断层控矿作用的基本原理 有关拆离伸展构造控矿的若干问题讨论
断裂与化学元素分配集散的关系颇为显著。在岩层或岩体发生断裂运动过程中，由于两盘错动的应力，以及应力在不同部位或者不同断层之间的差异，都可以引起壁岩物质成分中的元素或沿断层面侵入的矿液中的元素分散、迁移、集中及重分配。
(1)断裂带的压溶作用
董树文(1988)认为，在不同的变形条件下，压溶作用、层状硅酸盐矿物旋转、颗粒边界滑动、粒内滑动和动态重结晶作用起着不同的作用。其中新生面理、特别是无变质或浅变质岩中面理的形成主要机制是压溶作用。这些新生面理是由新生的分异条带或分异层(differential layering)组成，垂直于最大压应力方向产出(平行褶皱轴面)。分异条带是构造应力作用下沿岩层劈理方向，SiO2溶解带出，残余组分形成云母层而成(Zwart，1983)。Gray(1977)指出，滑劈理带中K2O增高，SiO2降低。
(2)断层构造造成物质成分重新分配
断裂作用与化学元素分配集散的关系，首先表现在断裂两壁岩石的物质成分的重新分配方面。当岩层或岩体发生断裂运动时，在断裂两壁相对剪切和挤压的应力强烈作用下，往往沿断裂可发育围岩蚀变。同时，壁岩中的一些与成矿有关的微量元素，特别是活动性大的元素，沿着断裂分散、迁移到某些有利部位，便在某处的断裂壁上或断裂产物(断层泥、断层角砾岩)中相对富集。有些元素可以特别富集形成独立矿物，如Cu、Pb、Zn等重金属硫化物矿物。有时，还可因此而形成矿体，或把原有矿床改造成新的矿床(陈国达，1978)。
董树文指出，断裂带是强烈的、狭窄的应力作用区。带内的物质处在极高的动荡条件下，按动力平衡的规律进行适应性调整，而表现为动力的分异作用，其中有岩相、矿物相的转变，应力矿物出现和元素重新排列。孙岩(1983)认为，在断裂带的动力分异遵守耗散结构理论(dissipative structure)，由带内向带外的顺序是：Si、Fe、Mg、Mn、Al、Ca、Na、K。张治洮(1983)注意到断裂带的垂直动力分异特征，在近地表构造岩成分变化不显著，在少数压(扭)性断裂中有K、Na等淋失；至浅部断层强烈分异，Si相对聚集，而Na明显带出，K则有代入之趋势；在中深部构造岩化学成分变化趋势微弱，Na略有增高；深部构造岩，由于流变特点，岩石化学分异增强，Si、K、Na成为活动组分，在断裂内转移，并可产生混合岩化现象。并指出这些元素显然与决定应变性质，并随深度变化的温度、应力状态条件有关。
董树文认为，发生在剪切或扭动断裂带的动力分异的规律大致是：由强应力区向弱应力区，元素的离子半径逐渐增大，相对密度逐渐减小。
依元素的动力地球化学规律，可用对构造应力最敏感的元素变化作为指示标志来反映古构造应力场特征。尹华红(1984)认为，单矿物内K和Fe元素含量的变化，可定量地圈定成矿期古地应力场。因K在单向压力下比Fe具有更大的活动性。黄路桥(1984)指出，用Fe2+、Ca2+离子比作为构造应力作用的表征，若Fe2+≥Ca2+表示挤压，Fe2+＞Ca2+表示压扭；Fe2+=Ca2+表示拉张。对现代大洋岛弧和岛弧带的岩石化学和地震测深对比研究，证明用拉斑玄武岩和钙碱性岩系的K2O含量和Rb、S含量可以推断地壳厚度和贝尼奥夫带深度(Condir，1973)。太古宙时期的地壳厚度H=18.2K60+0.45(相关系数r=0.67)；贝尼奥夫带深度H=89.3K60—14.3(相关系数r=0.82)。
(3)断裂不同部位应力差异对元素分配集散的影响
同一条断裂不同部位其应力有差异，从而影响元素分配集散。足以导致断裂不同部位之间应力差异的因素中最明显的是断层面产状的变化——在走向上的偏转或在倾角上的偏大偏小。由于这些变化所形成的断层面的屈折，当断层两盘相对运动时，在不同部位或地段的应力分布情况便发生差别，这是因为受力物体内任一斜截面上正应力σα和τα为
