构造-岩浆-赋矿地层耦合控矿机制 成矿系统中构造-岩浆演化和金成矿机制

研究表明：西南三江地区新生代构造明显受印度板块、欧亚板块和太平洋构造体系三者共同作用所控制。印度板块与欧亚板块的挤压增强，青藏高原隆升，表壳物质向东、东南挤出，导致大规模的右行走滑运动。右行走滑拉分作用引起高原裂解，与走滑拉分作用有关的盆地流体和造山带流体的混合成矿，可以形成重要的贱金属矿床。陆内造山的一个重要成矿作用是斑岩型铜（钼、金）成矿作用，重要的成矿带是夏日多-马牧普斑岩成矿带，该带目前已经基本查明玉龙等多个大型-超大型的斑岩型铜（钼、金）矿床，向北则为2003年度工作重点的纳日贡玛成矿带。此外，陆内造山作用下与安山玢岩有关的银-铁矽卡岩型矿床、铁-稀有元素矿床的成矿也是引人注目的，特别是该类矿床是较为少见的新类型矿床。

矿区控矿和赋矿构造特征~

根据矿区地质调查、地质体产状和应变测量以及钻孔资料和地质勘查剖面的解译，发现石碌矿区矿体的产出主要受一轴向NW—SE向、局部倒转、且向NW翘起和闭合而向SE倾伏和开阔的复式向斜控制，该复式向斜自北而南可由保秀向斜、三棱山背斜、北一向斜、红房山背斜、石灰顶向斜等多个次级褶皱所组成，且它们的褶轴(LF1)均呈弧形弯曲，因而整体上该复式向斜显示一“S”形褶皱构造特征(图3-7b)，即褶皱轴线平面上呈“S”形展布，轴面三维空间形态呈麻花状，褶皱中段轴面近于直立、北西段轴面倾向北东、南东段轴面波状起伏。矿区构造形态的形成可能与其北面的近EW向昌江-琼海断裂带的右旋剪切有关。根据矿区复式向斜轴面产状及形态，结合海南岛旋转构造体系分析(详见第二章 第二节 )，我们进一步认为整个矿区构造形态更类似于一旋转构造(图2-9)，即以北一矿体为砥柱、以复式褶皱轴面为旋转面。
地球物理勘查(包括瞬变电磁法TEM和高精度磁测、可控源音频大地电磁法CSAMT)也证实了石碌矿区复式向斜构造赋矿特征(图4-26、图4-27)。而区域和矿区地质调查，以及地质勘查成果(图3-10、图4-13以及图4-16至图4-22)，进一步揭示了铁矿体和钴铜矿体主要赋存在矿区复式向斜的槽部及两翼向槽部过渡的部位。

图4-26 石碌矿区E11勘探线瞬变电磁(TEM)电压剖面图和高精度磁测剖面(黑线)

从单个矿体的形态特征来看，虽然石碌铁矿床受NW—SE向复式向斜严格控制，但矿体主要沿一组近EW向和NW—SE向的S-C组构产生;矿体形态则受一组追踪早期S-C组构发育的近EW向和NW—SE向X共轭剪张节 理控制。矿区所发育的多个方向的断裂构造对矿体也有重要的控制和/或改造特点。从矿区断层相互错开关系来看，其中的NW—NWW向断裂可能形成较早，多数显示左旋剪切性质，如北一露天采坑+60m标高采面东段所见(图4-1);而NE—NNE向断层可能形成稍晚，或与NW—NWW断层呈共轭镜像关系，但前者在活动晚期可能以张性为主，大量岩脉沿这些断裂的侵位就是一例证。另根据野外地质调查来看，近SN(NNW/NNE)向的一系列断层如矿区东部F6，F32，F7等断层(图3-10和图3-11)也表现早期挤压、晚期拉张的特点，这些断层所穿过的地段除岩层表现强烈剪切变形、构造角砾岩发育、并有岩脉侵入外(图4-10、图4-11、图4-28a，b)，它们不仅还在矿区东部A截复式向斜、使赋矿围岩和矿体为上覆石炭系和二叠系地层所覆盖，而且因断层的走滑整体使矿体向矿区东部滑落并使之自西向东逐渐埋深(图3-11)。此外，从矿区南部沿NW—SE向的F1断裂上盘所分布的铁矿体来看，矿体形态主要呈“S”形，且走向与F1断层基本一致，断层所经过的地段断层角砾岩也异常发育(图4-28c，d)，而主要赋矿围岩———二透岩与石碌群第五层的界线则呈不规则状、港湾状，这种地质界线与石碌群其他各亚层之间的过渡界面完全不同，但与F1断层的出露界线重合。由此说明，石碌群第六层二透岩与第五层接触关系不能用沉积接触来解释。

