張玉杰，張 棟，路彥明，范俊杰，潘愛軍，張 峰，3

(1.武警黃金地質(zhì)研究所，河北廊坊 065000;2.武警黃金指揮部，北京 100055;3.中國地質(zhì)大學(xué)地球科學(xué)與資源學(xué)院，北京 100083)

0 前言

自Sibson(1977)和Ramsay(1980)發(fā)表了韌性剪切帶的概念和相關(guān)經(jīng)典論著，Boyle(1979)提出韌性剪切帶型金礦床類型后，30多年來，國內(nèi)外學(xué)者在與剪切帶相關(guān)的金礦床類型、金成礦空間分布、韌性變形與金成礦時(shí)間關(guān)系、成礦物質(zhì)及流體來源、韌性剪切帶成礦機(jī)理和大型剪切帶構(gòu)造與大型韌性剪切帶型金礦床關(guān)系等方面取得了重要的理論認(rèn)識(shí)，普遍觀點(diǎn)均強(qiáng)調(diào)韌性剪切帶控制金成礦作用的空間分布是明顯的，不僅是導(dǎo)礦構(gòu)造，給流體運(yùn)移提供了通道，而且是圍巖蝕變和礦質(zhì)沉淀的場所。但是，在諸如與剪切帶相關(guān)的金礦床稱謂的涵義、容礦構(gòu)造為韌性或脆性變形、成礦與韌性變形的時(shí)差和流體作用下蝕變與金的富集等問題仍有爭論。爭論焦點(diǎn)可能歸結(jié)于韌性剪切作用是否為一種重要的成礦機(jī)制。相關(guān)研究已表明，控礦剪切帶微觀上由韌性向脆性變形轉(zhuǎn)換是控制巖石構(gòu)造破裂、流體運(yùn)移和礦質(zhì)聚集的機(jī)制(Sibson et al，1988)，宏觀上則與成礦環(huán)境和剪切帶成礦系統(tǒng)演變密切相關(guān)(翟裕生等，1997)。剪切帶對(duì)金成礦的控制作用，除韌性剪切作用外，更重要的是韌脆性及脆性變形作用的演變和疊加對(duì)成礦的意義(翟裕生等，1997;陳柏林等，1999;王義天等，2004)。近年來，一些學(xué)者將韌性剪切帶型金礦床劃歸到造山型金礦床中，充分認(rèn)識(shí)到該礦床是受造山帶的斷裂構(gòu)造控制，金成礦發(fā)生在碰撞造山峰期變質(zhì)之后的伸展過程中，成礦流體具變質(zhì)熱液特征(Kerrich et al，2000;陳衍景，2006;陳衍景等，2007)。

筆者認(rèn)為，剪切帶中不同構(gòu)造層次變形活動(dòng)與成礦特征存在構(gòu)造疊加變形和多期復(fù)合成礦問題，即韌性剪切作用僅提供空間場所和物源通道，是成礦作用形成的基礎(chǔ)，而成礦活動(dòng)則主要發(fā)生于該基礎(chǔ)之上的后期脆性變形過程，兩者具有物源上的繼承性、空間上的疊加性和時(shí)間上的滯后性，且韌－脆性構(gòu)造變形轉(zhuǎn)換與金成礦活動(dòng)明顯受區(qū)域構(gòu)造體制轉(zhuǎn)換的制約，因而，此類礦床多產(chǎn)出在造山帶環(huán)境，且斷裂構(gòu)造控礦特征典型。我國類似的成礦條件是具備的，在華北克拉通邊緣造山帶(膠東、陰燕遼、東秦嶺)已知的典型礦床較多(Zhou et al，2002)。在中亞造山帶新疆境內(nèi)，東天山康古爾塔格構(gòu)造帶(姬金生等，1997;楊興科等，1998)、阿爾泰南緣額爾齊斯構(gòu)造帶(Grovers et al，1998;陳華勇等，2000)等大型韌性剪切帶與金礦帶亦屬此范疇內(nèi)，本文提供一個(gè)新的研究實(shí)例，即新疆東準(zhǔn)噶爾卡拉麥里構(gòu)造帶及其對(duì)金成礦控制作用。

新疆東準(zhǔn)噶爾在碰撞造山期形成的強(qiáng)應(yīng)變構(gòu)造帶控制了該地區(qū)金礦帶的分布(高懷忠等，2000a)。其中，卡拉麥里構(gòu)造帶位于強(qiáng)應(yīng)變帶構(gòu)造體系的最南端，是目前東準(zhǔn)噶爾地區(qū)最重要的金礦帶，前人對(duì)構(gòu)造帶內(nèi)與韌性剪切帶有關(guān)的典型金礦床雙泉金礦有較多的研究(路彥明等，2007;聶曉勇等，2009;張繼武等，2009;徐斌等，2009;路彥明等，2010a)，積累了豐富的控礦構(gòu)造、礦床成因和成礦年代學(xué)方面的資料，并提出金成礦與構(gòu)造帶具有密切的時(shí)空及成因關(guān)系。但對(duì)整個(gè)構(gòu)造帶的構(gòu)造性質(zhì)、變形特征及其對(duì)金成礦的構(gòu)造控制作用研究薄弱，與周圍地質(zhì)體時(shí)空及物質(zhì)演化關(guān)系探討不足。近幾年，我們?cè)诳ɡ溊锏貐^(qū)開展了與構(gòu)造帶有關(guān)的金礦構(gòu)造控礦研究工作，并積累了相關(guān)可靠的地質(zhì)體定年資料，充分證明了在該地區(qū)晚古生代碰撞造山體制轉(zhuǎn)換過程中，存在韌－脆性構(gòu)造變形轉(zhuǎn)換與金成礦的疊加關(guān)系，從而豐富了大型剪切帶與金成礦作用多期復(fù)合關(guān)系的研究內(nèi)容，也為東準(zhǔn)噶爾卡拉麥里地區(qū)的金礦找礦與勘查拓寬了思路。

1 區(qū)域成礦地質(zhì)背景

東準(zhǔn)噶爾是巨型中亞造山帶的一部分，也是中亞－興蒙巨型構(gòu)造成礦域的重要組成部分，構(gòu)造上位于西伯利亞板塊與哈薩克斯坦－準(zhǔn)噶爾板塊的結(jié)合部位?？ɡ溊锏貐^(qū)屬準(zhǔn)噶爾北緣古生代陸緣活動(dòng)帶內(nèi)的泥盆紀(jì)－石炭紀(jì)殘余洋盆(何國琦等，2004)。區(qū)域演化研究表明(李錦軼等，1990;肖序常等，1992;何國琦等，1994，2004;陳衍景，1996;胡靄琴等，1997;張旺生等，1999)，該區(qū)于早古生代志留紀(jì)開始發(fā)生準(zhǔn)噶爾地塊的拉張，至晚志留世卡拉麥里有限洋盆形成，早泥盆世有限洋盆擴(kuò)張，沿卡拉麥里一帶發(fā)育蛇綠巖，中晚泥盆世有限洋盆向北俯沖造山，卡拉麥里洋殼俯沖在野馬泉地塊之下，形成野馬泉一帶的島弧。至早石炭世早期，卡拉麥里洋盆閉合，但未發(fā)生強(qiáng)烈褶皺造山，而進(jìn)入相對(duì)平靜的殘余洋盆階段，早石炭世中晚期開始發(fā)生碰撞造山，殘余洋盆消失、陸相火山活動(dòng)開始發(fā)育，同時(shí)塊體全面拼合和地殼隆升，自晚石炭世經(jīng)歷了碰撞造山向伸展造山的轉(zhuǎn)變或過渡后，于早二疊世全面進(jìn)入伸展造山階段，發(fā)生大規(guī)模的富堿質(zhì)花崗巖的侵入，至二疊紀(jì)末期造山過程結(jié)束，開始進(jìn)入中生代板內(nèi)階段。其中經(jīng)歷的晚石炭世碰撞造山向伸展造山的轉(zhuǎn)換及二疊紀(jì)的伸展造山，是卡拉麥里構(gòu)造帶性質(zhì)由深層次逆沖推覆韌性剪切帶轉(zhuǎn)變?yōu)橹袦\層次脆性構(gòu)造帶，韌、脆性構(gòu)造變形交織復(fù)合，金成礦作用發(fā)生的重要區(qū)域構(gòu)造體制。

