阅读实例 西秦岭天水地区李子园群的解体
一、李子园群的分布及接触关系
李子园群总体为一套中-浅变质的火山-沉积岩系。主要分布于天水市南的利桥南—太阳寺北—木其滩—李子园—娘娘坝—徐家店—关子镇南—格板峪一线,空间上以构造岩片形式呈NWW-NW向断续展布。北、北东侧与古元古代秦岭岩群之间以韧性剪切带接触,南、南西侧与晚泥盆世大草滩群、中泥盆世舒家坝群以区域逆冲断层相接触(图4-7)。
图4-7 西秦岭李子园一带地质简图
(据丁仨平等,2004)
1—新生界;2—中生界;3—石炭系;4—大草滩群;5—舒家坝群灰岩组;6—舒家坝群碎屑岩组;7—西汉水群;8—未分泥盆系;9—草滩沟群;10—原“李子园群”;11—太阳寺岩组;12—李子园群;13—关子镇蛇绿岩;14—宽坪岩群;15—秦岭岩群;16—印支期花岗岩;17—加里东期-早海西期花岗岩;18—加里东期闪长岩-石英闪长岩;19—变质辉长岩-辉长闪长岩;20—主要断层;21—一般断层;22—剖面位置及编号
二、李子园群的解体
依据野外大量调查研究,可将原划李子园群进行解体和重新划分。分布于关子镇一带的李子园群解体为三部分,除解体出关子镇蛇绿岩和李子园群(狭义)外,新厘定出了流水沟变质中基性杂岩体。分布于娘娘坝-太阳寺一带的李子园群,即甘肃省地质一队1∶5万区调所划归的丹凤群,原划木其滩岩组部分划归为关子镇蛇绿岩,原大草坝岩组大部分和黑湾里岩组部分划归为早古生代太阳寺岩组,原李家沟岩组由于仅局限分布在舒家坝-娘娘坝一带。而根据区域展布和岩相对比划归中泥盆世舒家坝群上部灰岩组,所余部分仍称为李子园群(狭义)(表4-3)。
表4-3 西秦岭天水地区李子园群构造岩石地层单位划分表
1.关子镇蛇绿岩
关子镇蛇绿岩(Gzβ)在天水西关子镇地区出露较好(图4-8,图4-9a),该区以及天水南李子园-木其滩一带以发育大套变质基性火山岩(斜长角闪片岩)为特征,其次有变质中细粒辉长岩、变辉石岩(包括阳起石岩)、蛇纹岩(变质橄榄岩)构造块体,其间均为构造接触关系。
变质基性火山岩的岩石类型主要为玄武岩,少数为玄武安山岩,属于拉斑玄武岩系列。上述关子镇蛇绿岩中的变质基性火山岩地球化学特征表明,总体属于N-MORB型玄武岩,是洋脊型蛇绿岩的重要组成部分。
2.流水沟变质中基性杂岩体
分布于关子镇古坡-流水沟一线,夹持于南侧的关子镇蛇绿岩和北侧的古元古代秦岭岩群之间,它们的面理均协调一致,呈韧性剪切构造接触关系。平面形态呈NWW向展布的不规则条带状。该变质岩体前人曾划为变质地层,本次工作依据其残存岩浆岩组构特征和地球化学特征将其从变质地层中分解出来。
图4-8 西秦岭天水地区“李子园群”联合地质剖面图
(据丁仨平等,2004)
1—细砂岩;2—含砾细砂岩;3—浊积岩系;4—石英砂岩;5—灰岩;6—石英片岩;7—绢云石英片岩;8—绿泥绢云石英片岩;9—黑云石英片岩;10—含石榴子石绢云石英片岩;11—钙质石英片岩;12—绿帘绿泥钠长片岩;13—碳酸盐化绿帘绿泥纳长片岩;14—斜长角闪片岩;15—黑云斜长片麻岩;16—大理岩;17—二长花岗岩;18—似斑状二长花岗岩;19—花岗闪长岩;20—辉长闪长岩;21—辉长岩;22—蛇纹岩;23—逆冲断层;24—同位素样品
主要组成岩石为变质的辉长岩(Gzν)及辉长闪长岩(Gzφ),中-中细粒柱粒状变晶结构,片麻状构造。主要组成矿物为角闪石(40% ~45%)、斜长石(55% ~60%),其中角闪石已经强烈定向,部分变形弱的角闪石尚保留有辉石假象,总体仍具有岩浆岩的组构特征。岩石中可以看到不同大小、形态呈透镜体状的深灰色细粒辉长岩包体。
3.李子园群(狭义)
李子园群(Pz1Lz)为一套中-浅变质的沉积-火山岩系。主要分布于利桥南寇家庄—姚家坝—宽滩一带、李子园—董水沟门—分水岭一带和关子镇南火石坝—格板峪一线,空间上呈构造岩片断续展布。北侧、北东侧与古元古界秦岭岩群或关子镇蛇绿岩之间以韧性剪切带相接触,南侧、南西侧与泥盆系大草滩群或早古生代太阳寺岩组之间以区域逆冲断层相接触(图4-8)。根据空间分布和岩石组合特征,可将其划分为3个非正式岩段级构造岩石地层单位:
