成礦構(gòu)造的概念譜系與類(lèi)型劃分

成礦構(gòu)造的概念譜系與類(lèi)型劃分

關(guān)于控制礦體的結(jié)構(gòu)，名稱混亂，揭示意義相似的包括成礦結(jié)構(gòu)、礦床結(jié)構(gòu)、控制結(jié)構(gòu)、沉積結(jié)構(gòu)等。陳國(guó)達(dá)(1978)在《成礦構(gòu)造研究法》專(zhuān)著中給成礦構(gòu)造下了一個(gè)非常詳細(xì)的定義,他指出“成礦構(gòu)造是與礦床形成及改造有關(guān)的構(gòu)造”,并把直接與間接影響礦體形成與發(fā)展的“大、中、小各級(jí)地質(zhì)構(gòu)造”統(tǒng)稱為成礦構(gòu)造。翟裕生等(1984)在《礦田構(gòu)造學(xué)概論》專(zhuān)著中提出了礦床構(gòu)造一詞,指出“礦床構(gòu)造是決定礦體在礦床中分布規(guī)律及礦體形狀、產(chǎn)狀特征的地質(zhì)構(gòu)造因素的總和”。前蘇聯(lián)礦床學(xué)家弗.伊.斯米爾諾夫(1985)在《礦床地質(zhì)學(xué)》一書(shū)中給出了控礦構(gòu)造的定義,認(rèn)為控礦構(gòu)造是“包含礦體,決定礦體形態(tài)、規(guī)模,以及在某種情況下決定其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)的地質(zhì)構(gòu)造”。上述定義中都強(qiáng)調(diào)了其術(shù)語(yǔ)與成礦之間的關(guān)系,但其定義域的外延卻相去甚遠(yuǎn)。就上述定義而言,礦床構(gòu)造的定義域似乎包涵了控礦構(gòu)造的定義域,而成礦構(gòu)造的定義域似乎又包涵了礦床構(gòu)造、控礦構(gòu)造之和的定義域。這種概念的重復(fù)與術(shù)語(yǔ)的并存,造成了文章與研究報(bào)告中相關(guān)術(shù)語(yǔ)應(yīng)用的混亂,導(dǎo)致了實(shí)際工作中礦床研究思路的模糊,也制約了成礦構(gòu)造學(xué)的發(fā)展。有鑒于此,本文試圖從構(gòu)造控礦的角度出發(fā),把成礦過(guò)程與構(gòu)造過(guò)程緊密結(jié)合起來(lái),去探討成礦構(gòu)造控礦的本質(zhì)及其內(nèi)在的成因聯(lián)系,并希望籍此達(dá)到通過(guò)已知去預(yù)測(cè)未知成礦構(gòu)造的目的,從而有助于已知礦床(點(diǎn))或危機(jī)礦山的“攻深找盲”工作。1成礦構(gòu)造的概念構(gòu)成建立嚴(yán)密的概念譜系,是一個(gè)學(xué)科發(fā)展的要求。只有對(duì)不同的術(shù)語(yǔ)做出嚴(yán)格界定,才能在描述客體的時(shí)候做到客觀真實(shí)。如果把礦床中出現(xiàn)的全部構(gòu)造作為一個(gè)系統(tǒng)研究,就必須建立構(gòu)造概念譜系。在此概念譜系中,系列術(shù)語(yǔ)必須組成概念鏈,做到層次分明、大小有序,并構(gòu)成一個(gè)有機(jī)的整體。在復(fù)合構(gòu)造體系中,準(zhǔn)確識(shí)別出控制礦體的構(gòu)造,繼而掌握其成因、類(lèi)型、形態(tài)、構(gòu)式及規(guī)模等參數(shù),是評(píng)價(jià)已知和預(yù)測(cè)未知礦床的基本條件?，F(xiàn)在的問(wèn)題是,如何界定直接控制礦體的構(gòu)造——成礦構(gòu)造——的定義呢?譬如:存在一條控制礦床或礦體的剪切帶,礦體受控于其中多個(gè)啟張裂隙,并呈雁行狀分布,同時(shí),剪切帶中還并存有后期破壞構(gòu)造與早期先存構(gòu)造。若根據(jù)廣義成礦構(gòu)造的定義,則必然會(huì)得出剪切帶是成礦構(gòu)造,啟張裂隙是成礦構(gòu)造,后期破壞構(gòu)造與早期先存構(gòu)造也都是成礦構(gòu)造的結(jié)論;若按照上述礦床構(gòu)造的定義,則啟張裂隙是礦床構(gòu)造,剪切帶也可能是礦床構(gòu)造;若按照上述控礦構(gòu)造的定義,則只是指控礦的啟張裂隙。在實(shí)際工作中,盡管研究剪切帶中所有構(gòu)造對(duì)成礦預(yù)測(cè)都十分必要,但事實(shí)上,研究成礦期形成的、直接控制礦體的構(gòu)造之成因、類(lèi)型、形態(tài)、構(gòu)式與規(guī)模,顯然是成礦構(gòu)造預(yù)測(cè)的核心與重點(diǎn)。為了避免上述概念應(yīng)用上的混亂和滿足礦床學(xué)中構(gòu)造研究對(duì)術(shù)語(yǔ)的要求,有必要建立礦床學(xué)中的構(gòu)造術(shù)語(yǔ)譜系,其概念鏈從大至小為:區(qū)帶構(gòu)造→礦田構(gòu)造→礦床構(gòu)造→礦體構(gòu)造→成礦構(gòu)造(圖1)。