黑龙江泉洋壳性火山岩的成因

黑龙江泉洋壳性火山岩的成因

0麻山群与原黑龙江省群的关系研究区域位于苏木地块中部。对木香地块的研究始于20世纪40年代。在早期调查中，该地块的变质岩系被划分为“变质层”，并将其分为马山群、兴东群和黑龙江群。随着研究的深入，结果表明，马山群和黑龙江群是完全可以比较的。因此，他们统称为马山群，但关于麻山群与原始黑龙江省群之间的关系仍有争议（1）。刘景兰（1988191）、袁廷佐、马家军（1992）、赵春景等（1996）认为，她用花岗-绿化带的眼光研究了黑龙江的地块。在此期间，曹朱子（1992）、张兴洲（1992）、李金英（1999）、蓝闪石等原始黑龙江省群岩石，以及低温高压变质矿物-绿闪石，证明了原黑龙江省群不是变质层，而是具有高度填充的构造混合岩。这是由于mol-keyt形式形成的。然而，关于变质火山岩的起源和发育，很少有关于变质火山岩和钠质角闪岩的讨论。本文以出露于涌泉地区变质基性火山岩为研究对象，通过对其地质特征、岩相学特征的分析，对研究区内变质基性火山岩类型、钠质角闪石的成因及演化进行讨论。1活动大陆边缘亚相佳木斯地块位于兴蒙造山带的东段，地块变质杂岩主要由黑龙江岩系及麻山群组成。黑龙江岩系作为佳木斯地块与相邻块体拼贴过程中形成的增生杂岩，分布于箩北、依兰和牡丹江三个地区，呈南北向带状分布，现存面理方向为NE向（图1），它由基质和岩块两部分组成，基质为长英质片岩，约占整个岩系的70%，具有活动大陆边缘沉积特点；岩块包括超基性岩、变质辉长岩、变质基性熔岩、变质硅质岩和大理岩等，岩块多数呈NE向，局部呈NW向展布，长轴与叶理方向一致，其中超基性岩、变质辉长岩、变质基性熔岩、变质硅质岩为一套肢解的蛇绿岩套岩石组合，它们变质程度较低，仅达绿片岩相。2高压变质基性火山岩的分类根据岩石地球化学特征已确定出涌泉地区含钠质角闪石岩块的原岩是具有蛇绿岩套组合性质的基性火山岩，通过野外观察发现，研究区内高压变质基性火山岩分为基性火山熔岩和基性火山角砾岩。2.1钠长绿伞石蓝闪石岩块该类岩石为块状构造，片理不发育，呈透镜状残存于绿色片岩中。岩石中保留变余气孔构造，气孔多数在3mm×4mm，最大可达4mm×5mm（图2a）。岩块已变质，形成细粒钠长绿帘榍石蓝闪石岩，粒度<1mm。这类岩块受后期变形改造较弱，仅边部受到后期变形改造形成了钠长绿帘榍石蓝闪片岩。在钠长绿帘榍石蓝闪片岩中多数气孔已发生变形，长、短轴比最大可达5:1，长轴方向平行片理；同时还可以见到已变形的枕状体，这些枕状体成群出现，大小不等，枕状体明显拉长，长、宽比最大可达6:1，最小为2:1，长轴方向平行片理（图2b）。钠长绿帘榍石蓝闪片岩产状稳定，320°～340°∠50°～55°，并逐渐过渡到绿色片岩（图3）。2.2角砾类变形岩块该类岩石由胶结物和角砾两部分组成，角砾占70%，胶结物占30%，整体呈透镜状残存于绿色片岩之中。岩块中胶结物和角砾的变形特征差别较大，胶结物普遍发生了变形，形成中细粒钠长绿帘榍石蓝闪片岩，产状变化较大，从180°～210°∠50°～45°到335°～355°∠25°～35°，其片理包裹角砾（图4a）。角砾整体变形极弱（或未变形），为中粒绿帘蓝闪钠长石岩，呈球形、不规则条带状、透镜状及焰舌状不均匀分布于胶结物中，与围岩界限截然，角砾最小为1cm×2cm，最大可达5cm×18cm（图4b）。这类岩块两侧角砾含量减少、砾径变小，变形逐渐增强，角砾和胶结物均发生了变形，形成了中细粒钠长绿帘榍石蓝闪片岩，角砾呈长轴平行片理的椭球体，但局部变形较弱，角砾含量少的胶结物早期变质形成的中细粒钠长绿帘榍石蓝闪石岩保留较好（图3），岩块两侧由中细粒钠长绿帘榍石蓝闪片岩逐渐过渡到绿色片岩。绿色片岩与中细粒钠长绿帘榍石蓝闪片岩接触部位，在绿色片岩中见有大小不等的扁豆体，最小1.5mm×3mm，最大可达8mm×15mm，沿线理方向扁豆体强烈拉长，长、宽比最大可达5:1，长轴方向平行片理（图3）。3变质火山岩的岩相学特征3.1气孔钠长石成因岩石由绿帘石（2%）、钠长石（3%）、榍石（45%）、钠质角闪石（50%）及少量绿泥石等组成，矿物共生组合为：Gln+Spn+Ab+Ep±Chl(1)，粒度<1mm，矿物分布不均匀、无方向性。绿帘石呈半自形柱状，少数颗粒较大，粒径0.2mm×0.6mm；钠长石多呈粒状镶嵌于气孔中；榍石多呈粒状集合体；钠质角闪石呈针柱状不均匀分布，无方向性，具角闪石式解理，断面呈菱形，蓝色或紫色，多色性明显，正中突起，干涉色一级末-二级初，Ng-深天蓝色，Nm-淡紫色，Np-无色-淡黄绿色（图5a）。