韧性剪切带型金矿成矿构造及矿床实例探讨

　　韧性剪切带型金矿成矿构造及矿床实例探讨

　　韧性剪切带指在地壳较深层次中，岩石在剪切作用（简单剪切变形）下发生强烈塑性变形，形成狭窄线形分布的各种塑性剪切流动构造，并使其两侧的岩石岩层发生不同量级的位移、错动和变形但又无明显的不连续断面，总体是一线性带状分布的强烈变带，即线状高应变带。韧性剪切带有以下几点特征：(1)韧性剪切带是线状高应变带，无明显断面，但却使两侧岩石发生不同量级的位移错动和变形；(2)高应变主要表现为岩石发生强烈塑性变形，如新生面理、片理、线理、不对称旋转构造、糜棱岩带和线性雁列脉等；(3)带内发育各种塑性流动显微构造等。

　　韧性剪切带型金矿也称韧脆性剪切带型金矿或含金剪切带型金矿，它是指受韧性、韧-脆剪切构造系控制的矿床，既包括传统的含金石英脉，也包括由各类岩石破碎蚀变形成的浸染型矿床。金矿化是在长期的剪切作用过程中逐渐形成的，剪切作用不仅是控矿因素而且是重要的成矿机制。国外太古宙绿岩带中的一些大型、特大型金矿，如澳大利亚卡尔古利、加拿大红湖区、西格马和印度科拉尔等金矿成矿都与韧性剪切带有关。国内也有这样的实例，例如河北金厂峪金矿、吉林夹皮沟金矿，广东河台金矿山东玲珑金矿等。

　　一、韧性剪切带型金矿成矿构造研究

　　国内外大量研究表明，在金矿床生成的三要素即矿液来源、矿液运移通道和矿液赋存空间中，构造因素起了决定性作用，直接控制了金矿的产出部位、成矿空间形态和矿化类型。韧性剪切带型金矿成矿构造研究围绕“金矿在哪里”这一核心问题，根据岩石力学、应力应变的基本原理，研究不同级别、不同深度断裂构造的变形机制，以及变形-变质-成矿的关系。

　　对韧性剪切带的几何学、动力学、年代学、动力学、显微构造等方面的研究。浙江省内韧性剪切带发育，共梳理出12条韧性剪切带分布于江山-绍兴断裂带内及其以南的广大区域。其中，桐树林-上蒋韧性剪切带规模最大，西南起于诸暨桐树林，至绍兴何山、东堡，总体走向为45度左右，长度大于60千米，宽3～10千米不等。剪切带发育于新元古代杂岩体和平水组火山沉积岩地层中，北东端及中间蒋坞村一带为早白垩世火山岩和盆地覆盖，南西端为芙蓉山破火山破坏，韧性变形所形成的面理和线理大致平行与韧性变形带的总体走向。变形带整体以构造层次较深的韧性变形为主，并存在一定程度构造层次相对较浅的脆性变形，脆性动力变质岩类包括碎裂岩化岩石、碎裂岩和碎粉岩等。变形带主体剪切方向为北东向，局部呈北东东向。变形带在平面上展布的规律较明显，变形程度由北西侧向南东侧整体逐渐增强。从西北侧往南东侧，变形由脆性变形→韧脆性变形→韧性变形过渡，形成的动力变质岩石也有碎裂状岩石→糜棱岩化→初糜棱岩→糜棱岩→超糜棱岩→千糜岩的过渡关系。剪切带至少经历过两期较强的剪切作用。早期为左行剪切，区域上分布最广；晚期右行剪切作用在局部断续出露，但整体强度大，形成糜棱岩和超糜棱岩。该韧性剪切变形带为省内的重要金、铜成矿带。从已知的金矿点分布表明，它们均形成于糜棱岩带中。

　　对典型金矿床的构造剖析。太古宙变质岩区是中国金矿重要的分布区，其与韧性剪切带的关系更加密切。金矿与韧性剪切带的关系一般有三种。矿体产于韧性剪切带中，韧性剪切作用导致原有矿体中的金银矿物重新富集与再分布，以及矿石组构的一系列变化，称为韧性剪切作用改造成矿，例如辽宁省清原县的红透山、红旗山金矿。韧性剪切带与金矿形成之间没有地质间断，韧性剪切带是直接控矿构造的金矿床，称为同韧性剪切带金矿，例如辽宁省清原县的南龙王庙金矿。韧性剪切带为间接控矿，叠加在韧性剪切带之上的脆性断裂是直接控矿构造，韧性剪切带与金成矿之间有明显的地质间断，它们分别为形成于不同地质环境和不同地质作用的产物，称为后韧性剪切带金矿。其意义在于金矿带与韧性剪切带的走向一致，韧性剪切带在空间上控制金矿带的展布。该类型矿床较多，例如吉林夹皮沟金矿、河北金厂峪金矿、广东河台金矿等。

