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岩脉穿插关系怎么读:切穿别人的那条,一定更晚

采石场的岩壁上,粉色花岗岩脉斜穿过灰岩层,另一条黑色岩脉又横切了粉色脉。三条地质体的先后,全写在这几个交点上。只要找对交点,不用测年也能把顺序排出来,这是野外最便宜的一种定年。

交叉原则:被切断的早,切断的晚

两条地质体相交,被切断的一条形成较早,切断它的一条较晚。这是相对年代学里最基础的一条,适用于岩脉、断层、节理和不整合。前提是交点真实存在,而不是视角造成的错觉。

在三维露头上确认交点:沿两条脉各追 2–3 米,至少确认 3 处交点,看它们是否真在一个面上相交,还是其中一条在几米外就消失了。坡面上的交点多半由视角造成,绕到侧面看一眼,能排除大半误判。

冷凝边与烘烤边指向岩脉更晚

岩脉与围岩接触处,脉的一侧常见宽 1–50 厘米的冷凝边,粒度比脉中央细,颜色更深。围岩一侧则可能出现烘烤边:泥岩变硬、颜色变浅,灰岩重结晶成大理岩,页岩角岩化。

这两条边都说明岩浆侵入时围岩已经存在。若脉的两侧都有冷凝边,说明岩浆是沿已有裂隙贯入的。有冷凝边的一侧是脉,被烤的一侧是围岩,先后随之定下来。

捕虏体与分叉是单向证据

岩脉里若包着围岩的碎块,叫捕虏体,棱角分明,成分与两侧围岩一致,说明岩浆先注入、后包裹。反过来,围岩里不会包着岩脉的碎块,除非后期构造把脉打碎再胶结。

岩脉从主脉向围岩分出细枝,越远越细,说明岩浆是从主脉向外挤入的。若细枝在围岩一侧突然终止于层理面,那是顺着层理贯入的证据。这个方向是单向的,不会反过来。

多期岩脉的先后要靠交点排,不靠成分猜

三条以上岩脉交叉时逐对比较:甲切乙、乙切丙,则甲晚于乙、乙晚于丙。若出现甲切乙又乙切甲的矛盾,说明看错了交点,或后期构造把早期脉错开了位置,须重找露头。

成分也能辅助排序,从酸性到基性常见由早到晚的序列,但例外很多。本文判断:成分序列只能当假设,先后必须由交点定,把假设当结论是多期岩脉研究里最常犯的错。

关键数据

下列数值为常见规模与观测要求。岩脉宽度差别很大,判断先后不看宽度,只看交点;宽脉被细脉切断的情况在矿区很常见,凭宽度排序几乎必错。

  • 交叉原则:被切断者早,切断者晚。
  • 冷凝边宽 1–50 厘米,粒度向脉中央变粗。
  • 烘烤边宽度随围岩粒度变化,泥岩中可达 30 厘米。
  • 捕虏体棱角状,成分与围岩一致,指示岩脉较晚。
  • 确认交点需沿两条地质体各追 2–3 米。
  • 岩脉宽度 5 厘米至 20 米,与穿插先后无关。

边界

后期变形会把早期岩脉错断并旋转,交点关系仍是原始的,空间方位却已改变。此时不能靠方位排序。若两期脉被同一期褶皱一起弯曲,说明它们都早于该期褶皱,这是一条好用的上限。

热液蚀变和交代作用会抹掉冷凝边。脉与围岩成分接近时,接触界线模糊,冷凝边难以分辨,此时改用捕虏体与分叉关系,或取样做年代学测定。肉眼判断到这里为止。

参考文献

  • 朱志澄 主编.《构造地质学》(第二版). 中国地质大学出版社, 1999. —— 穿插关系与相对年代。
  • 徐开礼, 朱志澄 主编.《构造地质学》. 地质出版社, 1989.
  • Fossen H. Structural Geology. Cambridge University Press, 2010.
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文章名称:岩脉穿插关系怎么读:切穿别人的那条,一定更晚
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