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时论在明公|试论在区调中必须重视花岗岩类的构造研究

来源:经济论文 时间:2017-09-17 点击: 推荐访问:花岗岩结构构造

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  摘要:本文主要围绕着区域地质调查和花岗岩类的构造探讨了一些主要的相关内容和花岗岩类的构造研究在区调中的重要性。程万里
  关键词:区调;花岗岩构造;研究;重要性
  中图分类号:P619.22+2文献标识码: A 文章编号:
  地球科学是以研究地球及相邻星体的组成、结构、形成、发展、历史演化规律为主要任务的一门自然科学。从根本上说,地球科学的研究,本质上是通过对地球等星体在不同结构层次上的地质体、岩石、矿物及其化学等的组成、结构、时空分布规律等基本特征的调查与观察,分析与测试等技术手段,获取其形成和演化信息,用以推测不同地质历史时期地球各圈层的基本面貌与特征。这一点上,花岗岩类的构造研究也不例外。
  1花岗岩类的构造研究
  目前已知,花岗岩仅出现于地球的岩石圈中,它对于说明地球的结构与演化,尤其是地壳动力学系统特征是无所替代的。因此,通过花岗岩类的信息示踪,探索地球的动力学有关问题,已成为地球科学研究的热点之一。
  花岗岩类是地质学家认识岩石圈,示踪地壳演化的首选地质体。它发育于地球历史的各个时期及地球动力学旋回的各个阶段,因而是时空分布广泛的一类地质体。花岗岩的产出过程、形成方式、岩石共生组合特征、构造变形、包体种类,与特殊大地构造背景、构造演化以及与其伴生、共生的火山岩类的特殊关系等均变化很大。较之火山岩类,花岗岩类因抗风化作用强,适合于用做精确测定同位素年龄而被当作地壳演化的年龄标志。花岗岩类来自于地壳或更深层次的不同深度,其源岩代表着不同的壳慢组分与物质组成,反映和指示着不同的构造演化特征。这就给地质学家提供了在难以“揭掉”地表大量遮档物条件下的对深部的探索,是深部不同层次物质在地表的良好“显示”,甚至可与代价昂贵的超深钻记录相比,是透过地表看地壳深部的主要通道与窗口。研究花岗岩不仅可以获得花岗岩物质来源和形成的构造环境的信息,而且可以获得壳、慢物质运动的状态、过程、动力学等问题的本质、深部能量(热能)的传导、转化的重要信息。
  探索和解译这些信息,是解决当今大陆地质演化,解决大陆动力学关键问题的主要途径。对花岗岩类的信息获取和集成,不仅在地球科学研究中具有十分重要的意义,成为当代地球科学研究的热点之一,而且也会极大的丰富信息科学的研究内容。并且,这些信息的集成将成为花岗岩类地质理论创新的重要技术支撑。
  2现行花岗岩类分类及在地质调查中存在的主要问题
  当前花岗岩类的l型一S型分类理论基础已经发生动摇,依据这一分类理论所建立的岩石谱系填图单位及其填图体系也必然受到挑战。
  2.1花岗岩类I一S型分类理论的不完善性
  花岗岩类岩石谱系单位划分方法的建立,源于I一S型花岗岩的分类理论和调查实践。该方法能否广泛应用,首先取决于I一S型分类的理论基础是否正确。分类方案在此后的推广中,其分类内容不断增补,但由于不同研究者在运用于其它花岗岩区的研究中,对其理解的差异以及各地花岗岩特征的差异性,尤其是其与构造环境相联系并加以改造原始分类,使这一分类理论出现了混乱。单元一超单元方法,是花岗岩谱系单位调查方法(亦称作等级体制调查方法)的具体化,是建立在I一S型同源岩浆演化理论基础上的调查体系。
  2.2花岗岩类I一S型分类无确定的有序性和单向性
  单元一超单元方法的理论基础是单元内部各单元岩石化学成分和结构演化的有序性和单向性。但己经有较多的“超单元内部各单元岩石化学成分变异曲线,尤其是单向性演化曲线与地质观察的侵位顺序多有矛盾”。这一现象在西秦岭、天山、内蒙古东苏岩体‘及太行山等地的其它岩体中极为普遍。从理论上分析,构造环境尤其是温度、压力、成岩时间、岩浆与围岩的相互作用等,不仅对岩体的空间分布、形态、形变等有决定性的控制作用,而且对花岗岩类成岩过程中的组构变化等起重要控制作用。但成岩过程中构造环境的可变性、过渡性,必然会导致岩石结构、构造的复杂多变性,因而结构序列不严格存在单向性特征。如岩体在受到侧向围岩挤压时,必然形成岩体内部的组构定向性(甚至出现包体的大量定向性),同一侵入体在不同构造部位其结构、构造有差异性。因此对S型花岗岩类,依据单向性来划分岩石谱系单位就值得进一步深思。