北西走向的卡拉麥里構(gòu)造帶線性構(gòu)造特征明顯，由卡拉麥里地區(qū)南北兩側(cè)發(fā)育的卡拉麥里和清水－蘇吉泉深大斷裂所圍限的區(qū)域組成(圖1)。地表顯示強(qiáng)烈變形擠壓帶的線性影紋，帶內(nèi)地層巖石發(fā)生片理化、糜棱巖化，同時(shí)可見角礫巖、碎裂巖和構(gòu)造透鏡體。構(gòu)造帶內(nèi)的物質(zhì)主要由古生代地質(zhì)體包括泥盆紀(jì)－早石炭世弧前沉積巖系、早石炭世洋底硅泥質(zhì)沉積巖塊、早石炭世晚期殘余海盆沉積巖系和蛇綠巖等組成(李錦軼，1995)。其中蛇綠巖常呈構(gòu)造巖塊的形式以逆沖斷層或不整合關(guān)系與其他地質(zhì)體混雜堆積，混雜堆積的基質(zhì)主要由一套濱、淺海相的中基性火山巖、火山碎屑巖夾正常碎屑巖組成，且均已發(fā)生了強(qiáng)烈的片理化和綠片巖相變質(zhì)。關(guān)于蛇綠巖的形成時(shí)代，根據(jù)上覆硅質(zhì)巖中的放射蟲化石種屬、與上覆石炭系地層的不整合關(guān)系，及伴生的大洋斜長花崗巖時(shí)代等證據(jù)，認(rèn)為卡拉麥里蛇綠巖形成于泥盆紀(jì)(李錦軼，1995;舒良樹等，2002;唐紅峰等，2007a)。在構(gòu)造帶北側(cè)主要發(fā)育出露面積大、以富堿為特征的花崗巖，巖石類型主要有黑云母花崗巖、堿長花崗巖和堿性花崗巖等。這些花崗巖具多期侵入特征，呈巖基狀(少數(shù)巖枝狀)沿清水－蘇吉泉斷裂以北侵入于泥盆紀(jì)－早石炭世弧前沉積巖系。最新的研究表明(蘇玉平等，2006;唐紅峰等，2007b;蘇玉平等，2008;李永軍等，2009)，該區(qū)富堿質(zhì)花崗巖成因上分屬于鋁質(zhì)或堿性A型花崗巖，同位素年齡(LA－ICP－MS鋯石U－Pb)介于313±2Ma～283±9Ma，屬于東準(zhǔn)噶爾后碰撞深成巖漿活動(dòng)的范圍330～265Ma(韓寶福等，2006)。構(gòu)造帶以南主要由早石炭世－二疊紀(jì)的一套具磨拉石特征的粗碎屑巖和后碰撞陸相火山巖組成(吳潤江等，2009)，以角度不整合發(fā)育于泥盆紀(jì)被動(dòng)陸緣之上(李錦軼，1995)。其中主體巴塔瑪依內(nèi)山組陸相火山巖屬堿性較高的鉀鈉質(zhì)火山巖及板內(nèi)堿性玄武巖，形成于碰撞造山之后的伸展環(huán)境(趙霞等，2008;吳小奇等，2009)。金及多金屬成礦與東準(zhǔn)噶爾地區(qū)碰撞－伸展造山作用或伴隨的陸相火山作用密切相關(guān)，在該區(qū)主要表現(xiàn)為構(gòu)造帶北側(cè)與伸展造山堿性花崗巖有關(guān)的錫成礦、構(gòu)造帶內(nèi)與強(qiáng)應(yīng)變構(gòu)造帶有關(guān)的金成礦和構(gòu)造帶南側(cè)與陸相火山巖有關(guān)的淺成低溫?zé)嵋航鸪傻V。本文重點(diǎn)探討的即為發(fā)育于構(gòu)造帶內(nèi)與韌－脆性剪切構(gòu)造變形有關(guān)的金成礦。

圖1 卡拉麥里構(gòu)帶地質(zhì)簡圖(據(jù)李錦軼等，2009修改)Fig.1 Geological sketch of the Kalamaili tectonic belt(modified from Li et al.，2009)

2 卡拉麥里韌－脆性剪切帶構(gòu)造變形特征

2.1 構(gòu)造帶變形期次劃分

造山帶是地球上構(gòu)造變動(dòng)最劇烈的地區(qū)，它經(jīng)歷了板塊之間的俯沖、碰撞及后期構(gòu)造的疊加改造作用，其間包括頻繁的巖漿活動(dòng)和不同程度的變質(zhì)作用，其演化劃分為大陸拉張、洋盆擴(kuò)張、俯沖、碰撞和碰撞后5個(gè)階段(張旗等，1999)。其中陸－陸碰撞到板內(nèi)之前與大陸碰撞有關(guān)的名詞術(shù)語劃分尚無統(tǒng)一方案，最具代表性的屬Liegeois(1998)將碰撞造山期劃分為碰撞(代表陸－陸碰撞)和后碰撞或碰撞后(代表主碰撞后至造山后);鄧晉福等(1999)則把相應(yīng)造山時(shí)期稱為大陸碰撞造山期，并劃分為陸間大陸碰撞造山和陸內(nèi)碰撞造山;侯增謙等(2007)基于大陸環(huán)境斑巖銅礦的研究，將碰撞造山期劃分為主碰撞、晚碰撞和后碰撞，并將后或非造山期劃分為板內(nèi);葛良勝等(2009)建議用俯沖、碰撞、伸展三階段劃分造山過程。其中俯沖造山相對(duì)于碰撞造山之前稱為前造山，碰撞造山即同碰撞，包括主碰撞和晚碰撞，代表碰撞階段內(nèi)部的先后過程，而伸展造山大致相當(dāng)于前人所稱的后碰撞或碰撞后，指碰撞造山完成后的伸展階段，為整個(gè)造山過程的最后階段，但不同于造山后或后造山，后者是針對(duì)整個(gè)造山過程而言的，指造山過程完成后的板內(nèi)或非造山階段。

因此，筆者參考葛良勝等(2009)的劃分方案，以造山過程為主線，依據(jù)構(gòu)造帶內(nèi)地層巖石的構(gòu)造變形特征、構(gòu)造層次和控制金礦體的構(gòu)造式樣等將卡拉麥里構(gòu)造帶劃分為以下期次。(1)碰撞造山期深層次擠壓變形期:發(fā)育強(qiáng)烈變形的褶皺、劈理和高角度逆沖斷裂，巖石以韌性變形為主;(2)伸展造山期中淺層次走滑－伸展變形期:發(fā)育剪切、走滑和張性斷裂，巖石以韌－脆性和脆性變形為主，且與金成礦控礦構(gòu)造聯(lián)系緊密。兩者遭受變形改造的地質(zhì)體相同，均由蛇綠巖和混雜基質(zhì)組成。

