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吉林大学地球科学学院 刘志宏 构造地质学 A讲稿文本 1 第十章 岩浆侵入体构造研究 火成岩与矿产的关系十分密切许多火成岩体内或其与围岩的接触带中常蕴藏着丰富 的矿床岩体的侵入又受一定构造控制因此侵入体构造不仅是区域构造研究中不可缺少的 内容而且在找矿勘探工作中具有重要的实际意义 第一节 岩墙群构造 岩墙很少单独出现通常由几十条甚至上百条岩墙聚成岩墙群区域上岩墙群可延伸达 几十或上百公里局部岩墙群与局部作用有关例如火山中心周围的岩墙 一平行岩墙群和放射状岩墙群 平行岩墙群的形成往往与区域性伸展作用有关岩墙群与区域伸展方向垂直岩墙群多 以基性岩为主如东格陵兰海岸第三纪基性岩墙群该岩墙群反映了区域性北西向断裂 构造因此研究平行岩墙群的分布有助于分析先存于围岩中的区域断裂构造 放射状岩墙群或产于侵入体周缘或者以区域隆起为中心呈放射状展布岩墙均与张应力 3垂直霍尔1982强调区域性放射状基性岩墙群在分析区域动力学中的重要意义 二锥状岩席和环状岩墙 锥状岩席和环状岩墙在平面上围绕一中心呈同心环状但在剖面上前者向中心倾斜后 者向外倾斜典型的锥状岩席和环状岩墙出露在苏格兰西部在那里围绕着第三纪火山中心 出现 关于锥状岩席和环状岩墙的成因安德生作了较详细的解释他在实际地质工作的基础 上分析了形成锥状岩席和环状岩墙的应力状态绘制了应力线图解如图所示岩浆上升 对上覆围岩造成强大的压力由于岩浆向围岩四周挤压最大主应力线自岩浆房向外呈辐射 状分布而最小主压应力迹线平行于岩浆房呈扩散晕状在垂直最小主压应力方向平行最大 主应力方向上形成一系列锥状张裂面后被岩浆充填而形成了锥状岩席 由于岩浆冷缩使得岩浆向上的压力减弱应力状态随之改变原来最大主应力迹线变 为最小主应力迹线而最小主应力迹线变为最大主应力迹线此时与最大主应力相交 45 的方位产生了最大剪切应力在与1呈 45-角处形成剪切破裂面岩浆充填其中而形成 环状岩墙 第二节 侵入体的塑性变形构造 一一概念 原生塑性变形构造 原生塑性变形构造是指岩浆侵入到一定部位时随着岩浆温度的降低和粘度的增高在岩 浆上涌的挤压作用下形成的塑性变形构造 二二原生塑性变形构造 侵入体的塑性变形构造主要是片麻岩带 侵入体的塑性变形构造主要是片麻岩带形成片麻岩的作用有二 一是岩浆中心脉动式的上涌过程中向两侧推挤的压挤作用 二是岩浆上升与围岩之间形成的相对剪切作用 上述两种作用使塑性的结晶外壳出现定向性很强的片麻状构造因此片麻岩带只发育于 岩体的边缘并大致平行于岩体的边界 片麻岩带中的强烈定向组构自岩体边缘向中心逐渐减弱直至消失 当压力温度及应变速率适合时岩体边缘可发育叶理线理和韧性剪切带 第三节 侵入体的侵位作用 岩体侵位作用是指地下深部岩浆向上运移过程中在围岩中形成容纳岩浆的空间的作用 Billings1972曾先后提出顶蚀作用注入作用交代作用三种假说Ramsay1981提出热 轻气球膨胀作用Hutton1988归纳为主动侵位和被动侵位两类 一主动侵位作用 主动侵位作用是指岩浆上升以自身的作用推开围岩而得到空间 一底辟作用 吉林大学地球科学学院 吉林大学地球科学学院 吉林大学地球科学学院 吉林大学地球科学学院 吉林大学地球科学学院 吉林大学地球科学学院 吉林大学地球科学学院 吉林大学地球科学学院 刘志宏 构造地质学 A讲稿文本 2 