剪切带型金矿中金沉淀的力化学过程与成矿机理探讨

剪切带型金矿是一种重要的金矿床类型,有关该类型金矿的成因问题已开展了大量研究,但对于剪切带中金的沉淀析出机制和成矿过程仍存在较大争议,对于赋矿部位的构造属性与矿床关系的研究尚显薄弱。对此笔者整理分析了近年来国内外有关剪切带型金矿的研究进展,并结合我国胶东金矿的研究实例,运用断层阀和力化学理论分析发现,无论是脆性还是韧性剪切带,无论是脉型还是蚀变岩型金矿,其成矿的关键部位均与构造应力集中而导致的脆性破裂(特别是R、T、R’破裂的产生)和碎裂作用以及(多期)岩体侵位密切相关,并且脆性破裂所导致的压力骤降从而引发流体闪蒸的力化学过程可能是造成金沉淀析出成矿的有效机制,其中多期岩体侵位所提供的流体是成矿的物质基础。此外,从国内外实例可以看出,剪切带中的脆性破裂不仅发生于脆性或脆韧性构造域,也可以发生在较深层次的韧性构造域中,尽管韧性域中产生脆性破裂的原因还不十分清楚,但这可能是韧性剪切带成矿的关键机制之一。最后,综合岩体、流体、剪切带三者对成矿的耦合作用,文中提出剪切带型金矿的成矿机理为:(多期)岩体侵位-热液活动-构造剪切-应力集中-脆性破裂(碎裂)产生-压力骤降-流体闪蒸-元素(金)析出,如此循环往复方可形成大型剪切带型金矿。     

中国南天山萨恨托亥—大山口成矿带韧性剪切带与金成作用

以南天山中段萨恨托亥－大山口成矿带内放韧性剪切带为例,对韧性剪切带的金成矿作用进行了初步探讨。通过对地质体的构造变形特点、变形演化过程的分析表明,韧性剪切带的构造属性控制了金矿的产状及规模,金矿化阶段与韧性剪切带的谱形演化过程在。矿化类型、矿化强度及矿化方式受韧性发带发展阶段制约,剪切带内物质组分迁移变化揭示出韧性剪切带内的迁移富集、沉淀成矿的内在联系。韧性剪切带成矿作用是南天山成矿带中段重要的金     

中国南天山萨恨托亥-大山口成矿带韧性剪切带与金成矿作用

以南天山中段萨恨托亥-大山口成矿带内控矿韧性剪切带为例,对韧性剪切带的金成矿作用进行了初步探讨.通过对地质体的构造变形特点、变形演化过程的分析表明,韧性剪切带的构造属性控制了金矿的产状及规模,金矿化阶段与韧性剪切带的变形演化过程密切相关.矿化类型、矿化强度及矿化方式受韧性剪切带发展阶段制约,剪切带内物质组分迁移变化揭示出韧性剪切带与金在剪切带内的迁移富集、沉淀成矿的内在联系.韧性剪切带成矿作用是南天山成矿带中段重要的金矿成矿作用.     

胶东地区控矿剪切带脆性变形时代的Ar-Ar年代学及其对成矿的制约

胶东地区是典型的剪切带型金矿集中区,精确厘定该地区控矿剪切带的活动时代,可为探讨剪切带与金矿成因关系提供关键的时限约束,并且对矿床成矿模式的建立具有至关重要的意义。大量矿床地质证据显示胶东地区控矿剪切带中脆性变形活动对金矿体的形成具有直接影响,但其脆性变形时代尚不十分清楚。据此,本文在详细研究金矿体赋存特征的基础上,系统选取胶东焦家、玲珑、邓格庄、乳山这四个金矿区控矿剪切带断层泥中白云母进行⁴⁰Ar-³⁹Ar年代学研究。定年结果显示,胶东地区焦家剪切带、招平剪切带以及牟乳剪切带的脆性变形时代分别为110.3±1.5Ma、122.8±1.7Ma、119.6±1.2Ma~115.8±1.4Ma。其中焦家剪切带的脆性变形时代明显晚于招平和牟乳剪切带,可能代表了焦家蚀变岩型矿化形成后易遭受后期的构造叠加。综合胶东各金矿区控矿剪切带变形时代、岩体侵位时代、成矿时代及剪切带活动特征和矿体产出特征,本文认为在多期岩体侵位以及控矿剪切带递进变形过程中,剪切带韧性变形区中由高压流体作用产生的同期脆性破裂可形成脉型矿化,如乳山金矿;而在脆-韧性和脆性变形区中发生的大规模脆性变形可导致脉型和蚀变岩型矿化的形成,如玲珑、邓格庄和焦家金矿。但随着剪切带的递进变形和隆升剥蚀,后期多期次的脆性构造变形叠加,可导致多种矿化类型出现在同一构造部位,如焦家金矿中石英脉型和蚀变岩型矿化。     