a岩段(Pz1Lza):主要为黑云母石英(构造)片岩、绢云绿泥石英(构造)片岩、长英质(构造)片岩夹绿帘绿泥钠长片岩(变玄武岩、变玄武安山岩、变安山岩),局部夹少量结晶灰岩/大理岩、含石榴子石黑云母石英片岩。主要分布于利桥南寇家庄—姚家坝—宽滩一带和李子园—董水沟门—分水岭一带。
b岩段(Pz1Lzb):主要为绿泥绢云母石英片岩、绢云母石英片岩、钙质绢云母石英片岩夹深灰色大理岩及不纯大理岩;主要分布于利桥南寇家庄—姚家坝—宽滩一带和李子园—董水沟门—分水岭一带。
c岩段(Pz1Lzc):主要为灰绿色-浅黄绿色条带状斜长角闪片岩/钙硅酸盐粒岩互层夹黑云母石英片岩、钙质片岩、条带状硅质岩及灰色-灰白色中厚层状大理岩及长英质糜棱岩;主要分布于关子镇南火石坝—格板峪一线。
4.太阳寺岩组
依据该套浅变质地层与李子园群(狭义)以及泥盆纪舒家坝群和大草滩群在地层岩石组合特征、变形变质方面的较大差异,而将其从原划李子园群和泥盆纪地层中分别解体出来,以出露最好地段太阳寺地区命名为太阳寺岩组(Pz1t)(图4-7,图4-8)。
太阳寺岩组主要分布于两当县太阳寺乡以北地区,呈狭长带状展布,由东到西从两当冉家院、太阳寺,过天子山和八卦山岩体经钱家坝、娘娘坝、峡门北断续延伸至杨家寺、金家河、寨柯里一带被温泉岩体吞没。南北两侧均以断层与相邻地层单元接触(图4-8d)。
该组以浅灰色-灰色中薄-中厚层状变质石英(砂)岩、石英片岩为主夹绢云母石英片岩、浅灰绿色含绿泥绢云石英片岩等,尤其向西部延伸逐渐以绢云母石英片岩为主夹石英片岩。叠置厚度大于1837 m。岩石变形较强,其中的原始层理(S0)已被强烈构造置换,代之以发育强烈的片理甚至糜棱岩化。内部可见发育有紧闭同斜褶皱构造甚至无根钩状褶皱。局部夹有强烈压扁拉长的变形砾岩,其中砾石成分以石英岩居多,砾岩层厚数十厘米。
5.舒家坝群上部灰岩组
新解体出的灰岩组(D2Shb)主要分布在天水娘娘坝—舒家坝、徐家店南王家店及店镇峡门以及礼县北李子坪—候家沟一带。总体以条带状条纹状微晶灰岩为主。舒家坝—李家沟一带,其岩性为深灰色中-薄层微晶灰岩、细晶灰岩夹少量薄层泥岩。在潘集寨—峡门一带为薄层微晶灰岩夹中厚层状砾屑灰岩及砂屑灰岩。该岩组位于舒家坝群下部碎屑岩组(D2Sha)之上,受构造运动的影响,常被断裂所错断。该岩组北侧与太阳寺岩组为断层接触。南侧与下部碎屑岩组多为整合接触,局部地段为断层接触。
关子镇蛇绿岩为典型洋脊型拉斑玄武岩(N-MORB),时代为寒武纪。
流水沟变质中基性杂岩体锆石U-Pb同位素年龄为(507 ± 12)Ma,属晚寒武世—奥陶纪,其岩石地球化学特征反映其形成于岛弧构造环境。
张维吉等(1994)在娘娘坝柳林—董水沟门一带李子园群变质基性火山岩中采集同位素年龄样品,经宜昌地质矿产研究所测得全岩Rb-Sr同位素等时线年龄为540 Ma,据此暂将李子园群时代置于早古生代。
该套变质岩系总体以变质碎屑岩夹碳酸盐岩为主,局部夹变质中基性火山岩,形成于弧前盆地构造环境。
太阳寺岩组时代主要依据是:甘肃地质七队(1978)曾在舒家坝北大草坝一带岩层中采集了微古样,发现含有小孢子:Leiotriletes,Retusotriletes,Apiculiretusispora,Acanthotriletes cf.emphanisporites。其时代大致为晚志留-早泥盆世早期。李永军(1989)在大草坝大理岩中采得:Teridontus sp.(圆柱牙形石属,未定种),认为时代应为晚寒武世—奥陶纪。从以上发现的有限古生物资料看,太阳寺组时代总体应为早古生代。
舒家坝群上部灰岩组确定主要依据其与下伏中泥盆世舒家坝群下部碎屑岩组大套深水相浊积岩系的接触关系。在徐家店南王家店及店镇峡门一带,二者呈明显的整合接触。已有的化石确认时代也为中泥盆世,形成于半深海-深海环境。
西秦岭天水地区原李子园群依据岩石组成及变质变形特征,可解体为5部分:关子镇蛇绿岩、流水沟变质中基性杂岩体、早古生代李子园群(狭义)和太阳寺组及中泥盆世舒家坝群上部灰岩组。