　　对不同深度构造及矿化蚀变的研究。断层双层结构模式川表明一条大的构造带从地表至地下深处依次表现为脆性、韧脆性和韧性变形，并发育各自相对应的断层岩类型。因此，在岩石中存在金等成矿元素的前提下，一条剪切带自地表至深部的变形对金矿成矿作用的贡献可划分为深部韧性超韧性剪切变形的元素分异迁出区和中浅层次韧脆性—脆性剪切变形区的成矿元素聚集区。在韧脆性转换区域，由于温度、压力较高，韧脆性剪切变形仍较强烈，形成糜棱岩或构造片岩，当含金动力变质热液在温度、压力、构造应力和化学位差异等因素驱动下由迁出域沿韧性剪切带上升，在韧脆性糜棱岩中沿面理或微裂隙发生交代蚀变和矿化，则可形成蚀变糜棱岩型金矿。在韧脆性转换带之上，剪切变形往往形成略具定向排列的碎粒岩或碎粉岩，当含金热液沿剪切带上升至该处时，沿着碎粒岩的微裂隙或全岩发生交代蚀变和矿化，形成构造蚀变岩型金矿化类型。在地壳浅部，剪切变形表现为脆性断裂或裂隙带，当含金热液上升至该部位时，沿脆性断裂或裂隙带充填蚀变和矿化，则形成细网脉或石英脉型金矿化。由于在造山带演化过程中，韧性剪切带的演化表现为被不断抬升剥蚀，而深部大规模韧性剪切变形持续进行。在这种演化过程中，随着抬升、剥蚀和深层次剪切变形的发育，在韧脆性、脆性域，甚至近地表的不同部位形成相应蚀变糜棱岩型、构造蚀变岩型和石英脉型金矿化，从而造成不同类型金矿化的叠加，构成复杂的矿化类型叠加组合型式。

　　对糜棱岩的研究。糜棱岩是韧性剪切带重要的野外识别标志，也是重要的赋矿围岩。在变质岩发育区正确地识别糜棱岩与区域变质岩对寻找含金剪切带型金矿化有重要意义。糜棱岩产出于狭窄的强烈变形带内，有时伴随退化变质作用。糜棱岩中常发育良好的剪切带面理、糜棱岩化面理以及剪切带内次生劈理。强调物质运动与构造运动的耦合作用，致力探索构造运动与地壳物质组成改变的关系是动力成岩成矿作用研究的主要目标之一。野外系统地研究韧性剪切带不同变形强度的糜棱岩成分与母岩（围岩）成分之间的变化关系，形成一个很好的应力变化-成分变异的对比序列，比实验室中建立相当的实验条件发生成岩作用后研究更为容易。例如，对不同地壳条件的应变产生的碎裂流及其成岩效应进行的理论和实验研究表明，在弹性摩擦域内，岩石的变形伴随着破裂带中密集的碎裂流出现，从而产生了浅部的褶皱效应；而在摩擦一粘滞条件下的糜棱岩流变，可以使岩石中的软硬矿物发生不同程度的蠕变和破裂滑移，从而产生所谓的碎裂糜棱岩。这些成果，对糜棱岩的成岩以及不同层次的地壳-岩石圈形变的认识，均有很大的指示意义。浙江诸暨陈蔡地区韧性剪切带中发育有各种动力变质岩，按原岩性质可分为长英质、闪长质、斜长角闪质糜棱岩；按糜棱岩化程度可细分为糜化岩、初糜棱岩、糜棱岩、超糜棱岩，局部出现千糜岩和碎裂岩。糜棱岩中广泛出现各种不对称变形显微构造，由其进行运动学分析，判定陈蔡地区韧性剪切带以左行水平剪切运动为主，由动态重结晶石英颗粒估算，其差异应力约78MPa。韧性剪切带形成于相当绿片岩相的环境，出现绿片岩相的矿物组合是原属角闪岩相的陈蔡群变质岩和部分石英闪长岩遭受退变质作用的结果。

　　目前，对于韧性剪切带型金矿构造部位可以初步总结为：(1)韧性剪切带型金矿多发育在板块边缘，受造山作用过程控制，金矿矿床受次级韧性剪切带的控制；(2)金矿床常位于低温韧-脆性剪切变质带韧-脆性过渡带内，后者是金沉淀的最佳场所，低温韧-脆性剪切变质带的识别标志是超糜棱岩-糜棱岩组合；(3)富矿段常与韧性剪切变质带中的脆性破裂有关，尤其是走向拐弯部位或其宽度膨胀的位置常是金矿化富集的最有利部位；(4)含金低温韧-脆性剪切变质带在空间分布上有以弱碱性的似斑状钾长花岗岩为主的中酸性花岗岩体伴生；(5)次级断裂交切部位、位移明显部位、变形叠复的部位，剪切破碎带、角砾岩化带、构造糜棱岩带，推覆剪切带、层间滑动带，糜棱岩带呈雁列脉式排列部位，基底变质岩褶皱隆起与拗陷边缘接合构造带等位置，都是有利的成矿空间。