图4-27 石碌矿区E11勘探线可控源(CSAMT)二维(data)反演电阻率断面图


图4-28 石碌矿区断层滑动及断层角砾岩野外照片

我们进一步对矿区枫树顶和枫树下矿段两剖面进行了大比例构造-地层测量(图4-29)。由图4-29可以看出，石碌群第六层二透岩与第五层石英绢云母片岩在产状上存在突变关系。第六层二透岩有自E向W、自地表至深部倾角变陡趋势，且倾向变化较大;第五层岩层产状也存在同样的变化特点，因而推测它们在深部可能构成一类似于扇状或箱状褶皱的构造式样。根据地层关系和运动学分析，指示了石碌群第五层自NE向SW滑覆于第六层之上，两者间存在一大型呈NWW—SEE的滑移断层(即F1)，并与矿区近SN向F6正向断层活动密切相关。上述特征均暗示F1断裂可能为一A贯矿区的层间滑脱断层，对成岩作用和成矿作用有重要的控制作用;而矿区南六到枫树下、枫树顶一带的铁矿体在垂向上有可能延伸更深、因而有较大的找矿前景。

图4-29 石碌矿区枫树顶、枫树下矿段构造－岩性剖面图(a)枫树顶矿段;(b)枫树下矿段

根据区域和矿山地质调查、钻孔勘查和综合分析，石碌矿区矿体的产出特征及其主要控矿和赋矿构造特征可总结如下。
1)整体上，铁矿体如北一矿段主要沿一组NW—SE向的构造面理(即剪切带内面理Ss)产出，其次是沿一组近EW向构造面理(即糜棱岩面理Sc)发生，而晚期所发育的一对NWW—SEE或近EW向和NW—SE向X共轭剪张节 理则导致铁矿体旋转变形及其内方解石脉的发育，因而平面和垂直上矿体呈“S”形或反“S”形透镜体分枝尖灭，推测它们在深部可能连成一体，状如“锅底”;应力椭球体初步分析，晚期的X共轭剪张节 理的形成可能与近SN向挤压或近EW向剪切旋转变形有关。

图4-30 石碌矿区二透岩底板等高线分布趋势图

2)铁矿体的主要赋矿围岩为条带状二透岩(即角闪岩质铁英岩)，其次为铁质砂岩、铁质千枚岩，且两者主要呈突变关系、走向近一致(NW—SE向)，反映其形成与构造面理密切相关;但在剪切断裂带附近，还出现以富矿体为对称中心向两侧由富铁矿向贫铁体(即含石榴子石条带和绿帘石蚀变的二透岩)、强硅化含铁二透岩、含铁二透岩过渡。特别是，赋存于贫铁矿中的条带状石榴子石呈香肠状、囊状和无根钩褶皱，表现出强烈的塑性流动变形和压扁拉长，但整体产状与贫铁矿体构造面理基本一致，即NW—SE向;而当间隔劈理出现时，贫铁矿中局部也有富铁矿出现，这一现象在北一矿体最为突出，目前E11，E12，E13，E14等勘查线钻孔也均揭示该地质规律。上述特征，不仅反映富铁矿体的形成与剪切构造变形密切相关，而且反映剪切构造变形过程还引起了含矿变质流体的形成，导致成矿物质的迁移和富集。
3)钴铜矿体主要赋矿围岩为白云岩、二透岩化白云岩或白云岩质铁英岩、二透岩，且与剪切构造变形也有密切关系。矿体主要沿一组NW—SE向和近EW向的S-C组构发生，但整体上沿NW—SE向的剪切面理Sc产出，并显示旋转变形、拉伸线理、层内剪切褶皱和无根钩状褶皱等特征;晚期一对NW—SE向和近EW向共轭X剪张节 理则控制了钴铜矿体“S”形或反“S”形透镜体形态，系追踪早期S-C组构发生。
4)铁矿体、钴铜矿体的产出特征还反映剪切构造变形过程同时相伴有多期热液活动。因多期构造和多期热液活动的影响，其中的钴铜矿体或沿裂隙充填呈脉状、网脉状、放射状及不规则状，或呈胶状角砾型矿体等，而铁矿体则主要呈角砾状。
5)通过以往勘查线剖面图如北一矿段还发现，上部铁矿体和下部钴铜矿体均显示揉皱变形、蛇形弯曲特征，进一步揭示两者具有同构造成矿特点。
6)同构造变形和热液活动形成富矿体时期，是与岩浆活动分不开的，如矿区内一系列晚期脉岩呈“S”形或反“S”形沿NNE、NE向断裂、或者是不同岩性界面侵入，进一步揭示这些断层在活动晚期具张性特征。
7)矿区主要赋矿围岩———二透岩底板等高线分布表明(图4-30)，二透岩埋深有自NWW向SEE、自NE向SW和自SE向NW逐渐变深的趋势，但最深处位于北一向斜轴向东的F6与F32断层之间及其两侧，可能暗示系NNE—SSW或近SN向挤压和NW—SE或NE—SW伸展联合控制的结果;此外，二透岩顶板等高线分布趋势也表现同样的特点(图略)。