构造应力场控岩控矿
式中：σx、σy分别为x、y方向应力；τxy为剪应力；α为斜截面外法线与受力物体参考面外法线的夹角。
由公式和应力圆可得知断面不同地段受力情况。正断层产状变陡的地段受张力和剪应力作用，缓倾地段只有剪应力[图6.34(a)]，故陡倾地段利于成矿。逆断层情况刚好相反，陡倾段只有剪应力作用，而缓倾段同时有张应力和剪应力作用，故缓倾地段利于成矿[图6.34(b)]。平移断层走向发生偏转的地段对成矿有利[图6.34(c)]。因此，岩层在遭受剪应力作用时，其内部不同切面上所处应力状态不同，与外力平行的切面上只有剪应力而无正应力，与外力呈一定角度切面上既有剪应力也有张应力。
这种差别往往可以一方面引起断层两壁岩石中的物质成分或沿断裂面侵入的含矿物质组分的分散、迁移；另一方面又可促使这些成分移向一定有利部位并在那里富集、重新分配，形成矿床、矿柱。
其次，在矿化过程中，有些在较大压力下产生的矿物，往往多集中或仅见于断层的摩擦面地段，而在隐藏面地段则罕见甚至缺乏存在。在安徽某铜矿田的矽卡岩型矿床中，逆断层倾角变缓部位矿体增厚，而缺乏蛇纹石、滑石；但在断面变陡部位，则矿体变薄，而蛇纹石—滑石很发育。因为矿田内黄龙组白云质灰岩含镁高，当压性断层运动时，摩擦面上的白云质灰岩受强大压力发生“断裂变质作用”，其中，白云石遂先变为滑石再变为蛇纹石。据F.J.台尔钠(1965)计算，白云石的矿物分子体积为65.6cm3，滑石为140cm3，蛇纹石为110cm3。但要变成一个滑石或蛇纹石的矿物分子，需2.15个白云石矿物分子，其体积共计为65.6×2.15=141cm3。所以，由前者变为后者，应是在压力增大的情况下进行的，因为可使分子逐步缩小来建立。这样，在逆断层产状变陡的地段，摩擦面上由于压力强烈，蛇纹石、滑石十分发育是有道理的。
图6.34 不同力学性质断层局部应力场分析
(a)张性断层；(b)压性断层；(c)扭性断层
(4)断裂性质与pH、Eh的关系
不同性质的断层、裂隙，或者是同一条断层的不同部位，因应力状态不同，pH、Eh不同，从而影响矿质的沉淀。压性断裂为封闭系统，处于还原环境，利于硫化物、碳酸盐矿物沉淀；张性断裂为开放系统，处于氧化环境，利于氧化矿物沉淀；剪性断层可为还原环境，也可为氧化环境。
就氧化物矿矿床来说，还有一个氧的供给问题。这是一个重要的地球化学因素。图6.35是宁芜地区火山岩型铁矿区(宁芜式)。在该区内一条北东延伸的方山小丹阳纵向深断层的北西侧，有一系列北西向张裂横断裂，它们是梅山、吉山等矿床。这些断裂既提供了有利的空间，同时也可有较充足的氧，遂成为一种良好的容矿构造。依此推论，邻侧类似性质的横断层或斜交断层，也有较大的成矿远景(陈国达，1978)。
断裂性质和活动方式是控制氧化还原环境的一个重要因素。换言之，pH和Eh值常受构造条件的控制。张性断裂易造成开放的氧化环境；压性断裂则可造成封闭的还原系统；剪切断裂既可造成氧化环境又可造成还原环境。
由断裂活动所产生的凹陷区往往为还原环境，而隆起区则为氧化环境。因而先沉降后隆升的拉张构造运动有利于氧化矿(例如，铁矿)的富集。先隆升后沉降的挤压构造运动则常有利于硫化物矿(如铜、铅、锌矿)的富集。长江中下游地区著名的铁铜矿带在鄂东、大冶一带为拉张区，由燕山晚期的大型闪长岩类岩体侵入，主要发育矽卡岩型铁矿，矿床主要在坳陷带内的断块隆起拉张地段。阳新、瑞昌至安徽铜官山城门山一带为剪切区，产出与中酸性小侵入体有关的斑岩型铜矿或斑岩型矽卡岩型铜、铜—钼和铜—硫矿床，分布于隆起与盆地之间的剪切过渡带；宁芜地区为长江中下游拉张断裂带，在断陷火山盆地内有一中基性火山岩—次火山岩发育产出著名的宁芜铁矿(陈国达，1978)。