其中,區(qū)帶構(gòu)造是指區(qū)帶內(nèi)一切構(gòu)造的總和——包括區(qū)帶范圍內(nèi)的成礦前構(gòu)造、成礦期構(gòu)造與成礦后構(gòu)造;礦田構(gòu)造是指礦田范圍內(nèi)一切構(gòu)造的總和——包括礦田范圍內(nèi)的成礦前構(gòu)造、成礦期構(gòu)造與成礦后構(gòu)造;礦床構(gòu)造是指礦床范圍內(nèi)一切構(gòu)造的總和——包括礦床范圍內(nèi)的成礦前構(gòu)造、成礦期構(gòu)造與成礦后構(gòu)造;礦體構(gòu)造是指礦體范圍內(nèi)一切構(gòu)造的總和——包括礦體范圍內(nèi)的成礦前構(gòu)造、成礦期構(gòu)造與成礦后構(gòu)造。其中,成礦期構(gòu)造包括成礦構(gòu)造與非成礦構(gòu)造,而成礦構(gòu)造則只是指:控制礦體幾何形態(tài)、具有獨(dú)立自然邊界、為礦質(zhì)直接充填或交代的地質(zhì)構(gòu)造單元——只包括成礦期直接容礦的構(gòu)造(汪勁草,2001)。上述定義的目的與意義是:①便于將成礦構(gòu)造與控制成礦構(gòu)造的構(gòu)造區(qū)別開(kāi),例如:實(shí)際上是剪切帶中的D、T、R型裂隙控礦,而往往認(rèn)為控制D、T、R型裂隙的剪切帶是成礦構(gòu)造;②便于將成礦構(gòu)造與非成礦構(gòu)造區(qū)別開(kāi),例如:實(shí)際上是一條多期活動(dòng)斷裂的某一次活動(dòng)形成的成礦構(gòu)造,而往往認(rèn)為復(fù)合而成的整條斷裂都是成礦構(gòu)造,實(shí)際上是發(fā)育于褶皺某個(gè)部位的斷裂控礦,而往往認(rèn)為褶皺構(gòu)造就是成礦構(gòu)造(按照本文的定義,褶皺不是成礦構(gòu)造);③便于將成礦構(gòu)造的形成與成礦作用過(guò)程聯(lián)系起來(lái),成礦構(gòu)造概念中包含有兩個(gè)基本的要素,一是具有一定幾何形態(tài)的地質(zhì)構(gòu)造——形成于某一次構(gòu)造作用,二是充填或交代有達(dá)到工業(yè)品位的成礦物質(zhì)——形成于某一次成礦作用,即構(gòu)造與成礦是相互耦合的;④便于將各種型式的成礦構(gòu)造加以整理、歸類(lèi)乃至模式化,便于建立成礦構(gòu)造系列的概念(汪勁草,2003),便于對(duì)成礦構(gòu)造進(jìn)行直接、有效的評(píng)價(jià)與預(yù)測(cè)。2控礦斷裂構(gòu)造與成礦構(gòu)造單元什么是成礦構(gòu)造單元呢?提出成礦構(gòu)造單元的意義何在呢?我們知道:器官是由蛋白質(zhì)組成的,蛋白質(zhì)是由細(xì)胞組成的,而細(xì)胞又是由DNA組成的……,因此,研究器官的功能,就必須研究蛋白質(zhì)的功能,研究蛋白質(zhì)的功能,就必須研究細(xì)胞的功能,而研究細(xì)胞的功能,就必須研究DNA的功能……。那么,研究成礦構(gòu)造的結(jié)構(gòu)與組成,就必須研究成礦構(gòu)造單元的結(jié)構(gòu)與組成,為此,就必須從構(gòu)造動(dòng)力學(xué)、巖石力學(xué)、流體力學(xué)、應(yīng)力腐蝕、成礦作用等諸方面研究破裂構(gòu)造與礦質(zhì)沉淀之間的耦合關(guān)系。通常情況下,成礦構(gòu)造是可分的,其最基本的構(gòu)造單位被稱為成礦構(gòu)造單元?；诖苏J(rèn)為,成礦構(gòu)造單元是指:為礦質(zhì)直接充填或交代的、具有透鏡狀或類(lèi)似于透鏡狀結(jié)構(gòu)的、不可再分的、可作為基本儲(chǔ)量計(jì)算單位的地質(zhì)構(gòu)造單元。這樣定義有如下作用與意義:譬如,一條斷裂是一條多期復(fù)合的控礦斷裂,其控礦作用可分為兩期,一期發(fā)生于脆-韌性剪切階段,礦體由一系列呈雁行狀分布的脈狀礦體(呈透鏡狀)組成,另一期發(fā)生于脆性剪切階段,控制脈狀礦體的構(gòu)造擴(kuò)展而連通成一條波曲斷裂,擴(kuò)張的部分又成礦而形成新的成礦構(gòu)造單元(汪勁草等,2006)。若擴(kuò)展的部分不控礦,則不控礦的部分不能稱之為成礦構(gòu)造。因此認(rèn)為:控礦斷裂(構(gòu)造)、成礦構(gòu)造與成礦構(gòu)造單元具有如下的從屬關(guān)系:控礦斷裂(構(gòu)造)包含了成礦構(gòu)造與非成礦構(gòu)造,成礦構(gòu)造又包含了成礦構(gòu)造單元,成礦構(gòu)造可以泛指控礦斷裂中一個(gè)或幾個(gè)成礦構(gòu)造單元(圖2)。由此得出結(jié)論:一條斷裂中有成因聯(lián)系(同時(shí)兼?zhèn)錁?gòu)造與礦床成因聯(lián)系)的一系列成礦構(gòu)造單元的集合,可以稱為成礦構(gòu)造系列(汪勁草,2001),如圖2中有成因聯(lián)系的4個(gè)成礦構(gòu)造單元共同組成了一種類(lèi)型的成礦構(gòu)造系列。