Revestimiento Magna

La capa subyacente enfatizada en este libro se refiere principalmente al proceso de emplazamiento de magma derivado del manto cerca del límite corteza-manto, que está estrechamente relacionado con el crecimiento y la formación de la corteza continental. Las investigaciones muestran que el subchapado no sólo está relacionado con la formación de enormes cantidades de granito en cinturones orogénicos (Yang Kunguang, 1997), sino que también está estrechamente relacionado con la evolución de la cuenca (Stel H. et al., 1993) y la mineralización regional (Du Yangsong et al., 1997). al., 2003; Sun S. S. et al., 1996; Especialmente en la última etapa de la orogenia, la formación y colocación de grandes cantidades de granito requiere una gran cantidad de energía térmica que se produce en un corto período de tiempo. Dichas fuentes de energía y métodos de inyección están fuera del alcance de los procesos geológicos tradicionales y no pueden ser utilizados. explicado. La capa subyacente de magma lleva continuamente calor desde las partes profundas de la Tierra a las partes poco profundas de la corteza, lo que explica mejor el origen de las enormes cantidades de granito en el cinturón orogénico. Deng Jinfu et al (1999) basándose en investigaciones petrológicas y combinadas con modelos geofísicos, vincularon los cambios en la estructura litosférica con la interacción corteza-manto, y creyeron que la zona adyacente a la interfaz corteza-manto es el mejor y más importante lugar para intercambio corteza-manto. En la zona de la plataforma estable, el equilibrio termodinámico dinámico a largo plazo hace que la corteza forme una estructura de dos o tres capas estable a la gravedad, lo que se interpreta como resultado de la "granitización" de la corteza continental. La transformación de zonas de colisión continental a corteza oceánica se llama "maficificación". En ambos procesos, la capa subyacente de magma juega un papel importante. También se ha sugerido que la capa inferior puede estar relacionada con la actividad de la pluma del manto y, por lo tanto, es una de las posibles causas de la ruptura continental. Por lo tanto, el estudio de la capa subyacente de magma es de gran importancia para explorar el origen del granito y la acreción y evolución de la corteza continental.

El área de East Kunlun es una de las áreas con mayor exposición de granito en mi país, y también es un área donde el granito mixto está ampliamente desarrollado. Proporciona un buen laboratorio de campo para estudiar la capa subyacente de magma. Este trabajo realizó investigaciones sobre granitos y rocas básicas asociadas como Yoglu, Shihuigou, Garuhe y Kayakdentag, revelando una gran cantidad de hechos geológicos sobre la capa subyacente de magma derivada del manto y la mezcla de magma, y ​​se demuestra que la capa subyacente de magma derivada del manto está estrechamente relacionado con el magmatismo granítico a gran escala en el Triásico Tardío en el área de East Kunlun. La capa subyacente de magma derivado del manto no solo restringió el origen y la génesis de los granitoides, sino que también fue responsable de la acreción de la corteza continental en el este. Área de Kunlun.

1. Evidencia geológica de subcapa de magma en el Cinturón Orogénico de Kunlun Oriental

El área de exposición del complejo básico-ultrabásico en el Shihuigou Bund es de unos 20 km2 (Figura 5-105). ), que sus predecesores clasificaron como diorita. La investigación muestra que el complejo básico-ultrabásico en Shimeigou Bund es un complejo estratificado con una estructura compleja. Sus tipos de rocas incluyen peridotita serpentinizada, gabro de hornblenda de pegmatita y piroxenita, gabro anfíbol de grano medio fino, diorita y granodiorita, etc. El complejo se introduce en las rocas metamórficas profundas del Grupo Jinshuikou. La datación isotópica Ar-Ar de la hornblenda en el complejo muestra que su edad de meseta es (226,4 ± 0,4) Ma y su edad isócrona es (222,2 ± 3,3) Ma, lo que indica que El complejo se formó a finales del período Indosiniano. Combinando el estudio de la estructura geológica, la petrología del granito y la geoquímica del área, y el análisis exhaustivo de datos geofísicos, se especula que pudo haber habido un período de extensa actividad de magma derivada del manto en el orógeno de Kunlun Oriental en el Triásico Tardío. (Luo Zhaohua et al., 2002).

