Terreno metamórfico Dengfeng-Xuchang
1. Distribución
Los cuerpos geológicos expuestos en las áreas de Songshan y Jishan de Henan se distribuyen aproximadamente en dirección este-oeste, y gradualmente giran hacia una dirección noroeste-sureste y una dirección sureste hacia Xuchang en el este Según los datos del pozo, no hay mucho expuesto en la superficie. La longitud total de este terreno metamórfico es de unos 180 km y su ancho es de unos 40-50 km.
2. Combinaciones y secuencias de rocas
Como se mencionó anteriormente, el terreno metamórfico de Dengfeng-Xuchang está compuesto por rocas supracrustales metamórficas y complejos graníticos. Los complejos se describirán en detalle en la Sección 4. Aquí se introducen principalmente las rocas epicrustales metamórficas.
Las rocas epicrustales metamórficas de esta zona están representadas principalmente por el Grupo de Rocas Dengfeng, que se distribuye principalmente en Dengfeng, Yichuan, Linru y Xuchang en el centro de Henan, siendo Dengfeng el más representativo. La secuencia de rock y las divisiones de grupos de rock del Dengfeng Rock Group son muy inconsistentes entre los diferentes autores. Los más importantes se describen brevemente a continuación: El mapa geológico de Linru 1:200.000 de 1965 dividió el grupo de rocas en la Formación Hejiagou, la Formación Shipaihe y la Formación Guojiayao de abajo hacia arriba. El Instituto de Geología y Minerales de la Provincia de Hubei de 1976 lo dividió en. la Formación Guojiayao, la Formación Jinjia y la Formación Caomiaogou En 1979, la Universidad del Noroeste la dividió en la Formación Guojiayao, la Formación Jinjia y la Formación Laoyanggou de abajo hacia arriba, y consideró Linru Las rocas en el área de Angou son obviamente diferentes de las del área de Dengfeng. , y se dividen por separado en el Grupo Angou, que pertenece al Proterozoico Inferior. En 1988, Hu Shouxi y otros creyeron que había una discordancia en el Grupo Dengfeng original en el área Junzhao de Dengfeng, Henan. La Formación Shipaihe debajo de la superficie de discordancia se llamó Grupo Shipaihe, que pertenece al Neoarqueano. La Formación Guojia encima de ella era la Formación Yao, la Formación Jinjia y la Formación Laoyanggou se llaman Junzhaoqun y pertenecen al reino Proterozoico inferior. En 1989, la geología regional de la provincia de Henan dividió el grupo de rocas en la Formación Shipaihe, la Formación Guojiayao, la Formación Changyao y la Formación Shitiigou de abajo hacia arriba.
Este artículo adopta el esquema de división de la Universidad Northwest (1979) y Zhang Guowei et al (1982), es decir, se divide en la Formación Guojiayao, la Formación Jinjia y la Formación Laoyanggou de abajo hacia arriba. Las combinaciones de rocas de cada grupo se resumen exhaustivamente con referencia a las descripciones de varias empresas:
La Formación Guojiayao es el grupo de rocas inferior. Las principales combinaciones de rocas son anfibolita plagioclasa (esquisto) y hornblenda. gneis (las rocas de anfibolita son principalmente basalto toleítico). El fondo es granulita de biotita y piedra de grano poco profunda con una pequeña cantidad de esquisto de cuarzo dilomítico. La roca original es principalmente lava volcánica básica, formando una combinación de rocas de basalto toleítico, una pequeña cantidad de medio. -rocas sedimentarias volcánicas ácidas, y una pequeña cantidad de rocas sedimentarias.
La Formación Jinjia es la formación rocosa media. La parte inferior está dominada por biotita, anfibolita (esquisto) y esquisto de cuarzo similar a la mica, con una pequeña cantidad de ferrita y azolita. La lente es principalmente roca volcánica de acidez media, basalto toleítico, roca arenosa fangosa y roca ferrosilícea. La parte superior está compuesta por esquistos de cuarzo tipo mica y esquistos de mica con una pequeña cantidad de esquistos de anfibolita. La roca original es principalmente roca arcillosa y toba. En la etapa inicial estuvo dominada por erupciones volcánicas y en la etapa tardía estuvo dominada por sedimentación marina.
