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膠東地區(qū)“巖漿核雜巖”隆起-拆離帶巖漿期后熱液蝕變成礦

2016-09-27 11:05呂古賢李洪奎丁正江韓方法李勃輝
現(xiàn)代地質(zhì) 2016年2期
關(guān)鍵詞:膠東變質(zhì)巖漿

呂古賢,李洪奎,丁正江,韓方法,李勃輝

(1.中國地質(zhì)科學(xué)院 地質(zhì)力學(xué)研究所,北京 100081;2.長安大學(xué) 地球科學(xué)與資源學(xué)院,陜西 西安 710054;3.中國地質(zhì)大學(xué)(北京)地球科學(xué)與資源學(xué)院,北京 100083;4.山東省地質(zhì)科學(xué)實(shí)驗(yàn)研究院,山東 濟(jì)南 250013;5.山東省第六地質(zhì)礦產(chǎn)勘查院,山東 威海 264209)

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膠東地區(qū)“巖漿核雜巖”隆起-拆離帶巖漿期后熱液蝕變成礦

呂古賢1,2,3,李洪奎4,丁正江3,韓方法5,李勃輝3

(1.中國地質(zhì)科學(xué)院 地質(zhì)力學(xué)研究所,北京100081;2.長安大學(xué) 地球科學(xué)與資源學(xué)院,陜西 西安710054;3.中國地質(zhì)大學(xué)(北京)地球科學(xué)與資源學(xué)院,北京100083;4.山東省地質(zhì)科學(xué)實(shí)驗(yàn)研究院,山東 濟(jì)南250013;5.山東省第六地質(zhì)礦產(chǎn)勘查院,山東 威海264209)

膠東發(fā)育全球最大的與花崗巖有關(guān)的大型金礦。膠東金礦形成于板塊拼合后的大陸,是地臺中生代構(gòu)造巖漿活化的地洼區(qū),受控于 “巖漿核雜巖”構(gòu)造,而不是“變質(zhì)核雜巖”構(gòu)造。膠東“花崗核雜巖”(180~130 Ma)隆起,其外圍是Ar—Pt變質(zhì)巖地層(2 500~1 300 Ma),更遠(yuǎn)處斷陷盆地發(fā)育中生代地層(130~90 Ma),總體圍繞“巖漿核雜巖”呈穹窿帶狀分布。巖漿巖與變質(zhì)巖之間、變質(zhì)巖和沉積地層之間發(fā)育拆離斷裂巖帶。斷裂帶傾向背離“巖漿核雜巖”方向且呈鏟式分布,顯示拆離構(gòu)造特征?;◢弾r區(qū)斷裂破碎巖帶受巖漿期后熱液的多次交代蝕變,在蝕變帶及其次級斷裂形成石英脈-蝕變巖金礦(120~100 Ma)?!皫r漿核雜巖隆起-拆離帶熱液成礦”在中國復(fù)合大陸可能普遍發(fā)育。

膠東金礦;巖漿核雜巖;拆離帶;熱液蝕變礦床

0 引 言

膠東半島位于中國東部,大地構(gòu)造屬中朝準(zhǔn)地臺的膠遼地盾部分,中生代以來成為濱太平洋陸緣活化帶[1-3];亦被稱為新華夏巨型構(gòu)造體系之膠東隆起部分[4];從地臺構(gòu)造巖漿活化演化的理論看,在中生代膠東成為地洼活動區(qū)[5]。

膠東金礦的形成與花崗巖有關(guān)且主體形成于中生代的認(rèn)識基本沒有大的爭議,構(gòu)造破碎蝕變巖金礦礦床地質(zhì)特征的認(rèn)識也比較一致[6-18]。但是,關(guān)于膠東礦集區(qū)的成巖成礦構(gòu)造背景、成礦動力來源、成礦動力體制及形式等方面,目前尚未形成一致的認(rèn)識。主要觀點(diǎn)和認(rèn)識有:膠東群交代重熔巖漿巖相關(guān)的熱液金礦[9]、中生代花崗巖相關(guān)的金礦[19-22]、綠巖帶型金礦[23]、活化綠巖帶金礦[24]、混合巖化花崗巖相關(guān)金礦[25-26]、中生代陸-陸碰撞造山帶金礦[27]、地幔熱液活動成礦[28]、郯廬斷裂多期活動推動成礦[13]、地幔柱成礦[29]、造山帶型金礦[30]、非造山帶型金礦[31]和原地重熔巖漿有關(guān)金礦[32]等認(rèn)識和觀點(diǎn)。

依據(jù)膠東地質(zhì)的實(shí)際資料,作者曾指出膠東金礦形成于板塊拼合后的中國大陸,屬于陳國達(dá)厘定的地洼區(qū)[5,33-34]。本文認(rèn)為,中生代膠東發(fā)育“巖漿核雜巖”構(gòu)造,而不是前人描述的“變質(zhì)核雜巖”的構(gòu)造。膠東金礦受控于“巖漿核雜巖”及其邊界拆離帶演化過程,是“巖漿核雜巖隆起-拆離帶熱液金礦床”。

所謂“巖漿核雜巖”(Magmatic Core Complex,簡稱MCC),是具有復(fù)雜成因、多種來源和不同巖漿演化序列的一套巖體組合,其聚集并成為一套構(gòu)造巖相帶核部巖石總體。

