成矿构造系列的基本问题

成矿构造系列的基本问题汪劲草【摘要】为了将成矿构造研究系统化、定量化与模式化,在重新定义成矿构造概念、界定成矿构造单元概念的基础上,提出了成矿构造系列的新概念.成矿构造系列是指:一定时空域中,同一构造体制下或某种特殊地质作用过程中形成的、相互联系的一组成矿构造单元的总和,并将成矿构造系列划分为10大类型.成矿构造系列具有系统性、层次性、结构性、开放性等,其层次从大到小可划分为:成矿构造系列→成矿构造亚系列→成矿构造类型→成矿构造单元,并具有时间结构、空间结构、物(探)化(探)结构及分形结构等. 讨论了成矿构造系列间的相互关系及其分类原则、研究方法,分析对比了成矿构造系列与构造体系的差别与联系.成矿构造系列这一概念是构造成矿过程的复杂性与简单性的统一,是时间、空间、物质、运动与动力的集合,它要求用系统的、联系的、发展的、类比的、综合的观点研究和解决成矿构造预测问题,并力求将构造研究与成矿研究的结合臻于紧密与完善.【期刊名称】《桂林理工大学学报》【年(卷),期】2009(029)004【总页数】11页(P423-433)【关键词】成矿构造;成矿构造单元;成矿构造系列;成矿构造学;成矿构造预测【作者】汪劲草【作者单位】桂林理工大学,地球科学学院,广西,桂林,541004【正文语种】中文【中图分类】P613当代成矿构造学发展的重要趋势之一是成矿构造研究的模式化。

所谓模式化，就是形象化了的抽象，就是把一些复杂而又有内在联系的现象，综合成严密的有成生联系的体系。

这是定量化的前提，也是现代科学的显著特点。

因为“现代科学技术，不是单单研究一个个事物，一个个现象，而是研究事物、现象的变化发展过程，研究事物相互之间的关系”[1]。

李四光[2]主张，把一个地区发生的具有成生联系的各种构造现象，当作一个整体来看待。

这是构造体系的思想，目的是将构造研究系统化、定量化与模式化。

程裕祺等[3]认为，一定地质单元内主要形成于同一成矿期的一组矿床类型,虽然形成的具体地质条件不同,但在区域成矿的发生、发展上具有内在的联系，其共同构成一定的矿床类型组合。

这是成矿系列的思想，目的是将矿床研究系统化、定量化与模式化。

当代成矿构造研究已摆脱了以往在构造几何学上的单纯描述，开始注重与岩石建造分析、变质变形过程、液压致裂作用、地球化学行为及动力学演化等结合起来的综合分析，而且，对复杂成矿构造进行整理、分类与归纳，使其系统化乃至模式化，已成为当代成矿构造学研究的前沿课题。

成矿构造研究是成矿预测的主要内容，是矿床学研究的核心问题。

假如我们能通过对一个矿田或矿床的已知成矿构造研究，建立一个包括未知成矿构造在内的相互之间有机联系的“构造骨架”，无论这个骨架中哪一个成矿构造是已知的，都可以通过已知来间接预测未知成矿构造，这就像古生物学家通过一块或几块并不完整的骨头或者牙齿，就可以鉴别出它属于哪一种或者属的动物，并依此描绘出动物躯体的骨架与外形，而其他相应骨头的大小和位置都是依据这个骨架而确定的。

显然，这主要得益于动物学研究建立起来的严格的分类学体系，是比较解剖学发展的结果。

成矿构造的形成过程十分复杂，而且没有任何成矿构造是完全相同的，但是，一定时空域中某一构造体制下形成的一组成矿构造，与另一时空域中相同构造体制下形成的另一组成矿构造，其组成的空间构造格式——“构造骨架”，一定存在着一些相似性与可比性。

因此，与比较解剖学研究类似，用比较构造学的思想对成矿构造进行对比与“身份”鉴定，继而建立起不同构造体制下有成因联系的一组成矿构造的几何结构——“构造骨架”，虽然其不至于达到动物骨架般的精确程度，但根据动力学分析结果确定的“构造骨架”，应该有助于深部隐伏矿体的预测与评价。