La Formación Laoyanggou, la formación rocosa superior, está dominada por esquistos de cuarzo de tipo mica, seguidos por esquistos de mica, esquistos de clorita y esquistos de clorita de cuarzo, con una pequeña cantidad de lentes de conglomerado metamórfico. Grava, la roca original es principalmente roca clástica gruesa y una pequeña cantidad de roca clástica fina, lo que equivale a la construcción de melaza rápidamente acumulada (Zhang Guowei, 1982).
Todo el grupo de rocas Dengfeng se puede dividir en dos partes: las partes inferior y media están dominadas por estructuras volcánicas ácidas básicas-intermedias, y la parte superior está dominada por estructuras sedimentarias. En general, pertenece a la serie de rocas volcánicas-sedimentarias metamórficas.
Muchos geólogos creen que las tres formaciones rocosas del Grupo de Rocas Dengfeng se pueden comparar con la Formación Dangzehe, la Formación Tieshanling y la Formación Shuidigou del Grupo de Rocas Taihua en el área de Lushan.
3. Características geoquímicas
El grupo de rocas Dengfeng, al igual que el grupo de rocas Taihua, se compone de muchos tipos de rocas, pero los datos geoquímicos son muy incompletos. Se deberían haber discutido las características geoquímicas de las rocas volcánicas metabásicas y de las rocas volcánicas de ácido intermedio. Sin embargo, debido a la falta de datos petroquímicos y geoquímicos, esto solo se podrá hacer más adelante. anfibolita Los datos petroquímicos y geoquímicos de rocas extrañas similares se enumeran en la Tabla 7-5.
Los números promedio de elementos principales en las rocas de anfibolita (esquisto) enumeradas en la Tabla 7-5 son tanto para toda la región como para dos subregiones, pero el principal problema son los datos de elementos traza. o muy pocos datos sobre elementos de tierras raras, pero la mayoría de ellos no coinciden con los datos sobre elementos principales y son difíciles de utilizar en su totalidad, lo que afecta en gran medida el análisis de las características geoquímicas.
La característica general de los elementos principales en las rocas de anfibolita (esquisto) del Grupo Dengfeng es que el contenido de Fe2O3 FeO es relativamente alto (12,34), pero es ligeramente menor que el de rocas similares del Grupo Taihua. El contenido de TiO2 es alto (>1,0) y el contenido de MgO es estable entre 6,71 y 6,88. El contenido de CaO es 9,9, que es ligeramente mayor que el de rocas similares en el Grupo de Rocas Taihua. El contenido de K2O es 0,68, que es más bajo que el de rocas similares en el Grupo Taihua y el Grupo Huoqiu. Es consistente con el contenido de basalto toleítico continental y también está cerca del basalto toleítico del arco insular. El contenido de K2O promedio de 8 muestras proporcionado por Guo. Anlin (1987) Es sólo 0,14. Entre las 35 muestras examinadas, muy pocas coinciden con este número y es posible que estén equivocados.
Oligoelementos: Los valores medios de Cr, Ni y Co de las 8 muestras son 316×10-6, 105×10-6 y 50×10-6 respectivamente, el Sr es 175×10 -6, Ba es 416 × 10-6. Guo Anlin (1987) afirmó que el contenido de Cr de la anfibolita (esquisto) del Grupo Angou es bajo. Los contenidos de Ni y Co son básicamente consistentes con lo anterior. -6. Ba Tiene 186 × 10-6, que es 2,2 veces menor que rocas similares en Dengfeng Rock Group.
Si se colocan 35 datos petroquímicos en el Grupo de Rocas Dengfeng en el diagrama triangular FeO*-Na2O K2O-MgO, a excepción de algunos puntos de muestra ubicados en el área de basalto calco-alcalino, la mayoría de ellos están ubicados en el área de basalto toleítico (Figura 7-10), las muestras 1 a 5 en la Tabla 7-5 también caen en el área de basalto toleítico sin excepción (Figura 7-11). En el diagrama FeO* TiO2-Al2O3-MgO, todos están ubicados en el área de basalto toleítico rico en hierro (Figura 7-12).
La curva de partición de tierras raras de la anfibolita en la parte superior del Grupo Dengfeng (llamada anfibolita del Grupo Angou en 1982 y Guo Anlin en 1987) (Tabla 7-5-5) está relacionada con la atracción continental Las curvas de distribución de tierras raras de los basaltos de pórfido tienen una forma muy consistente. Todas están enriquecidas con tierras raras ligeras y las tierras raras pesadas son líneas rectas y planas. La curva paralela está por debajo de la curva del basalto toleítico continental típico. La anomalía de Eu no es obvia o ligeramente positiva (Figura 7-13). También son similares a las curvas de basalto de arco de cresta de Condie (1981).