1 膠東地區(qū)構(gòu)造巖漿活化背景

膠東地區(qū)位于中國東部,由膠北隆起、膠萊盆地和威海隆起3個次級構(gòu)造單元組成。膠北隆起主要由太古宙花崗-綠巖帶、古元古代中—高級變質(zhì)的濱淺海沉積地層、新元古代淺變質(zhì)的濱淺海沉積地層和中生代花崗巖組成;膠萊盆地主要由白堊紀(jì)陸相火山-沉積地層組成;威海隆起主要由新元古代含榴輝巖的花崗質(zhì)片麻巖和中生代花崗巖組成。

膠東金礦區(qū)的構(gòu)造演化又綜合為4個階段,即太古宙花崗巖-綠巖地體階段、古元古代綠巖帶階段、新元古代—古生代陸臺沉積-蓋層階段和中生代花崗-綠巖地體構(gòu)造巖漿活化-改造階段[24]。膠東地洼活動相當(dāng)于膠東中生代花崗-綠巖地體構(gòu)造巖漿活化-改造階段[35]。構(gòu)造巖漿活化的構(gòu)造動力主要來源于東亞大陸和海洋板塊之間濱太平洋構(gòu)造域的剪切構(gòu)造運(yùn)動[4]。

中國東部濱太平洋構(gòu)造域是巨大的環(huán)太平洋構(gòu)造域的成分,是大洋板塊與大陸板塊的結(jié)合帶。侏羅紀(jì)—白堊紀(jì)(180~130 Ma),東亞大陸和海洋板塊的交接過渡區(qū)屬于區(qū)域剪切變形帶,發(fā)育反時針剪壓應(yīng)力場,由此引發(fā)了一系列呈北東向的隆起帶和沉降帶(圖1),顯示北北東走向的巨大東亞構(gòu)造帶[36]。

中生代早期中國東部由于受華北板塊與揚(yáng)子板塊碰撞作用的制約,表現(xiàn)為擠壓構(gòu)造體制,至中晚期受太平洋板塊向歐亞板塊俯沖作用影響;同時,由于亞洲板塊和太平洋板塊在徑向上運(yùn)動速率的差別,產(chǎn)生了海陸之間逆時針方向扭動和剪切作用,因而構(gòu)造環(huán)境總體為構(gòu)造剪切域。這些明顯的構(gòu)造特點(diǎn)被李四光[4]描述為典型的新華夏系構(gòu)造體系。在東部如此明顯的區(qū)域剪切變形帶且發(fā)育反時針方向剪壓應(yīng)力場的作用下,最有特色的地質(zhì)響應(yīng)是由莫霍面所顯示的地殼-地幔的構(gòu)造變化(圖2)。

現(xiàn)代物探勘查揭示,膠東及其周邊地區(qū)莫霍面發(fā)育4個凹陷和隆起區(qū)[23]。單個莫霍面凹陷和隆起的延長方向約北東55°,它們組成左行斜列形式。斜列式凹陷和隆起組合的延伸軸方向約北北東25°。膠東這些地質(zhì)特點(diǎn)說明,它們與板塊構(gòu)造碰撞或俯沖過程沒有直接的聯(lián)系,而是與板內(nèi)的剪切應(yīng)力場直接有關(guān),并且直接影響了成礦花崗巖的形成和分布。該構(gòu)造剪切應(yīng)力場來自于中國東部的新華夏構(gòu)造體系活動[4]。

2 膠東“巖漿核雜巖”構(gòu)造巖漿核的組成

在膠東西北部地區(qū),先后有較多的研究者對伸展構(gòu)造進(jìn)行了研究,如劉海鷹在玲瓏金礦田內(nèi)重要的控礦斷裂——破頭青斷裂進(jìn)行了構(gòu)造地球化學(xué)分析[37]。該斷裂帶走向NE,傾向SE,傾角在35°~45°之間,形態(tài)為上陡下緩的“鏟形”,且晚期的脆性構(gòu)造疊加在早期韌性變形之上的拆離構(gòu)造[38-39]。有人認(rèn)為膠西北地區(qū)存在的主干斷裂[40]三山島斷裂、焦家—黃縣弧形斷裂和招遠(yuǎn)—平度斷裂為晚元古代剝離斷層,并深入研究了伸展構(gòu)造對金礦床的控制作用;宋明春認(rèn)為膠東地區(qū)存在3個變質(zhì)核雜巖,即玲瓏、鵲山和昆崳山變質(zhì)核雜巖,進(jìn)而將玲瓏巖基作為變質(zhì)核雜巖進(jìn)行研究[42];而林少澤、朱光等認(rèn)為晚侏羅世侵位的玲瓏巖基沿著傾向相反的兩條大型正斷層,即招平斷裂帶和焦家斷裂帶,以地壘構(gòu)造形式發(fā)生隆起,最終出露于地表,而并非變質(zhì)核雜巖型伸展構(gòu)造[43]。

圖1 東亞大陸與西太平洋帶活動帶相互關(guān)聯(lián)的構(gòu)造剪切帶Fig.1 Tectonic shear zones associated with the activities of the East Asian continent and the West Pacific Ocean1. 具有元古宙基底的大陸斷塊斷塊(A. 阿爾丹斷塊;UK. 華中或中朝斷塊);2.中生代斷塊(H.楚科奇斷塊;K.科雷馬斷塊;CK.華北或黑龍江斷塊;I-OK.華南斷塊;HK.印支斷塊);3.揚(yáng)子準(zhǔn)地臺;4.鄂霍次克海地塊;5.斷塊間縫合構(gòu)造帶未卷入剪切錯動的西(大陸內(nèi))側(cè); 6.斷塊間縫合構(gòu)造帶卷入亞洲-太平洋相互作用巨型帶剪切錯動的東側(cè)(沿大洋);7.斷塊間縫合構(gòu)造帶東側(cè)(沿大洋)近東西向的剪切作用前的方向;8.主要剪切帶(T.郯廬;C.中錫霍特山脈;Ⅱ.品仁納);9.太平洋板塊;10.貝尼奧夫帶;11.日本中間構(gòu)造線; 12.亞洲板塊(A)和(或)太平洋板塊(T)位移方向

