圆涌构造的几何形态类型
圆涌构造,特别是中新生代以后的圆涌构造,形状几乎全部是规则的几何正圆形,受其控制的附生地质构造也是近圆形状,被后期构造改造的总体形态,在经过简单的修复、整形之后也是浑圆形状。这得从圆涌构造形成时的高能态谈起。超高温压的岩浆流急剧地或缓慢地涌射,冲击到岩石圈时,对已有的固态、塑态介质急剧地重熔改造,形成一种高能态的特殊通道,新物质能量流,按照流体力学规律,拓创一个新的圆筒状空间,而对周边的原有地质结构则改造影响轻微,使其保持其原有状态。而冲涌流的自形程度极强,保持最大的断面,即圆筒状,如同用强激光束在金属构件或金刚石上钻孔一样,正如同在岩石冷凝和结晶过程中,高温的矿物首先形成球状斑晶。这一特征在圆涌构造中表现得很强烈,也很明显,与其外围介质环境有明晰的边界和反差,这正是圆涌构造在地球结构中物质动力作用特别突出,又比较容易揭示、圈定和研究的内在原因。
图2-7所列的36种形态模式是从国内外无数实景地质图像中提取概括出来的,以后有单独章节将陆续结合实例作详细叙述。这36种几何形态还可以再归纳为8类:
(1)同心圆形:本类圆涌构造在形成过程中,深部动力根基本处于主轴空间稳定形式或垂向升降形式,所以形成圆形构造,保持同一圆心,构成周围平行的环形,这是圆涌构造的基础模式,其他形式的演化都脱离不开这一基础形式[图2-7(1)]。
(2)寄生圆形:在基本圆的基础上,先导的和后续的次级岩浆活动,依附在基本圆的边缘以外切圆、内切圆和跨边界圆的次一级圆涌形式出现,这些寄生附加的小圆涌构造。因为发生在主冲涌活动的后期或先导期,往往在矿产聚集、动力意义上比基础背景圆具有更集中的效应。寄生小圆还有一类不规律地散布在基础圆的内外附近。它们往往预示着与主圆涌作用有变异的矿产、动力学意义,反映着某些新的地质内涵[图2-7(4),2-7(6),2-7(13),2-7(15)]。图2-7(21)所示的卫星式或布列式也是常见的分布形式,同样具有主附相从、全面对称的特点。
(3)同源孪生岩涌(或称Y形岩筒岩体):是总射束在某一深度分裂为两个射束的现象。在高速喷射流体力学中很普遍,两个射束的几何对称性很强,地质理化性质也完全相同。这种地质结构在地球浅层中经常出现,它们的几何和理化对称性给研究推理、对比预测矿产和地质动力学可带来事半功倍的奇效。例如广西的姑婆山-花山、新疆的尾亚-天湖、四川的泸定-峨眉、江苏的太湖-启东、新疆吐拉苏金矿等。
这一重要规律的发现和应用对提高地质研究水平有极大的作用[图2-7(2),2-7(4),2-7(5),2-7(20),2-7(26),2-7(27),2-7(31)]。
(4)线列式圆涌构造:呈直线排列的圆涌构造,有等圆直列式、银河式(透镜状包络式)和反向包络式等[图2-7(7),2-7(8),2-7(9)]。这类布列形式多出现在地球岩石圈深大断裂地段,是它们冲击成裂谷,还是深大断裂引导了圆涌的线状布裂,目前还没有定论,有待进一步研究。
(5)漩涡式布列:不同类型的漩涡结构是高能热核运动的主要特征,它包括中心式和几何对称性双重特性[图2-7(10),2-7(12),2-7(14),2-7(16),2-7(17),2-7(18)]。地质圆涌的漩涡湍流同样具有规律、对称的物质运动流和动力学特性。
(6)八卦式布列:这种布列形式,既有圆环的中心式特性,又有孪生对称的特点,而且按照两极四象、八卦的形式拓展演生,地质构造中的这种分列形式也比较普遍,无论是矿区、环境景观和动力结构中都经常出现。例如承德避暑山庄,就存在图2-7(3)两象、太极漩涡结构。本类结构也有很强的对称、展布规则[图2-7(3),2-7(10),2-7(11),2-7(12)]。
图2-7 圆涌构造的几何形态分类
(7)岩浆舌类型:有一个动向很强的圆形头核,拖着一个很明显的动态尾迹,这种结构比较孤立地出现在地球的结构场中,例如南美洲南端的德雷克岩浆舌,南北美洲之间的加勒比岩浆舌。陆地内也有类似的舌状结构,可能还存在对称的对应舌状结构,有待继续探索[图2-7(25)]。
(8)混迹于古老结晶基底中的圆涌构造与古圆涌构造:中生代以前的古圆涌构造一般都经历过多次的改造,边界比较模糊,有一定的再融蚀毛边缘,或者错断变形,一般都能恢复整形到圆形[图2-7(29),2-7(30)]。另外尚有眼球状、菱环状组合[图2-7(26),2-7(27),2-7(32)]。古老的克拉通中照样普遍残存着圆块状结构,或者在沉积盖层中挤上来的基底圆块残片[图2-7(28),2-7(32),2-7(33),2-7(34),2-7(35),2-7(36)]。这些新老交织的结构中依然存在很多圆涌结构,它们当年成矿背景、动力历史对后期的地质构造、成矿背景、动力环境依旧起着控制和残留作用,仍要深入解析探索,所以古老圆涌构造的恢复、整形、重建,同样是很重要的,因为它们占有很大的地质空间和漫长的地质历史。