学文网[摘要]五龙沟金矿是近年来在东昆仑地区勘探出的一个重要金矿床，本文通过翔实的野外地质资料，对矿区中出露的三条大型韧性剪切带的产出特征、构造样式、显微构造进行了认真细致的分析，提出本区蚀变岩型金矿化是与区域韧性剪切作用及后期伸展剥离过程有关，成矿类型为后韧性剪切浅成高温热液型。
[关键词]青海 五龙沟金矿 韧性剪切带
[中***分类号] P617 [文献码] B [文章编号] 1000-405X（2014）-2-48-2
五龙沟金矿位于青海省柴达木盆地南缘，东昆仑中段北缘，是东昆仑地区一个十分重要的金矿床，经过近20年的地质勘探工作，以具有大型规模并有望成为超大型矿床，其成矿作用及成矿机理的研究对于东昆仑金矿找矿具有重要意义。不同学者对五龙沟进行过研究（1-9），认为其属于破碎蚀变岩型兼具石英脉及夕卡岩型（2），笔者通过野外调查并结合前人研究成果，认为五龙沟金矿床为后韧性剪切浅成高温热液型矿床。矿体虽呈透镜状、脉状产出于华力西期石英闪长岩及似斑状（黑云母）二长花岗岩中，但其产出特征明显受矿田中3条4-60Km韧性韧性剪切带控制，且叠加在其上的80余条构造破碎带中。本文重点讨论五龙沟金矿床内的韧性剪切带的产出特征及其与金成矿的关系。
1成矿地质背景
五龙沟金矿位于青海省中北部，东昆仑造山带中段昆北断裂带与昆中断裂带之间的昆中陆缘岩浆-变质杂岩带（II2）内。带内以大面积分布的前寒武纪变质岩系和各时代侵入杂岩带为特征，主要是太古―下元古界高角闪岩相-麻粒岩相变质的金水口岩群，构成的古陆壳基底，中元古界小庙群绿片岩―角闪岩相变质陆缘碎屑―碳酸盐岩建造，及上元古界丘吉东沟群绿片岩相火山―碎屑岩建造，另有零星分布的泥盆纪陆相火山岩和石炭纪稳定型海相火山―沉积岩系。侵入岩分布广泛，以花岗闪长岩、二长花岗岩分布面积最大，次为正长花岗岩、碱长花岗岩，有少量基性、超基性岩。岩浆活动从前兴凯期至燕山期均有发生，以晚海西―印支期及加里东期陆缘弧中酸性岩浆侵入为主，构成柴达木地块南缘的古生代―早中生代陆缘岩浆弧。在面积约520km2的范围内，集中产出石灰沟、红旗沟、中支沟、淡水沟、黑风口等金矿床、矿（化）点，构成五龙沟金、多金属矿田，是青海省最具资源潜力的金成矿集中区之一。
2五龙沟金矿韧性剪切带特征
矿区内韧性剪切变形强烈，形成岩金沟、萤石沟―红旗沟、三道梁―苦水泉等三条行展布的NW―NWW 向韧性剪切带等。沿剪切带，韧性和脆性变形构造发育，普遍具有早期韧性、晚期脆性变形叠加的特征，构成脆―韧性剪切带（简称剪切带，下同），显示从深构造层次向浅构造层次转变的长期变形过程，并控制了金及有色金属矿床的形成。
2.1岩金沟剪切带
位于岩金沟一带，呈狭长带状，北西向展布，其主体在白沙河组片麻岩地层中，出露长度大于10km，宽约1km，倾向北东，倾角68―75°，剪切带内叠加有数条北西向脆性断裂，岩石普遍具碎裂岩化、糜棱岩化，层间小褶皱及似香肠构造较发育。岩金沟金矿（Ⅲ、Ⅳ矿带）即产出在该剪切带中。
2.2萤石沟―红旗沟剪切带
位于五龙沟超单元岩体北侧断裂北侧，发育于岩体东北缘及北侧的中―上元古界地层中，呈NWW 向带状展布，长度大于20km，宽1―2km，倾向NE，倾角50―85°。带内糜棱岩、糜棱花岗岩、千枚岩发育，糜棱岩化岩石成带展布，常见构造透镜体、似香肠构造及连环旋转碎斑。剪切带后期活动中形成了次一级的NW―NNW 向脆性断裂。淡水沟―红旗沟金矿（Ⅸ、Ⅹ矿带）产出在该剪切带中。
2.3三道梁―苦水泉剪切带
位于五龙沟超单元南侧断裂附近，主要出露在三道梁―苦水泉一带的花岗岩边部及南侧的中元古界小庙组中，呈NWW向展布，长度大于19km，宽300―500m，倾向SW，倾角70°左右。带内以糜棱岩、糜棱岩化花岗岩及构造片麻岩为主，岩石中常见被压扁的眼球体及无根钩状褶皱、碎旋转斑构造。该剪切带南侧的NWW、NW向断裂破碎带中已发现多处金矿化点。