　　二、韧性剪切带型金矿实例

　　璜山金矿位于诸暨市璜山镇，是浙江省内的重要金矿产区，也是一处典型的韧性剪切带型金矿。

　　矿区构造位置，璜山金矿位于桐树林-上蒋韧性剪切带南部，里刀鞘-璜山段北断。矿区及其周边破碎角砾岩、糜棱岩及千糜岩发育，韧性剪切变形特征典型。但还没有证据表明它位于韧性剪切带中变形最强的区域。

　　矿体构造位置，矿区范围目前发现大小断裂共30余条，按其展布方向可分为北东向、北西向和近南北向三组。北东向断裂一般规模较大，有Fl、F2、F5、F7、F15、F23、F24、F30八条，大体平行分布；其中压扭性的Fl、F2断裂内有矿体形成，其余均为压性断裂，仅具局部矿化。北西向和近南北断裂一般规模较小，部分断裂地表未见出露。断裂交汇的位置并不是成矿的有利位置，反而对北东向矿体造成了破坏。北东向断裂Fl是规模最大的断裂，亦是矿区主要控矿和贮矿构造，I号矿体即赋存其内。其主要特征是：(1)断裂在空间上大体沿混合石英闪长岩带与混合片麻岩带间通过；(2)断裂上下界面清晰平滑，沿走向和倾向均呈舒缓波状，总体走向北东60度，倾角60度左右；(3)断裂挤压特征明显，挤压带宽一般为2～11米，由千糜岩和石英脉，矿化强烈部位即构成工业矿体；挤压带上下两侧围岩因受其波及，普遍具糜棱岩化和退化变质特征，并强烈绿泥石化、碳酸盐化和绢云母化；(4)断层挤压带内的千糜岩片理普遍发生剧烈弯曲和褶皱现象，石英脉普遍碎裂并镜下具波状消光，并且叠加有尚未胶结的挤压破碎带。说明断裂具有长期、多次活动性。此外，该断裂旁侧常见北东向的次级分枝羽裂发育，性质多属压扭性，说明Fl断裂属压一压扭性断裂，以压性为主，晚期表现为右行压扭性。

　　矿体形态呈不规则脉状，沿走向与倾向膨、缩明显，局部形成分支矿体(I-l)。矿体主要产于应变最强的千糜岩中。应变的强度、宽

　　度与矿化富集程度、宽度具明显的正相关系。应力、应变场的变化与Fl控矿断裂的产状变化具有一定的关系，即当断裂走向向北偏转处矿体厚度急剧变薄以致尖灭。而断裂走向向东偏转处矿体随之变厚且稳定。矿体沿倾向方向的厚度变化也存在类似的规律。断裂倾角变陡处矿体厚度明显减薄，断裂倾角变缓处矿体变厚。

　　矿石构造位置，石英是矿石中最主要的组分，是重要的载金矿物，呈透镜状，与黄铁矿共生，构成黄铁石英脉，分布于断裂带中的千糜岩内，与千糜岩片理大致平行。

　　综上所述，韧性剪切带型金矿的矿体严格制约在韧性剪切带内。因此，在矿产勘查过程中解析不同级别构造与矿床、矿体的关系，有利于帮助确定下步找矿区域，减少工作的盲目性，提高矿床评价的针对性。

　　三、讨论

　　从金的丰度可知要形成一个矿床必须要有3～4个数量级的富集，仅凭任何一次成矿作用都是难以完成的。因此同一个金矿床既可有浅部成矿物质来源又可有深部成矿物质来源，既可有韧性剪切期矿化又可有韧性剪切期后矿化，既可有韧性剪切带型金矿化又可有蚀变破碎带型金矿化。这类矿床实际上是多因复成矿床，具有多期多源多成矿作用的特点。尽管中国主要脉状金分布于太古宙变质杂岩区，而且与早期的韧性剪切带有一定关系，但中生代构造-岩浆的强烈活动，在金成矿作用中的意义不可低估。甚至可以认为，中生代岩浆热液成因的后韧性剪切带金矿，是中国最重要的金矿类型。因此，从漫长的地质成矿历史中，全面梳理韧性剪切带及其上部脆性断裂的运动、变形特征是提高找矿成功率的基础，对韧性剪切带型金矿开展精细构造解译和定量化的研究越发显得重要。

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