同一條斷裂中可能有多種成礦構(gòu)造系列,如:山東玲瓏金礦東側(cè)的一系列過(guò)渡型金礦,早期在脆-韌性階段發(fā)育有控制石英脈型金礦體的成礦構(gòu)造,晚期脆性階段發(fā)育有控制蝕變巖型金礦的成礦構(gòu)造,也就是說(shuō),一條控礦斷裂中包含了兩組成礦構(gòu)造單元,即兩種成礦構(gòu)造(亞)系列(汪勁草等,2003)。因此,成礦構(gòu)造是成礦構(gòu)造單元的總稱,它既可指一個(gè)成礦構(gòu)造單元,也可以指幾個(gè)成礦構(gòu)造單元,所指的成礦構(gòu)造單元既可有成因聯(lián)系,又可無(wú)成因聯(lián)系,因此,成礦構(gòu)造的概念是用以泛指的,如“細(xì)胞”的概念,它泛指一切細(xì)胞,既可以指動(dòng)物細(xì)胞,又可以指植物細(xì)胞,既可指一個(gè)細(xì)胞,又可以指幾個(gè)細(xì)胞。因此,成礦構(gòu)造單元與成礦構(gòu)造一樣,皆是成礦構(gòu)造研究中最基本的概念。提出成礦構(gòu)造單元一詞,可以更客觀、更真實(shí)、更直接、更有效地研究和解決成礦構(gòu)造研究中的一些難點(diǎn)與疑點(diǎn)。一個(gè)礦床一般是由一組或多組成礦構(gòu)造單元的集合控制的礦體群組成的。更重要的是,成礦構(gòu)造單元概念的提出,為“成礦構(gòu)造系列”概念的提出創(chuàng)造了必要條件。3成礦構(gòu)造的分類(lèi)任何構(gòu)造都是地殼運(yùn)動(dòng)的結(jié)果,成礦構(gòu)造也不例外,即任何成礦構(gòu)造都是在特定的動(dòng)力學(xué)條件下形成的。不論一個(gè)礦區(qū)的成礦構(gòu)造多么復(fù)雜,在形成時(shí)間上是連續(xù)的或是間斷的,在空間上是分散的或是疊置的,在層次上形成于韌性、脆-韌性或脆性階段,在規(guī)模上是相對(duì)大型的、中型的或是小型的,在力學(xué)性質(zhì)上是擠壓的、引張的或是走滑的,在產(chǎn)狀上是水平的、直立的或是傾斜的;在形態(tài)上是一維的、二維的或是三維的;等等。它們都可以通過(guò)“身份”鑒定,從而確定它們之間的“親緣”關(guān)系,并把它們以“家族”為單位劃分為一組或多組有成因聯(lián)系的成礦構(gòu)造的集合,而每個(gè)成礦構(gòu)造“家族”則被稱為一種成礦構(gòu)造系列(Metallostructuralseries)。從上述成礦構(gòu)造與成礦構(gòu)造單元的概念可以得出:成礦構(gòu)造的概念包涵了成礦構(gòu)造單元的概念,即成礦構(gòu)造是由成礦構(gòu)造單元組成的,成礦構(gòu)造既可以指一個(gè)成礦構(gòu)造單元,也可以指二個(gè)或多個(gè)成礦構(gòu)造單元,所指的成礦構(gòu)造單元既可以有成因聯(lián)系,也可以無(wú)成因聯(lián)系;成礦構(gòu)造既可以用以泛指,又可以用以實(shí)指,而成礦構(gòu)造單元?jiǎng)t只是指具體的成礦構(gòu)造。因此,本文將成礦構(gòu)造系列的概念定義為:一定時(shí)空域中,同一構(gòu)造體制下或某種特殊地質(zhì)作用過(guò)程中形成的、相互聯(lián)系的一套成礦構(gòu)造單元的總和(汪勁草等,2000)。實(shí)際上,成礦構(gòu)造系列的涵義包括兩個(gè)方面:一方面是指成礦構(gòu)造形成的構(gòu)造體制或特殊的地質(zhì)作用過(guò)程,另一方面是指有成因聯(lián)系——包括構(gòu)造成因與礦床成因——的成礦構(gòu)造單元的集合。4原因引起的液壓致裂作用破裂型成礦構(gòu)造一般可分成兩大類(lèi)型,一類(lèi)是構(gòu)造型成礦構(gòu)造,另一類(lèi)是流體型成礦構(gòu)造(汪勁草,2003)。所謂構(gòu)造型成礦構(gòu)造,是指由構(gòu)造動(dòng)力破壞(構(gòu)造致裂)起主導(dǎo)作用形成的成礦構(gòu)造;所謂流體型成礦構(gòu)造,是指由流體動(dòng)力破壞(流體致裂)起主導(dǎo)作用形成的成礦構(gòu)造。將成礦構(gòu)造劃分出構(gòu)造型成礦構(gòu)造與流體型成礦構(gòu)造,目的是可以從成因上對(duì)成礦構(gòu)造進(jìn)行更深入的研究。以前,無(wú)論是何種類(lèi)型的破裂構(gòu)造,皆習(xí)慣于以斷裂或斷層去稱謂之,而事實(shí)上,自然界中很大一部分破裂構(gòu)造,特別是成礦構(gòu)造,往往并不是由構(gòu)造動(dòng)力單方面破壞形成的,甚至主要不是由構(gòu)造動(dòng)力引起的,而是主要與流體產(chǎn)生的液壓致裂作用——與流體動(dòng)力破壞有關(guān)形成的(李建威等,1997;汪勁草等,2000),因此,劃分出流體型成礦構(gòu)造,正是為了強(qiáng)調(diào)流體在成礦構(gòu)造形成與礦質(zhì)沉淀方面的獨(dú)特地質(zhì)作用。