西秦岭天水地区李梓源群的解体

第一,李梓源群体的分布和联系关系。

李梓源群总体上是一套中浅变质的火山-沉积岩系。主要分布在天水市南部的李桥南-太阳集北-木旗潭-李梓源-娘娘坝-徐家店-关子镇南-葛板峪一线,呈构造薄片状在NWW-北西向断续分布。北侧和东北侧通过韧性剪切带与古元古代秦岭群接触,南侧和南侧通过区域性逆冲断层与晚泥盆世大草滩群和中泥盆世舒家坝群接触(图4-7)。

图4-7西秦岭李梓源地区地质示意图

(据平,2004)

1-新生代;2-中生代;3-石炭纪;4-大草滩组;5—舒家坝组灰岩;6-舒家坝组碎屑岩地层;7-西汉水集团;8—未分化的泥盆纪;9—草滩沟群;10——原“李梓源集团”;11—太阳城组;12—李梓源集团;13-关子镇蛇绿岩;14-宽平集团;15-秦岭群;16——印支期花岗岩;17-加里东期-早海西期花岗岩;18-加里东期闪长岩-石英闪长岩;19-变质辉长岩-辉长岩;20—主要故障;21-一般故障;22—截面位置和编号

第二,李梓源集团的解体。

根据大量的实地考察,原来的李梓源群可以解体,重新划分。分布在关子镇的李梓源集团被解体为三部分。除关子镇蛇绿岩和李梓源群(狭义)外,流水沟变质中基性杂岩是新厘定的。分布在娘娘坝-太阳集一带的李梓源群,即甘肃省一队1 ∶ 5万区域地质调查下的冯丹群,原部分划为关子镇蛇绿岩,原大草坝组和黑湾里组大部分划为早古生代太阳集组,而原李家沟组仅分布在舒家坝-娘娘坝一带。根据区域分布和岩石相对比,归入中泥盆统舒家坝组上部灰岩组,其余仍称李梓源组(狭义)(表4-3)。

表4-3西秦岭天水地区李梓源群构造岩石地层单位划分表

1.关子镇蛇绿岩

关子镇蛇绿岩(Gzβ)在天水西关镇地区出露较好(图4-8、图4-9a)。本区及天水南部李梓源-木旗潭地区以发育一套大型变质基性火山岩(斜长角闪岩)为特征,其次为变质中细辉长岩、辉石岩(包括阳起石)和蛇纹石(变质橄榄岩)。

变质基性火山岩以玄武岩为主,少数为玄武安山岩,属于拉斑玄武岩系列。上述关子镇蛇绿岩中变质基性火山岩的地球化学特征表明,其整体属于北MORB玄武岩,是洋脊蛇绿岩的重要组成部分。

2.流水沟变质中基性杂岩

分布于关子镇古坡-流水沟一线,夹于南部关子镇蛇绿岩和北部元古界秦岭群之间,二者面理一致,呈韧性剪切构造接触关系。平面形状为沿NWW方向分布的不规则条状。这个变质岩体以前被归为变质地层,本工作根据其残留岩浆岩组构和地球化学特征,将其从变质地层中分解出来。

图4-8西秦岭天水地区“李梓源群”节理地质剖面图。

(据平,2004)

1—细砂岩;2—砾质细砂岩;3-浊积岩系列;4-应时砂岩;5-石灰石;6-石英片岩;7-绢云母石英片岩;8—绿泥石绢云母石英片岩;9-黑云母石英片岩;10—含石榴石的绢云母石英片岩;11—钙质石英片岩;12—绿帘石钠质片岩;13—碳化绿幕绿泥纳米片;14—斜长角闪岩片岩;15-黑云母斜长片麻岩;16—大理石;17-二长花岗岩;18-斑状二长花岗岩;19—花岗闪长岩;20-辉长岩闪长岩;21-辉长岩;22—蛇纹石;23—逆冲断层;24—同位素样品

岩石主要由变质辉长岩(Gzν)和辉长岩(Gzφ)组成,具有中到中细粒柱状颗粒变质结构和片麻岩结构。主要矿物为角闪石(40% ~ 45%)和斜长石(55% ~ 60%),其中角闪石已强烈定向,部分变形微弱的角闪石仍保留辉石的假象,整体上仍具有岩浆岩的组构特征。岩石中可见大小不一、呈透镜状的深灰色细粒辉长岩包裹体。

3.李梓源集团(狭义)

李梓源群(Pz1Lz)是一套中浅变质的沉积火山岩。主要分布在李桥南寇家庄-姚家坝-宽滩一带,李梓源-东水沟门-分水岭和关子镇南火石坝-葛半峪一线,空间上构造切片分布不连续。北、东北、东三面通过韧性剪切带与元古界秦岭群或关子镇蛇绿岩接触,南、西南、西三面通过区域性逆冲断层与泥盆纪大草滩群或早古生代太阳基群接触(图4-8)。根据空间分布和岩石组合特征,可划分为三个非正式的岩段级构造岩石地层单位:

岩石A段(Pz1Lza):主要为黑云母应时(结构)片岩、绢云母绿泥石片岩、长英质(结构)片岩夹绿帘石钠质片岩(变基性、变基性安山岩、变安山岩),局部夹少量结晶灰岩/大理岩和含石榴石的黑云母石英片岩。主要分布在李桥南部寇家庄-姚家坝-关丹和李梓源-东水沟门-分水岭。

B段(Pz1Lzb):主要由绿泥石绢云母石英片岩、绢云母石英片岩、钙质绢云母石英片岩夹深灰色大理岩、不纯大理岩组成;主要分布在李桥南部寇家庄-姚家坝-关丹和李梓源-东水沟门-分水岭。

C段(Pz1Lzc):以灰绿色至浅黄绿色条带状斜长角闪岩片岩/硅酸钙麻粒岩为主,夹黑云母石英片岩、钙质片岩、条带状硅质岩、灰灰色中厚层状大理岩、长英质糜棱岩;主要分布在关子镇南火石坝-葛坂峪一线。

4.太阳寺组

根据这套浅变质地层与李梓源群(狭义)和泥盆系舒家坝群、大草滩群在地层岩石组合特征、变形和变质作用上的巨大差异,将其从原李梓源群和泥盆系地层中分离出来,在太阳集的最佳出露区命名为太阳集组(Pz1t)(图4-7、图4-8)。

太阳集岩层主要分布在两当县太阳集乡北部,呈狭长带状分布。自东向西,自两当冉家园、太阳集,经天子山、八卦山岩体,经钱家坝、娘娘坝、下门背,断续延伸至杨家寺、金家河、寨科里,被温泉岩体吞没。南北两侧均通过断层与相邻地层单元接触(图4-8d)。

该组主要由浅灰色-灰色中-薄-中厚层状变质应时(砂岩)和石英片岩夹绢云母石英片岩、浅灰色-绿色绢云母石英片岩夹绿色泥等组成。,特别是向西延伸,绢云母石英片岩以石英片岩为主。重叠厚度大于1837 m。岩石变形强烈,其中原始层理(S0)已被强结构取代,并被强片理甚至糜棱岩化取代。其中有闭合的向斜褶皱,甚至无根的钩状褶皱。局部地区有强烈压缩和拉长的变形砾岩,其中石英岩居多,砾岩层厚达数十厘米。

5.舒家坝组上部灰岩

新崩解灰岩地层(D2Shb)主要分布在天水的娘娘坝-舒家坝、徐家店的南王家店、店镇的厦门和礼县的北栗子坪-侯家沟。总体上以条带状微晶灰岩为主。舒家坝-李家沟地区,岩性为深灰色中薄微晶灰岩,细粒灰岩夹少量薄层泥岩。潘集寨-厦门地区为薄层微晶灰岩夹中厚层状砾质灰岩和砂质灰岩。该岩层位于舒家坝群下部碎屑岩地层(D2Sha)之上,受构造运动影响,常被断层错动。该岩群的北侧与太阳脊岩群呈断层接触。南侧与下部碎屑岩群多为整体接触,部分地区为断层接触。

关子镇蛇绿岩是典型的洋脊拉斑玄武岩(北MORB),时代为寒武纪。

流水沟变质中基性杂岩的锆石U-Pb同位素年龄为(507 12) Ma,属晚寒武世-奥陶世。其岩石地球化学特征反映其形成于岛弧构造环境。

张等(1994)在娘娘坝柳林-东水沟门一带采集了群变质基性火山岩的同位素年龄样品,经宜昌地质矿产研究所测得全岩Rb-Sr同位素等时线年龄为540 Ma。据此,李梓源群的时代暂被置于早古生代。

这套变质岩系主要由变质碎屑岩混碳酸盐岩组成,局部混有变质中基性火山岩,形成于弧前盆地的构造环境。

太阳集组的时代主要依据是甘肃省第七地质队(1978)在舒家坝北部草坝地区采集的微体化石样品,发现其中含有小孢子:Leiotriletes、Retusotriletes、Apiculiretusispora、Acanthotriletes。其时代大致为晚志留世-早泥盆世。李永军(1989)采集到了齿蚌。(柱状牙形石,未定种)来自大草坝大理岩,认为时代应为晚寒武世-奥陶世。根据上面发现的有限的古生物资料,太阳集组的时代应该是早古生代。

舒家坝群上部灰岩地层的确定,主要是根据其与下中泥盆统舒家坝群下部一套较大的深水浊积岩系的接触关系。在徐家店南王家店和店镇厦门一带,两者明显是融合联系的。现存化石的确认时代也是中泥盆世,形成于半深海环境。

根据岩石组成和变质变形特征,西秦岭天水地区原李梓源群可划分为关子镇蛇绿岩、流水沟变质中基性杂岩、早古生代李梓源群(狭义)和太阳集群、中泥盆统舒家坝群上部灰岩群五个部分。