除上述3条主剪切带外，研究区东北角黑石山一带，还发育了巴尔***达吾―黑石山脆―韧性剪切带，长24km以上，宽0.5―2km。总体走向NW，倾向NE，倾角65°―90°。切割地层为下元古界金水口群白沙河组片麻岩及石灰沟超单元岩体。带内糜棱岩、糜棱片麻岩发育，并叠加脆性变形的断层角砾岩。沿断裂分布有外滩超单元的橄榄辉长岩及角闪辉长岩。有金矿化出露及Hg、As地球化学异常，在大干沟TC7槽Hg高达3131×10-9，As达28×10-9。
2.4剪切带内部结构
五龙沟地区的剪切带普遍是由若干强变形带及其间的弱变形带组成，具有强、弱变形交替发育的特征。强变形域中形成糜棱岩、片糜岩、构造片岩及糜棱片麻岩等强韧性剪切变形的岩石，向外出现劈理化带、紧密褶皱带、碎裂岩带、构造透镜体化带，并最终过渡为基本未遭受韧性剪切的弱变形域岩石。
上述北倾的萤石沟―红旗沟剪切带和南倾的三道梁―苦水泉剪切带，尽管产状不同，但内部结构相似，具有主剪切面下盘均为强变形生成的花岗质糜棱岩，上盘由下而上由强变形域向弱变形域变化趋势，并且主剪切带与岩层片理一致。考虑到走滑韧性剪切带，不仅产状陡直，且具有自主滑面向两侧由强弱变形的对称结构，逆冲推覆韧性剪切带上盘底部为由来源于深层次的强韧性变形带推覆盖在下盘浅层次变形较弱的岩石之上的特征。五龙沟地区的剪切带，显然与走滑、推覆剪切带不同，而具有与变质核杂岩有关的伸展剥离韧性剪切带下强上弱的分带特征，因此，应属伸展剥离韧性剪切带。
2.5构造岩及显微构造
剪切作用形成的构造岩及显微构造，是鉴别剪切带性质及探讨其动力学条件的基础。五龙沟地区的剪切带，几乎切过了本区出露的各类岩浆岩和下元古界、中元古界、上元古界地层中的各类变质岩，随变形层次及剪切强度不同，形成类型各异的构造岩及相应的显微构造。对本区的构造岩，前人已进行过大量研究。本次研究着重对萤石沟―红旗沟剪切带的构造岩进行了较深入的调研。揭示出五龙沟地区构造岩广泛发育，类型各异。有断层角砾岩、碎裂岩、糜棱岩、构造片（片麻）岩等不同系列，以碎裂岩系列和糜棱岩系列最为发育，分布广泛。在上述糜棱岩、初糜棱岩及部分碎裂岩中，反映韧性变形的显微构造十分发育。主要有动态重结晶形成的不规则或呈同心环状次生加大边、石英碎斑、被拉长的石英、核―幔结构、石英锯齿边、石香肠构造、书斜构造、蠕虫构造、揉皱石英、云母鱼、S―C组构、拖尾变形、膝折现象、拔丝现象等。
五龙沟地区的各主要剪切带，从早期到晚期，普遍经历了韧性变形到脆韧性变形再到脆性变形的演化过程，不同变形阶段，保留了不同构造行迹，利用这些行迹可判断不同变形阶段的变形和运动序次。韧性变形以形成糜棱岩为特征，利用糜棱岩中的碎斑系、云母鱼、S―C组构、书斜构造等显微构造，以及相伴的褶皱构造，可判断韧性变形阶段的变形序次。NE倾斜的萤石沟―红旗沟剪切带，韧性阶段普遍具有以左行为主的正滑剪切运动特征；在SW 倾斜的三道梁―苦水泉剪切带，韧性变形突出表现为中元古界小庙组形成一系列轴面SW 倾斜的同斜倒转褶皱，指示上盘自SW 向NE 逆冲剪切运动。而在脆性变形阶段，各剪切带普遍转变为脆性断层，除在沿先存脆韧性剪切面发育的断层中，出现断层角砾岩、构造透镜体、断层泥及邻断裂劈理、拖拽褶皱、节理等构造外，在剪切带内及旁侧形成一系列低序次的脆韧性断层。研究这些构造现象，可判别主剪切带脆性变形的过程。
3分析及结论