新疆青河科克萨依韧性剪切带型金矿床的构造演化模式

科克萨依金矿床为典型的韧性剪切带蚀变糜棱岩型金矿床,它与克孜勒它乌推覆构造系统有着十分密切的内在成因联系,其变形作用以韧性变形为主,具典型的深层次变形构造组合特点,其成矿过程可划分为３个重要的构造演化阶段,即早期的剪切片理化阶段、中期的变形分解阶段和晚期的液压致裂阶段,从而建立了该剪切带金矿床的构造演化模式。早期的剪切片理化阶段仅具微弱的金矿化;中期变形分解过程中,含金流体的渗流导致水热蚀变和金在递进缩短应变域的大规模沉淀,形成了主成矿期的金矿化;在晚期液压致裂阶段,含金流体涌入张裂隙,形成高品位、小规模的含金石英脉。     

海南二甲金矿的动力变形成矿作用及构造地球化学模拟实验研究

海南二甲金矿是一个与戈枕韧性剪切带活动明显相关的金矿床。利用构造地球化学方法和构造地球化学模拟试验 ,研究了戈枕韧性剪切活动与金成矿的关系 ,结果显示 :动力变形作用不仅导致混合岩发生明显的糜棱岩化 ,而且使矿物成分、化学成分发生明显变化 ,同时伴随着一定的构造岩流体活动。动力变形中岩石的变形机制可发现有多种 ,其中以恢复作用比较有利于糜棱岩中金的富集 ;由动态重结晶石英颗粒统计的差异古应力显示变形强度与Au富集有显著的正相关性 ,相关系数达 +0 .5 92 8。动力变形不同阶段形成的石英矿物其微量元素含量明显不同 ,石英中流体包裹体的成分也有明显的差异 ,反映出不同动力变形阶段流体活动的差异性与金富集密切相关。构造地球化学模拟试验表明 ,变形作用不仅导致岩石组构的变化 ,形成微型剪切带、碎粒流带等流动构造 ,而且伴随有明显的流体活动。这些过程与压溶作用密切相关 ;另外 ,动力作用中伴随着金的沉淀、富集 ,这其中Si、Fe组分起了重要的作用。     

新疆萨尔托海石英菱镁岩中发育的韧性剪切带及其对金矿的控制

萨尔托海金矿产在达拉布特蛇绿混杂岩带中。本文首次在该金矿区厘定出韧性剪切带,糜棱岩或者糜棱岩化石英菱镁岩中构成糜棱面理的矿物(铬云母、石英)形成于韧性剪切变形过程中,而切割糜棱面理的方解石-石英-黄铜矿-白云母脉代表脆性变形阶段的流体活动。根据矿物组合相互切割关系,识别出三期构造变形:早期NE向韧性变形(形成铬云母-石英组合)之后,发生了应力方向显著不同的破裂,形成NNW向分布的方解石-石英-黄铜矿-白云母脉;再晚期,应力方向又恢复到NE向,发育了浅层次的脆性构造破坏,形成了白云母-石英细脉。韧性剪切变形向脆性变形转换期间形成了石英-碳酸盐脉,其中往往含硫化物和自然金,此阶段是萨尔托海金矿的主要成矿时期。韧性剪切带控制着萨尔托海地区的金矿分布,成矿作用主要受沿剪切带迁移流体的控制,穿切糜棱面理的方解石-石英-黄铜矿-白云母脉是主要的找矿标志。韧性剪切带对金矿的显著控制表明,韧脆性转换期间形成的含硫化物石英碳酸盐脉以及相伴生的热液蚀变使金富集成矿,矿体一般赋存在断裂构造复杂的膨胀部位。萨尔托海金矿的成因与蛇绿岩的形成和演化没有关系。对韧性剪切带的系统研究是在该地区取得找矿勘探突破的关键。     

