遼寧西部排山樓金礦韌性剪切帶動力機制的思考

遼寧西部排山樓金礦韌性剪切帶動力機制的思考

0類金礦床成礦潛力大板金礦床位于距偉武廬山造山帶（簡稱呂山造山帶）的中部。這是一個與切割帶同時形成的。其輸出狀態(tài)直接受切割帶控制，具有低品味、大傾角金礦床、即同一耐蔭切割帶的金礦床。閭山造山帶內(nèi)同韌性剪切帶型金礦床發(fā)育,近年來先后發(fā)現(xiàn)了排山樓、沙拉、大板等金礦床,以及數(shù)量眾多的金礦點,顯示了該帶內(nèi)具有較大的金礦成礦遠景和資源潛力。而且頗耐人尋味的是排山樓、大板等較大規(guī)模的金礦床均產(chǎn)出于總體北北東向的閭山造山帶內(nèi)局部的東西向剪切帶中。本文以大板金礦普查資料為實例,通過對閭山韌性剪切帶區(qū)域構(gòu)造樣式等問題的探討,提出同韌性剪切帶型金礦床主要賦存于韌性剪切帶的“港灣”處這一觀點,旨在為金礦床賦存規(guī)律的研究提供新思路,以便在今后工作中得以驗證并指導找礦。1廬山試驗切割帶的起源背景和區(qū)域結(jié)構(gòu)風格1.1中國板塊構(gòu)造格局的演變閭山韌性剪切帶位于華北板塊東北端,松遼斷陷盆地西側(cè),根據(jù)呂晶等調(diào)查①,最后一期卷入該韌性剪切帶的侵入巖體為尖砬子山二長花崗巖(巖石已變形、變質(zhì)),其鋯石U-Pb同位素年齡值為192±28Ma;閭山超單元爾后侵入該剪切帶,巖石未受到剪切帶改造,其鋯石U-Pb同位素年齡值為154Ma。因此閭山韌性剪切帶應為印支末期—燕山早期形成。對于中國板塊構(gòu)造格局近年來的研究證明,印支末期—燕山早期是中國東部構(gòu)造應力場發(fā)生顯著改變的時期,中國板塊的構(gòu)造線方向由東西向轉(zhuǎn)變?yōu)楸睎|—北北東向。華北板塊東北緣的吉黑褶皺系及華北板塊南緣的特提斯構(gòu)造域均是從古生代以來經(jīng)持續(xù)碰撞焊接,直至印支期才最終褶皺成山。華北板塊在其南部的揚子等板塊碰撞推動下持續(xù)北上,直至遇到強大的西伯利亞板塊,華北板塊經(jīng)順時針旋轉(zhuǎn)后,中國諸多板塊才最終拼貼于西伯利亞板塊南側(cè),至此印支構(gòu)造運動為中國板塊東西向構(gòu)造線的格局畫上了圓滿的句號。但同時中國板塊還受到古太平洋板塊北西西向的俯沖作用(T3—J1)。關(guān)于華北板塊由受南北向應力作用為主向以古太平洋板塊北西西向俯沖作用為主的這一轉(zhuǎn)變過程,一般認為是相互融合、漸變的。筆者認為華北板塊的旋轉(zhuǎn)作用和古太平洋板塊的俯沖作用都為閭山韌性剪切帶的形成提供了動力源泉,也就是說,閭山韌性剪切帶的形成是南北向的擠壓和北西西向的俯沖,兩個方向的作用力共同作用的結(jié)果。因此閭山韌性剪切帶的形成時間應為印支末期—燕山早期,作為證據(jù)的同位素年齡也是準確可靠的。1.2剪切帶內(nèi)部分構(gòu)造樣式閭山韌性剪切帶整體呈北北東向展布,在該造山帶內(nèi),局部地段剪切帶方向不一致,為近東西向(如圖1),因此一般認為其為兩期,即印支期由北向南的剪切作用形成東西向剪切帶,爾后燕山期由東向西的剪切作用形成北北東向剪切帶。但根據(jù)筆者對該韌性剪切帶的分析,東西向剪切帶的延伸局限在總體北北東向剪切帶范圍內(nèi),且東西向剪切帶與北北東向剪切帶無截切關(guān)系,為一種順勢的彎轉(zhuǎn),因此筆者認為閭山韌性剪切帶內(nèi)東西向與北北東向的剪切帶為一期成因,其區(qū)域構(gòu)造樣式為共軛式韌性剪切帶(如圖2a),由北向南的剪切與由東向西的剪切正好構(gòu)成共軛的兩條剪切帶,這恰恰是韌性剪切帶分散、聚合的一種形式。在韌性剪切帶形成之后,剛性體與糜棱基質(zhì)的界面由于物質(zhì)成分的不均勻,也是后期巖體侵位的一種有利場所,所以同韌性剪切帶型金礦床附近一般均有侵入體的產(chǎn)出,由于侵入體的占位,也進一步改變了局部韌性剪切帶的方向,因此,形成了局部東西向剪切帶(如圖2b)。傅昭仁將韌性剪切帶的區(qū)域構(gòu)造樣式劃分為平行式、斜列式和共軛式三種。