老撾沙耶武里地區(qū)納克汗（B.Nakhan）剪切帶巖石有限應(yīng)變特征及其與金成礦關(guān)系探討

潘羅忠，戴 昱，唐專紅，蔣艷玲，倪戰(zhàn)旭，范汝海

（1.廣西區(qū)域地質(zhì)調(diào)查研究院，廣西 桂林 541003 ；2.廣西壯族自治區(qū)二七一地質(zhì)隊(duì)，廣西 桂林 541199）

老撾及鄰區(qū)在大地構(gòu)造上位于特提斯構(gòu)造域東段與西太平洋構(gòu)造域的相交接地帶，隸屬于印支陸塊區(qū)（西界為瀾滄江—清萊—?jiǎng)谖鹂p合帶，北東界為金沙江—哀牢山—馬江縫合帶）（李興振等，2004a、b），地質(zhì)構(gòu)造比較復(fù)雜，其主要構(gòu)造單元可與毗鄰的中國(guó)云南、越南、柬埔寨、泰國(guó)等的構(gòu)造單元相互連接和延伸。而中南半島古生代為岡瓦納大陸與勞亞大陸之間、特提斯洋中的一系列具有前寒武紀(jì)結(jié)晶基底的海山、洋島；中生代以來(lái)，主體與勞亞古陸碰撞拼合相連為一體；新生代以來(lái)，位于逐漸隆起的青藏高原東南緣，伴隨著歐亞—印澳板塊的拼合碰撞與側(cè)向擠壓，成為逃逸構(gòu)造活動(dòng)帶的一部分。本文從老撾沙耶武里地區(qū)南西部韌性剪切帶特征進(jìn)行分析，從構(gòu)造背景特征討論其形成背景，進(jìn)行有效的約束。

1 地質(zhì)特征

B.Nakhan剖面：分布于老撾沙耶武里南部地區(qū)納克汗（B.Nakhan）剪切帶的南段，東西寬約5.5km，糜棱面理向SEE，傾角為40°～46°，空間分布上仍具明顯的強(qiáng)弱分帶性，形成一系列不同規(guī)模、多級(jí)組合的次級(jí)變形強(qiáng)度帶（圖1），對(duì)比剪切帶北段B.Houayhoung剖面，除剪切帶帶寬變寬，其強(qiáng)度及組合樣式也有較為明顯的區(qū)別，物質(zhì)組成上由兩邊往變形中心依次出現(xiàn)輕變質(zhì)泥巖帶鈣質(zhì)糜棱巖帶千糜巖帶。

2 巖石學(xué)特征

巖石類型可大致分為輕變質(zhì)泥巖、鈣質(zhì)糜棱巖、千糜巖等(表1)，其中千糜巖占據(jù)該帶主體。值得注意的是，該韌性變形帶還存在少量碎裂灰?guī)r、重結(jié)晶灰?guī)r，其分布范圍窄，表明后期脆性斷裂活動(dòng)較明顯。

3 構(gòu)造樣式

3.1 面狀構(gòu)造

剪切面理在變形帶內(nèi)廣泛發(fā)育，其糜棱面理傾角較緩，延伸方向與變形帶邊界相一致，主要由絹云母和石英等礦物聚集定向分布顯示出來(lái)。沿糜棱面理方向，礦物壓扁拉長(zhǎng)現(xiàn)象十分強(qiáng)烈，一些石英顆粒已變?yōu)橥哥R狀、長(zhǎng)條狀，而云母類礦物除呈長(zhǎng)條狀定向分布外，個(gè)別顆粒尚發(fā)生旋轉(zhuǎn)，形成不典型的云母魚構(gòu)造。局部仍可見剪切面理改造了糜棱面理的現(xiàn)象，說(shuō)明變形帶具長(zhǎng)期活動(dòng)的特點(diǎn)。

圖1 B.Nakhan韌性剪切帶中B.Nakhan一帶構(gòu)造剖面圖

表1 B.Nakhan剖面礦物含量一覽表（單位：%）

3.2 線理及線狀構(gòu)造

主要有拉伸線理，一般由礦物單晶或礦物集合體定向拉長(zhǎng)構(gòu)成。但不同原巖形成的千糜巖中構(gòu)成拉伸線理的物質(zhì)成分也不相同。在千糜巖中，拉伸線理主要由細(xì)小石英顆粒塑性拉長(zhǎng)構(gòu)成，而在輕變質(zhì)泥巖中除由石英單礦物或礦物集合體定向拉長(zhǎng)構(gòu)成外，野外沿面理方向尚見有由同構(gòu)造分泌石英脈強(qiáng)烈塑性拉長(zhǎng)定向分布形成的拉伸線理。