Esta inferencia ha sido confirmada en el área del río Garu en la sección oriental de East Kunlun. El granito Garuhe Yoglu es un complejo granítico complejo que desarrolla una gran cantidad de inclusiones de partículas oscuras. También es un complejo granítico típico formado por mezcla de magma. El macizo rocoso está ubicado en el lado norte de la falla de Kunzhong y se extiende casi de este a oeste, con una longitud de aproximadamente 14 km, un ancho máximo de aproximadamente 8 km en dirección norte-sur y un área expuesta de aproximadamente 100 km2. El río Garu, casi de norte a sur, divide la masa rocosa por la mitad, con una profundidad de corte de 500 m. El cuerpo principal de este complejo es granodiorita de grano medio grueso. Además, hay monzogranito, sienita, diorita de cuarzo y gabro de hornblenda. Como se mencionó anteriormente, una gran cantidad de estudios geológicos, petrológicos y geoquímicos de campo han demostrado que el gabro anfíbol en la parte norte del complejo es equivalente al miembro final básico del granito mixto Yoglu.

La datación con circonio SHRIMP de alta precisión se realizó en gabro de hornblenda, granodiorita y sus inclusiones de partículas oscuras. Los resultados muestran que la formación de gabro anfíbol, granodiorita y sus inclusiones de partículas oscuras Las edades son (239 ± 4) Ma, (237 ± 3). Ma y (240±3)Ma respectivamente. Obviamente, los resultados de la datación SHRIMP no sólo respaldan firmemente la conexión genética entre la capa inferior de magma y la mezcla de magma, sino que también prueban, desde un aspecto, que puede haber habido un período de extensa actividad de magma derivada del manto en el Triásico Tardío del Orógeno de Kunlun Oriental. La inferencia está establecida.

En el área de Kayak Dentag en la sección occidental de East Kunlun, también hay características similares al macizo rocoso del río Garu. Se ve una sección completa compuesta por rocas de base granítica en un valle profundo, de abajo hacia arriba, olivino, gabro de hornblenda, diorita, diorita de cuarzo, granodiorita y granito monzonítico, etc., invadieron el Grupo Paleoproterozoico Jinshuikou y el Paleozoico Inferior Tanjianshan. Grupo. Entre ellos, la granodiorita también contiene una gran cantidad de inclusiones de partículas oscuras. Se tomaron muestras sistemáticamente de varias rocas en esta sección y se aislaron circones de un solo mineral, y luego se realizó la determinación de la edad isotópica de los circones SHRIMP. Los resultados mostraron que estas tres rocas diferentes tienen edades diagenéticas similares: es decir, la olivineita se formó en (386,9). ±2,6) Ma, el monzogranito porfirítico es (408,3±5,3) Ma y el sienogranito es (402,6±7,4) Ma, ambos del Devónico temprano. Combinando los estudios petrológicos y geoquímicos de cuarzo diorita, granodiorita y monzogranito, se puede determinar que el complejo intrusivo Kayakdentage, como el plutón Yoglu del río Garu, también tiene mezcla de magma. Es probable que los miembros finales básicos, como la peridotita y el gabro anfíbol, sean los productos de la capa inferior de magma. Se pueden observar situaciones similares en el monzogranito Bokarik del norte, la granodiorita Campi del norte y la diorita de cuarzo Akchuksai del norte en la sección occidental de East Kunlun. Demuestran que la mezcla de magma y la capa subyacente de magma son muy comunes en el área de East Kunlun.

