四、祖山花岗岩
1.祖山花岗岩岩石学特征
祖山是燕山山脉中的一段,整个山体主要由花岗岩组成,有关单位同位素年龄测定为120~125 Ma,相当于早白垩世;黑云母K-Ar法年龄为137~145 Ma,相当于晚侏罗世。形成时间有争议,有待进一步研究确定。但根据与围岩的接触关系,以及与构造的配置关系分析,祖山花岗岩的侵入结束了柳江盆地接受沉积的历史,也形成了柳江盆地现今的构造格局。综合分析认为,祖山花岗岩应该形成于晚侏罗世末期和白垩纪早期,属于燕山运动Ⅲ幕。
祖山花岗岩岩体位于柳江盆地向斜西翼的西侧,面积约150 km2,为小型岩基,侵入于新太古代花岗片麻岩、早古生代寒武纪、奥陶纪以及晚古生代石炭纪地层中。该岩基具有一定的分带性(图4-43和图4-44),中心部位为灰白色粗粒花岗岩,过渡相为灰白色中粒花岗岩、肉红色中细粒花岗岩,边缘相为正长斑岩:外围还零星分布一些脉状体,比如花岗斑岩岩脉等。
中心相:为灰白色粗粒花岗岩,主要成分为石英、斜长石和正长石,含量分别为35%、38%、13%,其他为角闪石和黑云母。颗粒大小5~10 mm,粗粒、不等粒结构,块状构造。不同部位,岩石的结构构造变化比较大,一般情况下,颗粒越粗大,晶形完好程度越高,岩石中晶洞越发育,晶洞大小3~15 mm,形态变化比较大。角闪石矿物自形程度比较高,其他依次为黑云母、斜长石、正长石和石英。角闪石呈褐绿色,长柱状,可以看到菱形截面,平行柱面的两组完全解理,夹角124°左右。可以看到角闪石蚀变后转换为绿泥石的现象。斜长石呈白色,板柱状,可见两组解理,一组完全,一组中等。正长石呈肉红色,短柱状,两组近直交的解理。石英呈灰白色、暗灰色,半透明状,油脂光泽,粒状,无解理,在晶洞中可见晶形比较好的锥柱状石英颗粒。黑云母呈片状,褐色,玻璃光泽。
过渡相:为灰白色中粒花岗岩、浅肉红色中细粒花岗岩。灰白色中粒花岗岩呈块状构造,石英含量35%,颗粒大小2~5 mm,斜长石含量50%,颗粒大小2~7 mm,角闪石含量10%,颗粒大小2~5 mm,另有少量其他矿物。浅肉红色中细粒花岗岩中正长石含量55%,石英含量30%,斜长石8%,角闪石5%,黑云母含量约2%,颗粒大小1~5mm,个别颗粒可达7mm。
边缘相:分布在岩基与围岩接触带附近,主要为正长斑岩。从祖山东门沿公路向东南行驶,在到达车厂村之前的公路转弯处,公路西侧的悬崖上可以看到侵入岩与沉积岩的接触界面,这就是祖山侵入岩体的边部,为肉红色正长斑岩,斑状结构,块状构造。斑晶主要为正长石,含量25%左右,颗粒大小2~4mm,少量斜长石和石英斑晶,基质为似粗面结构。(https://www.daowen.com)

图4-43 祖山花岗岩相带分布示意图

图4-44 祖山花岗岩剖面相带分布示意图
2.侵入作用及接触变质作用
秦皇岛地区在中生代岩浆活动剧烈,祖山花岗岩岩体侵入于上太古界花岗片麻岩和寒武系、奥陶系、石炭系地层中。在车厂村附近是侵入岩体的边缘相,正长斑岩与寒武系石灰岩、泥灰岩直接接触。在接触面附近岩石受到一定的挤压变形,并伴随一定的变质作用,形成一条宽5~10m的矽卡岩带,由于该处属于浅成侵入,岩浆温度低,变质程度弱,变质范围只分布在接触面附近。矽卡岩带呈深灰色、灰绿色,条带状构造,见晕圈构造,呈微晶结构。