东昆仑地区是早古生生过板块汇聚及碰撞作用的，陆内碰撞和流体作用是当前地球科学的前沿领域。Groves等（1998）提出造山带型金矿（Orogenic gold deposit）的概念，以取代被广泛使用的中温热液金矿（Mesothermal gold deposit）。造山带型金矿是指与不同时代变质地体有关的汇聚板块边缘增生造山带和碰撞造山带内挤压和走滑挤压变形作用形成的金矿床，它可形成于距地表15―20km到近地表的独特的深度范围（赵利青等，2004）。大多数研究者认为太古宙金矿是大陆边缘变形事件的产物。部分浅成低温热液脉、富金斑岩和矽卡岩矿床形成于处于挤压到伸展环境的岛弧和大陆弧浅部（≤5km），部分浅成低温热液脉及卡林型矿床形成于弧后地壳减薄和伸展作用的浅部地区；相反中温热液金矿定位于挤压或走滑挤压环境的近大陆岩浆弧的变形增生带内，并且遍布于上地壳（赵利青等，2004），同时对剪切带、糜棱岩与金成矿作用的研究及与岩浆岩活动有关的金矿床研究备受关注，传统的石英脉型金矿被认为是一种特殊的剪切带型金矿床（博纳梅宗，1986）。
综合前人测年数据可得出以下认识：①侵入于剪切带并被剪切带切过的同构造花岗岩、闪长玢岩的时代为印支期。采自石灰沟Ⅲ矿带的红石岭钾长花岗岩Rb-Sr年龄228.25Ma（钱壮志，1998），闪长玢岩全岩Rb―Sr等时线年龄209.09Ma（钱壮志，1999）。本次采自打柴沟属红石岭单元的黑云母钾长花岗岩，钾长石Rb-Ar平均年龄为247.36±0.12Ma，等时线年龄为248.4±0.77Ma（内部报告）。这些同构造岩体的时代（248―209Ma）间接的佐证了韧性剪切带形成于中―晚三叠世的印支期。②直接反映韧性变形时代的样品为韧性剪切成因的眼球状黑云母斜长片麻岩中的黑云母（寇林林，罗明非，钟康惠等，2010），等时线年龄为239.52±0.47Ma。据此，韧性剪切完成时代应为240Ma±，属中三叠世末的早印支期。③前人在石灰沟Ⅲ矿带的围岩和矿体中获得一批绢云母测年结果。计有K―Ar年龄252.9Ma，207.1±31Ma及197Ma，Ar―Ar年龄236.5±0.5Ma（坪）和238.6±3.5Ma，（等时线）。张德全（2005）在公布Ar―Ar年龄时认为坪年龄更可信。这些绢云母的形成年龄应在236.5Ma―197Ma间。鉴于绢云母主要产于构造蚀变岩型金矿石中，绢云母的形成既与含矿热液蚀变有关，又与剪切带由深层次向浅层次转变过程中剪切作用有关，反映脆-韧性剪切变形及早期成矿主要发生在236.5―197Ma的晚印支期至早燕山期。袁万明（2000）利用矿体中锆石和磷灰石获得的裂变径迹年龄为235Ma―197.4Ma，代表与脆-韧性变形同期的成矿热液活动的时代。
在深入研究五龙沟各剪切带不同深度层次变形的标志、运动学、动力学特征及年代学的基础上，首次确立了五龙沟地区剪切带变形的运动序列和力学性质演化过程。即早印支期韧性变形阶段左行正滑；晚印支―燕山期韧―脆性变形阶段，左行正滑左行逆冲右行正滑；晚燕山期―喜马拉雅期脆性变形阶段，右行正滑左行逆冲右行正滑。相应剪切带的力学性质出现剪张性与剪压性的交替变化。成矿活动主要发生在韧―脆性变形阶段和脆性变形阶段，矿质则主要聚集于韧―脆性和脆性变形阶段形成的具一定屏蔽性的张性及剪张性构造中。韧性剪切带完成于240Ma±的中三叠世末的早印支期；反映脆―韧性变形及早期成矿热液蚀变的绢云母K―Ar、Ar―Ar年龄和部分矿体中锆石、磷灰石、裂变径迹年龄集中在235―197Ma间的晚印支―早燕山期；综合前人关于五龙沟金矿的成矿期流体包裹体测温结果及同位素研究数据，我们认为该矿床为后韧性剪切浅成高温构造―岩浆―成矿热液型金矿，简称后韧性剪切浅成高温热液型金矿。
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