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花岗岩体侵位机制的内容

花岗岩体侵位机制的内容

  隆起作用:由于炽热的熔浆与冷的上覆围岩之间具有显著的密度差而致使出现重力失稳,造成岩浆上拱而上覆围岩发生褶皱形成穹隆。在隆起作用过程中,有密度差造成的重力失稳是其主要动力来源之一,但是常常相伴出现的区域构造应力场也具有积极作用,在背斜核部形成穹隆,而在向斜核部产生凹陷。


  底辟作用:下部岩浆熔体向上顶托、穿刺围岩并形成具有倒水滴状侵入体的作用过程称为底辟作用。倒水滴状底辟构造与边缘向斜是底辟作用的典型构造型式。另外,底辟岩体周围早期向外陡倾的岩层,其褶皱的轴面比岩层面或岩层包络面陡;底辟岩体顶部的岩层为压扁型应变,但岩体与两侧围岩之间为剪切应变,具有拉伸线理、鞘褶皱和拉伸岩墙布丁构造等。


  气球膨胀作用:侵入岩浆的膨胀或横向拓宽使围岩压扁、缩短而扩大岩体占据的空间。气球膨胀作用模式是Ramsay(1981)提出的,他合理地解释了大规模岩体或岩基的就位空间问题。一般认为(朱志澄、宋鸿林,1990),岩浆初始侵位时,只占现有体积的30-40%,而现有体积的大部分是由脉动上升的岩浆对先期固结的岩浆物质向四周推挤获得的。气球膨胀作用产生的岩体、构造特点与底辟岩体具有显著的差异:


  (1) 岩体的平面形态多为圆形和椭圆形,立体形态多为蘑菇状或漏斗状;


  (2) 岩体发生横向拓宽,而围岩则发生整体压扁收缩。岩体横向拓宽的体积比初始体积大1-2倍以上。


  (3) 岩体周围围岩发生明显变形,围岩中具有平行于接触面的面状组构,面状组构的发育程度由接触面向外逐渐减弱,在接触面附近往往构成了片理级的面状组构;


  (4) 岩体内部具有平行接触面的面状组构,面状组构的发育程度由接触面向岩体中心递减,在岩体的边缘带发育最强,往往构成片麻状叶理;


  (5) 岩体内部的岩石类型呈同心环带或分带展布:分布在边缘的岩石,时代最老,成分偏于镁铁质,而中心带的岩石时代最年轻,成分偏于长英质;


  (6) 如果没有后期构造改造,岩体和围岩的应变型式都属整体压扁型;Flinn参数1≥K≥0;叶理和片理面上都没有拉伸线理;岩体内的应变强度由边部向中心递减;


  (7) 在岩体的边部发育了被细晶岩,伟晶岩等岩石充填的径向、环状和锥状的侵位裂隙;


  (8) 接触变质晕中的变斑晶与叶理为同构造生长。


  穹隆构造、底辟构造与气球膨胀岩体构造实际上是岩体侵位不同演化阶段,由于不同侵位机制及其转变形成一系列侵位构造型式。它们之间具有密切的成因联系。


  岩墙扩展作用:深部岩浆沿着断裂上升至地表浅部,在岩浆上升过程中岩浆运移的断裂或通道不断扩展、加宽,上升岩浆在浅部聚集形成大规模深成岩体。


  (1) 平面形状为不规则状;


  (2) 一般没有内部构造;


  (3) 在侵位过程中围岩的作用是被动的。侵入作用以前的围岩在接触面附近并未被扰动;


  (4) 接触面弯曲,往往与围岩互相穿插;


  (5) 在岩体边缘常见有一些小规模顶蚀作用。


  岩墙扩展机制是大陆伸展构造环境中岩浆上升侵位的重要机制。岩浆沿着由应力各向异性产生的张性断裂上升。张性断裂切割深度可以很大(达40Km),并达到深部岩浆房。


  顶蚀作用:由热的岩浆在周围引起的热至爆裂及岩浆的裂块下沉的同时向裂隙中的侵入作用,其发育常常局限于不整合侵入岩体的边缘带附近。


  顶蚀作用形成的岩体,在内接触带常有不规则状、棱角状且规模不等的捕掳体,捕掳体与岩浆之间的反应引起同化和混染现象。顶蚀岩体与围岩的接触面常常呈凹凸不平状,一般不发育由侵位产生的定向组构(朱志澄、宋鸿林,1990)。


  火山口沉陷作用:这是基性深成岩体的典型侵位机制,指岩浆房顶盖塌陷而形成环状或锅状沉陷的岩浆侵位机制。岩体受伸展环境中的张性断裂控制,基性岩浆沿断裂上升定位于断裂的潜在空位中,基性岩浆冷却后形成环状断裂将岩体分割成环状断块。


  关于深成岩体的侵位机制,马昌前等(1994)将Castro(1987)等人提出的分类归纳为三种基本类型,即主动侵位作用、被动侵位作用与诱发侵位作用。主动侵位作用包括隆起作用、底辟作用和气球膨胀作用。在这几种侵位机制中,岩浆是以本身巨大的能量来开辟占据空间的;被动侵位作用包括岩墙扩展作用、顶蚀作用和火山口沉陷作用,岩浆是沿先存断裂或构造缺陷,或是在区域性伸展作用下被动式侵位的;诱发侵位作用是岩浆沿低角度张性断层带注入侵位的。

花岗岩体 侵位机制 概述 隆起作用 底辟作用 气球膨胀作用 岩墙扩展作用 火山口沉陷作用

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