甭哥金矿床西侧的德格—乡城深大断裂在义敦岛弧的形成和演化中具有举足轻重的作用，它不仅构成了岛弧中的重要的地质单元界线，而且还是岩浆活动的重要通道。该断裂的活动贯穿于义敦岛弧形成演化的全过程，而且在不同地质历史时期起到了不同的作用。
1）在俯冲造山阶段，义敦地区受甘孜-理塘洋壳向西俯冲的影响，在其薄陆壳之上发育了古岛弧，当俯冲作用继续向西发展时，则遇到了德格—乡城大断裂的阻挡，火山活动和沉积作用在断裂西侧明显减弱，在所形成的弧后火山盆地中，出露的晚三叠世火山-沉积岩系基本沿断裂在一个狭窄的范围内发育，火山岩系的厚度远低于断裂东侧同时代地层。在上三叠统下部常见滑塌变形构造和不完整的鲍马序列，反映了次深海—深海环境下沉积特征，而中—上部岩石组合复杂，它由高钾双峰火山岩石组合和断陷盆地式黑色砂板岩系构成，显然这和断裂东侧同时代岩系差别也甚大。总体看，德格—乡城断裂是火山岩浆喷溢的通道。
2）在碰撞造山阶段，断裂两侧的上三叠统伴随陆壳缩短均产生了广泛隆起，与此同时，挤压深熔作用还引起了花岗岩浆的大规模侵入，但由于德格—乡城深大断裂的影响，两侧的岩浆活动规模及岩浆岩特征也有较大的差异，断裂东部在该时期产生的花岗岩分布零星、规模小，它们和俯冲造山期的火山弧花岗岩相依分布；其成分主要属亚碱性，相对富钠。而在断裂西侧则发育了规模宏大的措莫隆-高贡花岗岩带，而且基本平行断裂带分布，反映了断裂具有岩浆活动通道的性质。岩体的同位素年龄为86～76 Ma，属燕山中—晚期产物。岩体明显具有钙碱性特征。
3）陆内汇聚造山阶段，伴随义敦岛弧及整个青藏高原的隆升，德格—乡城深大断裂又产生了较强烈的活动，同时也导致深部岩浆的上升侵位，在断裂带中部形成了格聂、茨林措-日拥等岩体，侵入的围岩也均为上三叠统砂板岩，这些岩体的化学成分和矿物组成接近措莫隆-高贡岩带，表明喜马拉雅期岩浆的侵入对燕山期岩浆有一定的继承性，但侵位深度明显变浅。
在德格—乡城断裂南端，由于和甘孜—理塘深大断裂相接，两者的共同活动，使断裂的切割深度更大，导致在义敦岛弧区极少见的深源碱性岩浆的产生。甭哥碱性斑岩群的同位素年龄为28.2 Ma（曾普胜等，1999），表明形成时间晚于断裂中—北部的格聂、日拥-茨林措等喜马拉雅期岩体，但它们的共同点是均具有浅成定位的特点。
上述表明，德格—乡城深大断裂在义敦岛弧的形成和演化中，在不同阶段扮演中不同角色。不同阶段产生的岩浆活动伴随着不同的成矿作用。
甭哥碱性岩群的金矿化。在义敦岛弧区中是较为特殊的，但它也是德格—乡城深大断裂控制的岩浆活动分异演化的必然结果。甭哥碱性岩群所处的特殊大地构造位置。才有可能使幔源或下地壳中的Au伴随深源岩浆到达地壳浅部。这些深源碱性岩浆由于是从高温状态迅速到达地表的，所以它所蕴藏的热能对周围地层产生了强烈的热接触变质作用，角岩化的范围几乎和岩体的出露面积相近。
在热能大量散失、岩浆快速冷凝定位后，残留在岩浆中的含矿热液开始变得活跃起来，它们通过减压沸腾集聚在斑岩体顶部及内外接触带的微裂隙及小断裂带中，部分和地下热液混合，它们在循环和介质发生交换过程中，因物理-化学条件的变化，使含矿热液中的Au络合物发生分解而沉淀形成矿化。

铜金多金属矿床控矿因素对比
答：控矿因素包括控矿构造、赋矿地层、岩浆活动和成矿物质来源等，西天山和巴尔喀什天山成矿区铜金多金属矿床的控矿因素分述如下。（一）控矿构造对比 西天山和巴尔喀什成矿区铜金多金属矿床均受近东西向的深大断裂控制，部分金铜矿床的形成还受火山机构或南北向断裂控制，具体的异同点如下：西天山：铜金多...

