老挝沙耶武里地区纳克汗（B.Nakhan）剪切带岩石有限应变特征及其与金成矿关系探讨

潘罗忠，戴 昱，唐专红，蒋艳玲，倪战旭，范汝海

（1.广西区域地质调查研究院，广西 桂林 541003 ；2.广西壮族自治区二七一地质队，广西 桂林 541199）

老挝及邻区在大地构造上位于特提斯构造域东段与西太平洋构造域的相交接地带，隶属于印支陆块区（西界为澜沧江—清莱—劳勿缝合带，北东界为金沙江—哀牢山—马江缝合带）（李兴振等，2004a、b），地质构造比较复杂，其主要构造单元可与毗邻的中国云南、越南、柬埔寨、泰国等的构造单元相互连接和延伸。而中南半岛古生代为冈瓦纳大陆与劳亚大陆之间、特提斯洋中的一系列具有前寒武纪结晶基底的海山、洋岛；中生代以来，主体与劳亚古陆碰撞拼合相连为一体；新生代以来，位于逐渐隆起的青藏高原东南缘，伴随着欧亚—印澳板块的拼合碰撞与侧向挤压，成为逃逸构造活动带的一部分。本文从老挝沙耶武里地区南西部韧性剪切带特征进行分析，从构造背景特征讨论其形成背景，进行有效的约束。

1 地质特征

B.Nakhan剖面：分布于老挝沙耶武里南部地区纳克汗（B.Nakhan）剪切带的南段，东西宽约5.5km，糜棱面理向SEE，倾角为40°～46°，空间分布上仍具明显的强弱分带性，形成一系列不同规模、多级组合的次级变形强度带（图1），对比剪切带北段B.Houayhoung剖面，除剪切带带宽变宽，其强度及组合样式也有较为明显的区别，物质组成上由两边往变形中心依次出现轻变质泥岩带钙质糜棱岩带千糜岩带。

2 岩石学特征

岩石类型可大致分为轻变质泥岩、钙质糜棱岩、千糜岩等(表1)，其中千糜岩占据该带主体。值得注意的是，该韧性变形带还存在少量碎裂灰岩、重结晶灰岩，其分布范围窄，表明后期脆性断裂活动较明显。

3 构造样式

3.1 面状构造

剪切面理在变形带内广泛发育，其糜棱面理倾角较缓，延伸方向与变形带边界相一致，主要由绢云母和石英等矿物聚集定向分布显示出来。沿糜棱面理方向，矿物压扁拉长现象十分强烈，一些石英颗粒已变为透镜状、长条状，而云母类矿物除呈长条状定向分布外，个别颗粒尚发生旋转，形成不典型的云母鱼构造。局部仍可见剪切面理改造了糜棱面理的现象，说明变形带具长期活动的特点。

图1 B.Nakhan韧性剪切带中B.Nakhan一带构造剖面图

表1 B.Nakhan剖面矿物含量一览表（单位：%）

3.2 线理及线状构造

主要有拉伸线理，一般由矿物单晶或矿物集合体定向拉长构成。但不同原岩形成的千糜岩中构成拉伸线理的物质成分也不相同。在千糜岩中，拉伸线理主要由细小石英颗粒塑性拉长构成，而在轻变质泥岩中除由石英单矿物或矿物集合体定向拉长构成外，野外沿面理方向尚见有由同构造分泌石英脉强烈塑性拉长定向分布形成的拉伸线理。

4 变形显微组构特征

4.1 波状消光和带状消光

在石英晶体上表现明显，是十分发育的一类显微应变组构，一般在变形相对较弱的岩石中发育强烈，但随着变形强度的增加，石英碎斑颗粒逐渐减少，该类应变组构也随之减少或不发育。波状消光表现为消光影边界模糊不清，带状消光则表现为消光影界面平直、清晰，过渡较为截然。

4.2 边缘粒化结构

主要出现在强变形带的岩石中，表现为重结晶不彻底的石英颗粒，在其残留晶体边部形成细小颗粒带，构成边缘粒化结构。残留下来的晶体往往呈不规则的孤岛状，晶内变形强烈，波状消光、带状消光等粒内应变十分发育，而围绕其分布的细小石英颗粒则无粒内应变现象。该现象较为常见。

4.3 压力影构造

以不对称的压力影构造为主，多出现于千糜状含钙泥岩中，刚性体主要是长石，一般呈透镜状或眼球状形态。其影子区往往由微细粒长石、方解石等矿物组成；说明岩石变形的未期又发生了强烈的变质重结晶作用。

4.4 云母矿物的变形显微组构

主要有不规则云母鱼解理弯曲等。云母鱼一般呈透镜状形态，主要由白云母或具绿色多色性的黑云母发生强烈变形形成，其晶内解理面常发生弯曲，呈波状起伏。

5 纳克汗（B.Nakhan）韧性剪切带的动力学及运动学分析

测定古差异应力值大小的方法有位错密度、亚颗粒和动态重结晶颗粒等。本韧性变形带中矿物细粒化重结晶作用十分强烈，故采用石英的动态重结晶颗粒来估算其古差异应力值。动态重结晶颗粒大小（D）与古差异应力关系为：δ1-δ3=AD-m，对石英来说：δ1-δ3=5.56D-0.68(Twiss，1977)(式中颗粒直径单位为毫米，应力单位为MPa)，把石英动态重结晶颗粒粒径的算术平均值代入公式，得到各韧性变形带的古差异应力值见表2。

