湘北杨家坪中新元古宇和下古生界的近变质作用与成岩作用

摘要

运用伊利石结晶度、K云母晶格常数b0、应变值τ、颗粒大小分布与矿物组合分析等低温变质指示数据对湘北杨家坪剖面中晚元古宇和下古生界的近变质作用和成岩作用进行了研究.Kisch国际标样用于校正伊利石结晶度的测定.中晚元古宇伊利石结晶度Kübler指数范围为:0.21 ～0.24°△2θ,而下古生界为0.28 ～0.67°△2θ.表明近变质作用影响了中晚元古宇和部分下古生界.按照Kisch国际标样的成岩/变质界限(0.21 ～0.38°△2θ,CuKα),将剖面划分为北部近变质带和中南部成岩带.由绿泥石化学成分地质温度计估计近变质峰期温度约为260℃.K云母晶格常数b0值变化范围0.9000 ～0.9045nm,平均为0.9017nm,表明近变质作用处于中压-中低压力范围.近变质带伊利石(主要是中晚元古宇)的多型为2M1型,而成岩带伊利石(主要是下古生界)的多型为2M1 +1M混合类型.平均对数粒度与对数方差之积(GLR)称为对数总成熟效应具有不同的两组分布特征即近变质作用区(GLR＞ 1.88)与成岩作用区(GLR＜ 1.88),这是一个新的发现.后变质作用的构造应力不仅可产生断层,而且可引起矿物的应变,从而导致衍射峰的宽化,使得近变质带伊利石结晶度值次生变大到成岩值范畴.与剖面南部地区(长沙-澧陵-浏阳,黄土店-仙溪,沅古坪)比较,杨家坪剖面中晚元古宇和下古生界经历了中压-中低压近变质作用和成岩作用的影响.这一结果与多数前人认为的“元古宇板溪群处于绿片岩相或亚绿片岩相或低绿片岩相而震旦到下古生界为沉积盖层”的观点不同.