1 成矿构造系列的概念为了更准确地界定成矿构造系列(metallostructural series)的概念，以及满足成矿构造研究对术语的要求，有必要提出成矿构造单元(metallostructural units)的新概念,并对成矿构造的原概念进行重新定义[4]。

成矿构造是指：控制矿体几何形态、具有独立自然边界、为矿质直接充填或交代的地质构造单元——只包括成矿期直接容矿的构造。

成矿构造单元是指：为矿质直接充填或交代的、具有透镜状或类似于透镜状结构的、不可再分的、可作为基本储量计算单位的地质构造单元。

从成矿构造与成矿构造单元的概念可以得出：成矿构造的概念包涵了成矿构造单元的概念，即成矿构造是由成矿构造单元组成的，成矿构造既可以指1个成矿构造单元，也可以指2个或多个成矿构造单元，所指的成矿构造单元既可以有成因联系，也可以无成因联系；成矿构造既可以用以泛指，又可以用以实指，而成矿构造单元则只是指具体的成矿构造。

因此，本文将成矿构造系列的概念定义为：一定时空域中，同一构造体制下或某种特殊地质作用过程中形成的、相互联系的一套成矿构造单元的总和[5]。

实际上，成矿构造系列的涵义包括两个方面：一方面是指成矿构造形成的构造体制或特殊的地质作用过程，另一方面是指有成因联系——包括构造成因与矿床成因——的成矿构造单元的集合。

2 成矿构造系列的类型基于上述成矿构造系列的概念，同一成矿构造系列中的成矿构造单元，是区域特定构造体制或特定构造事件与特定成矿作用过程耦合的结果。

因此，同一成矿构造系列具有如下属性：①单一成矿构造单元与特定构造体制或构造事件具有对应的成因联系；②单一成矿构造单元与特定成矿事件具有对应的成因联系；③一组成矿构造单元之间具有构造成因联系，即形成于同一构造体制或某一特殊地质作用过程中；④一组成矿构造单元之间具有矿床成因联系，即成矿作用发生于一次特定的成矿作用过程中；⑤一组成矿构造单元之间的成矿构造类型既可以相同又可以不同；⑥同一成矿构造系列对应的构造事件与成矿事件在时、空上具有成因联系。

下面拟根据控制成矿构造系列的构造体制或特殊地质事件，将成矿构造系列划分为10大类型。

2.1 收缩型成矿构造系列在收缩构造体制下形成的、有成生联系的一组成矿构造单元的总和。

它主要发育于大陆边缘构造带中，与褶皱-冲断构造系统、褶皱-层滑构造系统、逆冲推覆构造系统、推覆型脆-韧性、韧性剪切带构造系统等有关。

成矿构造发育于特定部位，如：断坡地带、主支断裂交汇部位、褶皱转折端鞍部、层间破碎带，以及剪切带中的强应变带和为强应变带所环绕的透镜状弱应变域[6]。

其中，成矿构造既可以是构造型的，也可以是流体型的，成矿构造类型既可以相同，又可以相异[7]。

例如：东川铜矿区的因民、落雪、烂泥坪及汤丹4个大型铜矿中的一部分成矿构造，就受晋宁期挤压造山形成的东川推覆构造的控制[8]，在此收缩型成矿构造系列中，包涵了一系列成矿构造类型，如：发育于断坡地带的构造角砾岩型成矿构造(落雪)，发育于因民组火山沉积岩中的流体角砾岩型成矿构造(烂泥坪)，发育于震旦系中的构造角砾岩型成矿构造与流体脉型成矿构造(烂泥坪)，等等；广东潮洲厚婆坳银多金属矿床中的成矿构造与主褶皱的形成具有密切的成因联系[9]；广东新洲金矿控制流体石英脉型与构造蚀变岩型金矿体的各式成矿构造，就与新洲逆冲推覆构造的形成具有密切的成因联系[10]；新疆阿尔泰造山带海西期大规模逆冲推覆构造的滑动系统中，就发育一系列与韧性剪切带成矿作用有关的金矿床[7]。