圖2 膠東莫霍面深度示意圖(呂古賢等[41],2013)Fig.2 The sketch map of Moho depth in Jiaodong(After Lü Guxian et al[41])1.花崗巖分布區(qū);2.莫霍面凹陷區(qū);3.莫霍面隆起區(qū);4.陸地邊界線;5.太平洋板塊和大陸板塊相對運(yùn)移方向;6.礦床點(diǎn);7.等高線;Ⅰ.渤海灣莫霍面隆起;Ⅱ.膠西北莫霍面凹陷;Ⅲ.萊陽莫霍面隆起;Ⅳ.膠南莫霍面凹陷

圖3 膠東地區(qū)巖漿核雜巖與金礦分布略圖Fig.3 The distribution map of “magmatic core complexes” and gold deposits in Jiaodong1.印支期—燕山期侵入巖;2.玲瓏—昆崳山型似片麻狀黑云母花崗巖;3.欒家河型和偉德山型中粗粒二長花崗巖;4.郭家?guī)X型似斑狀花崗閃長巖; 5.嶗山—艾山花崗巖

作者認(rèn)為,膠東發(fā)育中生代“巖漿核雜巖” 構(gòu)造。該區(qū)發(fā)育穹狀或卵狀花崗雜巖體(180~130 Ma),以此為核,外圍是膠東群—粉子山群變質(zhì)巖地層(2 500~1 300 Ma)和中生代地層(90~135 Ma),總體呈橢圓狀的穹窿構(gòu)造?!皫r漿核雜巖” 構(gòu)造由“巖漿雜巖體—拆離正斷層剪切帶—上覆變質(zhì)巖”組成。本文提出膠東“巖漿雜巖隆起—滑脫拆離帶”的構(gòu)造系統(tǒng)和演化成礦過程。

2.1膠東“巖漿核雜巖”構(gòu)造分布及其控礦特征

膠西北隆起和膠東牟平乳山隆起是兩個明顯的“巖漿核雜巖”典型地區(qū),金礦產(chǎn)于兩個“巖漿核雜巖”有利成礦區(qū)帶(圖3)?!皫r漿核雜巖”構(gòu)造以成礦花崗雜巖體(180~130 Ma)為核,外圍是膠東群—粉子山群變質(zhì)巖地層(2 500~1 300 Ma),更遠(yuǎn)處分布斷陷盆地的中生代地層(130~90 Ma),總體圍繞巖漿巖核穹窿帶狀分布。侏羅紀(jì)—早白堊世侵入的花崗巖類組成 “巖漿核”,由于構(gòu)造復(fù)雜和成分差別以及多期次復(fù)雜侵入關(guān)系,作者稱之為“巖漿核雜巖”。

膠西北“巖漿核雜巖”隆起,通過花崗巖的似片麻理構(gòu)造產(chǎn)狀揭示其特殊的展布規(guī)律和演化特征(圖3):以郭家店巖體為中心呈不規(guī)律的偏心橢圓狀展布,橢圓的長軸為北東東向,大部似片麻理的走向?yàn)榻鼥|西方向。郭家店巖體的東部靠近招平斷裂,其玲瓏黑云母花崗巖的似片麻狀構(gòu)造與招平斷裂的產(chǎn)狀大體一致,有向北東偏轉(zhuǎn)的明顯特點(diǎn)。郭家店巖體改造圍巖玲瓏黑云母花崗巖的似片麻理構(gòu)造,不僅反映了郭家店巖體氣球膨脹和向上侵位的特點(diǎn),而且顯示焦家斷裂和招平斷裂對花崗巖似片麻理構(gòu)造有明顯影響。

膠東地區(qū)共有金礦床200余處,明顯受“巖漿核雜巖”構(gòu)造及其熱隆起控制。

2.2膠東“巖漿核雜巖”構(gòu)造的地質(zhì)特征

2.2.1膠東“巖漿核雜巖”隆起的似片麻理構(gòu)造特征

通過野外測量玲瓏型花崗巖似片麻狀構(gòu)造面理,結(jié)合前人的測量數(shù)據(jù)證實(shí)[44-46],在巖漿上侵且受區(qū)域擠壓剪切應(yīng)力的條件下可形成“巖漿核雜巖”隆起。

玲瓏型巖體似片麻理發(fā)育主要通過暗色礦物黑云母以及長石晶體和流變石英的定向排列表現(xiàn)出來。通過野外實(shí)際測量這些似片麻理產(chǎn)狀,發(fā)現(xiàn)它們的展布具有明顯的規(guī)律(表1,圖4)。該現(xiàn)象反映了巖漿多次侵位逐步上升隆起的特點(diǎn)。

巖體的似片麻理走向大體為NW—SE向,位于巖體東南側(cè)的似片麻理走向?yàn)镹NE、NE—SSE和SW,位于玲瓏巖體東北部測點(diǎn)的面理走向則為NNW—SSE,它們的走向圍繞郭家店巖體大致地呈弧形分布,顯示似片麻理圍繞“巖漿核雜巖”核部的郭家店呈等粒-粗粒二長花崗巖分布;巖體似片麻理的傾向顯示巖體的東部向東傾、巖體西部的面理向西傾、南部向南傾、北部向北傾斜的特點(diǎn)。這些巖石構(gòu)造以核部花崗巖為中心,表明經(jīng)歷了向上隆起和同步的結(jié)晶過程。