Figura 5-105 Mapa geológico esbozado del gabro hornblenda en el valle de Shihui

2 Características petrológicas de la capa subyacente de magma

Debido al nivel de investigación limitado, y Debido a la falta de una comprensión profunda de las condiciones de origen y las características del magma derivado del manto subyacente, ha habido muchos errores en la clasificación y denominación de muchas rocas básicas derivadas del manto formadas por el magma subyacente en el área de East Kunlun. Como se mencionó en la sección anterior, el miembro final básico del Complejo Yoglu, el gabro de hornblenda, solía llamarse diorita, y muchas rocas intrusivas básicas en la sección occidental de East Kunlun solían llamarse diorita, etc. De hecho, los conjuntos minerales de muchas rocas intrusivas básicas en cinturones orogénicos no coinciden con las características químicas de la roca completa. Sus conjuntos minerales son similares a las rocas de ácido intermedio, que contienen grandes cantidades de hornblenda/biotita, andesina e incluso una pequeña cantidad de. cuarzo, pero los conjuntos minerales son similares a los de las rocas ácidas intermedias. La química de la roca tiene el contenido de SiO2 y el contenido de hierro y magnesio de las rocas básicas. Por lo tanto, estas rocas fueron clasificadas como rocas de ácido intermedio (como diorita o diorita de cuarzo, etc.) en trabajos anteriores. La falta de coincidencia entre el conjunto de minerales de roca y la química de la roca completa y el nombre de la roca es relativamente común en rocas intrusivas básicas en cinturones orogénicos. Esto se debe a que la fusión parcial de las rocas derivadas del manto en cinturones orogénicos ocurre en condiciones ricas en volátiles (especialmente agua). El magma formado también es un magma saturado de agua. Cuando este magma saturado de agua cristaliza, primero cristalizará el anfíbol mineral hidratado en lugar del mineral similar al piroxeno. Con la cristalización de la hornblenda, el magma evolucionará hasta volverse rico en silicio y pobre en calcio. Por lo tanto, los minerales de feldespato que acompañan al anfíbol o que cristalizan ligeramente después del anfíbol a menudo producen plagioclasa y andesina básicas o incluso feldespato y cuarzo. Además, debido a que la capa subyacente de magma derivado del manto a menudo induce la anatexis de las rocas de la corteza terrestre y forma rocas similares al granito, la capa subyacente y la mezcla de magma a menudo ocurren simultáneamente.

La roca principal del complejo intrusivo básico en la orilla exterior de Shimeigou es gabro de hornblenda de grano medio-fino, seguido de peridotita serpentinizada, gabro cornudo de pegmatita y roca de piroxeno, diorita y granodiorita, etc. En general, tiene una serie completa de rocas, desde rocas ultrabásicas hasta rocas de acidez media, que muestran fuertes características de diferenciación de cristalización. El macizo rocoso se encuentra estratificado y existe una relación de transición gradual entre las diferentes unidades litológicas.

El gabro de hornblenda está compuesto de hornblenda calcárea y plagioclasa, pero el grado de plagioclasa cambia mucho, desde plagioclasa básica hasta feldespato.

La peridotita serpentinizada se distribuye en la capa inferior del macizo rocoso. La roca tiene una estructura de grano grueso, una estructura de red y una estructura masiva. Está compuesta básicamente por olivino y una cantidad muy pequeña de. piroxeno, hornblenda y titanio. La olivina ha sido fuertemente serpentinizada (Figura 5-106).

El gabro de hornblenda oscuro es el cuerpo principal del Complejo Shimeigou Bund. La roca tiene una estructura de grano fino a medio fino y una estructura masiva (Figura 5-107). y de grano medio Está compuesto por plagioclasa, con pequeñas cantidades ocasionales de olivino, piroxeno y biotita. El contenido de hornblenda y plagioclasa varía mucho. Cuando el contenido de hornblenda disminuye gradualmente, la roca cambia gradualmente a gabro de hornblenda y gabro de hornblenda de color claro (Figura 5-108). Cerca de la zona de corte dúctil, la roca sufre una fuerte fragmentación o deformación plástica bajo la acción del estrés, o incluso una fuerte milonitización, y forma una estructura de pórfido, escama o estructura gneísica (Figura 5-109).

Figura 5-106 Peridotita serpentinizada

Figura 5-107 Gabro de hornblenda oscuro de grano fino

Además, también se encuentran piroxenita de pegmatita, anfibolita de pegmatita y pálida granodiorita. La pegmatita, piroxeno y hornblenda están en capas, mientras que la granodiorita está intercalada en vetas en la roca principal.

En este trabajo, se descubrió por primera vez "cuarzo xenocristal" (Figura 5-110) en el gabro de hornblenda. Hay un círculo de borde condensado de hornblenda de grano fino en el borde. a las de Liu Chengdong (2003) Las características del "cuarzo xenocristal" visto en el complejo Garu Yoglu son similares a las de los cristales aciculares de apatita en inclusiones de partículas oscuras, lo que demuestra además que la capa inferior de magma derivada del manto y la mezcla de magma se producen simultáneamente.

