变质核杂岩和推覆构造

控 矿 构 造
中提出变质核杂岩概念以来，指由拆离构造（滑脱
构造，Detachment）围限的，在平面上呈穹状或长 垣状隆起的中深变质基底构造组合，拆离断层上盘 为不变质或变质盖层，下盘核部由古老的深变质沉 积岩、火山岩和侵入岩组成，其中常常发育有同构
造期侵入岩或构造后侵入体。地貌上常为区内最高
山。
朱志澄（1994）总结的特征
– 初糜棱岩：糜棱岩化程度较低，由碎斑和基质组成，碎斑含 量， 35~40%粒度：0.3×0.5mm。 – 糜棱岩：由初糜棱岩进一步转化形成的，碎斑含量25~30%,粒 度: 0.1×0.3mm。 – 超糜棱岩：韧性剪切带中部应变最强烈的地表，碎斑含量很 少,一般 小于10%，基质粒度细,叶理十分发育。
韧性剪切带（Ductile Shear Zone）及其 控矿意义
二十世纪六十年代，韧性剪切带指具有强烈塑性流变及剪切应变特点的
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高应变带；找不到破裂面，也即边界不是截然的，其主界面往上通过极细 颗粒的糜棱岩带及强塑性变形表现出来。 正断、逆冲及走滑条件都可形成韧性剪切带。如变质核杂岩下盘的韧性 剪切带，推覆构造中的推覆断层，走滑断层如郯庐断裂的左行走滑。
平位移可达几十乃至几百公里。
– 推覆体是沿逆冲断层搬运来的构造岩席（异地），一般构造 发育褶皱和断裂，尤其是在逆冲断层的前锋部位。 – 掩覆体变形一般较弱或根本未发生变形，属原地岩系 （autochthonous）。
逆冲断层大都组成平行排列的逆冲断层带，呈叠瓦状构造，其中 断距大，延伸较长的断层称之为主干逆冲断层；断距较小的次级 断层称为分支逆冲断层；推覆构造最前端的主干逆冲断层称为前 锋逆冲断层。逆冲断层带常呈上陡下缓凹面向上的梨（铲）状断 层，但也有少量的逆冲断层陡直地深切入基岩，并消失在深部韧 性剪切带中。浅部近平行叠瓦状构造，但向深处往往变缓共同收 敛在一个统一的基底逆冲断层面上，形成逆冲断层系。
糜棱岩（mylonite）:1885年首次提出由Lapworth提出，但
他认为是由碎裂作用形成的，近二十年来，才认识到是塑 性变形的产物。 1981年在美国加利福尼亚召开的糜棱岩国际讨论会上，提出 三条岩性特征：（1）岩性粒度相对围岩减小，（2）出现 在狭窄的带内，（3）发育强烈的叶理和线理。是由高度韧 性剪切作用形成的，是韧性剪切带的重要标志。
变质核杂岩及拆离（滑脱）断层 控 矿 构 造
以往对挤压体系下构造形迹及其控矿意
义的研究较多,但对拉张条件下的伸展构造
却起步较晚.目前人们越来越注意大陆板块
内部的变质核杂岩及其滑脱断层对内生热
液金属矿床成矿控制的研究。
变质核杂岩：Metamorphic Core Complex
变质核杂岩一般特征
70年代美国在北美西部科迪勒拉山系的构造研究
变质核杂岩和滑脱断层控矿意义
空间意义
韧性剪切带也是重要沉淀场所，以小的石英脉形式存在，无大矿。
①沉淀场所：滑脱断层带内角砾岩、破裂岩发育为重要矿质沉淀场所；
控 ②提供矿液运移的通道：上盘脆性断裂带内为天水循环，深源热液可 矿 沿拆离断层上升。 构 成矿机理 造 ①深层次热的下盘岩石与浅层次冷的上盘岩石直接接触，产生大的地
1929年提出：一系列实验结 果，提出里德尔模式，当时 虽然为脆性剪切，但这种构 造也常见于脆—韧性剪切带 中。 早：低角度R(15°)和高角度 R‘(75°)共轭剪切裂隙；
接着：形成逆向共轭剪切裂隙： P(5-10°)、P'(40°)； 最后：与剪切带边界平行的主 剪切裂隙D，垂直于叶理的 张性裂隙T；

（1）变质核杂岩由强烈变形变质从深层抽拉抬升的基底 （下盘）和变形（变质）较轻的盖层（上盘）组成，外形近 圆形或椭圆形，对径一般十余公里至数十公里，呈分散孤立 的穹隆状产出。 （2）基底与盖层以规模巨大的低角度正断拆离断层分隔； 基底岩石属塑性变形域，内部有岩体侵入，变形强烈；顶部 总是发育一条糜棱岩带，糜棱岩化随着与拆离断层距离的增 加而减弱，向深部过渡为正常片麻岩。 （3）拆离断层原始产状近水平，在伸展拆离中变成犁式， 其上盘以发育多米诺式断层为特征，亦有次级顺层断层并使 地层拆离减薄，变形属脆性域。盖层也可因侵入作用而变质， 原始拆离断层因穹隆作用而成穹状。在长期发展中可形成不 只一条拆离断层而组成一拆离断层带。 （4）拆离断层（带）是一条岩石强烈破碎带，与其接触的 糜棱岩带的顶部可卷入碎裂岩化而形成绿泥石微角砾岩（碎 粉岩）；随着顺拆离断层倾斜向下趋近塑性域，碎裂带逐渐 转变为狭窄的网状韧性剪切带，进而汇入糜棱岩构成的韧性 剪切带。