構(gòu)造型成礦構(gòu)造一般形成于地殼淺部,這是由于:在脆性域中,或者韌性剪切帶演化到脆性域時(shí),巖石的破壞一般主要依賴的是構(gòu)造動(dòng)力,如斷層、斷裂帶、破碎帶等的形成,其中可見(jiàn)斷裂構(gòu)造巖。構(gòu)造巖分類(lèi)是依據(jù)巖石受構(gòu)造動(dòng)力碾磨程度劃分的(Sibson,1977),其在一定程度上反映了構(gòu)造動(dòng)力作用的強(qiáng)度。在地殼淺部,一般圈閉條件較差,圍壓較小,如果沒(méi)有超量流體聚積與良好的圈閉條件,巖石很難發(fā)生液壓致裂而產(chǎn)生流體型成礦構(gòu)造;只有在巖漿侵位到地殼脆性域時(shí),當(dāng)圈閉條件好,巖漿釋放出超量流體,并聚積成異常高壓時(shí),圍巖才會(huì)產(chǎn)生液壓致裂作用或流化作用或爆破作用,并形成相應(yīng)的流體動(dòng)力角礫巖,如液壓角礫巖、流化角礫巖與爆發(fā)角礫巖(表1)(汪勁草等,2000)。流體型成礦構(gòu)造一般形成于地殼一定深度,特別是處在脆-韌性與韌性構(gòu)造層次的斷裂構(gòu)造帶中。這是因?yàn)?在韌性或脆-韌性構(gòu)造層次中,巖石易于發(fā)生變形分解,形成線性強(qiáng)應(yīng)變帶(P域)與透鏡狀弱應(yīng)變域(Q域)。其中,P域中存在著大量的流體,其溫、壓相對(duì)較高,而Q域中則溫、壓相對(duì)較低,巖石易于發(fā)生脆性破裂。一旦流體在構(gòu)造泵吸作用下沿微裂隙于Q域中聚積而發(fā)生周期性液壓致裂時(shí),就會(huì)形成液壓角礫巖或脈型破裂,如果有礦質(zhì)沉淀于其中,就形成了流體型成礦構(gòu)造(汪勁草,1997;汪勁草等,2000,2001,2003)。5成礦構(gòu)造系列基于上述成礦構(gòu)造系列的概念,本文將成礦構(gòu)造系列(大類(lèi))初步劃分為十大類(lèi)型:①收縮型成礦構(gòu)造系列;②伸展型成礦構(gòu)造系列;③走滑型成礦構(gòu)造系列;④巖漿型成礦構(gòu)造系列;⑤沉積型成礦構(gòu)造系列;⑥巖溶型成礦構(gòu)造系列;⑦壓力倉(cāng)型成礦構(gòu)造系列;⑧走滑-伸展復(fù)合型成礦構(gòu)造系列;⑨走滑-收縮復(fù)合型成礦構(gòu)造系列;⑩撞擊型成礦構(gòu)造系列。上述十種成礦構(gòu)造系列可能并不全面,隨著研究工作的深入與新的成礦構(gòu)造類(lèi)型的發(fā)現(xiàn),相信還會(huì)有新的成礦構(gòu)造系列不斷被人們揭示。必須指出的是,有些礦床(田)的成礦構(gòu)造可能分屬2種甚至多種成礦構(gòu)造系列。6蝕變巖型金礦化的地質(zhì)特征礦化類(lèi)型是進(jìn)行礦床分類(lèi)和評(píng)價(jià)礦床經(jīng)濟(jì)價(jià)值的一個(gè)重要參數(shù)。Clovine(1984)最早注意到礦化類(lèi)型與形變類(lèi)型之間的關(guān)系,認(rèn)為韌性、脆-韌性及脆性剪切帶的形變類(lèi)型對(duì)礦化類(lèi)型具有控制作用。盧煥章等(1999)在研究玲瓏-焦家地區(qū)金礦化類(lèi)型與形變類(lèi)型的關(guān)系時(shí),認(rèn)為焦家蝕變巖型金礦化位于上部的脆性剪切帶中,玲瓏石英脈型金礦化位于中部的脆-韌性剪切帶中,玲南蝕變巖型金礦化位于下部的韌性剪切帶中。陳柏林(2000)在總結(jié)了一系列剪切帶型金礦的礦化類(lèi)型后,認(rèn)為蝕變糜棱巖型金礦化主要受韌性剪切帶控制,構(gòu)造蝕變巖型金礦化主要受脆-韌性剪切帶控制,石英脈型金礦化主要受脆性剪切帶控制。近十年來(lái),作者在解析二十余個(gè)生產(chǎn)礦山的成礦構(gòu)造時(shí)發(fā)現(xiàn),礦化類(lèi)型與控制成礦構(gòu)造的形變類(lèi)型之間并無(wú)直接的成因聯(lián)系,而只是與成礦構(gòu)造類(lèi)型有直接的成生聯(lián)系,并且呈現(xiàn)出一一對(duì)應(yīng)的關(guān)系(汪勁草,2003)。6.1不同類(lèi)型成礦構(gòu)造構(gòu)造型成礦構(gòu)造與流體型成礦構(gòu)造可以進(jìn)一步劃分為一系列亞類(lèi)型(表2)。構(gòu)造型成礦構(gòu)造可劃分為構(gòu)造角礫巖型(常見(jiàn))、構(gòu)造脈型(少見(jiàn))、構(gòu)造細(xì)脈型(少見(jiàn))與構(gòu)造蝕變巖型(最常見(jiàn));流體型成礦構(gòu)造也可以劃分為流體角礫巖型(常見(jiàn))、流體脈型(最常見(jiàn))、流體細(xì)脈型(少見(jiàn))與流體蝕變巖型(常見(jiàn))。