探讨变质核杂岩与成矿作用的关系

左青龙 校轶 陈航

摘要：变质核杂岩发育结构主要有双层、三层两大类。双层结构的特征主要是由拆离断层分开的下盘变质核与上盘脆性域构成。而三层结构特征主要是由变质核杂岩体、中间韧性流变层以及盖层与山前半地堑沉积盆地等上部脆性变形层构成。通过对上述两种特征进行的分析与总结，可以对其标志进行判别，且根据中国变质核杂岩出露的大地构造位置，可以将其划分成两大类：板内变质核杂岩与板缘变质核杂岩。无论是哪类都和岩浆活动以及热异常联系紧密。通常变质核杂岩核部均会出现多期次岩体侵入，这是探矿、寻矿的最佳构造区。

关键词：变质核杂岩；拆离断层；糜棱岩；成矿作用

最初是由Coney与Davis提出变质核杂岩这一概念，其将变质核杂岩定义为在北美西部科迪勒拉造山带中一类具有特殊伸展构造与岩石的组合。Lister等提出可将科迪勒拉变质核杂岩视为在大规模缓倾角断层之下的、在伸展与破裂的上地壳岩石下被拉出来、中地壳或下地壳岩石组成的地质体。而Crittenden亦在对于北美西部科迪勒拉造山带中的伸展构造研究时采用了变质核杂岩一词。直至20世纪90年代后，我国对变质核杂岩的研究才得到了快速的进步，并不断深化了对变质核杂岩的认识，且对变质核杂岩的成因有了新的见解。但是，因为变质核杂岩形成所处地质情况、形成时间、构造特点都各不相同，因此，对于变质核杂岩的定义、特征在众多学者间也出现了诸多版本。

1. 变质核杂岩的基本特征

就现阶段而言，众多学者对于变质核杂岩的特征与构造持有不同观点，在学术界上并未有一个统一的标准来定论变质核杂岩的特征与定义。这里笔者对我国部分区域变质核杂岩的特征进行了总结，具体如下：① 呈现出椭圆状、长垣状、穹状孤立隆起的空间形态，常常形成区域内的最高山。通常情况下，耽搁变质核杂岩表现为非线性的育状地貌，而部分变质核杂岩则呈现出珠状、带状定向展布。② 变质核杂岩发育结构主要有双层、三层两大类。双层结构的特征主要是由拆离断层分开的下盘变质核与上盘脆性域构成。而三层结构特征主要是由变质核杂岩体、中间韧性流变层以及盖层与山前半地堑沉积盆地等上部脆性变形层构成。③ 发育拆离断层。拆离断层上、下盘岩石的变形性质绝然不同，上盘为脆性变形域并表现为一期或多期不同类型的正断层，下盘为韧性变形域。④ 盖层中岩石和变质核杂岩可具有较大差别。⑤ 变质核杂岩体的周缘与顶部发育的韧性剪切带主要表现为具有较为明显的拉伸线理、石英一长石残斑系以及S-C组构的糜棱岩化岩石特征。⑥ 绝大部分变质核杂岩均会受到构造期、伸展期等不同时期的花岗岩类岩体的侵入，底辟式侵入是典型同构造岩体的常见侵入形态。⑦ 平卧褶皱、平缓劈理、犁形正断层等构造是盖层常见发育形态。

2. 变质核杂岩分类及判别标志

对于变质核杂岩的类别划分，已有众多学者提出自己的观点。依据几何形态的不同，可将变质核杂岩划分为非对称型与对称型两大类。非对称型两侧线理运动指向相同，但其倾向相反，且其仅外缘有一条低角度拆离断层。对称型两侧线理指向相反、倾向相反、但其两侧被两条低角度拆离断层所限。变质核杂岩的判别标志主要有：① 大部分变质核杂岩均会受到构造期、伸展期等不同时期的花岗岩类岩体的侵入，但多数是以同构造期中酸性岩浆岩侵入体为主。② 变质核杂岩中的拉伸线理发育，其倾向可以相反，但其区域性表现一致。③ 下部糜棱岩化岩石中、拆离断层的滑动方向以及上部脆性变形域的脆性伸展方向相同，体现了运动方式的统一性。

3. 变质核杂岩产出的大地构造背景

当前，在国际上诸多显生宙造山带中已发现了和70年代末首次在北美科迪勒拉区相似的变质核杂岩。毋庸置疑，变质核杂岩符合其判别标志与结构构造的，其年龄、构造环境以及几何特征都各不相同。依据大地构造二分法，可将我国发现的变质核杂岩划分成两种：一种是板内变质核杂岩。其在板块内部，与边界较远；一种是板缘变质核杂岩。在板块边界，其位置和科迪勒拉变质核杂岩极为相似。

3.1 板内变质核杂岩

板内变质核杂岩在板块内部，与边界较远。例如，山西中条山、河北阜平、河南小秦岭、北京房山、北京云蒙山等变质核杂岩。其主要在地台内部活化的盆一岭区内的不稳定地质下形成。其重要特征主要在于岩石圈的热异常以及高热流值，且常常会出现大规模的岩浆活动。其于地表露出后，通常处于平原附近的山区，导致地形高差显著。