图6.35 宁芜地区火山岩型铁矿成矿构造及其应力分析
(据陈国达，1978)
1—黄马青组；2—象山群；3—下白垩统；4—娘娘山组；5—新近系；6—断层；7—构造岩浆成矿带
沿水平方向，一条断裂的不同地段应力状态可以发生变化，同样的原则也适用于垂直方向，即在不同深度、同一条断裂的应力状态可以不同。
所以，沿同一条断裂不同地段(包括水平方向和垂直方向)pH、Eh不同。
(5)断裂的发展与局部应力场控矿
构造活动是具有阶段性的，当岩石在应力作用下破碎时，应变能和应力释放，原来处于高应变能的断裂带就变成低应变能、低应力部位，断裂两侧则变为高应力、高应变能部位，矿液由两侧向断裂带汇集，断裂环境便趋于稳定，利于矿质聚积沉淀成矿。
断裂形成时，应力场的另一主要变化是派生应力场和次级断裂的形成(万天丰，1996)。在平移断裂形成过程中，由于第一级共轭平面剪切断裂形成后，由于断层平移活动的体力，使第一级断层受到局部压应力作用，导致第二级平移断层的形成，依次类推(Mckinscrg，1953；Moody＆Hill，1955)。
大陆块内部应力状态随时间变化，在地质不同历史时期，一些古断裂应力状态有很大变化。如我国东部著名的郯庐断裂，大约形成于太古宙末期，在元古宙与古生代，作为一条重要的剪切—拉张和剪切—挤压断裂，曾多次变换其剪切平移方向，并出现拉张与挤压，隆起与凹陷多次交替活动。据张文佑推测，前古生代为拉张，古生代为挤压，中生代侏罗纪、白垩纪和新生代至古近纪、新近纪时则又变成以拉张为主，而古近纪、新近纪以来，又转为挤压并右行剪切。
关于在构造应力场作用下断裂的形成以及断裂与主应力方向之间的关系，在前面有关章节已经进行了较详细的讨论，这里着重讨论断裂形成张应力场的变化及成矿作用。
马谨认为，在岩石中产生了一个裂纹雏形之后如何扩展，取决于裂纹在应力场中的相对方位。理论和实验(叶洪等，1973)研究表明，只有在断层面与应力轴夹角为45°时，最大剪应力迹线和应力集中区与裂纹方向一致，因此，裂纹才能大致沿直线扩展。在夹角为30°和60°时，剪应力集中区分别位于裂纹端点的右侧和左侧，因此，扩展的剪裂纹分别形成右阶步和左阶步，形成不同方式排列的羽列式剪裂。当主应力与裂纹方向平行时，在裂纹端点的两侧对称地形成一对剪应力集中区，这时，裂纹会扩展成分叉的剪裂纹，形成分叉矿脉。与此同时，张应力最大的位置往往位于裂纹端点的另一侧，并且随着与端点距离的增大逐渐转向与σ1轴平行(Brace，1972；丁文镜，1978)。
一条规模较大的断裂并不一定是由一条断裂扩展而成的，而是由先存多点出现的裂纹扩展连接形成，因而在一定条件下，裂纹连接所需能量比孤立裂纹扩展所需能量多得多。裂纹连接的形式包括接近、尖端弯曲、切穿、合并(Ramsay，1980)。
杜异军等认为，雁列裂纹是由平行非共线裂纹系组成的，并用有限单元法计算了错列区的主应力、最大剪应力和应变能密度等在空间上的变化。应变能密度为
构造应力场控岩控矿
若断裂错动方式和排列方式一致时，错列区应变能密度减小，增加了张裂隙和失稳的可能性。而断裂错动方式和排列方式不一致时，错列区应变能密度增加，张破裂难以发展，减小了失稳的可能性。
裂纹之间能否连接，以及以什么形式连接，是与裂纹组合型式有关的，因而裂纹系的稳定性也与裂纹的组合有关。
奇内里(Chinnrey，1966)在研究断裂与应力场关系时注意了断层活动前后其端点附近应力场的变化，计算了最大剪应力迹线的分布(图6.36，图6.37)。在断裂发生位移前，断层位于均匀构造应力场中的一个剪应力迹线上，当断层发生位移后，应力场受扰动，剪应力迹线将垂直分布，导致主震和余震震源机制的不同和成矿物质运移聚集的差异。