表1玲瓏型花崗巖似片麻理及變質(zhì)巖片麻理代表性產(chǎn)狀統(tǒng)計

Table 1The representative gneissic structure occurrence statistics of Linglong type granite and metamorphic rock

位置玲瓏花崗巖似片麻理點(diǎn)號變質(zhì)巖片麻理點(diǎn)號巖體西部220°∠35°D11295°∠60°D09280°∠70°D32185°∠45°D33190°∠30°B11--215°∠54°B12--340°∠10°B19--210°∠50°A36--210°∠32°E20--巖體東部95°∠87°E03110°∠45°B109190°∠25°B102--30°∠12°B101--330°∠16°B96--100°∠70°E04--225°∠79°E07--

圖4 玲瓏巖體似片麻理和老地層片麻理構(gòu)造展布概圖Fig.4 The distribution of the like-gneissosity of Linglong granite and the gneissosity of metamorphic rocks

膠西北“玲瓏巖漿核雜巖”的穹窿構(gòu)造隆起表現(xiàn)在花崗巖巖體的似片麻理產(chǎn)狀分布,西部焦家斷裂下盤花崗巖的片麻理產(chǎn)狀向西傾,東部招平斷裂的片麻理產(chǎn)狀向東傾,而南部的似片麻理向南傾,圍繞以更晚期的張裂構(gòu)造侵位的郭家店巖體為中心,總體顯示穹窿狀分布。玲瓏型花崗巖和圍巖膠東巖群,它們的構(gòu)造產(chǎn)狀具有一致性,即與區(qū)域構(gòu)造線一致;由上還可看出,在花崗巖巖體西部的膠東群片麻理向西傾斜,而巖體東部的變質(zhì)巖構(gòu)造向東傾斜。變質(zhì)巖成為“巖漿核雜巖”的被動蓋層,它們形成更大范圍的隆起或穹窿。這顯示,膠東構(gòu)造巖漿隆起是由成礦花崗巖的侵入作用引起的,巖漿多次上涌及其結(jié)晶成巖顯示巖漿核不斷隆起和形成。構(gòu)造巖漿核雜巖和變質(zhì)巖邊界發(fā)育區(qū)域剪切斷裂,斷裂在巖漿成巖之后有明顯活動。

2.2.2膠東“巖漿核雜巖”隆起的磁組構(gòu)特征

玲瓏巖體磁組構(gòu)分析也揭示了“巖漿核雜巖”隆起的特征。玲瓏巖體磁面理產(chǎn)狀和似片麻理一樣[47-48],大體反映了巖體形成時巖漿侵位、上隆的構(gòu)造特點(diǎn)(圖5)。玲瓏巖體的東部,磁面理的走向?yàn)镹NE向,并且磁各向異性度P值比較大,說明玲瓏巖體受后期郭家?guī)X花崗閃長巖的侵入改造而繼續(xù)隆起。郭家?guī)X花崗閃長巖侵入在玲瓏似片麻狀花崗巖之中,成為“巖漿核雜巖”的晚期巖體。

玲瓏巖體的磁線理總體上表現(xiàn)出NW—SE走向,可能反映了巖漿流動方向,顯示在NE—SW定向壓力下巖漿的近水平方向的流動和結(jié)晶。線理的傾角大都十分平緩,喻示巖漿隆起速度緩慢、運(yùn)動中巖石結(jié)晶且具有右行順扭的擠壓應(yīng)力環(huán)境,說明巖漿核雜巖的晚期階段是松弛張性構(gòu)造巖漿巖相發(fā)育。

圖5 玲瓏巖體磁面理的展布(據(jù)周偉新和萬天豐[46],1999年資料修改)Fig.5 The magnetic foliation distribution of Linglong granite body(Modified by Zhou and Wan[46])1.花崗巖體;2. 斷裂帶;3. 磁面理產(chǎn)狀;4. 磁面理走向軌跡線

巖體磁面理與野外似片麻理等面理展布一致,均顯示“巖漿核雜巖”隆起的構(gòu)造特點(diǎn)(圖5)??梢园l(fā)現(xiàn),大面積的玲瓏巖體發(fā)育似片麻理等面理構(gòu)造,它們的走向線圍繞晚期侵入的欒家河型等粒-粗粒二長花崗巖的郭家店巖體呈環(huán)狀分布,顯示其成因受晚期引張構(gòu)造巖相二長花崗巖侵入作用控制。

2.3膠東“花崗核雜巖”的地球物理證據(jù)

地球物理資料可以進(jìn)一步證實(shí),膠東發(fā)育“花崗核雜巖”隆起構(gòu)造[41]。通過重力異常平面圖分析,重力異常等值線呈左行斜列組合沿NE向分布,整體呈北北東向展布。

欒家河型等粒-粗粒二長花崗巖相對于玲瓏型似片麻狀花崗巖顯示重力低異常(圖6),以欒家河型等粒-粗粒二長花崗巖的郭家店巖體為中心,玲瓏型似片麻狀花崗巖和外圍變質(zhì)巖圍繞郭家店巖體呈環(huán)帶狀分布。重力資料證實(shí),以郭家店巖體為重力低異常中心,是巖漿核雜巖的晚期隆起和侵位區(qū)段,而較早的玲瓏型似片麻狀花崗巖顯示重力異常明顯升高,是更早期的變質(zhì)巖圍巖相對重力異常高值區(qū)段。上述資料揭示,晚期侵位花崗巖隆起更高,它們在隆起的過程中改造早期的玲瓏型似片麻狀花崗巖,證明“花崗核雜巖”隆起構(gòu)造是多期侵入和逐步隆起的演化過程。