成礦構(gòu)造亞類(lèi)的劃分,可以反映出構(gòu)造動(dòng)力與流體動(dòng)力對(duì)巖石破壞方式、破壞程度、破裂結(jié)構(gòu)的顯著影響。6.2熱液破碎型大量實(shí)例研究表明,熱液礦床的礦化類(lèi)型主要包括:①脈型礦化:指成礦熱液充填于具一定規(guī)模的張(剪)裂空間中,礦石(包括脈石)皆來(lái)源于熱液沉淀,脈狀礦床皆屬此類(lèi)礦化(汪勁草等,2008);②細(xì)脈-浸染型礦化:指成礦熱液既充填于厘米或毫米級(jí)破裂群中,又在小破裂附近母巖中通過(guò)更小微裂隙發(fā)生交代,形成浸染狀礦化,礦石(包括脈石)只有一部分源于熱液沉淀,雛形斷裂控制的礦床即屬此類(lèi)礦化(汪勁草等,2003);③角礫巖型礦化:指成礦熱液膠結(jié)由母巖組成的角礫,礦石(包括脈石)只有一部分源于熱液沉淀,流體動(dòng)力角礫巖與構(gòu)造動(dòng)力角礫巖控制的礦床即屬此類(lèi)礦化;④蝕變巖型礦化:指成礦熱液全部交代或部分沉淀于構(gòu)造巖如碎裂巖或糜棱巖,或礦化母巖中,礦石(包括脈石)只有少部分源于熱液沉淀,斑巖型、蝕變碎裂巖型、蝕變糜棱巖型礦床即屬此類(lèi)礦化。比較成礦構(gòu)造類(lèi)型與礦化類(lèi)型可以發(fā)現(xiàn),成礦構(gòu)造類(lèi)型與礦化類(lèi)型具有一一對(duì)應(yīng)關(guān)系,成礦構(gòu)造的結(jié)構(gòu)決定了礦石的結(jié)構(gòu),同時(shí)也決定了礦化類(lèi)型的種類(lèi)。7三種常見(jiàn)的結(jié)構(gòu)體系成礦結(jié)構(gòu)7.1控礦構(gòu)造亞類(lèi)型韌性剪切帶在韌性剪切階段很難成礦(劉繼順,1996),但是,由于巖石不均一性導(dǎo)致變形的不均一性,韌性剪切帶通常因變形分解而形成P域與Q域(圖3a)(Bell,1985),而P域中相對(duì)高壓、高溫的成礦流體,往往會(huì)在構(gòu)造泵吸作用下通過(guò)微裂隙滲透到Q域中形成異常流體壓力,并在其中產(chǎn)生液壓致裂,形成大小不同的張破裂或液壓角礫巖,其成礦構(gòu)造類(lèi)型主要有流體脈型、流體角礫巖型與流體細(xì)脈型(汪勁草等,2003)。例如:青海錫鐵山鉛鋅礦床,下奧陶統(tǒng)灘澗山群經(jīng)韌性剪切變形后,分解為由綠片巖相糜棱巖組成的P域與大理巖構(gòu)造透鏡體組成的Q域,鉛鋅礦體受控于大理巖構(gòu)造透鏡體中由液壓致裂形成的脈型和角礫巖型成礦構(gòu)造中(汪勁草等,2000);陜西雙王金礦床,泥盆系經(jīng)脆-韌性剪切變形后,分解為由千枚巖組成的P域與鈉長(zhǎng)巖構(gòu)造透鏡體組成的Q域,金礦體受控于鈉長(zhǎng)巖構(gòu)造透鏡體中由液壓致裂形成的流體角礫巖型成礦構(gòu)造中(汪勁草等,2001);山東焦家斷裂帶下盤(pán)發(fā)育的紅布金礦床,受控于焦家韌性剪切帶(P域)與望兒山韌性剪切帶(P域)所夾持的大型弱應(yīng)變透鏡狀花崗巖體(Q域)中,其成礦構(gòu)造類(lèi)型屬流體細(xì)脈型成礦構(gòu)造——又稱雛形成礦斷裂(汪勁草,2002;汪勁草等,2003)。雖然流體型成礦構(gòu)造的形成主要是源于異常高壓流體產(chǎn)生的液壓致裂作用,但構(gòu)造作用對(duì)斷裂的形成也發(fā)揮了十分重要的影響。巖石在脆性域中不易發(fā)生宏觀變形分解,且流體在淺部壓力降低,因此,脆性域中形成的斷裂型成礦構(gòu)造一般為構(gòu)造型成礦構(gòu)造,成礦構(gòu)造亞類(lèi)型有構(gòu)造角礫巖型、構(gòu)造脈型、構(gòu)造細(xì)脈型與構(gòu)造蝕變巖型(表2)。其中,細(xì)脈型成礦構(gòu)造一般與其它類(lèi)型的成礦構(gòu)造伴生,不能象流體細(xì)脈型成礦構(gòu)造可以形成獨(dú)立的工業(yè)礦體(汪勁草,2002)。構(gòu)造脈型成礦構(gòu)造相對(duì)其它構(gòu)造型成礦構(gòu)造,形成深度可能相對(duì)要大些(圖3a)。雖然構(gòu)造型成礦構(gòu)造的形成主要是源于機(jī)械破碎,但流體對(duì)成礦構(gòu)造的形成也不同程度地發(fā)揮了一些作用。7.2成礦地質(zhì)類(lèi)型巖漿構(gòu)造系統(tǒng)既可形成構(gòu)造型成礦構(gòu)造,又可形成流體型成礦構(gòu)造,其中,流體型成礦構(gòu)造是巖漿成礦構(gòu)造系統(tǒng)中主要的成礦構(gòu)造類(lèi)型。巖漿巖成礦必須具備二個(gè)條件,一是能夠分異大量含礦熱液,二是必須發(fā)育良好的圈閉構(gòu)造。巖漿構(gòu)造系統(tǒng)中的成礦構(gòu)造類(lèi)型主要包括:流體角礫巖型、流體脈型與流體蝕變巖型成礦構(gòu)造(圖3c)。其中,流體角礫巖型包括液壓角礫巖型、爆發(fā)角礫巖型及流化角礫巖型(表1)。