4 變形顯微組構(gòu)特征

4.1 波狀消光和帶狀消光

在石英晶體上表現(xiàn)明顯，是十分發(fā)育的一類顯微應(yīng)變組構(gòu)，一般在變形相對(duì)較弱的巖石中發(fā)育強(qiáng)烈，但隨著變形強(qiáng)度的增加，石英碎斑顆粒逐漸減少，該類應(yīng)變組構(gòu)也隨之減少或不發(fā)育。波狀消光表現(xiàn)為消光影邊界模糊不清，帶狀消光則表現(xiàn)為消光影界面平直、清晰，過(guò)渡較為截然。

4.2 邊緣?；Y(jié)構(gòu)

主要出現(xiàn)在強(qiáng)變形帶的巖石中，表現(xiàn)為重結(jié)晶不徹底的石英顆粒，在其殘留晶體邊部形成細(xì)小顆粒帶，構(gòu)成邊緣粒化結(jié)構(gòu)。殘留下來(lái)的晶體往往呈不規(guī)則的孤島狀，晶內(nèi)變形強(qiáng)烈，波狀消光、帶狀消光等粒內(nèi)應(yīng)變十分發(fā)育，而圍繞其分布的細(xì)小石英顆粒則無(wú)粒內(nèi)應(yīng)變現(xiàn)象。該現(xiàn)象較為常見。

4.3 壓力影構(gòu)造

以不對(duì)稱的壓力影構(gòu)造為主，多出現(xiàn)于千糜狀含鈣泥巖中，剛性體主要是長(zhǎng)石，一般呈透鏡狀或眼球狀形態(tài)。其影子區(qū)往往由微細(xì)粒長(zhǎng)石、方解石等礦物組成；說(shuō)明巖石變形的未期又發(fā)生了強(qiáng)烈的變質(zhì)重結(jié)晶作用。

4.4 云母礦物的變形顯微組構(gòu)

主要有不規(guī)則云母魚解理彎曲等。云母魚一般呈透鏡狀形態(tài)，主要由白云母或具綠色多色性的黑云母發(fā)生強(qiáng)烈變形形成，其晶內(nèi)解理面常發(fā)生彎曲，呈波狀起伏。

5 納克汗（B.Nakhan）韌性剪切帶的動(dòng)力學(xué)及運(yùn)動(dòng)學(xué)分析

測(cè)定古差異應(yīng)力值大小的方法有位錯(cuò)密度、亞顆粒和動(dòng)態(tài)重結(jié)晶顆粒等。本韌性變形帶中礦物細(xì)?；亟Y(jié)晶作用十分強(qiáng)烈，故采用石英的動(dòng)態(tài)重結(jié)晶顆粒來(lái)估算其古差異應(yīng)力值。動(dòng)態(tài)重結(jié)晶顆粒大?。―）與古差異應(yīng)力關(guān)系為：δ1-δ3=AD-m，對(duì)石英來(lái)說(shuō)：δ1-δ3=5.56D-0.68(Twiss，1977)(式中顆粒直徑單位為毫米，應(yīng)力單位為MPa)，把石英動(dòng)態(tài)重結(jié)晶顆粒粒徑的算術(shù)平均值代入公式，得到各韌性變形帶的古差異應(yīng)力值見表2。

表2 納克汗（B.Nakhan）韌性剪切帶巖石有限應(yīng)變測(cè)量結(jié)果

因此，按照Twiss（1977）計(jì)算公式估算B.Nakhan韌性剪切帶動(dòng)力變質(zhì)巖的變形古應(yīng)力差在57.75MPa，付林指數(shù)為0.74，K＜1，具壓扁型應(yīng)變點(diǎn)特征，反映巖石處于擠壓狀態(tài)。

其變形機(jī)制與野外觀察基本一致，結(jié)合旋轉(zhuǎn)殘斑、不對(duì)稱褶皺及“S-C”型組構(gòu)等基本可確定韌性變形帶具右旋逆沖性質(zhì)。

6 納克汗（B.Nakhan）韌性剪切帶的形成環(huán)境

礦物的變形改造主要受溫度影響，前人的研究成果表明動(dòng)態(tài)重結(jié)晶作用與變形溫度的關(guān)系密切，可以依據(jù)不同礦物的變形行為組合來(lái)限定巖石的變形溫度。紀(jì)沫（2008）針對(duì)不同變質(zhì)相條件下主要造巖礦物的變形特征組合，提出了動(dòng)態(tài)重結(jié)晶機(jī)制主要包括膨凸成核（BLG）、亞晶粒旋轉(zhuǎn)（SGR）、顆粒邊界遷移（GBM）3種，前人對(duì)方解石、石英和長(zhǎng)石3類礦物的動(dòng)態(tài)重結(jié)晶作用進(jìn)行了詳細(xì)的研究，對(duì)其不同類型的動(dòng)態(tài)重結(jié)晶形態(tài)與溫度間的關(guān)系作出了限定。本次實(shí)驗(yàn)分析如下。

方解石動(dòng)態(tài)重結(jié)晶作用較普遍，這表明溫度至少達(dá)到了250℃，首先形成膨凸重結(jié)晶新晶粒，隨著變質(zhì)條件的不斷加深，方解石發(fā)生亞晶粒旋轉(zhuǎn)重結(jié)晶作用并形成核幔結(jié)構(gòu)，亞晶粒旋轉(zhuǎn)新晶粒具有明顯光性方位差異并組成幔部，最后方解石出現(xiàn)顆粒邊界遷移重結(jié)晶。