  2.3岩浆的混合作用导致了花岗岩类的复杂性
  花岗岩类岩石结构、构造和岩石化学、地球化学特征,不仅与其源区岩石成分和部分熔融程度有关,而且也受控于从岩浆形成之后到上升侵位、冷凝成岩这一过程中所经历的各种复杂结晶成岩作用。其中主要有分异作用、混合作用、液态不混溶作用与同化混染作用等。S型花岗岩类调查理论方法体系,侧重了同源岩浆演化与分异结晶作用,但花岗岩类的混染作用和混浆作用则是普遍存在的。近年来,在昆仑山、西秦岭、北山、天山、太行山及内蒙古等地均有大量混浆花岗岩类发现。如同一个岩浆混合的花岗岩岩体,在混浆比例很低的地段,其地质学信息、地球化学信息与传统的S型花岗岩相似;但在慢源基性岩浆混合比例较高地段,其特征必然接近I型。这样会导致不同研究者,依据不同的化学指标和投影图解,对岩体会有S型、I型、A型或H型等不同认识。如前人在1:5万地质调查中,对糜暑岭岩体以S型进行了岩石谱系单位的划分和填绘,但对混浆基性端元以捕掳体处理,遗漏了混浆成因的重要信息,从而失去了利用该岩体进行壳慢作用研究、深部构造、地壳增生等岩浆一构造事件等方面的重要价值。这一例证不仅说明仅仅依靠某些化学指标区分花岗岩类成因类型的不确定性,而且调查方法选择的正确与否,对全面、准确反映花岗岩类地质体特征和进一步深化研究的重要性。除混浆作用外,岩浆在上升就位过程中,对岩浆流经地段的地壳复杂组分的混染作用对花岗岩类成分的影响也是不容忽视。在地壳成熟度发育较低地区,许多花岗岩类在上侵过程中,都要穿越地壳上部的基性一偏基性火山岩或直接就位子这些基性火山岩中。在许多花岗岩体中见到这些基性岩的顶蚀体、捕掳体、混熔残留体和岩体边部的混合带。在基性火山岩等成分的混入比例很高时,并且对其熔融程度也很高时,导致花岗岩类岩浆成分偏基性则是必然的。如果仅仅依靠化学成分和相关参数判别,必然导致对该岩体属I型或S型的争论,掩盖了岩浆源岩区的地壳物质组成信息。这说明仅仅依靠化学成分以及岩石化学图解对于区别其成因和确定单向性是困难的。
  3花岗岩类研究在区调中的地位及意义
  大多数花岗岩类,在后期各种地质作用下,发生位移、空间关系变化等,因而不能象现代火山岩那样可以根据其出露位置准确获得其构造意义的明确地质证据。同时因为花岗岩有其复杂的成岩作用,变质、改造作用等后生历史,某些主要的地球化学特征有时也被掩蔽得模糊不清,使得其作为地球动力学标志时缺乏准确的指示意义。但是,花岗岩类的蚀变程度比火山岩类要低,加之在大陆地壳中广泛分布,尤其是在许多地区,岩浆一构造事件的产物只有在花岗岩中得以完好保存和易于识别与研究,因而用其研究、阐明地球动力学具有不可替代的重要地位与作用。
  在漫长地质演化中,花岗岩类在类型上发生了重大而有规律的演变,足以说明花岗岩类可作为地壳发展历史的最为重要的示踪体。从地球动力学角度研究花岗岩,会成为探讨花岗岩成因的一条新途径。反之,对花岗岩全面的信息获取与集成分析,更有助于对地球动力学进行更深入的研究。在当代花岗岩类的构造环境研究中,己从以个别岩体、岩套为主的研究发展到对区域性乃至对全球不同构造背景下的花岗岩类进行地球动力学研究。近6年中,几乎每年都举行一次规模较大的花岗岩类与大陆地壳生长及大陆动力学方面的国际性讨论会。本世纪初,中国地质调查局拟定的5个重大地质问题研究项目计划中,“中国花岗岩和大陆地壳生长”研究,已被确定为其中之一,也足以从一个方面说明花岗岩类研究的重要地位与作用。
  结语
  总之,花岗岩类中蕴藏有丰富的地质信息,对这些信息示踪,是解决当今大陆地质演化,解决大陆动力学关键问题的主要途径。对这些信息的集成与应用研究,不仅在地球科学研究中具有十分重要的意义,而且是花岗岩类地质理论创新的重要技术支撑。其信息的价值、作用和地位的重要性是其它地质体的信息不可替代的。
  参考文献
  [1]鲍光淑,姚锐,蛾塔根,谢文兵.地学信息系统在矿产预测中的应用,中南工业大学学报2002,(33)
  [2]陈圣波,孙运生.谈地球空间信息学,世界地质,1999,(18)

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