低密度岩浆借助浮力作用很快向上流动拱起顶部围岩而使后者与岩浆同步变形形成穹隆 或进一步穿刺围岩形成底辟构造的作用称底辟作用这种方式形成的岩体其剖面形态常呈 倒梨状或蘑菇状围岩则形成环状向斜岩体顶部发生压扁应变可见到流面构造侧面和 根部则发生拉伸应变只见到流线而无流面但如晶出的固体物质含量很低则不见流面 流线 二热轻气球膨胀作用 1概念 侵入的岩浆最初只占据了不大的空间但犹如热轻气球般不断膨胀并发生横向扩展挤 压旁侧围岩而不断增大岩体占据的空间这种侵位方式称热轻气球膨胀作用 2热轻气球膨胀作用可能有两种模式 一为一次上升 二为多次脉动上升 由此作用形成的岩体其平面亦呈近等轴状的圆形或椭圆形其剖面形态呈蘑菇状或漏 斗状其周缘围岩亦常形成向斜构造 二被动侵位作用 被动侵位作用是指容纳侵入岩体的围岩空间是通过顶蚀作用和地下火口沉陷作用而造成的 一顶蚀作用 在岩浆侵入围岩时围岩岩块从侵入岩体四周和顶部分开并沉下岩浆中形成捕掳体 顶蚀作用为侵位作用开辟了空间 顶蚀作用形成的被动侵入岩体其形态常为不规则的圆形和长条形并且切割围岩侵 入岩体向围岩陡倾斜向下逐渐变宽侵入岩体顶部残留围岩顶垂体并且岩枝较发育 二地下火口沉陷作用 围岩产生向外倾斜的环状断裂中间的围岩岩块沉陷于环状断裂之内而形成空间岩浆侵位 到环状断裂形成的空间中形成钟罩状侵入体其形态是边部陡倾斜而顶部平坦地下火 口沉陷作用可多次发生岩浆多次脉动涌入环状断裂之中形成一系列环状的杂岩体 第四节 岩浆岩体发育地区研究工作发现的最重要的问题 随着对岩浆岩体发育地区的地质填图工作的开展人们对岩浆侵入体的构造形式区域 上出现的各种侵入体间的关系及其演化的历史逐渐认识而且在工作方法上也正在不断修正 一侵入体的大小是有限的 近些年来近些年来通过野外地质调查和室内模拟实验的结果表明侵入岩体的规模是有限度的通过野外地质调查和室内模拟实验的结果表明侵入岩体的规模是有限度的侵 入岩体的平均面积为 150 平方公里 侵 入岩体的平均面积为 150 平方公里有的只有几十平方公里 根据室内模拟实验计算研究根据室内模拟实验计算研究侵入岩体的顶部侵入岩体的顶部在直径大于 15 公里的圆柱形或球形熔融体 之上是难以支撑住的 在直径大于 15 公里的圆柱形或球形熔融体 之上是难以支撑住的表明单个的侵入岩体的直径一般不超过 15 公里表明单个的侵入岩体的直径一般不超过 15 公里 以前认为侵入岩体的大小是无限制的把岩基或大型岩体看作是一次岩浆侵入的简单岩 体 现在研究成果表明一个大型岩基或岩体实际上是由几个甚至几百个侵入岩体组成的复式岩 体 现在研究成果表明一个大型岩基或岩体实际上是由几个甚至几百个侵入岩体组成的复式岩 体 二复式岩体或大型岩基不是同一时期内作为一个整体侵入形成的而是在漫长的地质 历史中反复侵位造成的 三一个大型侵入岩体在岩石类型成分和结构上呈分带性以往认为是侵入岩体的 岩相带并认为侵入岩体是一次侵入作用造成的而且在岩体内部的不同岩相带是同一时代 的产物 四从区域范围来看组成岩基或大型侵入体的某些单个独立的侵入体不仅岩性结构 方面有一定的相似性而且这些侵入体在大型岩基侵入顺序中占据一个特定的位置 吉林大学地球科学学院 吉林大学地球科学学院 吉林大学地球科学学院 吉林大学地球科学学院 吉林大学地球科学学院 吉林大学地球科学学院 吉林大学地球科学学院
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