甘肃北山南带韧性剪切带型金矿床构造控矿解析

通过研究不同层次的韧性剪切带与金矿化的关系及含金裂隙类型。结合地质地球化学和磁组构分析。探讨了韧性剪切带对金矿化的控制作用。认为韧性剪切带的控矿作用表现为在区域上控制金矿床（点）的分布，在矿床范围内，它既是唯一的赋（含）矿构造，也控制着矿化带和矿体的形态，产状，规模和分布，在矿床成因上决定了金矿化以蚀变糜棱岩型为主，同时韧性剪切变形及其形成的动力变质热液是金矿成矿流体的来源之一。     

兴隆金矿区韧性剪切带特征及其含矿性研究

兴隆金矿区韧性剪切带受兴隆沟深断裂影响,其韧性剪切变质变形控制着本区金矿(化)体的空间分布。韧性剪切带由片麻岩、糜棱岩化岩、糜棱岩及超糜棱岩组成,矿物组分和化学成分发生了明显变化,促使金的活化带出,在适当温压条件下充填并沉淀于叶理构造中而形成韧性剪切带型金矿。     

夹皮沟剪切带化学成分演化研究

野外地质填图及室内工作表明,夹皮沟剪切带可以划分为早期韧性剪切带(>2500Ma)和晚期脆—韧性剪切带(2000～1600Ma).韧性剪切作用是在角闪岩相条件下形成,以位错、扩散蠕变变形为主,体系内岩石成分与体积基本保持不变,为封闭体系,与矿化关系不密切.脆—韧性剪切作用形成一系列片糜岩,岩石以微破裂及溶解—沉淀变形为主,体系内岩石成分与体积都发生变化,为开放体系,与矿化关系密切.韧性及脆—韧性剪切带的基础岩石是长英质片麻岩,但脆—韧性剪切带被韧性剪切带所限定,并在韧性剪切带基础上形成.     

南秦岭汉阴黄龙金矿脆-韧性剪切带中S_2面理特征及其对成矿的作用

南秦岭安康汉阴北部下志留统梅子垭组中已经发现了十几处规模大小不一的金矿化点和金矿床,其构成了多条规模较大的金矿化带,而这些金矿化带所处的构造位置则恰好位于该区内几条较典型的脆-韧性剪切带上,现已查明金矿体受脆-韧性剪切带控制,剪切带内多期面理置换强烈,且变形较为复杂,关于研究区面理分期及与成矿关系仍然存在争议。黄龙金矿与金矿带内其他金矿床地质特征相似,为查明以上问题,选取黄龙金矿作为研究对象,通过近几年来的野外路线调研、典型构造剖面研究和岩矿鉴定研究等,发现区内脆-韧性剪切带内至少存在3期变形变质新生面理,面理构造置换的宏观和微观特征典型,其中主变形期第二期形成的S_2面理特征较为典型特殊,变形标志强烈而复杂,面理优势产状较为集中,顺面理发育热液蚀变矿物黑云母变斑晶、石榴子石等,S_2面理形成于南秦岭陆内造山期,大致为晚印支—早燕山期,面理形成和演化过程中,其与金的富集成矿具有密切的关系。     

坦桑尼亚穆索马—马拉绿岩带塔拉尼金矿床地质特征及找矿潜力分析

坦桑尼亚塔拉尼（Tarani）金矿床位于穆索马-马拉绿岩带内,矿体受近EW和NW向韧性剪切带控制。围岩为尼安萨超群绿泥千枚岩。矿石类型主要为石英脉型,矿石构造以细脉状、块状和蜂窝状为主,有用矿石矿物为自然金。矿化蚀变的主要类型有：硅化、硫化、绢云母化等。成矿阶段分为早期（S1）、中期（S2）和晚期（S3）3个阶段。矿床类型为剪切带石英脉型金矿床。金矿严格受地层和构造控制,尼安萨超群铁镁质火山-沉积建造是含矿地层,近EW和NW向韧性剪切构造带为赋矿构造。矿区内近EW和NW向韧性剪切带中变形强烈地段为矿区找矿有利地段。激电中梯和测深资料显示,在M1金矿脉两侧延伸方向和深部具有巨大的找矿潜力。     

