[科普中國]-變質(zhì)核雜巖

變質(zhì)核雜巖是構造上被低角度正斷層拆離的、呈孤立的平緩穹形或拱形強烈變形的變質(zhì)巖和侵入巖構成的隆起，往往出現(xiàn)在造山帶的核部。

釋義變質(zhì)核雜巖是構造上被低角度正斷層拆離的、呈孤立的平緩穹形或拱形強烈變形的變質(zhì)巖和侵入巖構成的隆起，往往出現(xiàn)在造山帶的核部。1

發(fā)展變質(zhì)核雜巖概念最早是由Davis和Coney在1979年提出的。他們將廣泛分布于北美西部科迪勒拉造山帶中一套獨特的伸展構造和巖石組合命名和定義為變質(zhì)核雜巖。Crittenden(1980)在研究該區(qū)伸展構造時也用了變質(zhì)核雜巖一詞。Coney(1980，1984)提出：科迪勒拉變質(zhì)核雜巖是一群由異常變形的變質(zhì)巖和侵入巖組成的窄形或拱形的孤立的隆起，其上為構造滑脫和擴張的不變質(zhì)蓋層。Seyfert(1987)對Coney的定義作了修正和補充，認為科迪勒拉變質(zhì)核雜巖一般是呈近圓形或橢圓形的，由強烈變形變質(zhì)的巖石組成的孤立隆起，有巖體侵入其中，或者被遠比核部巖石變形、變質(zhì)輕的巖石覆蓋，或被覆以拆離并遠距離運移的蓋層。Wernicke(1981)初步建立起變質(zhì)核雜巖伸展構造模式，后來在20世紀80年代發(fā)表的許多論文又進一步擴展和修改了Wernicke的成因模式。Lister等(1989)認為可以把科迪勒拉變質(zhì)核雜巖看作是從破裂和伸展的上地殼巖石下被拉出來的、位于大規(guī)模緩傾正斷層之下的、中或下地殼巖石組成的地質(zhì)體。1993年法國造山帶晚期伸展作用?學術會議對變質(zhì)核雜巖的成因分類和形成過程又作了進一步的探討，強調(diào)變質(zhì)核雜巖是晚造山階段的產(chǎn)物，經(jīng)歷過早期擠壓造山、地殼增厚過程，強調(diào)變質(zhì)核雜巖最重要特征是普遍出露一套中地殼(高溫-低中壓)變質(zhì)-變形巖石、部分熔融巖石和花崗巖體(Malavielle，1993)。從20世紀70年代末發(fā)現(xiàn)和研究北美科迪勒拉變質(zhì)核雜巖以來，到目前為止，已在世界許多地方發(fā)現(xiàn)了與其相似的變質(zhì)核雜巖。

國內(nèi)對變質(zhì)核雜巖的研究是在20世紀90年代以后才有比較迅速的發(fā)展，對變質(zhì)核雜巖的成因也有新的認識。在我國境內(nèi)先后報道了一系列不同時代、不同地質(zhì)環(huán)境、不同構造特色的變質(zhì)核雜巖，如內(nèi)蒙古亞干變質(zhì)核雜巖；云蒙山變質(zhì)核雜巖；江西的武功山變質(zhì)核雜巖；揚子西緣的江浪變質(zhì)核雜巖；呼和浩特大青山變質(zhì)核雜巖；河南小秦嶺變質(zhì)核雜巖；遼寧醫(yī)巫閭山變質(zhì)核雜巖；西藏拉軌崗日變質(zhì)核雜巖等。2

變質(zhì)核雜巖基本特征及判別標志對變質(zhì)核雜巖構造概念的理解目前仍存在著分岐，不同作者對變質(zhì)核雜巖基本特征有著不同的理解。Coney(1980)認為科迪勒拉變質(zhì)核雜巖是一群由異常變形的變質(zhì)巖和侵入巖組成的穹形或拱形的弧立的隆起，其上為構造滑脫和擴張的不變質(zhì)的蓋層。朱志澄(1994)總結(jié)變質(zhì)核雜巖基本特征為：

(1)變質(zhì)核雜巖由從深部抽拉抬升的強烈變質(zhì)變形基底(下盤)和變質(zhì)變形較弱的半地塹沉積盆地或蓋層(上盤)組成，外形近圓形或橢圓形，半徑一般萬余米，呈分散孤立的穹隆狀產(chǎn)出。

(2)基底與蓋層被規(guī)模巨大的低角度正斷層(拆離斷層)分隔?；讕r石屬塑性變形域，內(nèi)部有巖體侵入，變形強烈；拆離斷層下盤韌性變形和糜棱巖帶發(fā)育。向上隨遠離拆離斷層，出現(xiàn)糜棱巖化逐漸減弱的現(xiàn)象；向深部則過渡為正常片麻巖。

(3)拆離斷層原始產(chǎn)狀近水平，在伸展拆離中變成犁式。其上盤變形屬脆性域，以發(fā)育多米諾骨式脆性斷層為特征，亦有次級順層斷層，并使地層拆離減薄。原始拆離斷層因穹隆作用而成穹狀。在長期發(fā)展中可形成一系列次級拆離斷層并組成拆離斷層帶。