3.2 板缘变质核杂岩

我国较为具有代表性的板缘变质核杂岩体主要有扬子地台西缘的江浪、丹巴、拉轨岗日、安徽洪镇、西藏康马。其中，扬子地台北缘的陕南佛坪及凤凰山一带的变质核杂岩，间韧性层的寒武系一志留系表现出较为明显的陆坡的深水相沉积特征；位于大陆斜坡处的江浪及丹巴变核杂岩，其中间韧性层的志留系到石炭系都变现出深水相沉积的特征。

4. 变质核杂岩与成矿作用的关系

当前，越来越多的地质学者都关注到变质核杂岩及其成矿关系。而我国的变质核杂岩产出受到岩浆活动及热异常的影响。我国贵金属的重要产地之一是小秦岭，分布有较多的金矿化点与金矿床，并构成了一条近东西向的金矿带。小秦岭、熊耳山、晴山等金矿产区多数聚集在各变质核杂岩中。变质核杂岩及其拆离断层具有独特的热液成矿有利条件，且拆离断层具的成矿物理化学条件较为良好，通常是一条金属成矿带。如：① 具有下盘还原环境、上盘氧化环境两类物理化学环境，且在拆离断层带构成有利于矿质沉淀的氧化—还原界面。② 深层岩浆流体与浅层大气水流出现交汇。③ 成矿物质的聚集、沉淀以及含矿溶液的渗滤、运往往能够在强烈的破碎带以及断层中进行。④ 地下水的深循环能够在变质核杂岩断层带上盘系统中岩石的脆性破裂体中进行，且异常的热梯度能够给流体循环提供了热能，在上盘形成了一个循环系统，能够和大气降水体系连通，且具有氧化环境。⑤ 多期岩浆活动的中心通常是在变质核杂岩中。高热流环境、高地热梯度通常是由构造剥蚀、伸展隆起以及岩浆热液活动形成的，并给成矿元素的富集、淬取、活化及迁移提供了较为优良的环境。⑥ 下盘还原环境下的热液循环系统这主要是由糜棱岩化提供的部分流体以及变质核杂岩断层带下盘岩石的退变质作用，岩浆来源的热液作为催化剂，在不透水岩层或断层带顶部碎粉岩屏蔽下形成。而热液循环系统能够与大气降水体系相连通的且具有氧化环境的，则是由大气降水通过断层带上拆离盘到达近地表的脆性断裂系，并将其运移至深部形成。上述两个系统，拆离断层下盘的韧性剪切过程中会带出大量的镁、钙、铁、银、金等矿元素，以及少量的锰和二氧化碳。同时还带入了钠、硒和钾等元素。该类算是经过热液系统循环，围岩中成矿物质被活化、萃取并随之迁移。如果在断层破碎带中，性质不同的两类热液循环系统相遇，还会形成氧化—还原界面，让上述矿元素碎裂扩容空间沉淀、富集成矿。

变质核杂岩的构造控矿本质主要值得是在变质核杂岩的演化过程中，受到构造剥蚀影响而出现地壳开裂、变薄的现象，地表慢慢向上隆起，形成大量基性岩墙（体），而随时带出的矿元素则作为了矿的物质基础。此外，受到构造伸展影响形成了高热流构造环境以及高地热梯度，不但可以有效降低混合岩化以及岩石重熔的深度，让壳源花岗岩浆侵位能够在较浅的地方，给矿元素的活化、迁移创造出优良的反应环境与条件。

通常而言，如若某一地区有变质核杂岩构造，则表明该区域有着深部构造运动，即存在矿化的可能性。通过更深入的调查研究显示，岩浆作用于沉积建造在很大程度上受变质核杂岩构造影响，它的剥离面不但是还原作用与氧化作用的教体面、塑性构造和脆性构造的变换面，而且还是酸性蚀变向碱性蚀变过渡的转化面。此外，无论是变质热液、韧脆性断裂或是沿滑脱剥离断层产生的动力变质作用都对成矿有着促进的作用，所以，研究变质核杂岩对深部找矿有着极为积极的现实意义。

5. 结论

根据上述分析，不难发现变质核杂岩的基本特征，具体如下：①呈现出椭圆状、长垣状、穹状孤立隆起的空间形态，常常形成区域内的最高山。②主要由中、下地壳的古老的中、深变质岩组构成核部，并伴有不同时期的中酸性岩体侵入。③拆离断层拥有多达几十公里的庞大规模。④上盘—含近平行状高角度正断层的变形变质程度较轻的上地壳基底岩和/或表壳岩层。⑤根据变质核杂岩的空间形态来看，其不但可以是板缘变质核杂岩，亦可以是板内变质核杂岩。⑥绝大部分均会受到构造期、伸展期等不同时期的花岗岩类岩体的侵入。而无论是何种侵入，都会影响变质核杂岩最终定型。⑦变质热液、韧脆性断裂或是沿滑脱剥离断层产生的动力变质作用都对成矿有着促进的作用，所以，研究变质核杂岩能够给寻矿、探矿提供有效线索，并对区域矿产的分布规律掌握有着重要的作用。

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