断裂形成过程中，应力大小也会发生变化。地震断层形成过程中经常发生应力降，在地震断层发生的瞬间，断层面上的剪应力平均有10%的应力降。
在构造形变过程中，常伴随岩浆活动。岩浆的侵入与喷出，通常都是沿构造断裂而发育的。在岩浆侵入或喷出的过程中又可局部地改变构造应力场。在有隐伏侵入体的地区，常发现侵入体上顶或坍陷作用所造成的最大主压应力迹线为陡倾斜的应力场，把这种局部应力场与区域应力场相区别，对于寻找隐伏的含矿岩体，很有指导意义。
在侵入岩体或火山喷发中心，最大主压应力迹线常呈放射状分布，就是在岩脉或热液矿脉两侧，也会由于热动力作用而出现向两侧扩张的局部压应力方向。这些在构造形变过程中成岩、成矿过程中出现的次级局部构造应力场，对于岩浆或热液矿床的矿田与矿床构造的研究意义极大。
图6.36 裂隙与主应力方向的关系
(据Anderson，1951)
(a)挤压作用下，当cos2Q=(Q—P)/2(Q+P)时，与最大压应力成QC角的断裂最先在椭圆长轴a点附近产生拉张破裂；(b)当椭圆短轴趋于零时，在纯剪切条件下(Q=45°，P=—Q)，裂缝附近的主应力轨迹线图点划线为压应力，虚线为张应力
图6.37 断层端点附近应力场的变化
(据Chinnery，1966)
(a)断层发生位移前的均匀应力场(单向压缩)；(b)断层发生位移后的挠动应力场F为断层；细线均为最大剪应力迹线
用扫描电子显微镜观察，发现大多数微破裂都是张性而不是剪切性质(万天丰，1982)。岩石破坏前，首先出现强烈应变带，应变带中间有很多雁行排列的微张裂[图6.38(a)、(b)]，进一步变形，破裂面上出现台阶式的断面[图6.38(c)]，是在应力作用下发生转动，引起不稳定而导致岩石最后的破坏[图6.38(d)]，形成从张裂开始，发展成剪切破裂，造成由若干细小张性矿脉形成雁行状排列而构成规模较大的矿脉。
另有一些张节理并非初始破裂，而是剪切作用的派生产物，在简单剪切变形时，由于剪切带内部物质的相对位移和方向转动，常出现S型张节理，使之矿脉中部形态复杂，而两端形态较简单，并与扭动方向成45°。
图6.38 岩石破裂过程中的示意图
(转引自万天丰，1982)
图的上下方为最大压缩方向
共轭剪切带中的张节理常构成火炬状(图6.39)。
图6.39 两种共轭剪切带中的张节理
(据万天丰，1982)
(a)火炬形张节理系，沿两组共轭剪切带发育了雁行张节理；(b)发育了一组垂直于层理的张节理及在此基础上发育起来的两组沿共轭剪切带的雁行张节理
如果在两组共轭剪节理基础上进一步发育成锯齿状追踪张节理，这类节理对富矿脉的形成很有意义。火山活动或岩浆侵入常形成放射状张裂，构成放射状岩墙群或矿脉。
(6)起遮挡层作用
由于两盘错动产生断层泥阻碍矿液上升，而使之成矿物质(元素、矿物)富集(图6.40)。例如，浙江建德铜矿西部的F1断层起阻矿作用，使矿体分布在东侧下盘中，西侧上盘则无矿。
褶皱构造控矿的一般原理~
1)褶皱作用是一种塑性变形，很明显褶皱作用中的物质塑性流动是非常发育的。
图6.6 由切向长度应变引起的岩层递进褶皱发育的构造
2)纵弯褶皱过程中，岩层发生弯曲，其应力场是比较特殊的，即最大压应力集中在褶皱核部中和面内侧，为压力区，而中和面外侧为张力区间(图2.32)。而且随着变形加强，中和面位置向内侧移动(图6.6)，这种应力差别，是驱动元素迁移的动力，促使大离子半径或活动性强的元素由中和面的内部向外迁移。此外，褶皱的两翼，所受的挤压力最大，而核部特别是背斜的鞍部所受压力最小，在这些存在应力差别的不同部位，也会引起元素的分散、迁移和富集。