圖6 膠東西北地區(qū)重力異常平面圖(據(jù)顧留成等[48],1992)Fig.6 The gravity anomaly plan of northwest region of Jiaodong1.布格重力異常等值線;2.玲瓏復(fù)式巖體邊界

2.4“花崗核雜巖”的構(gòu)造巖相演化分析

早期玲瓏型似片麻狀花崗巖在交代重熔和隆起的過程中形成,以似片麻理構(gòu)造為標(biāo)志,顯示了穹窿狀隆起的構(gòu)造特點(diǎn)。玲瓏型似片麻狀花崗巖包括西部的玲瓏似片麻狀花崗巖和東部的昆崳山似片麻狀花崗巖。

中期欒家河型等粒-粗粒二長花崗巖侵入到玲瓏型似片麻狀花崗巖之中,改造了早期的玲瓏型似片麻狀花崗巖,加強(qiáng)了片麻理構(gòu)造,提高了巖漿核雜巖隆起的高度。欒家河型等粒-粗粒二長花崗巖包括了西部的欒家河、郭家店和畢郭等巖體。晚期的東部的韋德山巖體等同樣起到后期侵入和隆起的作用。

晚期演化過程中,有明顯擠壓相的郭家?guī)X型似斑狀花崗閃長巖廣泛和大規(guī)?;顒印T撈跇?gòu)造巖相總體顯示上小下大的巖株-巖基狀態(tài)。該期巖漿總體擴(kuò)大了“巖漿核雜巖”的范圍和規(guī)模,提高了“巖漿核雜巖”隆起的高度。

圖7 郭家店巖體的面理及磁面理展布圖(據(jù)周偉新[47],2000)Fig.7 The foliation and magnetic foliation distribution map of Guojiadian granite body1.郭家?guī)X巖體;2. 郭家店巖體;3. 膠東群變質(zhì)巖;4. 斷裂;5. 似片麻理產(chǎn)狀;6.構(gòu)造面理走向軌跡線;7. 磁面理產(chǎn)狀;8. 磁面理走向軌跡線

進(jìn)一步分析可見,構(gòu)造似片麻理和磁面理的產(chǎn)狀以郭家店的欒家河型等粒二長花崗巖巖體為中心,向外傾斜(圖7)。這說明郭家店巖體是該“巖漿核雜巖”的中心,侵入晚但是上升的速率更快,隆起得最高。這顯示了“巖漿核雜巖”多期構(gòu)造巖相演化的構(gòu)造特點(diǎn)。

需要考慮的是,如果巖體處于水平應(yīng)力較小即最大主壓應(yīng)力接近垂直的情況下,巖體內(nèi)部的結(jié)構(gòu)面和線理等應(yīng)該以隆起為中心呈放射狀的分布,巖體的展布也是圓狀或橢圓狀的。然而,本區(qū)各項同巖漿構(gòu)造形跡的產(chǎn)狀表明,其走向線圍繞隆起中心呈環(huán)狀分布,其傾向向巖體外接觸帶和深部傾斜。例如玲瓏雜巖體的分布顯然是長橢圓或帶狀的。這些特征顯示,中心隆起受圍巖的拖曳力偶作用是非常強(qiáng)烈的,同時還受區(qū)域水平應(yīng)力控制,與當(dāng)時的陸地與海洋板塊的區(qū)域剪切應(yīng)力場的性質(zhì)相互協(xié)調(diào)。

3 膠東“巖漿核雜巖”邊界的剪切滑脫拆離帶

3.1“巖漿核雜巖”邊界拆離斷裂晚于巖漿核隆起的依據(jù)

膠西北“巖漿核雜巖”的拆離-滑脫帶,例如招平斷裂帶,在“巖漿核雜巖”的東部和北部沿著核部中生代花崗雜巖體和上盤深成變質(zhì)巖的分界帶展布。滑脫蝕變巖的年齡為100~70 Ma[49],晚于雜巖體的各個巖體年齡(160~126 Ma)[27]。地質(zhì)觀察可見,雜巖體近滑脫帶處均受脆-韌性構(gòu)造斷裂切錯而破碎。另外該區(qū)巖漿巖普遍缺乏外接觸帶變質(zhì),說明斷裂在巖體成巖之后有強(qiáng)烈活動。

拆離面產(chǎn)狀具有典型的上陡下緩特征,形成“鏟式”構(gòu)造。拆離斷層具有明顯的早期韌性變形、晚期發(fā)生脆性變形的特點(diǎn),構(gòu)造巖序列發(fā)育完整,其間有多種構(gòu)造特征指示運(yùn)動方向。經(jīng)分析,拆離-滑脫帶的主運(yùn)動方向?yàn)镾E向。上盤相對向SE運(yùn)動。這顯示構(gòu)造發(fā)育在淺部晚期的脆性構(gòu)造層次、比具明顯流變結(jié)構(gòu)的花崗巖形成還要晚的構(gòu)造環(huán)境(圖8)。