(4)拆離斷層(帶)是一條巖石強烈破碎帶，與其接觸的糜棱巖帶的頂部可卷入碎裂巖化而形成綠泥石微角礫巖(碎粉巖)；隨著拆離斷層傾斜向下趨近塑性域，碎裂帶逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)楠M窄的網(wǎng)狀韌性剪切帶，進而匯入韌性剪切帶或糜棱巖化帶。Davis等(2002)提出了伸展變質(zhì)核雜巖的3個特征為：a.存在緩傾至中等傾角的具有大規(guī)模位移的(幾萬米)區(qū)域至準區(qū)域性延伸的主拆離斷層；b.下盤出露與伸展斷層相關的糜棱狀巖石和高綠片巖相-角閃巖相變質(zhì)的巖石；c.上盤上地殼基底巖層和(或)表殼巖層。認為關鍵是所有下盤變質(zhì)核雜巖必須是沿地殼深部(大于10~15km)的大型拆離斷層通過大規(guī)模地殼伸展和地殼切除(缺失)的產(chǎn)物。

顯然，變質(zhì)核雜巖無疑是大陸伸展構造重要表現(xiàn)形式之一，是深層次區(qū)域熱隆伸展作用產(chǎn)物，與地殼伸展作用及局部非均一熱事件具有密切的聯(lián)系。變質(zhì)核雜巖可以形成于不同的構造時代及不同的大地構造背景，其特征及判別標志可歸納如下：

(1)空間上呈穹狀、長垣狀、橢圓狀弧立隆起。若干變質(zhì)核雜巖可以成帶狀或串珠狀定向展布，但單個變質(zhì)核雜巖多呈非線性的穹狀地貌。變質(zhì)核雜巖多構成地形隆升地貌，常形成區(qū)內(nèi)最高山。

(2)發(fā)育拆離斷層。拆離斷層上、下盤巖石的變形性質(zhì)絕然不同，上盤為脆性變形域并表現(xiàn)為一期或多期不同類型的正斷層，下盤為韌性變形域。

(3)具有雙層或三層結(jié)構特征。即以拆離斷層分開的上盤脆性域和下盤變質(zhì)核組成的雙層結(jié)構特征、上部脆性變形層(包括蓋層和山前半地塹沉積盆地)、中間韌性流變層及變質(zhì)核雜巖體組成的三層結(jié)構特征。宋鴻林(1995)提出，非同軸流變的中間韌性層是一種普遍現(xiàn)象。只有在滑距很大時，才會缺失中間韌性層，造成上盤脆性層直接和下盤變質(zhì)核接觸。

(4)變質(zhì)核雜巖體頂部和周緣發(fā)育以糜棱巖化巖石為特征的韌性剪切帶，糜棱巖化巖石一般具有顯著的S-C組構，石英-長石殘斑系、拉伸線理等各種剪切標志。

(5)變質(zhì)核雜巖中的拉伸線理發(fā)育，拉伸線理具有區(qū)域性一致的趨向，但線理的傾伏方向可以相反。

(6)上部脆性變形域的脆性伸展方向和拆離斷層的滑動方向以及下部糜棱巖化巖石中的運動學方向具有一致性，反映了統(tǒng)一的運動方式。

(7)一般變質(zhì)核雜巖的核部都有不同時期不同規(guī)模的花崗巖類巖體侵入，有早于伸展期的老巖體，更多的是同構造期中酸性巖漿巖侵入體。有的變質(zhì)核雜巖核部可以全被同構造期巖漿巖所占據(jù)，但在巖漿巖的周緣常發(fā)育以糜棱巖化為特點的韌性剪切滑脫帶。1

變質(zhì)核雜巖研究方向及爭論的焦點問題經(jīng)過20余年的研究，對變質(zhì)核雜巖的研究取得了不少的成就，研究的內(nèi)涵也更趨豐富。今后的研究中，以下幾個問題尚有待于進一步深化研究和澄清。

(1)系統(tǒng)的地球化學和同位素分析。這方面的工作已在進行，通過進一步的研究，可以了解伸展過程中巖漿的形成和地幔的作用以及殼幔物質(zhì)的交換，分析巖漿的成因機制，探討變質(zhì)核雜巖的形成動力學。

(2)精確的年代學研究。目前的研究大多偏重于變質(zhì)核雜巖核部的巖體成巖年代學研究，今后應加強對韌性剪切帶變形時間及拆離斷層作用的年代學研究。準確確定它們之間的時間關系，將是進一步研究巖漿活動和伸展作用兩者之間成因關系的關鍵。

(3)關于變質(zhì)核雜巖是否一定存在巨厚地殼柱被切失的問題?；诿绹鞑靠频侠绽貐^(qū)科羅拉多河下游Whipple山和亞利桑那南山等地的構造研究，Davis等(2002)認為變質(zhì)核雜巖中必定存在相當厚的地殼柱被切失，這種切除作用是確定變質(zhì)核雜巖必要的地層學和幾何學先決條件，并斷言地殼剖面無大規(guī)模缺失的以基底為核的穹隆狀雜巖不是一般公認的構造定義上的變質(zhì)核雜巖。但從國內(nèi)外已報道的多種形式的變質(zhì)核雜巖來看，許多典范性的變質(zhì)核雜巖并不完全符合這種條件。

(4)變質(zhì)核雜巖形成過程中巖漿作用與伸展作用的主從關系問題。這一問題的實質(zhì)就是變質(zhì)核雜巖形成機制中巖漿作用與伸展作用誰占主導地位的問題。是垂向的巖漿活動誘發(fā)了側(cè)向的地殼伸展?還是側(cè)向構造伸展引發(fā)了深部巖漿的垂向上涌?

(5)低角度拆離斷層的成因研究。低角度拆離斷層和傳統(tǒng)的安德生正斷層成因機制(Anderson，1951)相沖突。根據(jù)安德生模式，只有當傾斜面大于45°時才能形成正斷層；若要形成低角度正斷層則主應力軸必須要傾斜。長期以來，它一直是變質(zhì)核雜巖研究中久攻未破的重大問題之一。2

本詞條內(nèi)容貢獻者為:

張勇 - 副教授 - 西南大學資源環(huán)境學院