横弯褶皱最大剪应力分布在褶皱翼部，故翼部剪裂隙密度大。褶皱内最大主压应力轴以陡倾为主，最小主压应力以缓倾斜为主，常伴生正断层和高角度逆断层(图2.34)。
3)褶皱各部位应力状态不同，控制各部位堆积元素不同。纵弯应力场对元素分配的控制：纵弯褶皱发生、发展过程中，由于中和面外侧为拉张应力区，内侧为挤压应力区(见第2章)，因此，背斜中离子半径大的元素和一些离子半径虽小，但不太稳定的元素从核部出发，越过中和面向背斜上部迁移，进入鞍部。一些离子半径中等或离子半径虽较小，但压缩性极大的元素则留在背斜核部。在向斜中，离子半径大或半径虽小但不太稳定的元素往往迁移至向斜槽部，而其他元素则向外侧迁移。
例如，在铁石英岩褶皱中，褶曲核部铁含量比翼部贫，平均贫3%；Al2O3、MgO、CaO在褶皱核部要比在翼部高；核部含碳酸盐；核部的磁铁矿比翼部少48%；核部石英含量要多41%；矿层厚度在向斜核部比翼部高；含铁石英岩中磁铁矿和石英的颗粒在褶曲核部要比翼部大(Toxmyeh，1976)。
Donach＆Parker(1964)研究认为，在组成褶皱的石英岩枢纽中相对富集Ti、Fe、Mn、Mg等，翼部相对富集Al、Na、K，而Si、Ca无显著变化。显示出重元素、离子半径小的元素富集在枢纽带，轻元素、离子半径大的元素集中在翼部。
在褶皱形成时，褶曲两翼的岩层所受水平挤压力最大，以致某些岩层或矿层，特别是可塑性较大的岩层(如页岩、泥岩等)或矿层(如煤层、盐岩等)及其中离子半径较大的元素被迫从两翼挤出来，朝背斜鞍部或向斜槽部转移，并在那里富集，形成增厚的岩层、矿层或矿柱。例如，一些鞍状透镜体，如煤层、盐丘等，就是这种构造机制造成的。这种因构造作用使元素发生重新分配的现象，就是构造—化学分异。据前人研究，广西桂平地区由加里东构造层组成的褶皱基底，为古老隆起区，多产生拉张断裂，属拉伸带。所以，在背斜构造轴部，主要出现压缩性较小的亲氧元素，如W、Sn、Nb、Ta等元素，易形成氧化物矿床，如姑婆山、大桂山、花山等钨、锡矿床。在向斜构造槽部及其两翼的挤压断裂中，为压缩性大的亲硫元素Pb、Zn集中区，形成硫化物矿床，例如，老厂背斜西翼和恭城复向斜两翼的铅、锌矿化(图6.7)。
图6.7 恭城向斜微量元素含量变化剖面图
(据广西地质学报)
4)控制与褶皱同步的岩浆岩内的元素分配。上坡扩散原理不但适用于解释沉积岩的褶曲构造的形成机制，而且也适用于伴随褶皱作用的进行而侵入的岩浆岩中元素的分配。
不同化学性质的岩浆岩，在地质空间上的分布往往与褶皱部位有一定的关系。侵入岩体多出现于褶曲核部。在背斜中酸性岩的产出部位比基性岩高；在向斜中酸性岩的产出部位比基性岩低。中性岩分布在中和面附近(图6.8，图6.9)。这就是说，基性岩位于挤压部位，酸性岩位于拉张部位。其原因系在挤压作用上，元素离子半径小的元素向挤压部位迁移，例如：Fe、Mn、Cu、Cr、Ni、Ti、O、Ir、Pt、Re、Co、Ru，以基性岩为主。而元素离子半径大的向拉张区迁移，例如：K、Na、Cs、Ba、Tr、Hg、Ag、W、As、V，以酸性岩为主。
图6.8 阿尔泰山一处深成火成岩体剖面
(据A.H.Чердмчемико，1971)
图6.9 某硫化镍矿床剖面图
(据A.H.Чердмчемико，1971)
所以，不同岩浆岩在褶皱中出露部位不同，其实质是在构造应力场影响控制下发生构造化学分异作用的产物。因此，可以认为，在形成酸性、中性、基性和超基性的母岩浆中，元素的原子分布最初是大致均匀、无序的。在造山作用下，岩层受构造应力作用发生变形，在褶皱过程中，由于每个褶曲内部应力分布不均匀，引起同造山期的侵入岩浆中元素在应力驱动下，发生扩散迁移、分散、集中和重新分配，这种迁移和重新分配，服从上坡扩散原理(杨国清，1990)，最后达到有序的自组织结构——耗散结构(杨国清，1990；於崇文，1987)。
