探討變質(zhì)核雜巖與成礦作用的關(guān)系

左青龍 校軼 陳航

摘要：變質(zhì)核雜巖發(fā)育結(jié)構(gòu)主要有雙層、三層兩大類(lèi)。雙層結(jié)構(gòu)的特征主要是由拆離斷層分開(kāi)的下盤(pán)變質(zhì)核與上盤(pán)脆性域構(gòu)成。而三層結(jié)構(gòu)特征主要是由變質(zhì)核雜巖體、中間韌性流變層以及蓋層與山前半地塹沉積盆地等上部脆性變形層構(gòu)成。通過(guò)對(duì)上述兩種特征進(jìn)行的分析與總結(jié)，可以對(duì)其標(biāo)志進(jìn)行判別，且根據(jù)中國(guó)變質(zhì)核雜巖出露的大地構(gòu)造位置，可以將其劃分成兩大類(lèi)：板內(nèi)變質(zhì)核雜巖與板緣變質(zhì)核雜巖。無(wú)論是哪類(lèi)都和巖漿活動(dòng)以及熱異常聯(lián)系緊密。通常變質(zhì)核雜巖核部均會(huì)出現(xiàn)多期次巖體侵入，這是探礦、尋礦的最佳構(gòu)造區(qū)。

關(guān)鍵詞：變質(zhì)核雜巖；拆離斷層；糜棱巖；成礦作用

最初是由Coney與Davis提出變質(zhì)核雜巖這一概念，其將變質(zhì)核雜巖定義為在北美西部科迪勒拉造山帶中一類(lèi)具有特殊伸展構(gòu)造與巖石的組合。Lister等提出可將科迪勒拉變質(zhì)核雜巖視為在大規(guī)模緩傾角斷層之下的、在伸展與破裂的上地殼巖石下被拉出來(lái)、中地殼或下地殼巖石組成的地質(zhì)體。而Crittenden亦在對(duì)于北美西部科迪勒拉造山帶中的伸展構(gòu)造研究時(shí)采用了變質(zhì)核雜巖一詞。直至20世紀(jì)90年代后，我國(guó)對(duì)變質(zhì)核雜巖的研究才得到了快速的進(jìn)步，并不斷深化了對(duì)變質(zhì)核雜巖的認(rèn)識(shí)，且對(duì)變質(zhì)核雜巖的成因有了新的見(jiàn)解。但是，因?yàn)樽冑|(zhì)核雜巖形成所處地質(zhì)情況、形成時(shí)間、構(gòu)造特點(diǎn)都各不相同，因此，對(duì)于變質(zhì)核雜巖的定義、特征在眾多學(xué)者間也出現(xiàn)了諸多版本。

1. 變質(zhì)核雜巖的基本特征

就現(xiàn)階段而言，眾多學(xué)者對(duì)于變質(zhì)核雜巖的特征與構(gòu)造持有不同觀點(diǎn)，在學(xué)術(shù)界上并未有一個(gè)統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)來(lái)定論變質(zhì)核雜巖的特征與定義。這里筆者對(duì)我國(guó)部分區(qū)域變質(zhì)核雜巖的特征進(jìn)行了總結(jié)，具體如下：① 呈現(xiàn)出橢圓狀、長(zhǎng)垣狀、穹狀孤立隆起的空間形態(tài)，常常形成區(qū)域內(nèi)的最高山。通常情況下，耽擱變質(zhì)核雜巖表現(xiàn)為非線(xiàn)性的育狀地貌，而部分變質(zhì)核雜巖則呈現(xiàn)出珠狀、帶狀定向展布。② 變質(zhì)核雜巖發(fā)育結(jié)構(gòu)主要有雙層、三層兩大類(lèi)。雙層結(jié)構(gòu)的特征主要是由拆離斷層分開(kāi)的下盤(pán)變質(zhì)核與上盤(pán)脆性域構(gòu)成。而三層結(jié)構(gòu)特征主要是由變質(zhì)核雜巖體、中間韌性流變層以及蓋層與山前半地塹沉積盆地等上部脆性變形層構(gòu)成。③ 發(fā)育拆離斷層。拆離斷層上、下盤(pán)巖石的變形性質(zhì)絕然不同，上盤(pán)為脆性變形域并表現(xiàn)為一期或多期不同類(lèi)型的正斷層，下盤(pán)為韌性變形域。④ 蓋層中巖石和變質(zhì)核雜巖可具有較大差別。⑤ 變質(zhì)核雜巖體的周緣與頂部發(fā)育的韌性剪切帶主要表現(xiàn)為具有較為明顯的拉伸線(xiàn)理、石英一長(zhǎng)石殘斑系以及S-C組構(gòu)的糜棱巖化巖石特征。⑥ 絕大部分變質(zhì)核雜巖均會(huì)受到構(gòu)造期、伸展期等不同時(shí)期的花崗巖類(lèi)巖體的侵入，底辟式侵入是典型同構(gòu)造巖體的常見(jiàn)侵入形態(tài)。⑦ 平臥褶皺、平緩劈理、犁形正斷層等構(gòu)造是蓋層常見(jiàn)發(fā)育形態(tài)。

