黔东南前寒武系类复理石的甚低级变质作用研究

The Precambrian in southeastern Guizhou together with that in Hunan, Guangxi, Jiangxi, Anhui and Zhejiang comprise the "Jiangnan Orogen" in the south of China. This proposal intends to be an extensional study after the NNSFC projects "Very low grade metamorphism of the clasic rocks of the precambrain in northern Hunan". The combination of field investigation with laboratory experimental analyses, the theories and methods of low temperature metamorphism will be carried out for this study. Those methods include clay mineralogy, mineral assemblages, international comparable illite crystallinity and chlorite crystallinity, c* domain size, b0 cell-dimensional geobarometry of K-white mica, chlorite geothermometry and evolution of carbonaceous materials as well as U-Pb isotopic geochronology. The purposes of this study is to investigate i) the degree of the overprint from diagenesis to metamorphism on the flysch-like precambrain in studied area; ii) the relations between fold axes, faults, strata and boundaries of anchizone and finally iii) to decipher the tectonothermal evolution of the precambrain in this area. It is hopefully for this proposal to offer useful information for the exploration of deposits formed in the geological processes of low temperature and for the economic development in the western China.

黔东南前寒武系与湘桂赣浙皖前寒武系共同构筑了我国南方“江南古陆”。把野外地质调查与实验分析相结合，运用现代碎屑岩低温变质理论与方法研究黔东南-桂北前寒武系类复理石的甚低级变质作用，包括运用黏土矿物学、伊利石结晶度、绿泥石结晶度、层状硅酸盐堆积多型、K云母b0值、碳微区演化、同位素年代学等方法，分析研究该区前寒武系类复理石变质强度（由IC、CC、多型、矿物组合等表征）及其空间变化，与断裂、褶皱等构造形迹的成因关系，确定变质作用温度变化范围与压力类型，研究区域变质热演化。从而确定“江南古陆”西南缘在“古陆”的造山运动中变质作用的时空范围与构造运动的相互关系。研究的完成不仅可确定“江南古陆”西南缘在造山过程中的变质作用类型，划分出可与国际对比的变质带；而且可为该区的低温热液矿产资源的勘探开发提供重要的理论基础，为西部开发和建设提供基础的地质资料和数据。

运用碎屑岩甚低级变质作用理论与方法，对388个采自黔东南前寒武系类复理石样品进行了分析研究，根据所获得的粘土矿物组合、伊利石结晶度、绿泥石结晶度、云母多型、K云母b0值等数据，确定出了黔东南前寒武系类复理石经历了成岩作用到甚低级变质作用到绿片岩相变质作用的影响，迄今保留了“雷山—剑河—三穗成岩带”、“天柱近变质带”、“榕江—锦屏近变质—浅变质转变带”和“从江—黎平浅变质带”。其峰期变质温度为348~397℃，变质压力介于2.22~4.14kbar之间。确定了梵净山区前寒武系经历了成岩作用到近变质作用到浅变质作用的改造。.A)“雷山—剑河—三穗成岩带”，特征粘土矿物组合为伊利石+绿泥石+伊蒙混层+绿蒙混层，伊利石结晶度Kübler指数KI>0.42°Δ2θCuKα，伊利石具有1M多型。.B) “天柱近变质带”位于“雷山—剑河—三穗成岩带”东南侧，以伊利石+绿泥石组合为特征；伊利石结晶度KI指数介于0.25~0.42°Δ2θCuKα之间；伊利石多型主要为1M+2M1，伊利石(白云母)b0值为0.9008~0.9044Å，平均为0.9031Å。.C) “榕江—锦屏近变质—浅变质转变带”介于“天柱近变质带”和“从江—黎平浅变质带”之间，主要为浅变质带和高近变质带的变化过渡带，粘土矿物组合为伊利石(白云母)+绿泥石；伊利石结晶度KI指数为0.19~0.31°Δ2θCuKα；伊利石多型为1M+2M1和2M1，伊利石(白云母)b0值为0.8997~0.9051Å，平均0.9023Å。.D) “从江—黎平浅变质带”位于“榕江—锦屏近变质—浅变质转变带”东南侧，粘土矿物组合主要为白云母+绿泥石；白云母结晶度KI指数为0.19~0.25°Δ2θCuKα；白云母多型为2M1，白云母b0值为0.9001~0.9053Å，平均0.9016Å。.对影响伊利石结晶度和绿泥石结晶度的绿泥石、蒙脱石、伊蒙混层物相微结构和结构进行了分析研究，表明绿泥石微结构中存在的单层叶腊石、伊利石与绿泥石基本层的“层-层”生长可降低其结晶度，而蒙脱石和伊蒙混层结构中八面体阳离子的cv/tv充填方式不同、Fe离子的占位和混层比直接影响伊利石结晶度的变化。.对有效验证矿物XRD结晶度的TEM电子衍射基础进行了理论分析，推导出了“电子衍射行”的三斜晶系公式。