巖石中,構成富角閃石域與富長石、石英域相間排列。顯微域內顯見新生基質顆粒分布于?型殘斑顆粒間。超糜棱巖化強烈的高應變域內角閃石顆粒主體上呈單晶形式出現(xiàn),且具有以下特點:①單晶呈針柱狀,平行定向排列,且平行于巖石主要線理;②垂直于柱體延伸方向,有一組橫向裂開,并使之分解成多個顆粒的集合體。新生基質角閃石顆粒除明顯的形態(tài)和晶格優(yōu)選特點外,晶內變形微弱,僅在少數(shù)顆粒內見有微弱的波狀消光現(xiàn)象。透射電鏡下角閃石顆粒內部,尤其變形殘斑角閃石顆粒內部發(fā)育有各種不同特點的位錯組織,位錯偶極在變形雙晶內也經常發(fā)育,從它們的弧形彎曲方向顯示出位錯在向著位錯壁方向的滑移,推測位錯滑移方向主要為(100)。新生顆粒可以含有少量自由位錯,但幾乎沒有形成位錯壁(曹淑云等,2007)。同時從EBSD組構分析,角閃石顆粒組構圖顯示出(100)晶帶和晶軸近平行于葉理面和拉伸線理的強烈定向,即(100)(雙晶)滑移系極其活躍指示出明顯的高溫變形(Rooneyetal.,1975;Kruseetal.,1999;Caoetal.,2009)。3.3高溫變形作用中的石英無論是在花崗質糜棱巖還是在斜長角閃巖巖石中,石英均具有典型的高溫晶體的生長特征。石英除少量呈細小殘斑顆粒(粒度約為0.20mm)出現(xiàn)外,主要在基質中發(fā)育。一些石英構成復晶條帶、Sigmoid型石英條帶(圖4b,d),同時在長石殘斑旁側發(fā)育石英復晶壓力影域(圖3i)。石英顆粒呈等軸狀、三節(jié)點發(fā)育,石英矩型條帶內一般無晶內變形。上述現(xiàn)象說明石英以在動力作用下的生長或重結晶作用為主。部分石英顆粒具有不規(guī)則顆粒邊界或鋸齒狀邊界,反映出高溫顆粒邊界遷移重結晶作用和高溫恢復作用。在斜長角閃質糜棱巖中的長石與石英集合體內,顆粒間界限平直,石英顆粒內部幾乎沒有或很少有位錯組織。充分表明石英顆粒在變形作用過程中以恢復和重結晶作用為主。組構分析表明石英具有明顯的c軸在近剪切方向上具有明顯的一個主極密或次級極密,即平行于礦物拉伸線理方向柱面<c>滑移相對比較活躍(Leloupetal.,1995)。這種滑移系表明了一種相對高溫的變形,至少局部的溫度靠近花崗質固相溫度,一些實驗表明至少達700℃左右(Hobbs,1985;Blumenfeldetal.,1986;Stippetal.,2002)。4巖鋯熱研究-塔什干巖氟硅石4.1鋯石u-th年齡樣品取自點蒼山大理三塔寺西山頂采石場似斑狀二長花崗巖體中部。巖體呈近南北向展布,似斑狀二長花崗巖遭受了強烈剪切變形改造成花崗質糜棱巖(圖3a),韌性剪切變形使長石殘斑呈眼球狀,并具有左行走滑剪切的σ、δ、S-C等組構(圖3b,c)。主要礦物成分為鉀長石(40%～45%)、斜長石(25%～30%)、石英(30%～35%)和黑云母(5%～10%),副礦物有磷灰石、鋯石、獨居石等。對于這套似斑狀二長花崗巖(DC0623)巖石進行常量元素地球化學數(shù)據分析,分析結果:SiO2含量為73.76%,TiO2含量為0.26%,Al2O3含量為13.87%,CaO含量為1.3%,Na2O(3.8%)+K2O(4.25%)為8.05%,K2O>Na2O,Al/(Na+K+Ca)為1.01,表明屬于過鋁質花崗巖。在野外采取新鮮花崗巖樣品約4kg,進行機械研磨至200目,進行常規(guī)重力浮選和電磁選,在雙目鏡下挑選出晶形完好的鋯石,然后將樣品鋯石與標準鋯石TEM(Temora-417Ma)一起置于無色透明的環(huán)氧樹脂中,表面粘貼待環(huán)氧樹脂充分固化后,打磨拋光至約一半,使鋯石內部結構暴露出一個平面,在偏光顯微鏡下用透射光和反射光照相,并在掃描電子顯微鏡下背散射模式獲得陰極熒光(CL)圖像,進一步選取合適的鋯石顆粒進行晶內結構分析,選取晶形完好的顆粒且適于測定的位置點進行SHRIMP測定,測定時避開裂紋和包裹體。Tu-U-Pb同位素分析的整個過程是在中國地質科學院北京離子探針實驗中心SHRIMPII上按照標準測定流程完成,詳細的實驗原理和流程可參見Compston等(1984)、Williams(1998)文獻。選用SL(572Ma,238×10-6)和Temora(417Ma)作為標準分別進行鋯石U、Th含量及年齡校正。關于SL13和Temara標樣的詳細內容,可參見Black等(2003)的闡述。