2. 變質(zhì)核雜巖分類(lèi)及判別標(biāo)志

對(duì)于變質(zhì)核雜巖的類(lèi)別劃分，已有眾多學(xué)者提出自己的觀點(diǎn)。依據(jù)幾何形態(tài)的不同，可將變質(zhì)核雜巖劃分為非對(duì)稱(chēng)型與對(duì)稱(chēng)型兩大類(lèi)。非對(duì)稱(chēng)型兩側(cè)線(xiàn)理運(yùn)動(dòng)指向相同，但其傾向相反，且其僅外緣有一條低角度拆離斷層。對(duì)稱(chēng)型兩側(cè)線(xiàn)理指向相反、傾向相反、但其兩側(cè)被兩條低角度拆離斷層所限。變質(zhì)核雜巖的判別標(biāo)志主要有：① 大部分變質(zhì)核雜巖均會(huì)受到構(gòu)造期、伸展期等不同時(shí)期的花崗巖類(lèi)巖體的侵入，但多數(shù)是以同構(gòu)造期中酸性巖漿巖侵入體為主。② 變質(zhì)核雜巖中的拉伸線(xiàn)理發(fā)育，其傾向可以相反，但其區(qū)域性表現(xiàn)一致。③ 下部糜棱巖化巖石中、拆離斷層的滑動(dòng)方向以及上部脆性變形域的脆性伸展方向相同，體現(xiàn)了運(yùn)動(dòng)方式的統(tǒng)一性。

3. 變質(zhì)核雜巖產(chǎn)出的大地構(gòu)造背景

當(dāng)前，在國(guó)際上諸多顯生宙造山帶中已發(fā)現(xiàn)了和70年代末首次在北美科迪勒拉區(qū)相似的變質(zhì)核雜巖。毋庸置疑，變質(zhì)核雜巖符合其判別標(biāo)志與結(jié)構(gòu)構(gòu)造的，其年齡、構(gòu)造環(huán)境以及幾何特征都各不相同。依據(jù)大地構(gòu)造二分法，可將我國(guó)發(fā)現(xiàn)的變質(zhì)核雜巖劃分成兩種：一種是板內(nèi)變質(zhì)核雜巖。其在板塊內(nèi)部，與邊界較遠(yuǎn)；一種是板緣變質(zhì)核雜巖。在板塊邊界，其位置和科迪勒拉變質(zhì)核雜巖極為相似。

3.1 板內(nèi)變質(zhì)核雜巖

板內(nèi)變質(zhì)核雜巖在板塊內(nèi)部，與邊界較遠(yuǎn)。例如，山西中條山、河北阜平、河南小秦嶺、北京房山、北京云蒙山等變質(zhì)核雜巖。其主要在地臺(tái)內(nèi)部活化的盆一嶺區(qū)內(nèi)的不穩(wěn)定地質(zhì)下形成。其重要特征主要在于巖石圈的熱異常以及高熱流值，且常常會(huì)出現(xiàn)大規(guī)模的巖漿活動(dòng)。其于地表露出后，通常處于平原附近的山區(qū)，導(dǎo)致地形高差顯著。