2.2 碰撞造山期深層次擠壓變形特征

卡拉麥里構(gòu)造帶整體上呈狹長的強(qiáng)烈擠壓片理化構(gòu)造帶，寬1～5km，長70km以上，走向NWW，向北陡傾。帶內(nèi)的地層巖石以強(qiáng)塑性壓扁及韌性變形為主，主要表現(xiàn)為構(gòu)造劈理及大量無根褶皺的發(fā)育、各種蛇綠巖組分的基性－超基性巖與其他巖塊相混雜形成的構(gòu)造混雜巖帶和各種糜棱狀結(jié)構(gòu)的巖石存在。劈理具有塑性流動(dòng)的流劈理特點(diǎn)，呈似片狀，這種片理化很可能是疊加在韌性剪切帶上的脆性斷面繼承了糜棱巖面理的產(chǎn)狀，劈理面平行且密集。由于受到后期構(gòu)造置換和改造，產(chǎn)狀變化比較大，主要為30°∠80°。巖石殘塊發(fā)生逆沖形式的韌性變形形成構(gòu)造透鏡體(圖2a)。伴隨變形作用發(fā)生的變質(zhì)分異作用，形成較多的乳白色不含金石英脈體，沿劈理面分布。石英脈體遭受強(qiáng)烈的韌性變形，形成鉤狀無根褶皺(圖2b)或眼球狀殘斑(圖2c)?；祀s巖帶中蛇綠巖塊和其他構(gòu)造巖塊彼此之間多以高角度逆沖斷層相接觸，不具有原始的層位關(guān)系。據(jù)李錦軼等(2009)研究這種逆沖斷層以由北向南的逆沖為特征，早期形成了向北陡傾斜的劈理和褶皺，中期以左行走滑為特征，形成劈理褶皺，晚期為向南的低角度逆沖運(yùn)動(dòng)，形成向北緩傾的逆沖斷層。構(gòu)造帶中發(fā)生的強(qiáng)烈片理化和糜棱巖化，且片理化具有繼承糜棱面理特點(diǎn)，片理走向與區(qū)域構(gòu)造線一致，這些特征明顯是深部構(gòu)造層次的變形構(gòu)造。各地質(zhì)體遭受壓扁變形復(fù)雜且強(qiáng)烈，宏觀上呈無序混雜的構(gòu)造巖塊，表明該期變形為碰撞造山擠壓環(huán)境下的產(chǎn)物。

2.3 伸展造山期中淺層次走滑－伸展變形特征

構(gòu)造帶內(nèi)地層巖石除顯示強(qiáng)烈擠壓及韌性變形外，還表現(xiàn)出一定程度的韌－脆性和脆性構(gòu)造變形特征，并且該變形特征與金成礦控礦構(gòu)造具有緊密的聯(lián)系。韌－脆性構(gòu)造變形通常表現(xiàn)為部分礦床礦脈的雁列式空間組合(圖2d)，含金石英脈體與韌性變形面理的疊加(圖2e)，脆性破劈理置換韌性變形面理(圖2f)等特點(diǎn)。而脆性構(gòu)造變形則完全表現(xiàn)出張性斷裂或張節(jié)理的控礦特征(圖2g)，具有走向各向性(穿切構(gòu)造片理)、斷面平整和垂向延伸有限的張性或張剪性構(gòu)造特點(diǎn)。韌－脆性或脆性構(gòu)造是金礦體的直接賦礦構(gòu)造，其中韌－脆性構(gòu)造是直接疊加在早期深層次韌性變形基礎(chǔ)之上的，具有與深層次構(gòu)造變形相關(guān)的繼承性，但又有明顯的切割關(guān)系，主要表現(xiàn)為金礦化脈體呈非順延糜棱面理而是穿切面理的產(chǎn)狀(下述)。韌－脆性構(gòu)造中的相對(duì)深層次韌性剪切構(gòu)造變形表現(xiàn)為旋斑系(圖2h)、a線理(圖2i)和S－C組構(gòu)等(圖2j)。通過對(duì)變形巖石構(gòu)造巖組的分析 (圖2k)，糜棱片理面傾向NE，傾角70°～85°，糜棱片理面見定向拉伸線理，拉伸線理產(chǎn)狀傾向SE，傾角5°～15°，經(jīng)赤平投影反映拉伸線理沿片理走向發(fā)育，說明剪切運(yùn)動(dòng)以走滑為主。在沿拉伸線理并垂直糜棱巖面理的切面(XZ面)上發(fā)現(xiàn)的剪切指向判別標(biāo)志，根據(jù)糜棱面理傾向NE的特點(diǎn)，剪切運(yùn)動(dòng)學(xué)性質(zhì)為右行走滑。走滑和伸展的構(gòu)造式樣指示該期變形為典型的伸展造山階段產(chǎn)物。與碰撞造山期擠壓變形相比，在褶皺、構(gòu)造巖塊沖斷疊覆等方面均不發(fā)育，但斷裂或節(jié)理、變質(zhì)(蝕變)作用和控制富堿巖漿侵位等較為強(qiáng)烈，相對(duì)碰撞期構(gòu)造變形強(qiáng)度明顯降低。

表1 卡拉麥里韌－脆性剪切構(gòu)造帶構(gòu)造變形演化綜合序列表Table 1 General list of tectonic deformation evolvement in the Kalamaili ductile-brittle shear zone

圖2 構(gòu)造變形照片及圖解Fig.2 Photographs and illustration of tectonic deformation

控礦韌－脆性剪切構(gòu)造變形運(yùn)動(dòng)學(xué)為右行走滑特征，與前人描述的該地區(qū)在碰撞造山時(shí)期斷裂帶具有由北而南的大規(guī)模逆沖推覆(馬瑞士等，1990)和一定程度的右行剪切(高懷忠等，2000a)性質(zhì)相一致，但筆者認(rèn)為逆沖推覆和右行走滑應(yīng)是分屬不同時(shí)期構(gòu)造帶變形的產(chǎn)物，兩者應(yīng)以疊加改造為主。走滑及伸展是造山帶伸展造山或后碰撞階段的典型構(gòu)造樣式，是構(gòu)造體制轉(zhuǎn)換、后碰撞花崗巖類產(chǎn)出的主要構(gòu)造環(huán)境(Searle et al，1997;Liegeois，1998;Sylvester，1998)，這也與卡拉麥里地區(qū)的地質(zhì)背景相吻合。碰撞造山期逆沖及伴隨的左行走滑可能是該地區(qū)響應(yīng)碰撞造山作用擠壓過程中深層次逆沖推覆韌性剪切變形的產(chǎn)物，而右行走滑和伸展的韌－脆性或脆性構(gòu)造變形則是伸展造山的代表。

如表1所示，卡拉麥里地區(qū)韌－脆性剪切構(gòu)造帶形成于華力西中晚期，分屬碰撞擠壓和碰撞后走滑－伸展2個(gè)構(gòu)造變形期，歷經(jīng)逆沖推覆、左行走滑(李錦軼等，2009)、右行走滑和伸展4個(gè)主要演化階段，是剪切帶在漫長的地質(zhì)演化過程中形成于不同層次的構(gòu)造疊加產(chǎn)物。

