Question

大型构造特征及控矿意义

Answer 1

（一）大型构造的特征

地质构造的空间尺度很广阔，一般将那些贯通地壳，可影响上地幔的构造称为大型和巨型构造，其长度在100～1000km或更长，深度可达几十km到上百km。例如与伸展构造有关的裂谷、拗拉槽、大型同生断层、盆岭构造、变质核杂岩构造等；与挤压构造有关的大型逆冲断层、大型推覆构造、构造混杂岩带等；与地壳水平剪切变形有关的转换断层、大型走滑断层等。这些大型构造常具有下列的地质特征（翟裕生等，1996）：

图3-5 构造控矿系统简图

（1）大型构造不仅是地壳或岩石圈受力变形的产物，而且它的形成和演化控制着相关的沉积、岩浆、变质、流体等作用。因此它的内涵不仅包括地质体的形变（改造），也包括了新的地质体的形成（建造）。大型构造的表现形式通常是构造-岩浆带、构造-沉积盆地带、构造-变质带或构造—蚀变岩带。即这些大型构造常是被物化了的地质构造单元。

（2）大型构造通常不是单一的构造形迹，而是多种低序次构造的有机组合，常表现为不同级别、不同形式的构造要素组成的一个构造系统，如隐伏于沉积盖层之下的基底断裂，在地表常不表现为一条贯通性断层，而是一套次级断层和褶皱的组合或断层与沉积盆地的组合。值得提出的是，深部构造在浅表层次的表现形式，深部构造与浅部构造关系的研究对分析成矿环境很有意义。

（3）大型构造通常有长期活动历史（长寿的），可经历不同时代、不同层次、不同应力体制和不同强度的变形，造成不同期次的构造活动产物的叠加，造成其内部结构的复杂性。在一个大型构造范围内，通常有1或2次的主要变形期，奠定了该大型构造的主要构造面貌和“性质”。

（4）大型构造的贯通性。大型构造有相当的深度，它贯通地壳不同圈层，可达上地幔和软流圈，有的就是不同圈层的转换带，如一些区域的莫霍面（带）的某些片段。因此，大型构造能促成和加剧各圈层、各地体和各构造层之间的物质、能量的交换，包括能沟通（连通）不同圈层内的不同流体系统。因此，它能起着串联各圈层的作用，是壳幔物质循环和再循环的动力和基本条件。

（5）由于大型构造、深部构造的规模巨大，影响到地幔热状态，在其运动中能释放出大量的能量，这些被释放的能量可为其他地质作用提供能源。相反，地壳或岩石圈热状态的显著变化（如地幔热柱上升），也会引起新的构造活动或引起先存深部构造的活化（再活动），通常称谓的“构造-热”事件就反映了这两种情况的有机联系。

由上述可见，大型构造、深部构造不仅是沟通地球不同圈层相互作用，特别是壳、幔相互作用的基本纽带（枢纽），也是决定区域的地质构造格局，并导致各种成矿物质迁移、富集到定位成矿的主要制约条件。

（二）大型构造的控矿意义

矿床作为地球内部有用元素富集的特殊组成部分是地球物质运动的结果。矿床形成的基本条件是矿源场、中介场和储矿场三者的有机结合。从矿源场的角度看，大体可分为三种类型，大型构造在各类型的成矿作用中起着不同的作用。

1.幔源成矿型

含矿元素在上地幔局部富集，通过深切地壳而达地幔的大型断裂或影响到地幔热柱状态的其他大型构造，使含矿元素与幔源岩浆或流体物质一起到达地壳表层直接成矿或作为其后改造成矿的物质来源。大型构造以其规模大、贯通性好而直接作为成矿的通道和储矿场所。如克拉通深断裂控制的层状火成杂岩体有关的铬、镍、铂矿床。加拿大肖德贝里铜、镍矿可以说是一个由大型撞击构造诱发幔源侵入体上升而形成的超大型矿床。中国的攀枝花钒钛磁铁矿区也可以认为是幔源热活动及晚古生代的裂谷作用的直接结果。

2.壳源内生成矿型

具有较高背景值的壳内成矿元素，经构造、岩浆、变质及流体等内生作用而迁移富集成矿。大型构造在使成矿元素从母岩中萃取、迁移、沉淀和富集中起着中介场和储矿场的重要作用。与太古宙绿岩带有关的韧性剪切带型金矿是典型之一，如加拿大的赫姆洛金矿和中国的胶东金矿聚集区。

3.外生成矿型

地壳中分散的成矿元素，经长期的地表风化、剥蚀、搬运和沉积，在特定的大气圈、生物圈造就的地球化学场中重新富集成矿，大型构造（如裂谷、同生断层）为这种特定的地球化学场提供了储矿的场所。世界上许多中元古代和泥盆纪的层控矿床，反映了这种特定的地球化学场，在古大陆边缘或裂谷的有利成矿条件下富集成矿。如中国华北地台北缘的东升庙和华北地台南缘厂坝等超大型矿床。

4.多源复合成矿型

岩石圈结构、成分都很复杂的构造单元，如古大陆边缘活动带中，不同岩石圈中的物质和能量显著地交换，致使成矿物质来源复杂多样。多个研究实例证明，在同一个矿田（床）中既有幔源物质，也有地壳物质，形成多源复合成矿。例如，著名的白云鄂博稀土-铁矿床的成因复杂，经过多年、多位专家的反复研究，有多种认识，其中一种有代表性的观点为铁矿质是壳源的，而巨量的稀土元素和氟等挥发分则来自地幔，是由幔源的火成碳酸岩浆和热流体喷溢到裂谷海底堆积成矿的。至于壳内物质和地表陆源风化物质的混合成矿则在陆缘沉积带是常见的事例。

大型构造活动的长期性、脉动性和继承性，有利于维持一个足够长的古地热异常场、稳定的热液对流系统和稳定的成矿环境。大型构造的多期活动和不同层次的叠加，有利于成矿物质的反复叠加富集，汇聚在同一有限空间而形成大型、超大型矿床。如湘南地区许多矿床受北北东向茶陵—临武深断裂带所控制，该断裂在早期控制晚古生代（D—P）的沉积相，中生代又控制印支期和燕山期的花岗岩类活动直到与红盆有关的热水系统持续活动达100 Ma以上。以柿竹园超大型钨多金属矿床为例，与其成矿密切相关的千里山花岗岩，从斑状黑云母花岗岩到等粒黑云母花岗岩再到花岗斑岩，其年龄值从172Ma到63Ma，持续达110Ma（王昌烈等，1987）。

大型构造的另一个特点是作为一个包含不同级别、不同序次构造有机组成的体系，其不同构造组分在成矿作用中起着不同的作用。以大型断裂系统为例，地壳深部分散的网络式的韧性剪切系统，既提供了部分变质流体，而且在还原的条件下和构造泵吸作用下，还起着从围岩中萃取金属元素的作用；在中部的脆韧性转换系统及上部开放的脆性裂隙网络系统，组成了热液对流的通道和金属元素淀积的场所，分别形成与碎裂化糜棱岩有关的剪切带型和与张开裂隙有关的脉状矿体。当随着时间的迁移，不同系统矿化的叠加，就会为大型矿床的形成提供有利的条件，如胶东的金矿就可能反映了这种与剪切带有关的矿床类型。

由此可见，大型构造对矿床的形成有重要的控制作用。如果大型构造与丰富的矿源、流体和有利的岩石、物化条件相匹配，则有可能形成超大型矿床和矿床富集区。