通過對陰極發(fā)光和透射、反射照片圖像分析,選取不同部位進行測試。離子探針的束斑為圓狀,直徑約30μm,普通Pb的校正采用測定的204Pb進行分析校正鋯石中的普通Pb。在測試過程中,系統(tǒng)穩(wěn)定情況下,一般是每測量3～4個位置點就插入一個標樣(Temara)TEM測定。應用SL13(年齡572Ma,238U含量238μg/g)標定樣品的U、Th含量,Temara(417Ma)進行年齡校正。測試數(shù)據處理采用SQUID1.03d(Ludwig,2001)和ISOPLOT2.94h(Ludwig,1999)程序。年齡計算采用Steiger等(1977)推薦的衰變常數(shù)。普通鉛根據實測的204Pb進行校正,所給定的同位素比值和年齡的誤差在1δ水平,采用年齡為206Pb/238U年齡,其加權平均值為95%的置信度。4.2雙錐體表面形態(tài)樣品含有兩種顏色鋯石,一種為綠色,長柱狀,陰極發(fā)光圖像為黑色,沒有環(huán)帶呈現(xiàn),因為其鋯石的U含量非常高,無法測出年齡值。另一種呈淺黃粉色,晶體呈自形,四方雙錐{111}和四方柱{100}、{110}發(fā)育,晶體形態(tài)外貌以長柱狀為主,長短軸之比一般大于3。其長柱最長可達500μm。鋯石的晶面、晶棱和雙錐都很發(fā)育,顯示出晶形較好的巖漿結晶鋯石的特點。在陰極發(fā)光圖像上鋯石顯示典型的震蕩生長環(huán)帶特征(圖5),系巖漿結晶過程中形成,中心部位常見渾圓狀核部。部分鋯石在透射光下具有暗綠色邊緣,也許是由于巖漿-熱事件的改造Th-U含量較高的緣故。4.3鋯石u-pb年齡對花崗質高溫糜棱巖樣品中的16個鋯石顆粒進行了分析。所選測點幾乎是在晶形較好、錐面和柱面發(fā)育、同時排開裂紋和包裹體的巖漿成因的鋯石顆粒上進行的。各個鋯石顆粒分析點具體位置見圖5。鋯石的U-Th-PbSHRIMP測定的數(shù)據分析結果見表1,圖6為鋯石U-Pb年齡的諧和圖,測試的15個顆粒15個測試點,Th、U含量之間具有良好的正相關關系,顯示巖漿鋯石特征。其中Th變化范圍為2092～355μg/g,U的含量變化范圍為6736～799μg/g,除了DC21-14.1點Th/U值為1.34偏高外,其余均在0.2～0.5(表1)。15個點的206Pb/238U、207Pb/235U投點均落在協(xié)和線上或其附近,它們在一致性曲線中成群分布(圖6),其206Pb/238U年齡范圍為29.4～32.7Ma加權平均年齡為30.88±0.32Ma,MSWD=1.51(置信度95%)。這一年齡代表點蒼山遭受高溫糜棱巖化改造的似斑狀二長花崗巖的巖漿結晶年齡。5討論和結論5.1角閃巖的晶體結構遭受剪切變形、變質作用改造的巖石中保存了極為典型的高溫礦物組合及由它們共同構成的宏觀和微觀構造特征。對于點蒼山地區(qū)各種變形巖石從上面的描述中可以得出長石、石英、角閃石等具有典型的高溫晶質塑性變形的特征。各種宏觀的剪切標志如,復雜褶皺,A型褶皺等;剪切C或C’面;魚狀云母與Sigmoidal云母;長石殘斑具有不對稱拉長的細小長石與石英尾部等都指示點蒼山經歷了強烈的左行走滑剪切變形。石英晶粒的微觀與亞微構造分析揭示出非穩(wěn)態(tài)條件下的定向顆粒生長是高溫糜棱巖化作用過程中石英的主要變形-生長機制。石英晶體的變形與石英組構的形成,石英呈現(xiàn)柱面<c>滑移系,表明石英是在相對比較高溫條件下的變形及定向生長為主導地位(Hobbs,1985;Blumenfeldetal.,1986;Stippetal.,2002)。角閃石顆粒強烈動態(tài)重結晶,較大的軸比和單向延長性是新生動態(tài)重結晶角閃基質顆粒最典型的宏觀特征,強烈定向,殘斑內波狀消光、亞顆粒、核幔結構,新生基質顆粒其結晶學具有強烈的形態(tài)和晶格優(yōu)選定向,表明是角閃巖相到麻粒巖相的變形環(huán)境(Rooneyetal.,1975;Kruseetal.,1999;曹淑云等,2007;Caoetal.,2009)。長石顆粒具有顯著的細粒化特點,細粒物質或分布于基質中,或構成σ、δ和θ型組構的拖尾,或圍繞渾圓狀顆粒(膨凸顆粒)聚集。形成于較高的溫度條件下,亞顆粒旋轉重結晶占主導地位(>80%),這也為區(qū)域性高溫變形環(huán)境的持續(xù)存在提供了依據(Passchieretal.,2005)。