3 韌－脆性剪切帶對(duì)金成礦的控制作用

3.1 金礦化類型及賦礦構(gòu)造

據(jù)區(qū)域構(gòu)造體制和剪切運(yùn)動(dòng)學(xué)特征，卡拉麥里韌－脆性剪切帶早期深層次韌性剪切帶可劃歸為擠壓推覆型韌性剪切帶，在其形成發(fā)育過程中疊加有后期右行走滑－伸展次級(jí)韌脆性、脆性擴(kuò)容構(gòu)造，共同組成剪切成礦系統(tǒng)，根據(jù)主次關(guān)系和規(guī)?？煞譃橹骷羟袔Ш痛渭?jí)剪切帶。其中卡拉麥里深斷裂為主剪切帶，控制著卡拉麥里金礦帶的展布，清水－蘇吉泉大斷裂、紅柳溝斷裂為次級(jí)剪切帶，該地區(qū)大部分金礦床(點(diǎn))具體產(chǎn)于這兩個(gè)次級(jí)剪切帶中。按金礦床(點(diǎn))與控礦次級(jí)剪切帶的空間位置關(guān)系可劃分為3類:(1)位于主斷裂帶上，受清水－蘇吉泉和紅柳溝壓扭性斷裂中局部韌脆性擴(kuò)容構(gòu)造控制，以雙泉、南明水、紅柳溝、東黑山等為代表;(2)位于主斷裂帶旁側(cè)次級(jí)構(gòu)造內(nèi)，受控礦清水－蘇吉泉斷裂帶旁側(cè)韌脆性、脆性構(gòu)造擴(kuò)容帶控制，以蘇吉泉東、金水泉、大沙溝和清水48號(hào)等為代表;(3)位于卡拉麥里強(qiáng)應(yīng)變構(gòu)造體系外圍，弱應(yīng)變脆性構(gòu)造變形域內(nèi)，受次級(jí)張性斷裂或節(jié)理等脆性構(gòu)造控制，以黃南、蘇吉泉和柳樹泉等為代表。剪切帶控制的金礦化類型，受不同的構(gòu)造變形層次和變形強(qiáng)度影響，在空間上表現(xiàn)出不同的礦化類型及多種礦化類型的疊加。金礦化體的賦礦構(gòu)造從屬右行剪切的韌脆性里德爾剪切裂隙系統(tǒng)，在該剪切運(yùn)動(dòng)體制下，不同金礦床(點(diǎn))賦礦構(gòu)造表現(xiàn)形式多樣(圖3)。

位于主斷裂帶的金礦(1類)，表現(xiàn)出同一構(gòu)造部位同時(shí)出現(xiàn)多種礦化類型。以雙泉金礦床為代表，在韌－脆性構(gòu)造域內(nèi)，主體為構(gòu)造蝕變巖型金礦化的基礎(chǔ)上同時(shí)疊加有少量蝕變糜棱巖型，甚至石英細(xì)(網(wǎng))脈型金礦化直接置換或疊加早期韌性變形面理。其容礦部位受里德爾剪切系統(tǒng)早期出現(xiàn)的R和P型剪切裂隙控制(圖3b)。隨著斷裂序次的降低，受淺表次級(jí)紅柳溝斷裂控制的金礦，其容礦部位除受較早出現(xiàn)的上述剪切裂隙控制外，開始出現(xiàn)晚期D型剪切裂隙，且是主要的容礦構(gòu)造，該斷裂帶上分布的大部分金礦床(點(diǎn))如南明水(圖3e)、紅柳溝和東黑山等均以此為特征。

位于主斷裂帶旁側(cè)的韌脆性構(gòu)造擴(kuò)容帶的金礦(2類)，因其賦礦空間相對(duì)于強(qiáng)變形帶而位于弱應(yīng)變構(gòu)造域內(nèi)，礦化類型變化為中淺部構(gòu)造層次構(gòu)造蝕變巖夾石英(細(xì))脈，且單一的強(qiáng)擠壓破碎蝕變巖礦化弱，而充填于構(gòu)造破碎帶內(nèi)的石英(細(xì))脈及脈壁兩側(cè)構(gòu)造蝕變巖則構(gòu)成金礦化體，體現(xiàn)了一定程度擴(kuò)容構(gòu)造及疊加礦化的存在。以金水泉金礦為例，在以構(gòu)造蝕變巖夾石英細(xì)脈型金礦化為主的同時(shí)，亦可見深部強(qiáng)韌性剪切變形地質(zhì)體的定向流動(dòng)構(gòu)造和揉皺現(xiàn)象，且具有弱的金礦化，而主要礦化體則呈構(gòu)造透鏡體或角礫疊加在該韌性變形面理中，形成韌－脆性變形構(gòu)造與礦化的空間疊置。容礦部位以晚期R'和最晚期D型裂隙為主(圖3d)，清水48號(hào)(圖3a)和蘇吉泉東(圖3c)以此為特征。

位于強(qiáng)應(yīng)變構(gòu)造體系外圍完全脆性構(gòu)造變形域內(nèi)的金礦(3類)，則全部為淺表構(gòu)造層受脆性擴(kuò)容構(gòu)造充填的石英脈型金礦化。受脆性變形條件下相當(dāng)于T型張裂隙(黃南、蘇吉泉一組優(yōu)勢(shì)控礦張裂隙產(chǎn)狀走向SN，近直立，垂直剪切帶內(nèi)葉理)或張剪性裂隙S2(柳樹泉)(圖3f)等脆性構(gòu)造控制。

整體上，卡拉麥里韌－脆性剪切帶金礦化類型以構(gòu)造蝕變巖夾石英(細(xì))脈為主，且呈水平為主的空間分帶性，在平面上從主斷裂帶向旁側(cè)的次級(jí)擴(kuò)容構(gòu)造帶再向外圍的脆性構(gòu)造域表現(xiàn)出以構(gòu)造蝕變巖型為主、兼有蝕變糜棱巖型和(或)石英細(xì)脈型向構(gòu)造蝕變巖型夾石英細(xì)脈型再向石英脈型轉(zhuǎn)變的特點(diǎn)。在卡拉麥里韌－脆性剪切構(gòu)造帶控礦構(gòu)造模式示意圖(圖3g)上，控礦構(gòu)造主要為疊加在早期深層次韌性剪切帶基礎(chǔ)上的受右行剪切控制的韌脆性、脆性裂隙系統(tǒng)，強(qiáng)應(yīng)變構(gòu)造體系內(nèi)以韌脆性里德爾剪切裂隙系統(tǒng)為主要容礦構(gòu)造，強(qiáng)應(yīng)變帶外圍弱應(yīng)變域以完全脆性構(gòu)造張(剪)性斷裂或裂隙為主，且兩者在空間上統(tǒng)一于控礦右行走滑剪切構(gòu)造體系中，具有不同的構(gòu)造表現(xiàn)形式和礦化特征。

3.2 構(gòu)造變形與金礦化、蝕變的關(guān)系

圖3 卡拉麥里韌－脆性剪切帶主要金礦床(點(diǎn))的賦礦構(gòu)造及控礦構(gòu)造模式示意圖Fig.3 Schematic diagrams showing ore-hosting structures of major gold ore deposits(occurrences)and a ore-controlling structure model in the Karamaili tectonic belt

圖4 含金地質(zhì)體與韌性剪切變形關(guān)系Fig.4 Photographs showing relation between ductile shear deformation and auric geology-body