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滑脱（拆离）断层: 是一个铲形低角度正断层系统，上盘铲形断层 向深部变缓，最终联合或终止于一个大规模的低角度正断层上。
成因：地壳的水平伸展变薄且因均衡作用而隆升是变质核杂岩隆升
和出露地表的主因（Lister,1989），近年来同构造侵入作用。
图3变质核杂岩和 拆离断层演化模式 a．上下盘间开始 相互拆离和近水平 韧性剪切带发育； ．发生新的拆离 断层，次级缓倾角 断层增生，上盘断 层复杂强化； c. 由于卸荷作用 和深部花岗岩侵入 的均衡效应，下盘 拱曲并引起拆离断 层和次级断层产状 的变化； d．变质核杂岩从 较年轻的拆离断层 下拱起出露
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核部：元古宙冷家溪
群板岩及燕山期侵入 体，拆离断层下部剪 切滑脱带地表出露约 2—5千米，由花岗岩 的韧性变形产物—眼 球状花岗质糜棱岩及 板溪群片岩的变形产
物—绢云或绢云绿泥
石片岩组成。
拆离断裂带（桃林断 裂带）：是这一韧性 变形带经脆性剪切破 裂而成，其与上白 垩—第三系中的铲形 正断层组成滑脱断层 系,6个串珠状矿体从 西到东先后受六条滑 脱断层控制。 矿化特征：微脉状、 浸染状、网脉状、角 砾状矿石组成。成矿 温度为130—380℃， 桃林Pb-Zn矿的矿质 可能来源于板溪群， 经韧性剪切带的淬取 富集，并最后在脆性 破裂带中成矿。
矿脉：D、P、R、和R'及T；
实例：辽西排山楼金矿
品位 ：3.8-4.44g/t； 储量 : 25.881t； 表外储量 ：1.55g/t,
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17.936t
特征：出露太古宙小塔子间组和大营子组，主要由TTG岩和
少量表壳岩组成。此外，区内发育一些中生代花岗岩和一系列 的脉岩。韧性剪切带发育，主要有两个方向：（1）东西向， 倾向北（30—70°），三条，宽大，早；（2）北东向，倾向
垂向上向下延伸。矿种以Au、Pb、Zn、Cu等为主。
实例1：
山东乳山蓬家夼
位于鹊山变质核杂岩的南缘, 核杂岩的核部由太古代胶东
群及燕山期（鹊山）花岗岩
组成,顶部发生强烈的糜棱岩 化,变质核杂岩的西南边界为 向南西缓倾的滑脱断层带,其 上为浅变质的早元古代荆山 群野头组和未变质的早白垩 世莱阳组砂砾岩,滑脱断层下 盘发育韧性剪切带。
推覆构造（Nappe structure）及其对 成矿的控制
推覆构造的提出在十九世纪末期或二十世纪初，明显早于
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伸展滑脱构造，又称辗掩构造。当时研究欧洲阿尔卑斯山地区 的地质时发现的，是由水平挤压作用引起的。 由三部分组成：（1）逆冲断层（2）推覆体（3）掩覆体；
– 逆冲断层：核心是逆冲断层，垂直位移最大不超过几公里，但水
温梯度，有利于形成大气水的循环。
②上盘氧化的大气水循环系统，下盘还原的热的流体循环系统，两套
流体均可带来成矿物质；而两套流体系统之间存在氧化-还原界面， 在氧化-还原界面附近是矿质沉淀的有利部位。
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滑脱断层及变质核杂岩的形成与演化是一个长期的动态过程，随着地壳 的伸展和地幔的上隆，氧化-还原界面会不断向下移动，使矿化不断在
滑脱断层倾角: 20--30°,宽 20—300米,向 下变缓,其中发 育碎裂岩和角 砾岩带,有基性 脉岩充填,矿体 就产在滑脱断 层中。眼球
状糜棱岩的 S—C组构, 斜长石碎斑 的镜下书斜 构造和旋转 碎斑构造→ 拉伸条件下 的正向剪切 形成。
成矿时代: 绢云母K-Ar:100.59±1.96Ma
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韧性剪切带中矿物晶体常表现出塑性流体的特征:
– 波状消光
– 位错线（晶体结构，用透射电镜观察） – 亚颗粒构造，可确定古差应力值
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– 晶体变曲双晶及重结晶现象
– 应变影
指向特点：手标本：S-C组构；镜下：书斜和旋转碎斑 关于剪切带的规模: E. Pili(1997)划分出两类 ：
– (1)ห้องสมุดไป่ตู้的剪切带（Major），长: >350km，宽:20-35km，由于深 达地幔,引起地幔上涌，重力正异常， – (2)次要剪切带（Minor）， 长:<140km ，宽:<7km ， 地壳内形 成。强调两种剪切带都可作为流体的通道（H2O, CO2）。
控 矿 作 用
类型：同韧性剪切型、后韧性剪切带型（迭加脆性构造控
差异性剥蚀：可形成构造窗和飞来峰
– 构造窗：掩覆体（原地岩系）被剥蚀后出露部分（新） – 飞来峰：推覆体（外来岩系）被剥蚀后残留的孤岛（老）
控 矿 构 造
控矿意义：
– ①推覆构造会引起下部掩覆体的脱水作用，提供流体， 有可能导致矿化（Fyfe，1985)； – ②逆冲断层系为成矿提供空间，成为后期岩浆热液活动 的通道和矿质沉淀场所； – ③推覆体中往往形成一系列水压破裂而控矿； – ④原地岩系（掩覆体）中原有矿床的找寻可通过构造的 研究。
Sibson(1977)提出 了著名的双层模 式。
A B
0km 未固结断层泥及角砾发育区 4km 碎裂岩、角砾岩带 15km 糜棱岩带 C
A：脆性变形；
B：脆韧性变形 C：韧性变形
正断层中脆韧转变的深度要比逆断层大。走滑体制下脆韧性转变为12km 左右，如美国的圣安得利斯断层。
一系列组构特征：
– 1.断层： （1）不同方向组合:①楔形断裂组，②剖面共轭组合（限制边 界和水平挤压），③交叉，④其它形式； (2)不同性质：韧性+脆性； – 2.褶皱：（1）共轭迭加（2）正交迭加（3）斜交迭加，控制 内生矿床，并可使已有矿床加厚（转折端）。
同位素资料：S同位素:与围岩一致
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石英流体包裹体同位素研究：δ18OH2O 、δDH2O介 于大气水和岩浆水之间 成矿温度：200-300°C，压力：50--80Mpa 成矿作用：大气水循环系统Au、S、Mn、Cu、Pb、 Zn、As、Au 来自深源热液。
实例2：
湖南桃林铅锌矿田受
幕埠山变质核杂岩及 拆离断层控制。
和推覆构造特征对比
（1）由于近水平伸展，从剖面上造成地层柱的普遍减薄或部分缺失，
上盘浅层次的新岩石直接与下盘较深层次上的古老岩石断层接触而 没有层序倒置或重复。推覆构造一般有地层重复。 （2）下盘糜棱岩化，韧性变形，上盘脆性变形，与推覆构造不同。 而推覆构造是挤压作用下形成的，其糜棱岩化往往在上盘发育，其 下盘往往为脆性构造。 （3）从变质相看，滑脱（拆离）断层上、下盘变质程度迅速变化， 上盘变质程度浅，下盘变质程度深。
面理构造：S、C、C ’叶理
S叶理：沿应变椭球压扁面发育的透入性叶理，呈S形 C叶理：与剪切带壁平行的间隔叶理
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C ’叶理：穿切C叶理的剪切带
C'
C' C C
S
S
线理构造：拉伸线理L，表现为叶理面上的矿物单向拉伸和生长，如 石英拉伸，黑云母的定向排列等，代表剪切运动的方向。 鞘褶皱等：另外可见鞘褶皱或 “α” 型褶皱，香肠及细颈构造等。
矿）
控 矿 构 造
提供通道：虽然渗透率比脆性破碎带小，但相对于围岩而
言，仍可作为流体的重要通道，矿脉平行糜棱叶理产出。
促使成矿作用发生：许多研究者提出韧性剪切过程中可使
成矿物质预富集或初步富集。
沉淀场所：矿脉：主要沿D、P、R、和R‘及T断裂发育
控 矿 作 用
沉淀场所：里德尔（Riedel）
北西（45--75°），两条 ，宽大，晚。其中印支期东西向韧性
剪切带控制了排山楼金矿的空间分布、形态和产状。目前圈出 了35个矿体，含矿石英脉与韧性剪切带产状一致，工业储量：
3.8-4.44g/t,25.881t 表外储量1.55g/t,17.936t ，为一大型
金矿床。
构造组合控矿
(一)同类型构造组合控矿