流體蝕變巖型成礦構(gòu)造是指控制與巖漿作用有關(guān)的、產(chǎn)生了蝕變巖型礦化的地質(zhì)體,如斑巖型礦床、矽卡巖型巖床中的主要礦化體。與巖漿作用有關(guān)的成礦構(gòu)造的分布十分普遍,如內(nèi)蒙東部一系列與次火山巖有關(guān)的脈狀銅礦床(王京彬等,2000),長(zhǎng)江中下游一系列與花崗閃長(zhǎng)巖有關(guān)的矽卡巖型銅鐵礦床(趙斌,1989),環(huán)太平洋帶一系列與斑巖有關(guān)的金銅礦床等(芮宗瑤等,1984)。但是,巖漿動(dòng)力侵位在巖體上部及周緣也可形成一系列斷裂,如環(huán)狀、放射狀斷裂,其中發(fā)育有明顯的斷裂構(gòu)造巖,由此類(lèi)斷裂控制的礦體,其成礦構(gòu)造類(lèi)型一般應(yīng)納入構(gòu)造型成礦構(gòu)造的范疇。7.3控礦含礫砂巖沉積盆地壓力倉(cāng)體系中形成的層間液壓角礫巖,是一種十分重要而特殊的成礦構(gòu)造類(lèi)型(汪勁草等,1998,1999,2003)(圖3b)。研究表明,它不僅是能源礦產(chǎn)——石油與天然氣——成藏的一種重要儲(chǔ)集構(gòu)造,而且是一些貴金屬礦床的儲(chǔ)礦空間(汪勁草等,1998,1999),例如:東天山達(dá)坂城柴窩堡地區(qū)發(fā)育的層狀“砂巖”銅礦,所謂的控礦含礫砂巖,實(shí)際上是沉積盆地壓力倉(cāng)體系中,因液壓致裂形成的、由混合細(xì)碎屑膠結(jié)泥巖角礫而成的液壓角礫巖(汪勁草等,1999);西天山吐拉蘇火山盆地中發(fā)育的層狀硅化角礫巖型金礦,所謂的層間斷裂,實(shí)際上是由沉凝灰?guī)r圈閉含水火山角礫巖,因液壓致裂而解體形成的層間液壓角礫巖(汪勁草等,2003);云南東川銅礦部分因民組層狀銅礦,所謂的層狀因民角礫巖,實(shí)際上是由白云巖圈閉含水火山角礫巖,因液壓致裂而形成的液壓角礫巖(汪勁草等,1999)。因此,沉積盆地中控制礦體的層狀液壓角礫巖,屬流體型成礦構(gòu)造中的一種特例——碎粒膠結(jié)式液壓角礫巖型成礦構(gòu)造(汪勁草等,1998)(圖3b)。8結(jié)構(gòu)成礦結(jié)構(gòu)與流成礦結(jié)構(gòu)的比較8.1液壓角礫巖構(gòu)造角礫巖與流體角礫巖不僅在成因上不同,而且在結(jié)構(gòu)構(gòu)造上也具有明顯的差別:①構(gòu)造角礫巖受斷層控制,呈板狀分布,而流體角礫巖一般與斷層無(wú)直接的因果關(guān)系,可呈多種形態(tài)分布;②構(gòu)造角礫巖中的角礫與膠結(jié)物(除少量熱液礦物外)是同源的,而流體角礫巖中的角礫與膠結(jié)物是非同源的,膠結(jié)物為外來(lái)熱液礦物(沉積盆地中由碎粒膠結(jié)的液壓角礫巖除外);③構(gòu)造角礫巖中的角礫與膠結(jié)物可以產(chǎn)生構(gòu)造變形,特別是壓性構(gòu)造角礫巖中的角礫,往往因構(gòu)造擠壓而具有定向性,而流體角礫巖中的角礫與膠結(jié)物不會(huì)產(chǎn)生同構(gòu)造期構(gòu)造變形,角礫通常具有可拼性(李建威等,1997)。但是,需要特別指出的是,液壓角礫巖包括兩類(lèi)(表1):一類(lèi)是角礫由熱液礦物直接膠結(jié)(圖4),此類(lèi)液壓角礫巖相對(duì)比較普遍,成礦物質(zhì)分布于礦物膠結(jié)物中,如陜西雙王金礦床,金賦存于膠結(jié)鈉長(zhǎng)巖角礫的鐵白云石中(汪勁草等,2001);另一類(lèi)是角礫由混合細(xì)碎屑直接膠結(jié)(圖5),此類(lèi)液壓角礫巖在沉積盆地壓力倉(cāng)中普遍存在,成礦物質(zhì)在碎屑膠結(jié)物中呈星點(diǎn)狀礦化,如東天山柴窩堡銅礦,黃銅礦賦存于膠結(jié)泥質(zhì)角礫的混合細(xì)碎屑中(汪勁草等,1998)。碎粒膠結(jié)角礫的層狀液壓角礫巖與構(gòu)造角礫巖的主要差別是:①構(gòu)造角礫巖發(fā)育于斷裂帶中,角礫巖帶與地層一般斜切,而層狀液壓角礫巖發(fā)育于盆地構(gòu)造壓力倉(cāng)中,角礫巖帶一般順層發(fā)育;②張性構(gòu)造角礫巖中角礫棱角分明,而層狀液壓角礫巖中角礫磨圓度較好;③壓性構(gòu)造角礫巖中的角礫與基質(zhì)一般產(chǎn)生了構(gòu)造變形,而層狀液壓角礫巖中只有基質(zhì)(特別是石英礦物碎屑)可產(chǎn)生一定的構(gòu)造變形;④構(gòu)造角礫巖中角礫與基質(zhì)同源,而層狀液壓角礫巖中角礫與基質(zhì)大多不同源,角礫為非滲透性巖石,如泥巖、凝灰?guī)r、白云巖等(汪勁草等,2000)。