構(gòu)造帶內(nèi)主要金礦床中的礦化體均以不同方向或方式疊加韌性構(gòu)造變形面理。表現(xiàn)為含金石英和或方解石細(xì)脈穿切具定向流動(dòng)構(gòu)造的糜棱面理(圖4a、b)，含金煙灰色石英金屬硫化物細(xì)脈及后期不含金乳白色石英細(xì)脈穿切糜棱面理(圖4c)，蝕變巖型礦脈以小角度斜交構(gòu)造片理(圖4d)，礦化體呈構(gòu)造透鏡狀穿切強(qiáng)硅化構(gòu)造片巖(圖4e)和載金礦物黃鐵礦沿韌性面理略具定向且遭受脆性改造(圖4f)。構(gòu)造帶外圍受脆性張性構(gòu)造充填的石英脈型金礦化體與剪切帶面理夾角不確定，一般呈較大角度的共軛狀T型、S2型張剪裂隙出現(xiàn)，且充填物質(zhì)為低溫條件下沉淀的石英和方解石等礦物，而未見剪切帶內(nèi)常見的云母類蝕變礦物，表明其形成較剪切帶晚，為典型疊加脆性構(gòu)造。據(jù)筆者觀察，含金地質(zhì)體所穿切改造的韌性剪切變形體表現(xiàn)出的組構(gòu)特征(圖2h、k)，屬右行走滑而非逆沖性質(zhì)，從而判斷金成礦活動(dòng)與成礦期韌－脆性右行走滑剪切變形同步。這同樣表現(xiàn)在不同變形控制的變質(zhì)或蝕變作用具有明顯差異。

在構(gòu)造帶內(nèi)通常沿劈理面見到大量乳白色石英脈體，一般較厚大，這種石英脈與遭受變形改造的構(gòu)造巖塊內(nèi)定向排列的暗色巖石明暗相間構(gòu)成疊瓦狀平行片理的同構(gòu)造分泌脈，或強(qiáng)烈擠壓變形呈鉤狀無根褶皺及構(gòu)造透鏡體，表明其形成于強(qiáng)烈壓扁變形作用發(fā)生的變質(zhì)分異作用，在石英脈體兩側(cè)未見中高溫?zé)嵋何g變分帶，石英脈也不含金。說明早期擠壓推覆韌性剪切作用下流體蝕變作用不強(qiáng)烈，僅發(fā)生構(gòu)造分泌作用，形成的石英脈體并未造成金的初始富集。而受右行韌脆性剪切控制的金礦化帶發(fā)育的地段，周圍巖石普遍發(fā)育相對(duì)開放體系下的交代作用和金屬硫化作用。由于區(qū)域變質(zhì)程度僅達(dá)到葡萄石－綠纖石相，而交代蝕變巖則具有中低溫綠片巖相的絹云母化、綠泥石化和硅化，表明蝕變交代作用是韌脆性變形伴隨的進(jìn)變質(zhì)作用產(chǎn)物，圍巖則是變質(zhì)極淺的凝灰?guī)r、凝灰質(zhì)粉砂巖等火山碎屑巖系。除此之外，變形變質(zhì)作用還形成了碳質(zhì)和(或)碳酸鹽巖類的富集，且在主斷裂帶表現(xiàn)明顯，常可見線性延伸的鐵白云石脈和碳質(zhì)片巖的存在。金屬礦化以黃鐵礦化和毒砂化最為常見。蝕變礦化表現(xiàn)出一定程度的分帶性，且與構(gòu)造級(jí)別、容礦空間和構(gòu)造分帶有關(guān)而具有差異性，通常構(gòu)造級(jí)別越高、容礦裂隙越發(fā)育和次級(jí)構(gòu)造越明顯的部位，蝕變礦化分帶性越好。以受主斷裂帶控制的構(gòu)造蝕變巖金礦化最典型，礦化蝕變帶賦存于斷裂內(nèi)，一般寬20m左右，小于斷裂帶寬度50～80m，礦化蝕變分帶(圖5a)以遭受韌脆性變形的黃鐵礦化(圖4f)、毒砂礦化和石英脈帶為中心，依次向兩側(cè)對(duì)稱性分布強(qiáng)硅化碳質(zhì)片巖、碳質(zhì)片巖、弱硅化絹云片巖和綠泥絹云片巖至正常圍巖，其中變形黃鐵礦化和兩側(cè)石英脈帶為富礦化段，絹云母構(gòu)造片巖是低品位蝕變巖型礦化的主體，金含量變化具有由內(nèi)向外依次降低的規(guī)律。

圖5 主斷裂帶金礦化蝕變的對(duì)稱性分帶(a)和礦物含量與剪應(yīng)變關(guān)系圖解(b)Fig.5 Diagrams of d symmetric zonation of gold mineralization alteration(a)and relation between mineral content and shear strain(b)in the main fault zone

根據(jù)S－C面理夾角θ計(jì)算該右行剪切機(jī)制下剪應(yīng)變值 γ(γ =2tan2θ)為 1.7 ～10.2，在該剪應(yīng)變區(qū)間內(nèi)，相應(yīng)礦物含量變化也與分帶性吻合較好，但礦物含量變化卻與剪切帶變形分解作用下礦物的遷移規(guī)律不相符(圖5b)。在剪切變形變質(zhì)帶中礦物受剪切變形，粒狀礦物石英、長石等常被熔解而遷出，而碳質(zhì)、粘土類和云母類等片狀礦物易定向排列集中于強(qiáng)應(yīng)變帶內(nèi)(翟裕生等，1997)。蝕變分帶內(nèi)除碳質(zhì)與金含量與剪應(yīng)變強(qiáng)度保持一致的變化外，其余礦物含量均呈反向變化規(guī)律，這說明碳質(zhì)對(duì)于金的富集有吸附作用。金和石英含量隨剪應(yīng)變?cè)綇?qiáng)含量越高則被認(rèn)為是一種疊加礦化表現(xiàn)，是深層次變形被抬升至淺部后，疊加了韌脆性變形和礦化蝕變的具體體現(xiàn)，通常出現(xiàn)在蝕變糜棱巖型礦化中(陳柏林，2000b)。主斷裂帶礦化蝕變的分帶性及礦物反向變化規(guī)律極好地說明了韌脆性變形及礦化蝕變與早期深層次韌性剪切帶變形變質(zhì)作用的疊加關(guān)系，同時(shí)說明金的初始富集(載金礦物黃鐵礦發(fā)生韌脆性變形)主要發(fā)生在韌－脆性變形轉(zhuǎn)換的早期，殘留的韌性組分是發(fā)生右行剪切變形的產(chǎn)物，主成礦活動(dòng)則發(fā)生于韌－脆性變形轉(zhuǎn)換帶之上或變形轉(zhuǎn)換后期。在受低級(jí)別斷裂如紅柳溝斷裂或主斷裂旁的韌脆性擴(kuò)容構(gòu)造帶控制的以構(gòu)造蝕變巖夾石英(細(xì))脈型金礦化地段，因容礦空間相對(duì)顯脆性變形、深部連通性差，礦化蝕變具弱的不完整分帶性，通常黃鐵礦化或毒砂化直接疊加在構(gòu)造片巖上，形成外帶黃鐵(毒砂)絹云母片巖帶(低品位)+內(nèi)帶石英脈帶(富礦體)的特點(diǎn)。而完全受后期脆性張裂隙控制的金礦化地段，為典型充填含金石英脈帶，未見圍巖蝕變。與早期深層次韌性剪切帶伴隨的變質(zhì)石英脈體相比，右行剪切韌脆性構(gòu)造中發(fā)育的礦化蝕變作用，說明兩者是剪切帶的不同構(gòu)造層次變形變質(zhì)作用的產(chǎn)物，是不同機(jī)制下的表現(xiàn)形式。