1.关于“拆离断层型”矿床及变质核杂岩型矿床的问题
“伸展构造也能成矿？”一些长期从事豫西金矿研究的地质工作者对此困惑不解，而传统的金成矿理论也从未涉及这一问题。下面的实例表明伸展构造控矿作为客观存在的事实不容置疑：美国内华达州以沉积岩为容矿岩石的浸染状卡林型金矿，经研究表明是伴随美国西部盆岭区的伸展构造而形成的；近年来被称为“拆离断层型的矿床”，即为处于拆离断层及其上盘的脆性破碎带中的矿床。美国西部拆离断层型矿床包括如下三种矿化类型：①加利福尼亚州和亚利桑那州Whipple、Buckskin及Rawhide等山区的铜－铁矿床，为产于拆离断层上盘一侧大理岩中的交代矿床；②Whipple及Rawhide山区的锰矿床，产于拆离断层上盘第三纪中期的沉积岩中，其中的Artiller锰矿及Linocoln Ranch锰矿为美国最大的锰矿床，以上两类矿床空间定位如图6-4所示；③Chocolate山区的Mesguite金矿和Picacho金矿床，产于拆离断层下盘破碎的糜棱岩带及角砾岩带之中。加拿大不列颠哥伦比亚省Okanagan拆离剪切带上盘陡倾的脆性剪切带中，产出Okanagan金矿床。值得指出的是美国科迪勒拉区变质核杂岩中至今未找到大型金矿。傅昭仁先生曾介绍我国有关变质核杂岩成矿的实例，其中湖南桃林铅－锌矿受变质核杂岩控矿的问题似已为多数地质工作者所接受。据Dablas(1986）研究，西班牙伊比利亚的银－贱金属矿床受伸展拆离构造控制。
图6-4 Buckskin及Rawhide山及其周边地区中新世拆离断层活动期五种热液成矿及蚀变现象定位示意图
（据SpencerJ.E及WeltyJ.W,1989）
拆离伸展构造的成矿理论是20世纪80年代后期提出的（Beane等，1986;Reynods和Lister,1987;Kerrich和Rehring,1987），这一理论认为拆离断层上盘发育一系列高角度正断层构成了半地堑式的断块，埋藏在半地堑中的氧化成矿流体向下渗透与沿拆离断层上升的深源还原流体相遇成矿（图6-5），因此这是一种二元流体成矿论，主要解释了“拆离断层矿床”的成矿作用机理。我们注意到国外学者还提出另外一些拆离断层型矿床的成矿模式图，其机制与此类似。由于国外的拆离断层型矿床多产于拆离断层上盘的脆性断裂带中，仅少数分布于拆离断层系碎裂的糜棱岩带或绿泥石角砾岩带中，因此在成矿机制上往往强调沿拆离断层上盘高角度正断层的大气降水对成矿物质的淋滤作用及沿拆离断层运移的深部还原水与下降的氧化水之间在氧化－还原界面的成矿作用。前已提到，豫西的三个变质核杂岩中，熊耳山变质核杂岩及小秦岭变质核杂岩与国外的变质核杂岩相比有其特殊之处，其内部发现规模很大的大量韧性、韧脆性、脆性断层，而大量的金矿脉存在于这类断裂带中，因此如果将分布于拆离断层带附近及其上盘高角度正断层中的矿床称为“拆离断层型”矿床，则小秦岭及熊耳山的金矿床应称为“变质核杂岩型”金矿床，其应是一种新的矿床类型。崤山的情况有别于小秦岭及熊耳山，对崤山变质核杂岩进行的1:5万填图及我们的路线观察均未发现大量的断层，近年来朱嘉伟等（2001）在讨论崤山金矿的论文中曾在崤山核杂岩内部画了大量具相当规模的呈格子状交汇的断层，由于崤山是林区，地表植被大面积覆盖，上述断层是如何确定的不得而知，但崤山已知的金矿化有的分布于拆离断层上盘的断裂带中，有的分布于拆离断层带或由铁铜沟组过渡层构成的伸展拆离岩片的顶部及底部的伸展拆离带中，主要应为“拆离断层型”金矿床，而迄今为止，崤山未发现大型金矿床。
图6-5 拆离伸展构造成矿作用图解