筆者認為在超糜棱巖發(fā)育區(qū),即無或少殘斑(或稱剛性體),介質(zhì)均勻,易形成平行式或斜列式;但在糜棱巖或初糜棱巖發(fā)育的一般地區(qū),有較多的剛性體和糜棱基質(zhì)共存于剪切帶內(nèi),介質(zhì)成分極不均勻,糜棱基質(zhì)的流動受到帶內(nèi)剛性體的阻擋,而易形成類似于糜棱巖薄片上我們所看到的糜棱基質(zhì)繞殘斑流動的格局,這樣就構(gòu)成了剪切帶內(nèi)強變形帶(糜棱巖區(qū))與弱變形域(剛性體)并存的局面,從而顯示呈網(wǎng)結(jié)狀,或稱共軛式韌性剪切帶。閭山韌性剪切帶就是共軛式韌性剪切帶,其總體方向為北北東向,由于剪切帶內(nèi)弱變形域(剛性體)的阻擋,在剛性體的首尾兩側(cè)剪切帶方向發(fā)生了改變,再加上后期閭山超單元巖漿巖沿剛性體與糜棱基質(zhì)接觸部位附近的侵位,從而致使局部剪切帶方向呈近東西向。2討論大型黃金開采模式“香港成礦”2.1礦石型的金礦經(jīng)1999年下半年對大板金礦普查證實,大板金礦為同韌性剪切帶型金礦,其成礦條件較好,資源遠景可觀,與排山樓金礦為同時代同成因、同類型的金礦。大板金礦與排山樓金礦均成礦于太古宙基底與中元古代蓋層之間的滑脫面附近(如圖1),均為東西向剪切帶控礦,但這兩個東西帶并不是孤立的帶,在閭山侵入體的東側(cè)它們以北東東向剪切帶相連,從這種順勢彎轉(zhuǎn)中可以看出排山樓金礦北側(cè),大板金礦西側(cè)有一巨型剛性體(弱變形域)存在(如圖2a),現(xiàn)恰為閭山超單元占據(jù)(如圖2b),因此排山樓金礦與大板金礦應為一個剛性體首尾兩處大規(guī)模金礦床,即為“姊妹”礦。2.2韌性剪切帶內(nèi)剛性體大板金礦普查勘探過程中發(fā)現(xiàn),ZK0-1號鉆孔中作為蓋層的長石石英砂巖在基底斜長角閃質(zhì)糜棱巖中重復出現(xiàn)(如圖3),對于這一現(xiàn)象一般有以下三種解釋:1.逆沖推覆;2.順層掩臥褶皺;3.韌性剪切帶內(nèi)剛性體(如圖4)。筆者認為第一、二種解釋是不合理的,因為在ZK0-1鉆孔中未見到脆性逆斷層或巖層倒轉(zhuǎn)的證據(jù)。并且第一層砂巖與其下部的斜長角閃質(zhì)基底巖石呈過渡狀,第一層砂巖底部無底礫巖,而第二層砂巖底部出現(xiàn)明顯的底礫巖,為含礫長石石英砂巖,石英顆粒被拉長變形,拉長比在3∶1。因此筆者認為第二層砂巖與第一層砂巖為層位上的上下關(guān)系,并非重復,第二層砂巖是卷入拆離面內(nèi)的剛性體,而易形成糜棱基質(zhì)的斜長角閃質(zhì)基底巖石則繞其流動,這樣就造成了蓋層砂巖與基底巖石互層的現(xiàn)象。2.3構(gòu)造和沉積成礦的關(guān)系從大板金礦ZK0-1,ZK2-1兩個鉆孔中(如圖5)可以看出,含金熱液沉淀部位與剪切帶中剛性體有密切關(guān)系,即在砂巖與片麻巖基底的界面附近,尤其是在第二層砂巖頂?shù)赘浇?也就是在作為糜棱巖帶中剛性體(弱變形域)的第二層砂巖四周界面處易于礦體賦存,在這一界面處還伴隨有后期花崗巖的侵入,按此規(guī)律,ZK2-1鉆孔再打40～50m應見第二層砂巖底界面,應是礦體賦存部位,現(xiàn)有物探資料證實,其下40m確有高極化體存在。從以上實例可以看出,在共軛式網(wǎng)結(jié)狀剪切帶中,弱變形域為夾于剪切帶內(nèi)的各種構(gòu)造巖塊,先期構(gòu)造得到不同程度的保存;而呈網(wǎng)結(jié)狀的強變形帶則主要為變形分解和變質(zhì)分異過程中形成的糜棱基質(zhì)。在韌性剪切帶活動期,糜棱基質(zhì)繞剛性體旋轉(zhuǎn)運移過程中,含礦熱液和后期巖漿做為一種塑性流體,具有一定的共性,即在剛性體四周界面附近沉淀或侵入。尤其在剛性體首尾兩側(cè)(類似于顯微薄片中的壓力影區(qū)),成礦空間大(如圖6),更是礦液沉淀有利場所,因此剛性體首尾及其四周都成為礦物質(zhì)積聚的“港灣”。其形態(tài)一般呈透鏡狀,而非穩(wěn)定的層狀。由于同韌性剪切帶型金礦床的礦化作用一般發(fā)生于韌性剪切帶的中晚期,在韌性剪切帶的早中期帶內(nèi)的物質(zhì)組分開始分異,成礦組分從母巖中遷出,如果把含金礦液比做一艘艘客船的話,在韌性剪切帶的海洋里,這艘飄泊已久的客船,就應該停泊在網(wǎng)結(jié)點及剛性體四周這樣的港灣處。4網(wǎng)結(jié)結(jié)構(gòu)及成礦模式1.閭山韌性剪切帶為印支末期-燕山早期,中國東部古構(gòu)造應力場由南北向轉(zhuǎn)為北西西-南東東向這一轉(zhuǎn)變過程中形成的。2.閭山