不同的金礦化類型受右行剪切的韌－脆性里德爾剪切裂隙系統(tǒng)及派生的張性構(gòu)造控制，金礦化體與深層次韌性剪切變形表現(xiàn)出的穿切關(guān)系，代表了韌脆性、脆性構(gòu)造與早期深層次韌性變形的疊加關(guān)系。賦礦韌脆性剪切裂隙系統(tǒng)源自早期韌性擠壓變形階段，但剪切帶在由韌性向韌脆性發(fā)生擴(kuò)容與成礦過程中，是構(gòu)造體制由逆沖向走滑(伸展)轉(zhuǎn)變的關(guān)鍵時(shí)期，金成礦活動(dòng)主要受右行剪切機(jī)制控制，表明構(gòu)造帶在由韌性向韌脆性變形轉(zhuǎn)化時(shí)，成礦期右行走滑韌脆性及脆性變形與早期韌性擠壓變形存在地質(zhì)間斷，是一種構(gòu)造體制轉(zhuǎn)換過程(碰撞造山向伸展造山)中形成的后生疊加關(guān)系。以上事實(shí)充分表明，與韌－脆性剪切帶有關(guān)的不同構(gòu)造層次變形與金成礦活動(dòng)是分屬不同地質(zhì)事件下構(gòu)造熱事件和成礦事件的疊加產(chǎn)物，而不是深層次逆沖推覆韌性剪切帶連續(xù)遞進(jìn)演變的變形變質(zhì)關(guān)系。

上述與韌－脆性剪切構(gòu)造帶有關(guān)的構(gòu)造變形對(duì)金成礦的控制作用總體表現(xiàn)為以下幾個(gè)特點(diǎn):(1)深部構(gòu)造層次韌性變形與其之上的中淺構(gòu)造層次的韌脆性、脆性變形存在地質(zhì)間斷，礦化與后者同步且與前者呈明顯疊加復(fù)合關(guān)系;(2)賦礦空間嚴(yán)格限制于與強(qiáng)變形帶(早期韌性擠壓變形)相間的弱應(yīng)變域(晚期韌脆性、脆性擴(kuò)容構(gòu)造)內(nèi);(3)礦化類型呈水平為主的空間分帶性;(4)在構(gòu)造級(jí)別、容礦空間和構(gòu)造分帶等因素的控制下，礦化蝕變表現(xiàn)出構(gòu)造－蝕變－礦化分帶性;(5)控礦次級(jí)剪切帶的斷裂性質(zhì)以壓扭為主，表現(xiàn)出以構(gòu)造蝕變巖夾石英(細(xì))脈為主的礦化類型，和脆性張性斷裂或節(jié)理裂隙控制的石英脈型礦化類型，說明斷裂構(gòu)造性質(zhì)與礦化類型具有對(duì)應(yīng)關(guān)系;(6)韌脆性和脆性變形統(tǒng)一于右行走滑剪切－伸展成礦體系中，具有不同的構(gòu)造變形層次、變形特征和礦化特征。

4 討論

4.1 空間疊加關(guān)系的時(shí)間響應(yīng)

卡拉麥里韌－脆性剪切構(gòu)造帶在造山帶演化過程中表現(xiàn)出的不同變形特征，構(gòu)造對(duì)金成礦控制作用表現(xiàn)出的空間疊加關(guān)系，應(yīng)有相應(yīng)時(shí)間及物質(zhì)演化過程的記錄。雙泉金礦床為構(gòu)造帶內(nèi)控礦斷裂級(jí)別最高(清水－蘇吉泉大斷裂)、賦存于右行剪切韌脆性里德爾剪切裂隙系統(tǒng)內(nèi)的多礦化復(fù)合類型的典型礦床，在構(gòu)造帶內(nèi)具有以點(diǎn)帶面的指導(dǎo)意義。雙泉金礦的成礦時(shí)代(徐斌等，2009)，對(duì)主礦脈和圍巖蝕變的絹云母、含金石英脈進(jìn)行的激光顯微探針40Ar/39Ar同位素年代學(xué)研究，獲得絹云母等時(shí)線年齡分別為269±9Ma、265±2Ma和260±4Ma，MSWD分別為2、0.71、0.58，表明雙泉金礦床主成礦期為269±9Ma～260±4Ma。含金石英(金含量1.74g/t)的等時(shí)線年齡為269±8Ma，MSWD為75，40Ar/39Ar年齡譜圖中表面年齡結(jié)合石英流體包裹體研究(路彥明，2008)分析后認(rèn)為在310Ma左右存在一次構(gòu)造熱事件，并認(rèn)為雙泉金礦發(fā)生過2次較大規(guī)模的構(gòu)造流體熱事件，同位素年齡記錄的時(shí)間分別約為310Ma和260～270Ma。前者代表早期韌性構(gòu)造變形期間產(chǎn)生變質(zhì)流體并初始富集金的時(shí)間，地球動(dòng)力學(xué)背景為碰撞造山后期的擠壓推覆體系，后者代表本區(qū)金礦主成礦期成礦作用發(fā)生的時(shí)間，是控礦斷裂構(gòu)造脆性變形的時(shí)間，地球動(dòng)力學(xué)背景為碰撞造山期后的伸展體系。

筆者認(rèn)同作者對(duì)主成礦期年代學(xué)地質(zhì)意義的解釋，但對(duì)采自圍巖蝕變的絹云母、含金石英脈的40Ar/39Ar年齡即代表金初始富集時(shí)間的構(gòu)造背景有不同的表述。筆者參與了上述分析樣品的取樣工作，認(rèn)為圍巖蝕變的絹云母是成礦期同構(gòu)造變形的交代蝕變產(chǎn)物，是賦礦右行走滑韌脆性剪切變形環(huán)境下生成的，其與礦石中絹云母反映的年齡一致，說明金成礦與右行剪切韌脆性變形是同步的。含金石英脈產(chǎn)狀上被后期構(gòu)造蝕變巖型礦化錯(cuò)斷表現(xiàn)碎裂化，石英流體包裹體具有原生包裹體及相對(duì)高溫(340℃ ～380℃)組分(路彥明，2008)則說明含金石英脈是韌－脆性變形轉(zhuǎn)換期(兼有韌性高溫和脆性破碎)的產(chǎn)物，310Ma代表了自圍巖下石炭統(tǒng)南明水組330±5Ma(新疆地礦局，1993)成巖后遭受變形改造發(fā)生變質(zhì)熱事件的上限，石英年齡譜圖記錄的292±3Ma(MSWD=199.79)(徐斌等，2009)，聯(lián)系石英等時(shí)線年齡269Ma±8Ma(MSWD=75)與主成礦期一致，則暗示發(fā)生韌－脆性變形轉(zhuǎn)換的時(shí)限應(yīng)在292～269Ma之內(nèi)，269Ma之后的構(gòu)造蝕變巖型礦石則代表了相應(yīng)的主成礦期及脆性變形發(fā)育時(shí)期，結(jié)合前述的賦礦構(gòu)造的韌性變形組構(gòu)具右行走滑剪切性質(zhì)，載金礦物黃鐵礦發(fā)生的沿糜棱面理定向發(fā)育且遭受脆性改造特點(diǎn)，筆者認(rèn)為這期變形發(fā)生的上限290Ma左右反映的是右行走滑剪切韌脆性初始變形及金初始富集的產(chǎn)物，至270Ma左右所經(jīng)歷的近20Ma的時(shí)限則可能代表了右行走滑韌脆性剪切變形的構(gòu)造過程。