石英的膨凸在構(gòu)造巖巖石中較為少見，而亞晶粒旋轉(zhuǎn)在構(gòu)造巖巖石中基本未見，首先發(fā)生波狀消光等塑性變形，隨后先以膨凸成核重結(jié)晶為主，從而膨凸重結(jié)晶與亞晶粒旋轉(zhuǎn)重結(jié)晶共存，而在更高溫度條件下又表現(xiàn)為快速的顆粒邊界遷移重結(jié)晶，但這一轉(zhuǎn)變溫度目前還沒(méi)有較明確的估計(jì)。有研究表明亞晶粒旋轉(zhuǎn)重結(jié)晶的出現(xiàn)代表溫度至少達(dá)到了400℃。

長(zhǎng)石在脆—韌性轉(zhuǎn)變條件下，殘斑的邊緣部分首先開始出現(xiàn)塑性變形與膨凸重結(jié)晶，介于綠片巖相與角閃巖相的邊界（溫度約為500℃），此類現(xiàn)象并未出現(xiàn)。

也未見有鉀長(zhǎng)石殘斑邊緣多發(fā)育蠕蟲狀石英的出溶，而蠕英結(jié)構(gòu)只發(fā)生在高綠片巖相甚至更高的條件下（＞650℃）。

根據(jù)單一變形礦物顯微結(jié)構(gòu)特點(diǎn)推斷的溫度范圍可能很寬（大于 100℃）， 但常見的變形巖石均包含2種以上礦物組合，若能通過(guò)顯微觀察確定各種變形礦物的重結(jié)晶機(jī)制，完全有可能將變形溫度限定在一個(gè)可以接受的誤差范圍內(nèi)（小于50℃）。因此本次分析結(jié)合千糜巖中的方解石、石英、長(zhǎng)石變形特點(diǎn)，并未出現(xiàn)高綠片巖相典型礦物（綠簾石、角閃石等），推斷納克汗（B.Nakhan）韌性剪切帶變形溫度為250℃～300℃較為合理。

7 納克汗（B.Nakhan）韌性剪切帶與金礦的空間關(guān)系

陳柏林等（1999）認(rèn)為剪切帶型金礦是一種重要的金礦床類型，不同位置有不同程度的金礦富集程度以及有利富集部位，且不同變形層次及其斷層巖類型制約著金礦化類型。

目前，位于沙耶武里地區(qū)湄公河西岸已發(fā)現(xiàn)與巖體和剪切構(gòu)造相疊加復(fù)合部位的金礦化，主要產(chǎn)于花崗閃長(zhǎng)巖的內(nèi)、外接觸帶上，呈近南北向展布。礦化帶內(nèi)巖石破碎，主要由灰、深灰色角巖化砂巖、石英脈、泥質(zhì)礦物等組成；主要礦化現(xiàn)象為褐鐵礦化、硅化、角巖化。含礦圍巖為中三疊統(tǒng)（T2），巖性為灰、深灰色泥巖、粉砂巖、砂巖為主，成因類型屬熱液型礦產(chǎn)（床）。從成礦位置關(guān)系上看，屬于韌脆性區(qū)—脆性區(qū)域（陳柏林等，1999）。

8 結(jié)論

綜上所述，納克汗（B.Nakhan）韌性剪切帶為一由多條具強(qiáng)弱分帶的小型韌性剪切帶組成的大型韌性剪切帶，主要由輕變質(zhì)泥巖帶、千糜狀泥巖帶、鈣質(zhì)初糜棱巖帶和千糜巖帶構(gòu)成，剪切帶總體走向?yàn)镹NE，東西寬約1km～6km，帶內(nèi)糜棱面理和線理構(gòu)造普遍發(fā)育，在剪切帶的北段糜棱面理的傾向SEE～E、南段傾向SEE～SE。有限應(yīng)變分析結(jié)果顯示構(gòu)造巖的應(yīng)變型式以K＜1的擠壓型應(yīng)變?yōu)橹?，暗示韌性剪切帶形成于擠壓環(huán)境。

帶內(nèi)構(gòu)造巖的礦物組合以綠片巖相為主，變形構(gòu)造組合對(duì)應(yīng)的變形溫度為250℃～300℃，為一條具多期活動(dòng)的低溫綠片巖相具右旋逆沖型韌性剪切帶，與該區(qū)域金礦成礦關(guān)系較密切。

[1]李興振,劉朝基,丁俊.大湄公河次地區(qū)主要結(jié)合帶的對(duì)比與連接[J].沉積與特提斯地質(zhì),2004,24(4):1-12.

[2]李興振,劉朝基,丁俊.大湄公河次地區(qū)構(gòu)造單元?jiǎng)澐諿J].沉積與特提斯地質(zhì),2004,24(4):13-20.

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