表2 纳克汗（B.Nakhan）韧性剪切带岩石有限应变测量结果

因此，按照Twiss（1977）计算公式估算B.Nakhan韧性剪切带动力变质岩的变形古应力差在57.75MPa，付林指数为0.74，K＜1，具压扁型应变点特征，反映岩石处于挤压状态。

其变形机制与野外观察基本一致，结合旋转残斑、不对称褶皱及“S-C”型组构等基本可确定韧性变形带具右旋逆冲性质。

6 纳克汗（B.Nakhan）韧性剪切带的形成环境

矿物的变形改造主要受温度影响，前人的研究成果表明动态重结晶作用与变形温度的关系密切，可以依据不同矿物的变形行为组合来限定岩石的变形温度。纪沫（2008）针对不同变质相条件下主要造岩矿物的变形特征组合，提出了动态重结晶机制主要包括膨凸成核（BLG）、亚晶粒旋转（SGR）、颗粒边界迁移（GBM）3种，前人对方解石、石英和长石3类矿物的动态重结晶作用进行了详细的研究，对其不同类型的动态重结晶形态与温度间的关系作出了限定。本次实验分析如下。

方解石动态重结晶作用较普遍，这表明温度至少达到了250℃，首先形成膨凸重结晶新晶粒，随着变质条件的不断加深，方解石发生亚晶粒旋转重结晶作用并形成核幔结构，亚晶粒旋转新晶粒具有明显光性方位差异并组成幔部，最后方解石出现颗粒边界迁移重结晶。

石英的膨凸在构造岩岩石中较为少见，而亚晶粒旋转在构造岩岩石中基本未见，首先发生波状消光等塑性变形，随后先以膨凸成核重结晶为主，从而膨凸重结晶与亚晶粒旋转重结晶共存，而在更高温度条件下又表现为快速的颗粒边界迁移重结晶，但这一转变温度目前还没有较明确的估计。有研究表明亚晶粒旋转重结晶的出现代表温度至少达到了400℃。

长石在脆—韧性转变条件下，残斑的边缘部分首先开始出现塑性变形与膨凸重结晶，介于绿片岩相与角闪岩相的边界（温度约为500℃），此类现象并未出现。

也未见有钾长石残斑边缘多发育蠕虫状石英的出溶，而蠕英结构只发生在高绿片岩相甚至更高的条件下（＞650℃）。

根据单一变形矿物显微结构特点推断的温度范围可能很宽（大于 100℃）， 但常见的变形岩石均包含2种以上矿物组合，若能通过显微观察确定各种变形矿物的重结晶机制，完全有可能将变形温度限定在一个可以接受的误差范围内（小于50℃）。因此本次分析结合千糜岩中的方解石、石英、长石变形特点，并未出现高绿片岩相典型矿物（绿帘石、角闪石等），推断纳克汗（B.Nakhan）韧性剪切带变形温度为250℃～300℃较为合理。

7 纳克汗（B.Nakhan）韧性剪切带与金矿的空间关系

陈柏林等（1999）认为剪切带型金矿是一种重要的金矿床类型，不同位置有不同程度的金矿富集程度以及有利富集部位，且不同变形层次及其断层岩类型制约着金矿化类型。

目前，位于沙耶武里地区湄公河西岸已发现与岩体和剪切构造相叠加复合部位的金矿化，主要产于花岗闪长岩的内、外接触带上，呈近南北向展布。矿化带内岩石破碎，主要由灰、深灰色角岩化砂岩、石英脉、泥质矿物等组成；主要矿化现象为褐铁矿化、硅化、角岩化。含矿围岩为中三叠统（T2），岩性为灰、深灰色泥岩、粉砂岩、砂岩为主，成因类型属热液型矿产（床）。从成矿位置关系上看，属于韧脆性区—脆性区域（陈柏林等，1999）。

8 结论

综上所述，纳克汗（B.Nakhan）韧性剪切带为一由多条具强弱分带的小型韧性剪切带组成的大型韧性剪切带，主要由轻变质泥岩带、千糜状泥岩带、钙质初糜棱岩带和千糜岩带构成，剪切带总体走向为NNE，东西宽约1km～6km，带内糜棱面理和线理构造普遍发育，在剪切带的北段糜棱面理的倾向SEE～E、南段倾向SEE～SE。有限应变分析结果显示构造岩的应变型式以K＜1的挤压型应变为主，暗示韧性剪切带形成于挤压环境。

带内构造岩的矿物组合以绿片岩相为主，变形构造组合对应的变形温度为250℃～300℃，为一条具多期活动的低温绿片岩相具右旋逆冲型韧性剪切带，与该区域金矿成矿关系较密切。

[1]李兴振,刘朝基,丁俊.大湄公河次地区主要结合带的对比与连接[J].沉积与特提斯地质,2004,24(4):1-12.

[2]李兴振,刘朝基,丁俊.大湄公河次地区构造单元划分[J].沉积与特提斯地质,2004,24(4):13-20.

[3]Twiss R J.Theory and applicability of a recrystallized grain size paleopiezometer[J].Pure&Applied Geophysi cs,1977,115(1-2):227-244.

[4]纪沫,胡玲,刘俊来,等.主要造岩矿物动态重结晶作用及其变质条件[J].地学前缘,2008,15(3):226-233.

[5]陈柏林,董法先.韧性剪切带型金矿成矿模式[J].地质论评,1999,45(2):186-192.