3.2 板緣變質(zhì)核雜巖

我國(guó)較為具有代表性的板緣變質(zhì)核雜巖體主要有揚(yáng)子地臺(tái)西緣的江浪、丹巴、拉軌崗日、安徽洪鎮(zhèn)、西藏康馬。其中，揚(yáng)子地臺(tái)北緣的陜南佛坪及鳳凰山一帶的變質(zhì)核雜巖，間韌性層的寒武系一志留系表現(xiàn)出較為明顯的陸坡的深水相沉積特征；位于大陸斜坡處的江浪及丹巴變核雜巖，其中間韌性層的志留系到石炭系都變現(xiàn)出深水相沉積的特征。

4. 變質(zhì)核雜巖與成礦作用的關(guān)系

當(dāng)前，越來(lái)越多的地質(zhì)學(xué)者都關(guān)注到變質(zhì)核雜巖及其成礦關(guān)系。而我國(guó)的變質(zhì)核雜巖產(chǎn)出受到巖漿活動(dòng)及熱異常的影響。我國(guó)貴金屬的重要產(chǎn)地之一是小秦嶺，分布有較多的金礦化點(diǎn)與金礦床，并構(gòu)成了一條近東西向的金礦帶。小秦嶺、熊耳山、晴山等金礦產(chǎn)區(qū)多數(shù)聚集在各變質(zhì)核雜巖中。變質(zhì)核雜巖及其拆離斷層具有獨(dú)特的熱液成礦有利條件，且拆離斷層具的成礦物理化學(xué)條件較為良好，通常是一條金屬成礦帶。如：① 具有下盤(pán)還原環(huán)境、上盤(pán)氧化環(huán)境兩類(lèi)物理化學(xué)環(huán)境，且在拆離斷層帶構(gòu)成有利于礦質(zhì)沉淀的氧化—還原界面。② 深層巖漿流體與淺層大氣水流出現(xiàn)交匯。③ 成礦物質(zhì)的聚集、沉淀以及含礦溶液的滲濾、運(yùn)往往能夠在強(qiáng)烈的破碎帶以及斷層中進(jìn)行。④ 地下水的深循環(huán)能夠在變質(zhì)核雜巖斷層帶上盤(pán)系統(tǒng)中巖石的脆性破裂體中進(jìn)行，且異常的熱梯度能夠給流體循環(huán)提供了熱能，在上盤(pán)形成了一個(gè)循環(huán)系統(tǒng)，能夠和大氣降水體系連通，且具有氧化環(huán)境。⑤ 多期巖漿活動(dòng)的中心通常是在變質(zhì)核雜巖中。高熱流環(huán)境、高地?zé)崽荻韧ǔＪ怯蓸?gòu)造剝蝕、伸展隆起以及巖漿熱液活動(dòng)形成的，并給成礦元素的富集、淬取、活化及遷移提供了較為優(yōu)良的環(huán)境。⑥ 下盤(pán)還原環(huán)境下的熱液循環(huán)系統(tǒng)這主要是由糜棱巖化提供的部分流體以及變質(zhì)核雜巖斷層帶下盤(pán)巖石的退變質(zhì)作用，巖漿來(lái)源的熱液作為催化劑，在不透水巖層或斷層帶頂部碎粉巖屏蔽下形成。而熱液循環(huán)系統(tǒng)能夠與大氣降水體系相連通的且具有氧化環(huán)境的，則是由大氣降水通過(guò)斷層帶上拆離盤(pán)到達(dá)近地表的脆性斷裂系，并將其運(yùn)移至深部形成。上述兩個(gè)系統(tǒng)，拆離斷層下盤(pán)的韌性剪切過(guò)程中會(huì)帶出大量的鎂、鈣、鐵、銀、金等礦元素，以及少量的錳和二氧化碳。同時(shí)還帶入了鈉、硒和鉀等元素。該類(lèi)算是經(jīng)過(guò)熱液系統(tǒng)循環(huán)，圍巖中成礦物質(zhì)被活化、萃取并隨之遷移。如果在斷層破碎帶中，性質(zhì)不同的兩類(lèi)熱液循環(huán)系統(tǒng)相遇，還會(huì)形成氧化—還原界面，讓上述礦元素碎裂擴(kuò)容空間沉淀、富集成礦。