2.2 伸展型成矿构造系列在伸展构造体制下形成的、有成生联系的一组成矿构造单元的总和。

它主要发育于造山带后造山伸展构造中，与变质核杂岩的形成与演化密切相关。

成矿构造主要受控于剥离断层、剥离断层下盘的脆-韧性或韧性剪切带、剥离断层上盘的高角度正断层系中，而低角度正断层——剥离断层具有极其重要的控矿作用[11-12]。

伴随着变质核杂岩的演化，成矿构造在时、空上具有时序性与层次性。

成矿构造类型主要包括流体脉型、构造蚀变岩型与流体细(网)脉型等。

矿化类型主要为构造蚀变岩型与流体脉型[7]。

例如：美国西部盆岭地区的许多贵金属矿床[13]，湖南桃林铅锌矿床[12]，安徽怀宁月山地区的一部分铜铁矿床[11]，湖南沃溪钨锑金矿床[14]，小泰岭的一系列金矿床[15]，等等，其成矿作用的发生与成矿构造的形成皆与剥离断层的形成与演化密切相关。

此外，冀东平谷至宽城一带，中生代基底隆起与岩浆作用引起区域性地壳伸展，形成产于不同构造环境中的金矿床，并在上述一定地区形成伸展型成矿构造系列、岩浆型成矿构造系列及岩溶型成矿构造系列三者并存的成矿共生现象，其与伸展型成矿构造系列有关的金矿床(体)类型主要包括：太古界绿岩基底(变质核)中的高角度流体石英脉型金矿体，基底剥离断层带中的构造蚀变岩型金矿体及下盘滑脱带中的顺层石英脉型金矿体，上盘中元古界长城系盖层中的层间构造蚀变岩型金、银矿体以及层间及高角度断层控制的构造石英脉型与流体蚀变岩型金矿体等。

2.3 走滑型成矿构造系列在走滑构造体制下形成的、有成生联系的一组成矿构造单元的总和。

它主要发育于不同地质体的边界构造域及其附近。

成矿构造主要受控于走滑剪切带内的D、R、T型张(剪)裂构造，具有断层桥的走滑波形断裂带或主断裂带旁侧的支走滑断裂带等。

发育的成矿构造既可以是构造型的，也可以是流体型的。

例如：我国阿尔金山大型走滑断裂南侧一系列金矿床(点)，皆受具有断层桥的走滑波形断裂控制；广西龙水金矿亦受倾竖褶皱形成过程中翼部顺层走滑剪切带的控制[16]；湖南新化金矿震旦系中高角度含金石英脉就受控于北西西向走滑脆-韧性剪切带[17]；湘赣边界一系列铀矿受区域性走滑断裂带旁侧次级走滑断裂的控制[18]。

2.4岩浆型成矿构造系列为岩浆侵入动力作用及岩浆水汽流体动力作用形成的、有成生联系的一组成矿构造单元的总和。

广泛分布于造山带、大陆边缘岩浆-火山岩洼地、板内活化带(地洼区)中。

成矿构造主要发育于隐伏或半隐伏岩体顶部或旁侧的张裂构造、边部的放射状与环状断裂构造中，以及内接触带、接触带及外接触带与岩浆动力挤压、冷凝收缩、虚脱、引张作用有关的各式破裂构造中，同时包括岩浆水汽爆破、液压致裂形成的各式流体动力角砾岩体(包括爆发角砾岩、流化角砾岩及液压角砾岩)控制的成矿构造单元等[19]。

发育的成矿构造既可以是构造型的，也可以是流体型的，主要成矿构造类型包括流体蚀变岩型、流体脉型、流体角砾岩型、构造角砾岩型与构造脉型等[7]。

例如：内蒙古东部一系列与次火山作用有关的铜矿床 [20]，东、西天山一系列与次火山岩有关的浅层低温热液型金矿床[21]，长江中下游一系列铜铁矿床及与次火山岩或斑岩有关的铜、钼、金、银等矿床[22]，江西德兴斑岩型铜矿床、西藏玉龙斑岩型铜矿床及新疆土屋斑岩型铜矿床等，其主要成矿构造单元的形成皆与岩浆侵入动力作用及岩浆水汽流体动力作用有成因联系。

2.5沉积型成矿构造系列包括控制陆相、海相沉积矿床以及风化淋滤矿床形成的、有成生联系的各式表生成矿构造单元的总和。