條紋長石由應力導致的出溶作用,其實也是位錯機制在起作用。在應力作用下,固溶體產生位錯及其運動,從而改變了滑動面或位錯附近原子的鄰近關系,導致固溶體溶度變化,而發(fā)生出溶現(xiàn)象。相對富鈣的斜長石交代鉀長石構成蠕英結構,反映接近巖漿結晶溫度的高溫條件下晶體生長和變質反應過程(Vernon,1991,2000)。對于蠕英結構在花崗質巖石,尤其是剪切變形改造的花崗質巖石中廣泛出現(xiàn),對于其成因還沒有獲得一致的認識。Cesare等(2002)認為蠕英的生長是在接觸變質過程中的穩(wěn)態(tài)加熱環(huán)境下所致,但是從蠕英石的不對稱分布特點及其在糜棱基質中的廣泛分布可以認為是固態(tài)條件下晶體塑性變形和重結晶的產物(Simpson,1985;Vernon,2000),或亞巖漿態(tài)和高溫固態(tài)變形階段交代反應的產物(Tommasietal.,1994)。蠕英石分布于基質顆粒中,表明蠕英結構以及相應的交代作用在新生晶粒形成中起著一定的促進弱化作用,Lagarde等(1990)稱其為“高溫微構造”。半固相變形作用可能是蠕英形成的先決條件(Vernon,1991),盡管應變可能并不直接造成這種蠕英結構的生長,但它卻間接地使其更容易達到生長點,從而改變了局部化學環(huán)境,刺激了蠕英結構的發(fā)展。不論其成因如何,可以認為其形成于高溫固態(tài)或者亞固相變形巖石中,它是高溫變形作用過程的一種指示劑(Vernon,1991)。因而,長石,石英,角閃石的微觀表現(xiàn)為證明剪切變形發(fā)生于較高的溫度和壓力環(huán)境條件下提供了強有利的依據。另外,p-t溫壓估算反映了點蒼山深變質巖經歷了相對較高的溫度和壓力環(huán)境,最高溫度靠近花崗巖的固相線溫度。利用角閃質巖石中對于基質和殘斑中的斜長石和角閃石礦物對的溫度壓力進行了估算,獲得了角閃巖相的溫度和壓力條件(曹淑云等,2007),獲得的溫度介于604～674℃之間,平均為636℃,壓力介于0.599～0.715GPa之間,平均為0.648GPa,屬于角閃巖相環(huán)境。與Leloup等(1993a)利用云母-石榴子石與斜長石-石榴子石分別獲得的溫壓500～660℃、0.5～0.7kbar吻合。5.2顯微構造的將是一種新的巖石構造現(xiàn)象,與構造期后變質巖石與花崗質巖石在走滑剪切過程中發(fā)育的大量顯微構造與組構特征可以為解釋滑移規(guī)模、深度、時間和滑移速率等提供重要依據。從巖漿到固態(tài)巖石的轉換特性卻對闡述巖漿侵位模式、冷卻作用機制、冷卻速率以及侵位的時間,及其與區(qū)域變形作用的時間關系具有重要的意義。盡管通常對于構造期前、構造期期間、構造后期侵位的深成巖的一些構造依據有時因后期的強烈改造已經變得非常模糊而難以確定(Patersonetal.,1988;Karlstrom,1989)。但是在很多情況下仍然保留了一些有力的證據證明從巖漿—亞巖漿—高溫固態(tài)變形是一個持續(xù)的轉換過程,進而從宏觀和微觀構造現(xiàn)象可以得以區(qū)分是構造期前還是同構造與構造期后侵位的花崗巖(Milleretal.,1994;Searl,2006)。從對點蒼山高溫糜棱巖化改造的似斑狀二長花崗巖的顯微構造分析表明,這套花崗質巖石經歷了從走滑剪切前期巖漿的侵位—亞巖漿流動—固態(tài)塑性變形的遞進演化過程,一些相關的顯微構造證據如下:①早期發(fā)生了巖漿期后高溫富鉀流體的熱液交代作用,前面闡述的顯微構造可以見到鉀長石交代斜長石的殘余痕跡,殘余的斜長石保留在鉀長石內部。鉀長石粗大斑晶內普遍出現(xiàn)出溶鈉長石條紋。同時,斜長石斑晶具有微弱的巖漿結晶生長韻律環(huán)帶,表明了一種高溫結晶生長過程。②鉀長石邊緣發(fā)育明顯的重結晶作用現(xiàn)象,而基質中出現(xiàn)二長石,重結晶的斜長石和鉀長石的共存,也通常表明是在高溫重結晶溫度情況下發(fā)生(Vernon,2000)。③新生斜長石要比原始的斜長石更富鈉,且含有大量的蠕英結構,表明相對富鈉的斜長石取代了鉀長石,可能表明相對高溫的一種生長、變形或動態(tài)重結晶環(huán)境。④巖石中發(fā)育的S-C組構中,長石長軸構成的S面理與細粒