8.2構(gòu)造及其裂裂強(qiáng)度構(gòu)造動(dòng)力與流體動(dòng)力形成的張裂構(gòu)造具有本質(zhì)的區(qū)別:①前者只形成于地殼淺層的脆性構(gòu)造域中,為構(gòu)造應(yīng)力相對(duì)集中區(qū),如西天山阿希金礦中的脈狀礦體受控于由火山機(jī)構(gòu)塌陷形成的張裂構(gòu)造中(汪勁草等,2003),而后者多形成于地殼一定深度的韌性或韌-脆性剪切帶中,一般發(fā)育于由變形分解形成的構(gòu)造透鏡體弱應(yīng)變域(Q域)中,其破裂構(gòu)造場(chǎng)為構(gòu)造低應(yīng)力與流體異常高壓力區(qū)(汪勁草等,2003),如青海錫鐵山礦床,脈狀鉛鋅礦體發(fā)育于大理巖構(gòu)造透鏡體內(nèi)由液壓致裂產(chǎn)生的張裂構(gòu)造中(汪勁草等,2000);②前者的邊界一般不平直,其內(nèi)可含已經(jīng)位移的張性角礫,發(fā)育到后期一般轉(zhuǎn)變?yōu)閺埣粜?甚或壓剪性破裂,而后者的邊界一般平直,其內(nèi)可含少量原地的可拼合的張性角礫(稱為中石構(gòu)造);③前者控制的脈狀礦體中會(huì)出現(xiàn)多次構(gòu)造碾磨的復(fù)角礫,角礫與膠結(jié)物皆為熱液礦化,礦脈的韻律不發(fā)育,而后者控制的脈狀礦體一般與破裂構(gòu)造同時(shí)形成,礦脈的韻律非常發(fā)育(李建威等,1997)。8.3細(xì)脈-浸染型成礦地質(zhì)構(gòu)造細(xì)脈型成礦構(gòu)造與脆性域中的主斷裂帶伴生,通常發(fā)育于斷裂帶的旁側(cè)或其最外帶,往斷裂中心逐漸過(guò)渡到角礫巖帶與碎裂巖帶,其中,小(微)裂隙的大小與分布一般不均勻,主要變形機(jī)制為機(jī)械致裂,礦化類(lèi)型為細(xì)脈-浸染型,此類(lèi)成礦構(gòu)造難以形成獨(dú)立的工業(yè)礦體;而流體細(xì)脈型成礦構(gòu)造發(fā)育于脆-韌性和韌性剪切帶的Q域中,其中,小(微)裂隙通常互不連通,總體具優(yōu)選方向,且集中成透鏡狀裂隙群(汪勁草,2002;汪勁草等,2003)。裂隙群相互間呈雁行式排布,中部裂隙最發(fā)育,往邊部漸趨消失,主要變形機(jī)制為液壓致裂和應(yīng)力腐蝕,礦化類(lèi)型也為細(xì)脈-浸染型,如山東焦家斷裂帶下盤(pán)控制紅布金礦的流體細(xì)脈型成礦構(gòu)造(汪勁草,2002)與控制河北尖寶山金礦的流體細(xì)脈型成礦構(gòu)造(汪勁草等,2003)等。8.4蝕變巖型成礦構(gòu)造構(gòu)造蝕變巖型成礦構(gòu)造是指斷裂構(gòu)造帶內(nèi),以構(gòu)造巖為容礦空間發(fā)生了全巖礦化的一種成礦構(gòu)造型式。它包括碎裂巖蝕變巖型成礦構(gòu)造與糜棱巖蝕變巖型成礦構(gòu)造。雖然二種構(gòu)造蝕變巖型成礦構(gòu)造中構(gòu)造巖類(lèi)型不同,但礦化類(lèi)型卻是一致的,而且礦化都是發(fā)生于脆性變形階段,例如,山東焦家金礦中的破裂帶蝕變巖型金礦體即是由構(gòu)造蝕變巖型成礦構(gòu)造控制的(汪勁草等,2003)。流體蝕變巖型成礦構(gòu)造是指通過(guò)成礦流體滲透交代而發(fā)生全巖礦化的一種成礦構(gòu)造型式,其礦化母巖不是構(gòu)造巖,例如,蝕變斑巖型礦體即是由流體蝕變巖型成礦構(gòu)造控制的。9地質(zhì)構(gòu)造及構(gòu)造山東玲瓏-焦家地區(qū)是斷裂構(gòu)造系統(tǒng)中形變類(lèi)型、成礦構(gòu)造類(lèi)型及礦化類(lèi)型皆十分豐富與復(fù)雜的典型礦集區(qū)(范永香等,1993;呂古賢等,1993;鄧軍等,1996)。構(gòu)造解析表明(汪勁草等,2003),該區(qū)在成礦期受北西-南東向拉伸應(yīng)力與北東向左行走滑應(yīng)力(由中生代郯廬左行走滑斷裂引起)的聯(lián)合控制(圖6)。其成礦構(gòu)造類(lèi)型與礦化類(lèi)型可歸結(jié)如下:(1)蝕變階段號(hào)充填型流體脈型成礦構(gòu)造礦區(qū)的主邊界低角度斷裂——焦家斷裂與破頭青斷裂的形變類(lèi)型為韌性變形,其間,伸展動(dòng)力分量遠(yuǎn)大于走滑動(dòng)力分量。此階段形成流體脈型成礦構(gòu)造,例如:焦家斷裂與望兒山斷裂所夾的透鏡狀弱應(yīng)變域的邊部,發(fā)育于焦家蝕變巖型金礦下部的Ⅲ號(hào)石英-硫化物脈型金礦體。此韌性變形期不是玲瓏-焦家礦集區(qū)大規(guī)模金成礦階段。(2)從脆性斷裂到細(xì)脈型成礦構(gòu)造的構(gòu)造階段已韌性變形的主邊界斷裂的形變類(lèi)型轉(zhuǎn)變?yōu)榇?韌性變形,其間,在兩低角度主邊界斷裂之間,又形成了一系列北北東向左行走滑的高角度次邊界脆-韌性斷裂(晚期轉(zhuǎn)化為脆性斷裂),如玲瓏斷裂等,此階段,玲瓏金礦區(qū)走滑動(dòng)力分量遠(yuǎn)大于伸展動(dòng)力分量,并在邊界斷裂所夾的弱變形塊體中形成一系列雁行分布的流體脈型成礦構(gòu)造,玲瓏金礦的石英-硫化物脈型金礦體受其控制。