韧性剪切带的递进应变历史及其与金矿化的关系

本文运用作者所建立的韧性剪切带的递进应变分析方法,初步解决了研究韧性剪切带型金矿过程中出现的下述三个基本问题:(1)韧性剪切带的递进应变历史与金矿化之间的关系。(2)韧性剪切带型金矿的金矿化范围所取决的因素。(3)采用何种有效的方法才能圈定其矿化区段。 广泛的研究表明,韧性剪切带及其所分割的相对刚性块体所组成的构造格局,在板块聚合带和板内伸展构造中均普遍存在,而且具有相当长的发展历史。因此,韧性剪切带的递进应变分析将提供地壳变形历史和运动学方面的可靠信息。     

甘新北山金窝子韧性剪切带型金矿床成因

金窝子金矿床位于中朝_塔里木板块与哈萨克斯坦板块俯冲碰撞带南缘的甘新北山中带东段,受矿源岩系和区域性韧性剪切带的形成和演化的双重控制。下二叠统金窝子组中金元素含量高,又普遍发生浅变质作用和较强烈的构造变形作用,所以金窝子组能够提供成矿物质。区域性构造变形过程中,大规模深层次的韧性剪切变形促使金窝子组中金元素活化迁移,连同SiO2、K、Na等活性组分和岩石中H2O一起,形成含金动力变质热液;当含金热液上升并进入到NEE向低角度逆冲韧脆性断裂中,则发生交代蚀变和矿化,形成蚀变糜棱岩型和网脉型金矿化;而含金热液上升进入到NNW向高角度张性_张扭性脆性断裂中,则发生充填型矿化,形成石英大脉型金矿化。所以金窝子金矿的最主要控矿因素是矿源岩系和韧性剪切带。因此,金窝子金矿床属于韧性剪切带型金矿床,其成矿作用与控矿因素都与韧性剪切带有关。     

哈密双鱼山-野马泉韧性剪切带型金矿构造控矿解析与成因分析

双鱼山-野马泉韧性剪切带是东天山近年来发现的重要金成矿带,为拓展找矿思路,本文从该韧性剪切带的控矿构造方面进行剖析,认为在该韧性剪切带主构造面弧状转弯处、构造叠加区、宽度收窄区为矿化富集有利地段.从形成时代、地球化学、矿物组成、成矿构造等方面进行成因分析,认为该韧性剪切带中金矿为构造期后成矿.     

黄山东铜镍矿的韧性变形特征和磁黄铁矿形成机制研究

黄山东铜镍硫化物矿床产于东天山地区的黄山—镜儿泉韧性剪切带中,大地构造上属中亚造山带东天山觉罗塔格岛弧带。该铜镍矿所在的黄山东镁铁—超镁铁岩体呈纺锤状侵位于晚石炭世火山岩中,其边部发生了与区域剪切带总体走向一致的强烈糜棱岩化作用。矿床中的部分矿体发生强烈韧性变形,其中17号矿体完全产于韧性变形带内,岩石和矿石都发生了强烈的破碎和蚀变而形成矿石糜棱岩。在上述韧性变形带内,还发育一定规模的网脉状和细脉状富铜碳酸盐—硫化物脉。论文在野外地质和构造形迹观察的基础上,对黄山东矿床不同类型的矿石开展了细致的显微岩相和矿相学观察,识别出三种类型矿石:原生矿石、强烈变形矿石和热液叠加矿石。海绵陨铁结构的原生矿石中,脉石矿物几乎不发生蚀变和变形,矿石矿物仅发生脆性破裂;强烈变形矿石中,脉石矿物和矿石矿物均发生强烈变形,主要以纤闪石的波状消光和膝折、金云母的书斜构造、磁黄铁矿的定向拉长为特征;热液叠加矿石中的磁黄铁矿普遍发育颗粒的扁平化、重结晶,局部可见磁黄铁矿的退火平衡结构。黄山东铜镍硫化物矿床的侵位与变形时间与区域黄山-镜儿泉剪切带的韧性剪切作用时间相一致。岩体冷却过程经历的强烈韧性剪切变形作用不但造成矿石矿物的强烈韧性变形而形成矿石糜棱岩,还使伴生脉石矿物发生细粒化和热液蚀变,释放出流体和成矿元素,并叠加于变形的矿石和岩石之上,从而形成了网脉状和细脉状矿体。黄山东铜镍矿的原生硫化物固熔体铁含量较高,因而在硫化物熔体结晶过程只形成六方磁黄铁矿而无伴生单斜磁黄铁矿和黄铁矿。在热液叠加过程中,流体沿边缘和裂隙面交代早期六方磁黄铁矿,形成单斜磁黄铁矿反应边。本次研究还发现六方磁黄铁矿形成的新机制:即在高硫逸度和高氧逸度的条件下,随着体系温度的降低,单斜磁黄铁矿可从热液六方磁黄铁矿中出溶形成呈叶片状单斜—六方磁黄铁矿交生体。     