Tabla 7-5: Composición petroquímica de anfibolita en Dengfeng Group () y comparación con rocas extrañas similares
Explicación: 1. El valor promedio de los principales componentes químicos de 35 muestras de anfibolita plagioclasa (esquisto) en el grupo de rocas Dengfeng en el área de Songji, Henan. Los datos originales se basan en Tu Shaoxiong (1981), Sun Yong (1982) y Hu Shouxi et al. (1989); El valor promedio de 18 muestras de anfibolita plagioclasa en el Grupo de Rocas Dengfeng en el área de Junzhao, Dengfeng, Henan, según Hu Shouxi et al (1989); El valor promedio de ***5 muestras de anfibolita en el Grupo de Rocas Dengfeng en el área de Jishan, Henan. Los datos originales se basan en Hu Shouxi et al. El valor promedio de ocho muestras de anfibolita plagioclasa (esquisto) en el Grupo Dengfeng, según Sun Yong (1982); El valor promedio de cinco muestras de anfibolita plagioclasa (esquisto) en la parte superior del Grupo Dengfeng (llamado Grupo Angou en Zhang Guowei, 1992 y Guo Anlin 1987), según Guo Anlin (1987); Según K. Condie (1981).
Figura 7-10 Diagrama FeO*-Na2O K2O-MgO de anfibolita en el Grupo Dengfeng
Figura 7-11 Diagrama de anfibolita promedio en el Grupo Dengfeng FeO*—Na2O K2O—MgO
Fig. 7-12 Diagrama de FeO* TiO2—Al2O3—MgO de la anfibolita del Grupo Dengfeng
Fig. 7-13 Comparación entre la curva de distribución de tierras raras de la anfibolita en el Grupo Fengyan y la típica. tipos de rocas (ver Tabla 7-5 para los nombres del orden 4 a 8)
La anfibolita en el cuerpo principal del Grupo Dengfeng (Tabla La curva de partición de tierras raras de 7-4 de 4) es ligeramente enriquecido en tierras raras ligeras, con importantes anomalías negativas de Eu, y las tierras raras pesadas son planas y rectas (Figura 7-13), lo que es algo similar al basalto toleítico continental típico y al basalto toleítico de arco insular. La diferencia puede deberse a. contaminación por corteza continental, y sus características morfológicas todavía se encuentran dentro del rango de distribución del basalto toleítico de arco calco-alcalino de islas de Condie (1981). En el diagrama TiO2-Al2O3/TiO2 (Fig. 7-14), la mayoría de las muestras están ubicadas en la línea de tendencia del arco toleítico del basalto. En el diagrama triangular TiO2-K2O-P2O5 (Fig. 7-15), un pequeño número. (5 muestras) están ubicadas en el área de basalto toleítico oceánico, y la mayoría de ellas en el área de basalto toleítico no oceánico. En el diagrama triangular MnO×10-TiO2-P2O5×10 (Fig. 7-16), excepto una muestra ubicada en el área de basalto toleítico del arco de islas oceánicas, todas las muestras se colocan en el área de basalto toleítico del arco de islas.
Después de una comparación exhaustiva, se cree que el cuerpo principal de anfibolita en el Grupo Dengfeng puede ser basalto toleítico del arco insular.
Según la investigación de Sun Yong (1982) y Guo Anlin (1987, 1989), las rocas volcánicas básicas y las rocas volcánicas de ácido intermedio del Grupo Dengfeng, así como la posterior serie de rocas TTG intruidas, A menudo forman un conjunto de rocas bimodal.
IV. Metamorfismo y deformación
El metamorfismo del terreno metamórfico Dengfeng-Xuchang ha sido estudiado por investigadores anteriores, como Cong Berlin et al (1978) en Xuchang y You Zhendong. (1981)) en Dengfeng, este último no solo se centró en el metamorfismo regional del grupo de rocas Songshan Dengfeng, sino que también discutió la relación entre metamorfismo y deformación. Zhang Guowei et al (1982) discutieron la relación entre deformación y deformación. Perspectiva de deformación. Relación deteriorada.