而焦家金礦區(qū)的伸展動(dòng)力分量則大致等于走滑動(dòng)力分量,并在焦家斷裂與望兒山斷裂所夾的弱應(yīng)變透鏡體域邊部形成一系列透鏡狀分布的細(xì)脈群——流體細(xì)脈型成礦構(gòu)造(雛形成礦斷裂),紅布金礦的細(xì)脈-浸染型金礦體受其控制(汪勁草等,2002)。此階段,玲瓏金礦區(qū)的成礦規(guī)模遠(yuǎn)大于焦家金礦區(qū)。(3)蝕變巖型成礦構(gòu)造該區(qū)所有斷裂的形變類(lèi)型皆轉(zhuǎn)變?yōu)榇嘈宰冃?玲瓏金礦區(qū)走滑動(dòng)力分量遠(yuǎn)大于伸展動(dòng)力分量,其間,在破頭青斷裂下盤(pán)形成一系列北北東向的高角度構(gòu)造蝕變巖型成礦構(gòu)造,臺(tái)上-九曲一帶的一系列蝕變巖型金礦受其控制;而焦家金礦區(qū)的伸展動(dòng)力分量約等于走滑動(dòng)力分量,其間,在焦家斷裂帶與望兒山斷裂帶中形成一系列低角度構(gòu)造蝕變巖型成礦構(gòu)造,焦家金礦床、新城金礦床及望兒山金礦床的蝕變巖型金礦體受其控制。此階段,焦家金礦區(qū)的成礦規(guī)模大于玲瓏金礦區(qū)。需要指出的是,三個(gè)形變階段(韌性、脆-韌性及脆性)的同位成礦作用(梅友松等,1995),導(dǎo)致不同形變階段的成礦構(gòu)造類(lèi)型在相同空間的疊加,并出現(xiàn)多種成礦構(gòu)造類(lèi)型與多種礦化類(lèi)型在相同空間的共存,如玲瓏金礦區(qū)九曲一帶由石英脈型與蝕變巖型共生的過(guò)渡型金礦體,望兒山斷裂中石英脈型與蝕變巖型金礦化的疊加等,或者,一種成礦構(gòu)造完全置換另一種成礦構(gòu)造,形成規(guī)模巨大的金礦體,如焦家蝕變巖型金礦床與新城蝕變巖型金礦床中,早期流體脈型成礦構(gòu)造被晚期構(gòu)造蝕變巖型成礦構(gòu)造完全置換。上述研究表明,一種形變類(lèi)型可以有多種成礦構(gòu)造類(lèi)型,也就是說(shuō)一種形變類(lèi)型中可有多種礦化類(lèi)型,但一種成礦構(gòu)造類(lèi)型只對(duì)應(yīng)一種礦化類(lèi)型。10成礦構(gòu)造成因的正確厘定重新界定成礦構(gòu)造的概念,目的是為了總結(jié)出成礦構(gòu)造系列的新概念。所謂成礦構(gòu)造系列是指:一定時(shí)空域中,同一構(gòu)造體制下,或某種特殊地質(zhì)作用過(guò)程中形成的、相互聯(lián)系的一組(套)成礦構(gòu)造單元的總和(汪勁草等,2000;汪勁草等,2001)?；谏鲜鏊悸?我們?cè)谘芯砍傻V構(gòu)造時(shí)就會(huì)自覺(jué)做到:①鑒別成礦構(gòu)造的類(lèi)型;②探究成礦構(gòu)造的成因;③確定成礦構(gòu)造單元的幾何結(jié)構(gòu);④確定已知成礦構(gòu)造(單元)之間是否具有成因聯(lián)系;⑤解析成礦前與成礦后構(gòu)造對(duì)成礦構(gòu)造的疊加與改造;⑥建立一套有成因聯(lián)系的、包括已知與未知成礦構(gòu)造的結(jié)構(gòu)(時(shí)間結(jié)構(gòu),空間結(jié)構(gòu),物化結(jié)構(gòu),分形結(jié)構(gòu));⑦研究成礦物質(zhì)場(chǎng)與成礦構(gòu)造場(chǎng)的時(shí)空關(guān)系。遵循上述思路與要求,筆者在一系列生產(chǎn)礦山的找礦實(shí)踐中,解決了諸多成礦預(yù)測(cè)難題(汪勁草,2001)。下面以陜西太白雙王金礦的成礦構(gòu)造及其成礦構(gòu)造系列為研究實(shí)例(汪勁草等,2001),簡(jiǎn)要闡述上述概念的重要性及在工作中應(yīng)遵循的思路與原則。(1)成礦構(gòu)造類(lèi)型的正確厘定,是成礦構(gòu)造預(yù)測(cè)成功的重要前提。如果不能正確厘定成礦構(gòu)造的類(lèi)型,就不可能正確認(rèn)識(shí)成礦構(gòu)造的成因,反之亦然。雙王金礦產(chǎn)于著名的雙王角礫巖帶中(圖7),為典型的角礫巖型金礦。對(duì)于賦礦鈉長(zhǎng)角礫巖的成因,過(guò)去認(rèn)為其屬構(gòu)造角礫巖,通過(guò)構(gòu)造解析,筆者將其厘定為液壓角礫巖,其成礦構(gòu)造類(lèi)型為液壓角礫巖(流體角礫巖的一種)型成礦構(gòu)造(汪勁草等,2001,2003)。顯然,將其厘定為構(gòu)造角礫巖與液壓角礫巖,其找礦思路與成礦預(yù)測(cè)的效果是不同的。(2)成礦構(gòu)造成因的正確厘定,是判斷一組(套)成礦構(gòu)造是否有成因聯(lián)系的必要條件。雙王角礫巖帶嚴(yán)格受鈉長(zhǎng)巖層(C層巖系)控制,鈉長(zhǎng)巖層為海底噴流沉積物,具有區(qū)域性。其兩側(cè)巖系由內(nèi)向外分別為:互層的細(xì)晶石英巖(噴流硅質(zhì)巖)與石英絹云板巖(B層巖系),和絹云板巖(A層巖系)。經(jīng)過(guò)脆-韌性構(gòu)造層次下的變形分解,能干性巖層—