矿床及控矿特征
答：在一定深度下,地幔隆起区的上部地壳可为隐伏岩体和地幔射气活动提供广阔空间,有利于形成构造岩浆水热体系,为成矿提供地热异常等条件。 3.褶皱构造及其控矿 (1)控矿褶皱的形成时间:大多数中型以上矿床产于印支褶皱层内,尽管有些地区赋矿地层时代较早,但主要褶皱都是在印支运动完成的。由于印支运动的挤压作用在...

成矿模式
答：受NNW向雁列式花岗闪长斑岩脉的控制作用, 春都铜矿床的矿体也呈现出雁列式分布的特征, 形成与典型斑岩铜矿床不同的矿化格局。综上所述, 春都铜矿为中甸岛弧西斑岩带印支期形成的典型矿床, 为构造-岩浆耦合作用的产物, 其具有 “雁列式斑岩脉” 控矿模式 (图4.8), 铜矿体主要与花岗闪长斑岩岩...

铜金多金属矿床控矿因素对比
答：控矿因素包括控矿构造、赋矿地层、岩浆活动和成矿物质来源等，西天山和东天山成矿区铜金多金属矿床的形成不同程度地与这些控矿因素有关。（一）控矿构造对比 西天山和东天山成矿区铜金多金属矿床均受近东西向的深大断裂控制，部分金铜矿床还受近东西向韧性剪切带或火山机构或南北向断裂控制，具体的...

控矿构造类型
答：它是侵入于浅部的岩浆及含金热液,在差应力的驱动下进入开放的应变域,超压的岩浆和含金热液,通过流体压力显微减压,发生液压致裂作用,达到能量释放,形成特有的裂隙系统,成为矿质沉淀定位的控矿构造。这种裂隙系统具有非常复杂的非线性结构,其岩石力学所见到的非线性的赋矿角砾岩体,所伴随的线性断裂是岩浆隐爆、液压...

成矿潜力和控矿基本要素分析
答：区域大断裂与4个侵入岩带空间关系密切，呈NWW-SEE走向，主要沿一些岩基边缘通过，为区域控矿构造，容矿构造多为其二、三级次级断裂。11元素区域地球化学聚集系数(K)、分异系数(Cv)研究以及Au、Cu、Mo、Pb、Zn异常点与相关矿床(点)的GIS分析显示，区内一些地层单元在地球化学背景及矿床(点)分布上均与...

矿田构造裂隙的控矿作用
答：区域性构造与岩浆侵位生成的构造两者之间是互相影响的。有利的区域构造条件，赋予了含矿岩浆的侵位环境，而岩浆侵位之后又对矿床构造给予了较大的影响。3.蚀变和矿化的构造裂隙特点 （1）张性构造的控矿作用。从区域构造控岩控矿到具体的控矿构造裂隙往往都发生在张性构造活动的时间段内。从区域构造...

成矿系统主要控矿因素
答：在弧岩浆-热液成矿作用中，主要的控矿因素有：① 岩浆岩；② 岩浆岩侵位的地层；③ 热液蚀变作用；④ 热液运移和矿质沉淀的构造空间。它们之间既有密切的联系，各自又有一定的独立性，并在成矿系统中发挥着不同的作用。（一）岩浆岩 与岛弧岩浆-热液成矿作用有关的岩浆岩几乎仅为浅成—超浅成斑...

区域岩浆活动及其控矿特征
答：表1－2 铜陵矿集区主要岩体的矿物组成(%)(数据引自常印佛等，1991)除侵入岩外，在本区的东北部还发育有晚侏罗世至早白垩世的喷出岩，主要为安山质、流纹质、粗面质和玄武质的熔岩及相应的火山碎屑岩类。岩体侵入的围岩为中志留世至早白垩世，有确切的证据表明岩浆侵入活动是在早白垩世之后、晚白垩...

控矿构造应力场转换与成矿作用
答：构造体制的转化与壳幔叠加成矿作用是区域成矿的重要背景。东亚,特别是在中国东部,古老构造体制受后来构造-岩浆活化的影响(郭文魁,1997),中生代以来,表壳和壳幔构造对于业已存在的中地壳构造施以叠加作用,这种作用的结果表现为壳幔叠加控制矿集区及其主要矿带的分布规律(任纪舜,1994,1997)。而对于一个特定的区域,这种...