聯(lián)系區(qū)域資料，于學(xué)元等(1993)通過對(duì)準(zhǔn)噶爾盆地東北緣火山巖40Ar/39Ar坪年齡譜圖的研究，認(rèn)為該區(qū)在晚古生代發(fā)生過兩次區(qū)域性地質(zhì)熱事件，分別為293Ma和265Ma左右，代表了碰撞造山－伸展造山轉(zhuǎn)換和伸展造山拉張作用。鄰區(qū)額爾齊斯－布爾根構(gòu)造帶產(chǎn)生的動(dòng)熱變質(zhì)作用的同位素年齡均值為301.5Ma(李華芹等，2004)，含金剪切帶云母類40Ar/39Ar年齡代表的韌脆性剪切活動(dòng)的時(shí)代或主成礦期為290Ma左右(閆升好等，2004)。準(zhǔn)噶爾造山帶金等礦床的成礦作用主要發(fā)生于碰撞造山作用的擠壓 －伸展轉(zhuǎn)變期300～250Ma(陳衍景，1996)。東準(zhǔn)噶爾后碰撞深成巖漿活動(dòng)成巖高峰期之一為305～280Ma(韓寶福等，2006)，新疆北部后碰撞成礦高峰期為300～285Ma和270～260Ma(王京彬等，2006)，所述這些數(shù)據(jù)清楚地表明在290Ma左右區(qū)域上位于碰撞造山向伸展造山的轉(zhuǎn)變時(shí)期，并發(fā)生了與剪切帶變形變質(zhì)相關(guān)的金成礦事件，卡拉麥里構(gòu)造帶內(nèi)雙泉金礦床的韌脆性變形及金初始富集與上述事件非常吻合，說明剪切帶發(fā)生韌－脆性變形轉(zhuǎn)換過程中的韌脆性變形構(gòu)造階段，其區(qū)域構(gòu)造背景應(yīng)為碰撞造山－伸展造山轉(zhuǎn)變期，而碰撞造山后期的擠壓推覆體系的動(dòng)力學(xué)背景不是控礦機(jī)制且不足以涵蓋整個(gè)演化過程。因此，筆者認(rèn)為該構(gòu)造帶內(nèi)韌脆性變形及金成礦初始活動(dòng)(290Ma±)受構(gòu)造體制轉(zhuǎn)換位于碰撞造山－伸展造山(擠壓－伸展轉(zhuǎn)換期)的轉(zhuǎn)換環(huán)境，脆性變形及主成礦活動(dòng)(260～270Ma)則完全受伸展造山體制制約。

與290Ma左右金初始成礦時(shí)間接近的本區(qū)其他地質(zhì)體成巖、成礦年代學(xué)研究反映，卡拉麥里構(gòu)造帶內(nèi)同類型的清水48號(hào)石英脈型金礦含金石英流體包裹體Rb－Sr等時(shí)線年齡為311±46Ma(MSWD=39.2)，賦礦圍巖玄武玢巖315 ±18Ma，表明成礦與成巖同期或稍后(李華芹等，2004)，玄武玢巖被認(rèn)為是早石炭世晚期碰撞后局部陸相火山活動(dòng)的產(chǎn)物(305項(xiàng)目組，1995)。構(gòu)造帶外圍北部緊鄰黃羊山堿性花崗巖體西側(cè)的與堿性花崗斑巖脈有關(guān)的黃羊山西金礦含金花崗斑巖脈LA－ICP－MS鋯石U－Pb年齡為318.4±1.1Ma～310.3 ±2.6Ma(路彥明等，2010b)，與碰撞后黃羊山堿性花崗巖體鈉鐵閃石花崗巖鋯石 U－Pb年齡318Ma(劉家遠(yuǎn)等，1996)和鈉鐵閃石堿長花崗巖LA－ICP－MS鋯石U－Pb年齡311±12Ma(楊高學(xué)等，2009)相近，表明成礦與成巖環(huán)境同屬碰撞造山－伸展造山的轉(zhuǎn)換環(huán)境。

卡拉麥里韌－脆性剪切構(gòu)造帶深層次逆沖推覆韌性剪切帶是碰撞期擠壓變形產(chǎn)物，區(qū)域上碰撞造山作用始于早石炭世末(320Ma)，即320Ma左右可能代表深層次韌性擠壓變形的初始時(shí)間，至右行走滑剪切的韌脆性變形初始時(shí)間290Ma左右，大致經(jīng)歷了30Ma的演化過程，轉(zhuǎn)變?yōu)榕鲎苍焐剑煺乖焐睫D(zhuǎn)換環(huán)境并發(fā)生了金的初始富集，該過程持續(xù)了約20Ma之后，至270Ma左右發(fā)生完全脆性變形和主成礦活動(dòng)，這些時(shí)間段記錄了該構(gòu)造帶變形演化與金成礦的整個(gè)過程，是構(gòu)造帶在空間上由韌性向韌脆性、脆性變形轉(zhuǎn)化時(shí)，成礦期右行走滑韌脆性及脆性變形與深部韌性擠壓剪切變形存在地質(zhì)間斷，發(fā)生于構(gòu)造體制轉(zhuǎn)換過程中形成的后生疊加關(guān)系的時(shí)間佐證。金主成礦活動(dòng)與早期深部韌性變形之間有近50Ma的時(shí)差，該時(shí)差較大，顯然金成礦作用滯后于韌性剪切作用過程，表明構(gòu)造帶構(gòu)造變形過程不是同期剪切遞進(jìn)變形的產(chǎn)物，而是發(fā)生在不同的變形過程中，早期韌性剪切帶經(jīng)抬升剝蝕后構(gòu)造層次上移，疊加了后期不同構(gòu)造性質(zhì)的韌脆性、脆性變形，成礦作用也隨之發(fā)生疊加，即時(shí)間有早晚、空間有重疊，屬典型疊加關(guān)系。

4.2 空間疊加關(guān)系的物質(zhì)記錄

前人對(duì)卡拉麥里構(gòu)造帶內(nèi)該類型主要金礦床(點(diǎn))的成礦流體及成礦物質(zhì)來源研究(高懷忠等，2000b;楊富全等，2000;路彥明等，2008;張繼武等，2009)，普遍認(rèn)為成礦流體氫、氧同位素組成以變質(zhì)成因水為主，石英流體包裹體為氣液包裹體，具小而多、低鹽度(均值為4.8%)、液相成分以H2O和CO2為主，氣相成分含CH4等變質(zhì)熱液特點(diǎn)。其中成礦流體均一溫度變化大，具有低溫(160～180℃)、中溫(200～220℃)和高溫(340～380℃)不同峰值區(qū)間(張繼武等，2009)，表現(xiàn)多期多階段的復(fù)合成礦特點(diǎn)。相關(guān)研究還表明，清水地區(qū)賦礦圍巖為玄武玢巖的該類型金礦成礦流體屬大氣降水和巖漿水混合的產(chǎn)物(楊富全等，2000)，雙泉金礦(包括南明水和柳樹泉等金礦)成礦流體稀有氣體同位素組成具有幔殼混源性質(zhì)(張繼武等，2009)，顯示出部分成礦流體來自深源的特點(diǎn)。

本區(qū)金礦床的成礦物質(zhì)來源也有多物質(zhì)混源的特點(diǎn)。雙泉金礦礦石 δ34S為3.8‰ ～10.7‰，屬于混染硫成因(張繼武等，2009)，南明水金礦礦石δ34S為3.6‰，屬于深源硫(張以熔等，1992)。金礦石稀土元素地球化學(xué)顯示成礦物質(zhì)與圍巖下石炭統(tǒng)南明水組火山－沉積巖系有關(guān)，而與鄰近的堿性花崗巖基無物源聯(lián)系(路彥明等，2007)。