原岩气孔多被粒状镶嵌的钠长石和颗粒较大的绿帘石充填，气孔中的钠长石含有不定向针状钠质角闪石，并可见气孔周围的钠质角闪石穿切气孔内的多晶钠长石。向两侧岩石变形增强，矿物定向明显，片理发育，气孔中嵌晶状钠长石普遍拉长，变形岩石中的矿物组成与未变形岩块中的矿物组成基本相似，但前者钠质角闪石颜色变深。3.2绿良单岩胶结岩中主要矿物角砾为中粒绿帘蓝闪钠长石岩，由绿帘石（10%）、钠质角闪石（34%）、钠长石（55%）及少量榍石、绿泥石组成，矿物共生组合为：Ab+Gln+Ep±Spn，岩石中矿物分布不均匀、无方向性，与围岩片理不协调。绿帘石多数呈半自形柱状，沿角砾与胶结物的边界绿帘石呈带状分布，呈带状分布的绿帘石内部含有平行片理的针状钠质角闪石；钠长石形态不规则，边界呈锯齿状，多沿其他矿物缝隙分布，大小不等，最大可达1mm×0.7mm，最小为0.5mm×0.4mm，内部含有无方向性的针柱状钠质角闪石、绿帘石等；钠质角闪石呈柱状，无方向性、不均匀分布，边界不规则，内部含有其他矿物包体，多数具有环带状构造，核部颜色较边部颜色深，最大粒度1.5mm×0.2mm，多数为0.2mm×0.1mm（图5b）。胶结物为钠长绿帘榍石蓝闪片岩，由钠长石（3%）、绿帘石（5%）、榍石（42%）和钠质角闪石（50%）及少量阳起石、绿泥石组成，钠质角闪石的颜色比角砾中的钠质角闪石深，片理发育，矿物共生组合为：Gln+Spn+Ep+Ab+Chl+Act,胶结物中含有大量、小的透镜状钠长石团块，它们中含有料状绿帘石、针状钠质闪石，多数针状钠质角闪石无方向排列，与围岩片理呈不同的角度相交。与钠长绿帘榍石蓝闪片岩呈渐变过渡关系的绿色片岩中扁豆体的主要组成矿物为阳起石（80%）、榍石（17%）、绿泥石（13%）等。阳起石呈针柱状平行片理排列；绿泥石多呈扇状；榍石为粒状集合体，呈长条状，平行片理。扁豆体中见有与片理斜交、呈残留状的钠质角闪石。4基性火山火山岩角砾岩早期高压变质作用规律基性火山熔岩局部保留了变余气孔及变余枕状构造，气孔多被呈嵌晶状钠长石及粒度较大的绿帘石充填，枕状体成群出现，多已拉长变形，冷却边等已不见；基性火山角砾岩由于物质成分的差异，角砾外貌保留较好，胶结物发生了强烈变形，其片理包裹角砾。对于蓝闪石及蓝闪石片岩的成因存在两种不同观点，一种观点认为蓝闪石及蓝片岩的形成条件仅出现在与俯冲带有关的板块汇聚环境；但多数学者认为蓝片岩相变质作用不仅与洋壳的俯冲有关，而且也可以发生在远离俯冲带的地方，地壳侧向运动也可以导致蓝片岩相变质作用。从研究区内蓝闪石及蓝片岩的产出特征分析，与俯冲带有关的板块汇聚环境和地壳的侧向运动都可以发生蓝片岩相变质作用。研究区内基性火山熔岩和基性火山角砾岩呈透镜状残存于绿色片岩中，从火山熔岩、火山角砾岩的角砾中存在与围岩片理不一致、无方向不均匀分布的钠质角闪石，火山角砾岩的胶结物中存在透镜状钠长石，透镜状钠长石中存在与现存片理呈不同角度相交的钠质角闪石的特征来分析，这些钠质角闪石为早期高压变质作用产物，可能与佳木斯地块与松嫩地块拼合有关；而基性火山熔岩两侧和基性火山角砾岩胶结物中及其两侧构成片理的钠质闪石为后期构造变形过程中形成。基性火山熔岩和火山角砾岩的角砾中早期高压变质过程中形成的钠质角闪石无方向、不均匀分布。火山角砾岩角砾中的钠质角闪石多数具有环带状构造，核部颜色较边部颜色深，这可能与它的成份变化有关，可能表明在早期高压变质作用过程中环境存在变化。由于后期变质、变形作用不均匀，使得基性火山熔岩早期高压变质特征在局部得以保留；火山角砾岩中的角砾相对于胶结物较为刚性，在后期构造变形过程中，角砾的变形极弱（或未变形），早期高压变质特征保留较好，而胶结物普遍发生了变形，其片理围绕角砾，但物质组成比较均匀、角砾含量极少的胶结物抵抗后期构造变形改造的能力较强，在局部地段早期高压变质特征得以保留。研究区内绿色片岩与蓝片岩呈渐变过渡关系，在绿色片岩与钠长绿帘榍石蓝闪片岩接触部位，绿色片岩中含有大小不等的扁豆体，现存矿物以阳起石（透闪石）为主，在其内部发现了与现存片理斜交、呈残留状的钠质角闪石，这些扁豆体可能为早期高压变质火山角砾岩中的角砾经后期变质、变形改造形成。在早期研究中发现绿色片岩普遍含有冻蓝闪石，并存在青铝闪石→蓝透闪石→冻蓝闪石或青铝闪石→冻蓝闪石的转变关系，由此，可以认为绿色片岩曾经是含有钠质