地球内部物质、能量交换与资源和灾害

通过对凤凰山岩体接触带的变质与变形特征、显微构造及变形缩短量的计算 ,分析了凤凰山岩体侵位与接触带变形及区域变形的关系。通过接触带变质矿物变形特征的研究 ,揭示了热变质作用与侵位变形的同时性 ;接触带构造变形研究表明 ,岩体周围发育的流变褶皱、韧性剪切带、压溶缝合线等与岩体左旋上升与汽球膨胀侵位有关 ;围岩缩短量的计算结果表明 ,岩体侵位过程造成强烈的围岩缩短是一种强力侵位机制。研究表明 ,凤凰山岩体侵位是在区域NNE向水平左旋剪切应力场作用下完成的。岩体接触带变形是NNE向水平左旋剪切应力与横向推挤的侵位应力联合作用下形成的。     

剪切带流体与蚀变和金矿成矿作用

剪切带中流体与金矿中交代蚀变作用密切相关。剪切带中往往发育不同期次、不同类型的蚀变及交代蚀变岩 ,第二、三期交代蚀变岩的形成与金矿化关系密切。在含金断裂蚀变带中 ,由于剪切带流体的强烈交代作用 ,交代蚀变岩成为金矿的重要矿石类型。剪切带中的流体往往携带大量成矿物质而成为成矿流体 ,并在金矿形成过程中起着重要。在剪切带中 ,由于压力迅速降低 ,经常导致成矿流体发生沸腾作用 ,从而导致金矿的形成。成矿主要与脆性变形有关 ,韧性剪切变形向脆性剪切变形转变至关重要。从韧性剪切带向脆性剪切带转变的过程中 ,Au ,Ag ,Cu ,Pb发生大规模的活化迁移 ,并在较窄的脆性断裂中明显富集 ,形成矿体或矿化体。岩浆流体是剪切带成矿流体中最为重要的一种流体 ,许多金矿的成矿物质来源于岩浆流体     

鲁西尚河韧性剪切带变形特征研究

发育于鲁西隆起区尼山凸起内的尚河韧性剪切带，其韧性变形在不同阶段主导变形机制不同：初期的变形机制以晶格错位和显微破裂为主；中期以韧性流动、物质扩散迁移为主；晚期以晶质塑性变形和颗粒边界滑动为主。在剪切带的发育过程中，岩石的物质成分和体积都发生了较大变化。根据构造岩的矿物组合和形变特征判断，该剪切带具右行走滑性质，其剪切位移量为1048m。尚河韧性剪切带变质变形温度较低，属绿片岩相动力变质作用。     

剪切带断层泥特征及其在胶东金矿床研究中的应用

剪切带断层泥是中低温热液蚀变的产物。研究表明,断层泥的形成演化与剪切带水-力行为间存在强烈的作用与反馈。断层泥的粒度分布、矿物组成以及孔渗结构受断裂带构造变形和流体作用的控制。同时,由于具有组成和结构上的特性,断层泥可以通过增强岩石各向异性和储存或释放流体而改变断裂带剪切强度和流体压力。以胶东金矿集中区为例,讨论了剪切带构造变形、流体输运-反应与断层泥形成演化的耦合作用,及其对剪切带流变学行为及金矿化形成和分布的影响。