(1) Metamorfismo regional
1. Conjuntos minerales metamórficos de rocas metamórficas
El Grupo Dengfeng es el componente principal del terreno metamórfico Dengfeng-Xuchang. Sus principales rocas metamórficas son rocas metamórficas arcillosas-félsicas y rocas metamórficas, las combinaciones de minerales metamórficos representativas principalmente. incluyen:
estaurolita + granate + cuarzo
biotita + moscovita + feldespato + Cuarzo (a veces contiene una pequeña cantidad de feldespato potásico)
Plagioclasa + anfíbol común
2. Condiciones de temperatura y presión para el metamorfismo
Según el rango de temperatura y presión determinado por la combinación de minerales metamórficos del Grupo Dengfeng, la moscovita b0=9.0243 en el esquisto moscovita y la anfibolita común en la anfibolita La composición de El anfíbol se comparó con datos reales como los diagramas AlIV-Si y AlN-AlVI. Después de una consideración exhaustiva, You Zhendong creía que el rango de temperatura y presión metamórfico regional temprano en esta área era T = 550 ~ 600 ℃, p = 0,45 ~ 0,75 GPa. . La fase metamórfica llega a la fase anfibolita. También calculó la temperatura de 477-503C basándose en el geotermómetro de granate-biotita en el esquisto de cuarzo de granate-mica expuesto en el área de Laoyanggou, que creía que era la temperatura en la etapa tardía del metamorfismo regional. Esta temperatura ya pertenece a la. Fase alta de esquisto verde.
Figura 7-14 Diagrama de TiO2-Al2O3/TiO2
1—Anfibolita del Grupo Dengfeng; 2—Anfibolita del subgrupo inferior del Grupo Taihua 3 - anfibolita en el superior; subgrupo del Grupo de Rocas Taihua 4 - arco insular de basalto toleítico
Figura 7-15 TiO2-K2O de anfibolita en el Grupo de Rocas Dengfeng en el área de Songji —diagrama de P2O5
Figura 7-16 TiO2 —MnO×10—Diagrama P2O5×10 de anfibolita en el Grupo Dengfeng en el área de Songji
IAT—Basalto toleítico del arco de la isla OIT—Basalto toleítico de Ocean Island OIA—Basalto calcoalcalino de Ocean Island; —Basalto de dorsal oceánica; CAB—basalto calco-alcalino de arco de isla
(2) Deformación
La deformación del grupo de rocas Dengfeng ha sido estudiada en detalle por Xiong Chengyun et al. (1980), Zhang Guowei y otros (1982) y You Zhendong (1981). Coincidieron en que el grupo de rocas sufrió no solo una fuerte deformación en el Neoarqueano, sino también la superposición de deformaciones en diferentes etapas del Paleoproterozoico, por lo que es muy complejo.
Autores anteriores clasificaron la deformación Neoarqueana en el Período Songyang. You Zhendong la dividió en tres actos, Xiong Chengyun y otros la llamaron períodos temprano y tardío, y Zhang Guowei y otros la dividieron en dos actos.
Según la investigación de Zhang Guowei et al (1982), el primer episodio del período Songyang formó estructuras de cúpula con cuentas casi de este a oeste con sinclinales intermedios, pequeños pliegues, esquistosidad de lecho regional y pequeños pliegues. Axes. Li et al., durante este período hubo intrusiones de series de rocas básicas y de gneis oligogranito-tonalita (antes llamadas migmatitas). En el segundo acto, se formaron pliegues lineales invertidos y fuertemente cerrados de este a oeste, esquistosidad axial, bordes de ventanas, salchichas y lineamientos minerales. El metamorfismo regional de la fase anfibolita se formó básicamente en el segundo acto. La deformación Paleoproterozoica estuvo dominada por la superposición de dos estructuras casi de norte a sur. La primera fase se caracteriza por pliegues de inversión cerrados de norte a sur y cinturones estructurales de fallas de compresión. La segunda fase se puede dividir en dos actos: el primer acto principal forma fallas y pliegues cerrados de norte a noreste hasta casi de norte a sur, y el segundo acto. formas Se caracteriza por estructuras plegables de tendencia NNE-NE y estructuras de pliegues anchas y suaves, que modificaron fuertemente la estructura del período Songyang del Grupo Dengfeng.