（据Lister,1989）
前已提到，豫西金矿受伸展拆离剪切带控制，因此尽管拆离断层型的矿床和变质核杂岩型矿床在矿床特征及成矿作用方面有明显的差别，但二者均受拆离断层带控制，矿化在空间上靠近拆离断层带应是二者的共性。
2.深源成矿物质与金矿成矿作用的关系
目前伸展构造成矿理论尚处于探索阶段。就豫西的三个变质核杂岩而言，如下一些基本事实促使我们考虑深源的流体及成矿物质在成矿过程中的作用。
A.豫西的各个变质核杂岩中均大量发育基性岩墙，由于基性岩墙蚀变强烈，给同位素年代学的研究带来困难，至今其侵入的确切时代未能确定。对小秦岭的观察表明，含金石英脉与辉绿岩墙常处于同一裂隙中，基性岩墙在桐沟金矿区与不同期的含金石英脉有相互穿插的现象，同时小秦岭周家山及崤山涧里沟一带的边缘糜棱岩带中侵入了煌斑岩脉。以上宏观的地质现象表明基性岩墙是在伸展拆离期侵入的，通常多数基性岩墙侵入时间稍早于含金石英脉形成时期，少数岩墙则在早期含金石英脉形成之后及晚期含金石英脉形成之前侵入，一些煌斑岩墙则在晚期含金石英脉形成之后侵入。在小秦岭的一些地区，辉绿岩脉分布的密度较大，图5一10示枪马峪矿区辉绿岩的分布，显然如此之多的辉绿岩应为强烈拉张环境下的产物。基性岩墙的大量出现表明伸展拆离过程中地幔隆起并发生局部熔融，显示深源物质有可能参与成矿作用。除基性岩墙外，豫西变质核杂岩中还分布同构造期的花岗岩体、闪长岩体及爆破角砾岩筒。嵩县祁雨沟、店房等金矿产于角砾岩筒内部或边缘。因此伸展拆离过程中岩浆活动的特征与成矿作用的关系有待研究。
B.笔者等收集了1996年之前历年来各个单位在豫西与三个变质核杂岩有关的金矿床矿脉中所采碳酸盐类矿物及包体的碳同位素资料，δ13C值在－1‰～－8‰之间，此与幔源火山气体及岩浆岩内流体包体中CO2的δ13C值相似（图6-6），而与太古宙地层中大理岩的δ13C值－23.95‰（据薛良伟，1996）差异甚大，表明碳是幔源的。
图6-6 豫西金矿及幔源火山气体岩浆岩内流体包裹体中CO2的δ13C值
（据胡瑞忠等资料编制）
1—BAB;2—洋岛玄武岩；3—洋脊玄武岩；4—洋中脊玄武岩；5—花岗伟晶岩；6—橄榄石斑晶；7—豫西变质核杂岩中含矿脉的碳酸盐及包体；＋为小秦岭；×为熊耳山
C.近年来国内外学者都在探讨幔源物质对成矿作用的影响。杜乐天（1989）强调“幔汁”对成矿作用的重要意义，认为幔汁中“ ”的存在对熔浆及溶液中的K、Na碱金属有特殊的活化和催化作用，它是造成强烈的幔汁碱交代和热液碱交代的重要因素。我们注意到钾长石化是豫西金矿最重要的近矿围岩蚀变，例如栾川的康山金矿钾长石化极为强烈，矿区的熊耳群安山岩可蚀变为“钾长岩”，这种极其广泛的钾长石化即为强烈的碱交代现象。Camerion(1989）对挪威Bamble带金的丰度值进行过研究，认为地壳中上升的CO2可使角闪岩相的岩石去水后变为麻粒岩，去水作用中CO2-H2O流体被充分氧化可溶解硫化物，并使Au3＋被溶解，最终上升的流体在韧－脆性过渡带及其上部形成石英－碳酸盐金矿脉（图6-7）。
图6-7 石英－碳酸盐脉状矿床形成模式图
（据Camerion,1989)
我们认为豫西金矿不受特定的矿源层控制，无论是太华群或熊耳群，在成矿过程中均仅起着围岩作用，只有变质核杂岩形成过程中的深成作用及伸展拆离期形成的剪切带是成矿及控矿的主导因素。
区域控矿因素分析
答：地层对区内铜(镍)、钨、铅锌、金等金属矿产的成矿控制作用主要表现在:一是不同矿种和不同类型的矿产常产于特定的含矿沉积建造中,即矿床与岩石是在同一地质环境和同一地质时期形成的;二是地层作为矿源层为矿产的形成提供成矿物质,在构造和岩浆热事件的配合下而成矿;三是地层的物理化学性质对矿化的运移、富集的...