變質(zhì)核雜巖的構(gòu)造控礦本質(zhì)主要值得是在變質(zhì)核雜巖的演化過(guò)程中，受到構(gòu)造剝蝕影響而出現(xiàn)地殼開(kāi)裂、變薄的現(xiàn)象，地表慢慢向上隆起，形成大量基性巖墻（體），而隨時(shí)帶出的礦元素則作為了礦的物質(zhì)基礎(chǔ)。此外，受到構(gòu)造伸展影響形成了高熱流構(gòu)造環(huán)境以及高地?zé)崽荻?，不但可以有效降低混合巖化以及巖石重熔的深度，讓殼源花崗巖漿侵位能夠在較淺的地方，給礦元素的活化、遷移創(chuàng)造出優(yōu)良的反應(yīng)環(huán)境與條件。

通常而言，如若某一地區(qū)有變質(zhì)核雜巖構(gòu)造，則表明該區(qū)域有著深部構(gòu)造運(yùn)動(dòng)，即存在礦化的可能性。通過(guò)更深入的調(diào)查研究顯示，巖漿作用于沉積建造在很大程度上受變質(zhì)核雜巖構(gòu)造影響，它的剝離面不但是還原作用與氧化作用的教體面、塑性構(gòu)造和脆性構(gòu)造的變換面，而且還是酸性蝕變向堿性蝕變過(guò)渡的轉(zhuǎn)化面。此外，無(wú)論是變質(zhì)熱液、韌脆性斷裂或是沿滑脫剝離斷層產(chǎn)生的動(dòng)力變質(zhì)作用都對(duì)成礦有著促進(jìn)的作用，所以，研究變質(zhì)核雜巖對(duì)深部找礦有著極為積極的現(xiàn)實(shí)意義。

5. 結(jié)論

根據(jù)上述分析，不難發(fā)現(xiàn)變質(zhì)核雜巖的基本特征，具體如下：①呈現(xiàn)出橢圓狀、長(zhǎng)垣狀、穹狀孤立隆起的空間形態(tài)，常常形成區(qū)域內(nèi)的最高山。②主要由中、下地殼的古老的中、深變質(zhì)巖組構(gòu)成核部，并伴有不同時(shí)期的中酸性巖體侵入。③拆離斷層擁有多達(dá)幾十公里的龐大規(guī)模。④上盤(pán)—含近平行狀高角度正斷層的變形變質(zhì)程度較輕的上地殼基底巖和/或表殼巖層。⑤根據(jù)變質(zhì)核雜巖的空間形態(tài)來(lái)看，其不但可以是板緣變質(zhì)核雜巖，亦可以是板內(nèi)變質(zhì)核雜巖。⑥絕大部分均會(huì)受到構(gòu)造期、伸展期等不同時(shí)期的花崗巖類(lèi)巖體的侵入。而無(wú)論是何種侵入，都會(huì)影響變質(zhì)核雜巖最終定型。⑦變質(zhì)熱液、韌脆性斷裂或是沿滑脫剝離斷層產(chǎn)生的動(dòng)力變質(zhì)作用都對(duì)成礦有著促進(jìn)的作用，所以，研究變質(zhì)核雜巖能夠給尋礦、探礦提供有效線(xiàn)索，并對(duì)區(qū)域礦產(chǎn)的分布規(guī)律掌握有著重要的作用。

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