3.2“巖漿核雜巖”隆起、拆離正斷層、變質(zhì)巖蓋層及斷陷沉積盆地的構(gòu)造關(guān)系

圖8 招平斷裂帶—萊陽盆地的地質(zhì)剖面圖Fig.8 The geological profile map of Zhaoping fault zone to Laiyang basin1.玲瓏似片麻狀黑云母花崗巖;2.欒家河中粗粒二長花崗巖;3.蝕變巖帶;4. 膠東群變質(zhì)巖;5.膠萊盆地沉積巖;6.糜棱巖帶;7.拆離-滑脫帶

圖9 “巖漿核雜巖”構(gòu)造的剖面示意圖Fig.9 The section of “magmatic core complex” structure1.玲瓏似片麻狀黑云母花崗巖;2.蝕變巖帶;3.膠東群變質(zhì)巖;4. 粉子山群變質(zhì)巖;5.膠萊盆地沉積巖;6.糜棱巖帶;7.拆離-滑脫帶

“巖漿核雜巖” 構(gòu)造由“巖漿雜巖體、拆離正斷層剪切帶、上覆變質(zhì)巖”3個成分組成,它們具有比較穩(wěn)定的地質(zhì)關(guān)系(圖9),實(shí)際上在該組構(gòu)造中有兩套剪切滑脫拆離帶,第一是介于老地層和巖漿巖之間的剪切滑脫帶,第二是介于中生代陸相盆地與下伏變質(zhì)巖基底的剪切滑脫帶,后者控制了斷陷盆地。介于老地層和巖漿巖之間的剪切滑脫帶,由于它們與金礦熱液成礦有直接關(guān)系,是本研究的重點(diǎn)。

“巖漿核雜巖”拆離正斷層和斷陷沉積盆地幾乎同時發(fā)生,喻示成礦期間屬于應(yīng)力松弛和拆離構(gòu)造的環(huán)境。從內(nèi)向外清晰地顯示“巖漿核雜巖”的形成過程為:“巖漿核雜巖”的核部→巖漿期后熱液交代蝕變的層狀剪切滑脫帶→變質(zhì)巖蓋層受巖漿侵位隆起而發(fā)生改變→與滑脫帶近于同步發(fā)育的斷陷沉積盆地。上述特點(diǎn)說明中生代構(gòu)造巖漿侵位是“巖漿核雜巖”形成的主導(dǎo)作用和基本動力。

3.3膠東“巖漿核雜巖”-拆離滑脫帶的地質(zhì)-地球物理和地球化學(xué)特征

研究發(fā)現(xiàn),“巖漿核雜巖”構(gòu)造呈現(xiàn)出由“巖漿雜巖體”核部—拆離正斷層剪切帶—上覆變質(zhì)巖的組合特點(diǎn)。這一構(gòu)造巖石單元的組合可以由物探資料清楚地反映出來,巖漿巖和變質(zhì)巖有明顯的區(qū)域范圍,最活躍的拆離-滑脫帶顯示過渡性的地球物理信息(圖10)。

圖10 招平斷裂帶及其下盤地球物理和地球化學(xué)剖面示意圖(據(jù)徐述平[51],略改)Fig.10 The geochemical and geophysical section of Zhaoping fault zone and its footwall(Modified from Xu[51])

拆離-滑脫帶下盤構(gòu)造變形更為強(qiáng)烈,發(fā)育脆性及韌性變形,巖層間的含礦流體容易析出,同時強(qiáng)烈變形發(fā)育的各種面理、片理和糜棱巖帶等構(gòu)造,會使流體成礦元素更為容易匯集和富集[50]。由于明顯的巖石物性變化,物探資料顯示“巖漿巖核”和拆離帶的蝕變巖分帶非常明顯。研究不僅證實(shí)了由拆離-滑脫帶→核部雜巖體組成的“巖漿核雜巖”構(gòu)造的存在,該區(qū)金銀異常地球化學(xué)測試證實(shí),拆離-滑脫帶也是金礦化的集中發(fā)育的地段。按照地球物理的資料分析,膠東金礦不僅有第二富集帶,可能深部仍有新的礦化富集區(qū)帶[52]。

作者在招遠(yuǎn)—平度斷裂帶進(jìn)行詳細(xì)工作,從野外地質(zhì)特征、形態(tài)學(xué)、運(yùn)動學(xué)、動力學(xué)和應(yīng)力場等方面進(jìn)行詳細(xì)研究。該斷裂破碎巖帶發(fā)育有一套較為完整的構(gòu)造巖相序列,它們依次為斷層泥、糜棱巖帶、構(gòu)造角礫巖帶和碎裂巖帶,在斷裂帶中觀察到擦痕和階步發(fā)育、S-C組構(gòu)及旋轉(zhuǎn)殘斑等現(xiàn)象,指示斷裂帶上盤向SE方向伸展滑脫的運(yùn)動特征。

膠東“巖漿核雜巖”和變質(zhì)巖兩個巖相的界面帶發(fā)育剪切斷層。在晚白堊世時期,這些剪切斷裂發(fā)育為滑脫或拆離斷層,主要在斷層下盤的花崗巖一側(cè)發(fā)育寬大的斷裂破碎巖帶,斷裂破碎巖帶受巖漿期后多次熱液交代作用[53],形成了膠東黃鐵絹英質(zhì)蝕變巖型金礦(120~100 Ma)。