复合叠加断层控岩控矿作用
答：但晚期受张应力作用,在原来断层基础上,拉张开启程度增加,流通性增大,更有利矿液运移和充填,提高成矿有利条件。“如云南省东川式铜矿为元古宙昆阳群中的层控矿床,经后期构造作用,导致深部岩石重熔,使铜质集中于变质热液,并沿成矿期重叠式先压后张复合断裂运移充填,形成富矿。先压(性)则断裂的延深大,矿液可从...
层控浅成热液改造型金矿的成因
答：后一种机制即高温高压的含矿流体在上升到浅部时，由于遇到构造扩容带或由于流体压力大于岩石静压力发生水力压碎作用，从而使压力骤然减小，导致成矿流体的沸腾作用，产生矿质沉淀。在同一个矿区内这两种机制常常是共存的，或在不同的深度以其中一种机制为主。本区层控浅成热液改造型金矿的金沉淀以后一种...
层控矿床有机地球化学
答：由于层控矿床的矿源层常含较丰富的有机质,金属在其中又常被有机质吸附或结合成金属有机化合物,如钒卟啉等,这说明在一定的条件下,金属的成矿和有机质成油关系十分密切。两类矿床的成因也非常相似,如层控矿床矿源层的有机质以腐泥型为主,容矿层的有机质主要是石油沥青。但由于层控矿床的成矿温度明显高于...
层控矿床有机地球化学
答：由于层控矿床的矿源层常含较丰富的有机质,金属在其中又常被有机质吸附或结合成金属有机化合物,如钒卟啉等,这说明在一定的条件下,金属的成矿和有机质成油关系十分密切。两类矿床的成因也非常相似,如层控矿床矿源层的有机质以腐泥型为主,容矿层的有机质主要是石油沥青。但由于层控矿床的成矿温度明显高于...
结晶分异层状构造及其控矿作用
答：岩浆，特别是基性、超基性岩浆由深部岩浆源侵入地壳上部，如环境比较安静，随温度下降而发生结晶重力分异作用，不同成分的矿物晶体群有规律的依次晶出沉淀，相对密度大的矿物(铜镍硫化物矿物、铬铁矿)下沉形成层状构造，不同成分的岩石层或条带彼此平行或近于平行。若结晶重力分异反复多次，则形成韵律层...
成矿规律、控矿因素与找矿方向
答：1.控矿因素 （1）赋金地层以早古生代地层为主，且以中寒武统、下奥陶统、上奥陶统火山岩系为主，其中金的丰度值一般高于金在地壳中的丰度值，从而为金矿的形成提供了矿质来源。成矿作用以加里东早、中期为主。（2）金矿化与加里东期侵入的超基性岩、基性岩、中、酸性岩关系密切，有一半以上金矿床...
成矿期构造控矿机制
答：6)明显的交代蚀变作用，如阳起石或透辉石蚀变成绿泥石及碳酸盐，成矿期构造常常是继承成矿前构造，尤其是某一矿化物阶段最为明显，但也可以是新生的断裂裂隙。研究成矿期构造最重要的环节是矿化阶段的划分，矿化阶段的划分是研究构造发展的基础，划分的正确与否决定着对成矿期构造的认识，利用成矿期构造...
老卡岩体凹陷带的成矿规律
答：对于老卡岩体凹陷带的形成及其控矿作用，燕山期花岗岩侵位无疑是一个主导因素，但凹陷带的空间展布和成矿性也明显受到地层、构造、印支期火山岩等因素的制约。（1）地层控矿规律 凹陷带矿体主要赋存于个旧组卡房段的第一 、第三 、第五 层位中。卡房段第一层 含锡量最高、含铜量第二，...
大兴安岭控矿条件
答：华北地台北缘构造域与滨太平洋构造域交会,华北地台北缘构造近东西向展布,滨太平洋构造呈北东—北北东向展布,导致一些矿床的矿体分布东西成行,北东—北北东成带,基本受到两组构造控制。 二、含矿地层控矿 在大兴安岭地区有些火山沉积作用形成的岩石含有一定丰度值的成矿物质,在后期各种地质作用下,经过活化、搬运、...