En resumen, el Kunlun Orogen Oriental experimentó un ciclo orogénico completo desde el Paleozoico Tardío hasta el Mesozoico Temprano, partiendo de la extensión regional en el Devónico Tardío y pasando por diversos eventos geológicos en el margen continental activo. , la gruesa corteza continental y la litosfera se habían formado en el Triásico Tardío, y desde entonces la historia de la evolución geológica regional ha entrado en la etapa de orogenia tardía dominada por el desprendimiento de losas en subducción. El desprendimiento de losas provoca perturbaciones térmicas en la litosfera y desencadena el ascenso de magma procedente del manto a lo largo de zonas tectónicas débiles. Debido a razones tales como canales ascendentes y diferencias de densidad, algo de magma básico derivado del manto permanece en el fondo de la corteza inferior, lo que provoca la fusión parcial de la corteza inferior para formar magma granítico y puede producirse una mezcla de magma. Debido a las limitaciones del proceso de mezcla, la proporción de mezcla y otros factores, la composición del magma mezclado cambia y forma varios tipos de rocas. Parte del magma básico derivado del manto puede permanecer cerca del Moho durante mucho tiempo y su espesor puede alcanzar decenas de kilómetros. Estos magmas básicos sufren un proceso de enfriamiento y separación y cristalización de larga duración. Debido a la gran acumulación de volátiles, se forman rocas básicas ricas en hornblenda y biotita. Estos magmas básicos derivados del manto también pueden convertirse en eclogita básica después de la solidificación, lo que hace que la densidad de la litosfera aumente y la gravedad sea inestable y, en última instancia, desencadene la delaminación de la litosfera. Después de la delaminación, el área de East Kunlun entró en la etapa de extensión post-orogénica y comenzó un nuevo ciclo tectónico.

Figura 5-108 Gabro de hornblenda oscuro milonitizado de grano fino

Figura 5-109 Gabro cornudo de grano fino de color claro

Fig. xenocristales en el gabro anfíbol de Shihuigou

3. El trasfondo geológico y el mecanismo dinámico de la capa subyacente y la mezcla de magma en el orógeno de Kunlun Oriental

En los últimos años, los círculos geocientíficos nacionales y extranjeros han Se prestó mucha atención al fondo tectónico de la capa subyacente de magma. En resumen, existen las siguientes opiniones: la fuerte extensión continua o intermitente de la litosfera desencadena el movimiento ascendente de la astenosfera, la delaminación litosférica, el desarraigo o desprendimiento de placas litosféricas, etc. . Dado que la capa subyacente ocurre principalmente en profundidad, la mayoría de los productos de la capa base de magma no llegan a la superficie. Por lo tanto, todavía existen muchas controversias en el estudio del proceso, el mecanismo y el fondo dinámico de la capa base de magma.

Creemos que el fondo dinámico y las condiciones del substrato de magma deben primero analizarse y encontrarse a partir del proceso de orogenia y la historia de la evolución geológica del área. El orógeno de East Kunlun es un orógeno complejo que ha experimentado múltiples etapas de orogenia y evolución geológica de múltiples etapas.

El área de East Kunlun tiene un marco estructural de zonificación norte-sur y zonificación este-oeste. La primera está relacionada con la acreción lateral del antiguo continente Kunlun, mientras que la segunda es el resultado del desarrollo lateral del cinturón orogénico. reflejan que la formación y desarrollo de la litosfera orogénica son diferentes. Homogénea, su fondo dinámico profundo está relacionado con la colisión por subducción, la transformación corteza oceánica-corteza continental y el intercambio y reemplazo mutuo corteza/manto. Deng Jinfu et al. (1995) mapearon la estructura petrológica profunda del área del corredor de sección transversal geológica del Estandarte Golmud-Ejina basándose en resultados de sondeo geofísicos (Figura 5-111). Hay un eclipse máfico bajo la superficie de Moho en el este de Kunlun. -Área de Qaidam. El espesor de la litosfera del manto superior de la roca es de aproximadamente 25 a 30 km, que es 40 km más delgado que el espesor de la litosfera en el área adyacente de las montañas Qilian. ¿Qué lo causó? Hay dos explicaciones posibles: primero, la eclogita básica es el resultado de una capa subyacente del manto; segundo, la delaminación litosférica ocurrió en el área del este de Kunlun-Qaidam. Debido al alcance limitado de la investigación, todavía no se puede llegar a ninguna conclusión sobre la hipótesis anterior. Sin embargo, podemos especular preliminarmente que la delaminación de la litosfera en el área de East Kunlun es posible y probablemente sea el factor principal que causa la formación de magma a gran escala en el área. Las cuestiones en esta área requieren más trabajo.

Figura 5-111 Estructura petrológica de la sección Golmud-Ejina Banner (según Deng Jinfu et al., 1995)