3.4“巖漿核雜巖”隆起邊界拆離正斷層構(gòu)造測量與分析

招平斷裂帶總體上盤向SE向下滑。觀察斷層北部區(qū)段破頭青斷裂,發(fā)育寬大脆性構(gòu)造,兩組共軛節(jié)理產(chǎn)狀為160°∠39°和215°∠35°;斷層中部地段,從曹家洼金礦地表招平斷裂帶主斷面觀察,產(chǎn)狀為135°∠29°,夏甸村斷裂同樣顯示上盤向SE下滑。在“巖漿核雜巖”上盤變質(zhì)巖區(qū)帶,膠東群顯示變質(zhì)糜棱巖條帶狀結(jié)構(gòu),其條帶不對稱褶皺,觀察分析也顯示上盤下滑[54]。

通過對野外觀測到面理和線理產(chǎn)狀的實(shí)地測量和統(tǒng)計分析,利用構(gòu)造軟件作圖,最后分析斷裂帶的運(yùn)動學(xué)特征。表2和表3是對招平斷裂帶的線理和面理測量結(jié)果的統(tǒng)計。通過統(tǒng)計表可以看出,這些構(gòu)造產(chǎn)狀上非常一致,表明它們是同一構(gòu)造環(huán)境下形成的。由線狀和面狀的組構(gòu)數(shù)據(jù)制作赤平投影圖,可以分析線理和面理總體的趨勢(圖11)。在這些面狀和線狀組構(gòu)基礎(chǔ)上,再綜合研究區(qū)糜棱巖中發(fā)育較多的S-C組構(gòu)、伸展劈理和伸展條帶等構(gòu)造現(xiàn)象,可知斷裂帶的上盤運(yùn)動方向和伸展方向在運(yùn)動學(xué)上具有一致性,伸展方向約為SE130°。

上述資料充分證明,這種“巖漿核雜巖”的邊界剪切帶顯示明顯的正斷層活動。

表2招平斷裂帶部分線理統(tǒng)計

Table 2A part of statistics results of lineation in Zhao-ping fault zone

測量產(chǎn)狀位置產(chǎn)狀數(shù)據(jù)/(°)產(chǎn)狀趨勢/(°)破頭青剖面糜棱巖(6)128∠54,102∠60,97∠58,110∠65,105∠48110∠36,80∠13郭家埠剖面糜棱巖(9)105∠38,140∠61,132∠51,147∠42,80∠15,126∠39148∠42,105∠37,122∠37,151∠32夏甸村剖面糜棱巖(9)120∠25,170∠15,165∠46,134∠37,130∠15,142∠29142∠27,162∠37,100∠26,153∠34斷裂帶(5)115∠43,148∠32,132∠21,150∠55,134∠38136∠39

表3招平拆離斷裂帶各部分面理統(tǒng)計

Table 3The statistics results of foliation in different parts of Zhaoping fault zone

測量產(chǎn)狀位置產(chǎn)狀數(shù)據(jù)/(°)產(chǎn)狀趨勢/(°)破頭青剖面糜棱巖(6)128∠25,190∠30,140∠50,125∠52,143∠37140∠26,135∠37郭家埠剖面糜棱巖(9)122∠20,260∠52,155∠33,172∠55,152∠47,158∠35164∠25,140∠27,137∠18,120∠43夏甸村剖面糜棱巖(10)110∠20,120∠30,112∠18,135∠27,115∠17,121∠24125∠37,120∠12,140∠25,120∠25,117∠30斷裂帶(5)134∠80,160∠45,150∠43,132∠38,124∠42140∠49

圖11 研究區(qū)面理產(chǎn)狀和下盤糜棱巖線理產(chǎn)狀的赤平投影圖Fig.11 The stereogram of occurrence of foliation and mylonite lineation in footwall in research district

據(jù)林少澤分析,招平斷裂帶的古應(yīng)力狀態(tài)顯示出招平斷裂帶為一典型的正斷層應(yīng)力體制[54]。最大主應(yīng)力軸σ1的方向大多近于垂直,而σ2方向呈NE—SW向,同時最小主應(yīng)力軸σ3為NW—SE向,指示招平斷裂向南傾斜,其正斷層活動期沿NW—SE向拉伸滑脫。

4 膠東“巖漿核雜巖”隆起-滑脫拆離蝕變帶成礦分析

4.1“巖漿核雜巖”構(gòu)造的拆離正斷層成礦分析

該巖漿核雜巖與典型的變質(zhì)核雜巖的結(jié)構(gòu)組成有相同之處,亦有區(qū)別之處。可以看出,膠西北“巖漿核雜巖”由4部分構(gòu)成,即巖漿巖核、拆離-滑脫帶(包括韌脆性剪切帶)、上覆變質(zhì)巖蓋(殼層)和中新生代盆地(外圍巖層),在平面上也具有較為明顯的分帶性(圖12)。特別指出的是,膠東發(fā)育“巖漿核雜巖”構(gòu)造,即穹窿狀巖漿巖核—巖相邊界剪切滑脫帶—變質(zhì)巖蓋層—中生代張裂沉積盆地的空間組合結(jié)構(gòu)特征。

兩組功能區(qū)切除患者術(shù)前術(shù)后KPS分值比較均為P>0.05;兩組術(shù)后KPS分值均提高,P均<0.05;觀察組術(shù)前術(shù)后KPS分值之差較對照組大,P<0.05。見表2。

“巖漿核雜巖”與典型的“變質(zhì)核雜巖”具有明顯的不同。膠東“巖漿核雜巖”主要由4個成分、性質(zhì)、特點(diǎn)及演化過程不同的構(gòu)造單元構(gòu)成,即核部巖漿雜巖、兩者其間韌-脆性剪切拆離帶、上盤蓋層的變質(zhì)巖帶和外帶中新生代沉積巖盆地的分帶構(gòu)造(圖12)。它們在空間上與核部巖漿巖的侵入和成巖直接相關(guān),構(gòu)成一種特殊的構(gòu)造巖相帶樣式——核部為巖漿巖的隆起橢圓狀穹窿構(gòu)造。穹窿的各巖相帶的線狀和面狀構(gòu)造在邊緣帶尤為發(fā)育,但是向巖體中心部位趨向減弱、過渡到未變形蝕變的巖漿巖核。