上述證據(jù)共同表明本區(qū)中淺構(gòu)造層次變形和金成礦活動(dòng)中物質(zhì)和流體主要來源于相對(duì)淺部的圍巖，以及由其變形改造的變質(zhì)水，成礦晚期或完全脆性變形階段，大氣降水所占比例會(huì)增加;且圍巖含碳質(zhì)、富火山物質(zhì)，部分顯示深源的特點(diǎn)也主要來自圍巖火山巖或火山碎屑巖中淋濾出的物質(zhì)，而非深源物質(zhì)的貢獻(xiàn);與堿性花崗巖無直接物源聯(lián)系，說明堿性花崗巖不是金成礦的主要來源，但與金成礦活動(dòng)同期侵入則不能排除堿性花崗質(zhì)巖漿活動(dòng)所提供的熱動(dòng)力條件。

4.3 構(gòu)造體制轉(zhuǎn)換與金成礦

東準(zhǔn)噶爾區(qū)域地殼演化隸屬古生代古亞洲洋構(gòu)造域，在早古生代主要表現(xiàn)為古陸的裂解及新生有限洋盆的形成，晚古生代則是洋陸轉(zhuǎn)換、碰撞及伸展的主要發(fā)育階段。早期拉張形成的有限洋盆，在泥盆紀(jì)末－早石炭世初，發(fā)生以洋陸俯沖、陸塊間的碰撞為主要事件的俯沖、增生和碰撞造山，洋殼消失、塊體拼合、地殼隆升，至此東準(zhǔn)噶爾多陸塊、洋盆與活動(dòng)陸緣長期并存的洋－陸演化格局結(jié)束。至早石炭世晚期，東準(zhǔn)噶爾開始進(jìn)入伸展造山演化階段，到二疊紀(jì)末期，碰撞造山作用結(jié)束，開始進(jìn)入中生代板內(nèi)盆山演化階段?？梢?，東準(zhǔn)噶爾地區(qū)多陸塊碰撞過程產(chǎn)生的巨大擠壓效應(yīng)，經(jīng)碰撞－伸展轉(zhuǎn)換期走滑機(jī)制調(diào)節(jié)，轉(zhuǎn)換為碰撞后伸展而被消耗，由此逐步完成了新陸殼的固結(jié)，造山體制結(jié)束。上述區(qū)域地殼演化可以概括為:早古生代古克拉通(或古陸)的裂解和有限洋盆的形成－晚古生代早期(D)俯沖造山－晚古生代中期(C1)碰撞造山(包括殘余洋盆階段)－晚古生代中晚期(C2)碰撞造山向伸展造山轉(zhuǎn)換－晚古生代晚期(P)伸展造山－中生代板內(nèi)非造山。

東準(zhǔn)噶爾作為西伯利亞板塊與哈薩克斯坦－準(zhǔn)噶爾板塊的接合部位，經(jīng)歷了晚古生代強(qiáng)烈的造山時(shí)期，大約在晚石炭世—二疊紀(jì)(300～265Ma)發(fā)生的轉(zhuǎn)換造山和伸展造山，是孕育和形成構(gòu)造－巖漿－成礦活動(dòng)的激烈期和高峰期。新疆北部優(yōu)勢(shì)金屬礦產(chǎn)中已知的大多數(shù)韌性剪切帶型金礦床、與基性雜巖有關(guān)的銅鎳礦床、與陸相火山－侵入雜巖有關(guān)的金(銅)礦床和與高溫花崗巖有關(guān)的稀有金屬礦床，以及大規(guī)模后碰撞深成巖漿活動(dòng)等集中產(chǎn)于這一時(shí)期(王京彬等，2006;韓寶福等，2006)。前述的卡拉麥里構(gòu)造帶變形轉(zhuǎn)換及金等成礦時(shí)限主要為290～260Ma，表明本區(qū)金礦床為轉(zhuǎn)換和伸展造山階段的典型多期疊加成礦產(chǎn)物。

如上所述，卡拉麥里地區(qū)與韌－脆性剪切帶有關(guān)的金成礦作用不僅在空間上與早期韌性剪切帶以及后期脆性擴(kuò)容帶處于同一個(gè)深斷裂構(gòu)造帶，而且金等成礦時(shí)代又與韌－脆性構(gòu)造變形轉(zhuǎn)換的時(shí)限顯著吻合，這有力地說明了與韌－脆性剪切帶有關(guān)的金成礦與區(qū)域構(gòu)造體制轉(zhuǎn)換相關(guān)，是區(qū)域構(gòu)造背景發(fā)生明顯轉(zhuǎn)換過程中的多期變形和疊加成礦的形成機(jī)制，分別指示碰撞造山期的逆沖推覆韌性變形，碰撞－伸展轉(zhuǎn)變期的右行走滑韌脆性變形和金初始成礦，伸展期的脆性變形和金主成礦活動(dòng)。

5 結(jié)論

(1)卡拉麥里韌－脆性剪切構(gòu)造帶形成于華力西中晚期，分屬碰撞期擠壓和伸展期走滑－伸展2個(gè)構(gòu)造變形期，歷經(jīng)逆沖推覆、左行走滑、右行走滑和伸展4個(gè)主要演化階段，是剪切帶在漫長的地質(zhì)演化過程中形成于不同層次的構(gòu)造的疊加產(chǎn)物。

(2)卡拉麥里韌－脆性剪切構(gòu)造帶產(chǎn)有與剪切帶有關(guān)的金礦，金成礦空間上分布于碰撞期逆沖推覆型韌性剪切帶中，金成礦發(fā)生在轉(zhuǎn)換造山及伸展造山階段，屬C2－P(290～260Ma)走滑伸展變形階段成礦事件。

(3)構(gòu)造變形對(duì)金成礦的控制作用表現(xiàn)為深部構(gòu)造層次韌性變形與其之上的中淺構(gòu)造層次的韌脆性、脆性變形存在地質(zhì)間斷，金成礦與后者同步且與前者呈明顯疊加復(fù)合空間關(guān)系，賦礦韌脆性和脆性構(gòu)造變形統(tǒng)一于右行走滑剪切－伸展成礦體系中，具有不同的構(gòu)造變形層次、變形特征和礦化特征。

(4)構(gòu)造帶變形與金成礦活動(dòng)的空間疊加關(guān)系，有相應(yīng)的兩期成礦年齡響應(yīng)和多階段、多物質(zhì)復(fù)合成礦的記錄，代表一種時(shí)間有早晚、空間有重疊、物質(zhì)來源多成因的典型疊加復(fù)合成礦關(guān)系。

(5)剪切帶在由韌性向韌脆性、脆性發(fā)生擴(kuò)容與成礦過程中，是區(qū)域構(gòu)造體制由逆沖向走滑－伸展轉(zhuǎn)變的關(guān)鍵時(shí)期，韌脆性構(gòu)造變形轉(zhuǎn)換與金成礦活動(dòng)與區(qū)域構(gòu)造體制轉(zhuǎn)換相關(guān)，是區(qū)域構(gòu)造背景發(fā)生明顯轉(zhuǎn)換過程中的多期變形和疊加成礦的形成機(jī)制，(成礦)動(dòng)力學(xué)背景分別為碰撞造山期的逆沖推覆韌性變形，碰撞造山－伸展造山轉(zhuǎn)變期的右行走滑韌脆性變形和金初始成礦，伸展造山期的脆性變形和金主成礦活動(dòng)。

(6)與周圍地質(zhì)體的關(guān)系探討表明，金礦的形成受圍巖礦源層、構(gòu)造生成演化及華力西晚期堿性花崗質(zhì)巖漿侵位活動(dòng)三大因素控制，成礦物質(zhì)主要來自圍巖含碳質(zhì)火山碎屑巖地層，成礦活動(dòng)與華力西晚期伸展背景堿性巖漿侵位活動(dòng)時(shí)間近于一致，可能為金成礦提供了充足的熱動(dòng)力條件。

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