“巖漿核雜巖”與上覆的變質(zhì)巖中的層狀剪切帶總體呈現(xiàn)順層性,即剪切帶的總體延伸和地層巖性層平行性。剪切帶的規(guī)模與分布主要受圍巖巖層控制,總趨勢是向著滑脫鏟狀斷層發(fā)育?;撶P狀斷裂巖帶是多期強(qiáng)烈活動的界面,也是金礦的熱液蝕變成礦空間。

膠東蝕變巖類型金礦有兩個主要礦化類型:一類是平行于拆離斷層發(fā)育的細(xì)脈浸染狀黃鐵絹英巖礦床,又叫焦家式金礦;另一類在平面上平行于拆離斷層,而在剖面上與拆離斷層反方向發(fā)育的充填交代脈狀-網(wǎng)脈黃鐵礦石英脈礦床,叫玲瓏式金礦,兩者呈“入”字形構(gòu)造關(guān)系。對該“入”字形進(jìn)行分析,特別對石英脈的斜列張性斷裂裂隙進(jìn)行分析,可推測出其上盤下滑運(yùn)動的拆離斷層性質(zhì)。

4.2“巖漿核雜巖”的拆離帶熱液的成礦年齡特征

圖12 “巖漿核雜巖”結(jié)構(gòu)與成礦模式示意圖Fig.12 The sketch map of construction and mineralization model of “magmatic core complex”1.巖漿巖核部;2.中間拆離滑脫帶,韌脆性剪切帶;3.外圍上覆膠東群-粉子山群變質(zhì)巖;4.外圍膠萊盆地沉積巖

花崗巖的鋯石年齡統(tǒng)計(圖13)顯示,交代-重熔深融花崗巖類形成于燕山運(yùn)動早期,鋯石年齡介于160~126 Ma,主要成巖期約在155 Ma。巖漿核的玲瓏型花崗巖和欒家河型花崗巖的成巖年齡集中于150~160 Ma,形成于燕山早期;而郭家?guī)X型花崗閃長巖成巖年齡主要分布在126~130 Ma之間,為燕山晚期。膠東金礦的成礦年齡集中在120~105 Ma[55-56],即早白堊世晚期。

金礦與殼源深熔花崗巖之間有明顯的時差,可以認(rèn)為膠東金礦主體是巖漿期后熱液交代蝕變礦床?!皫r漿核雜巖”的熱液蝕變巖礦化的時間在120~105 Ma,揭示“巖漿核雜巖”的拆離斷層成礦特征。

圖13 膠東地區(qū)成礦花崗巖成巖及金礦成礦年齡Fig.13 The diagenetic age of metallogenic granite and gold metallogenic age of Jiaodong area(年齡數(shù)據(jù)據(jù)參考文獻(xiàn)[27,55-56,57-61])

4.3“巖漿核雜巖”的拆離斷裂熱液成礦地質(zhì)特征

(1)滑脫斷層既為導(dǎo)礦構(gòu)造,又為容礦場所,其規(guī)模巨大,連通地表與地殼深處熔融巖漿體。在伸展條件下,斷層帶為低壓空間,深部巖漿熱液以及變質(zhì)熱液、混合巖化熱液向斷層帶運(yùn)移,并沿其上升?;摂鄬酉虏宽g性剪切帶為一規(guī)模巨大的強(qiáng)應(yīng)變帶,碎裂巖變化,提供了含金熱液活化、遷移和富集。此外,隨著上盤冷巖塊向下剝離,下盤熱巖塊不斷上升,兩者接觸帶提供地下水和熱能,促使熱液大規(guī)模循環(huán)對流,不斷萃取圍巖中的Au物質(zhì),在滑脫斷層中有利地段成礦。

(2)滑脫斷層構(gòu)造巖控制了金礦化的規(guī)模和強(qiáng)度。退變質(zhì)花崗質(zhì)糜棱巖、綠泥石角礫巖、微角礫巖一般可能構(gòu)成工業(yè)礦體。滑脫斷層構(gòu)造巖微裂隙的密集透入性控制了金礦化,使其呈均勻細(xì)脈浸染狀,載金礦物黃鐵礦、黃銅礦等均勻彌散于斷層構(gòu)造巖中,金品位較均勻,延深、延長大,如三山島金礦、焦家金礦、新城金礦等焦家式蝕變巖型金礦均有此現(xiàn)象。

(3)滑脫斷層控制了礦體的產(chǎn)出位置,礦體一般位于斷層下盤花崗巖范圍?;摂鄬幼呦蛴蒒EE轉(zhuǎn)向NE的部位、傾角由緩變陡的部位形成階梯狀分布,成為控制礦體厚度和品位、控制礦化垂直分帶及尋找深部“第二富集帶”的重要構(gòu)造背景。

(4)滑脫斷層韌性剪切帶附近多發(fā)育規(guī)模較小的次級辮狀、網(wǎng)狀韌脆性斷裂裂隙,其控制了規(guī)模較小的焦家式金礦床,如河?xùn)|金礦等,被稱為“河西式”或“靈山式”金礦。與滑脫帶反傾斜的張性裂隙、雁列是張剪斷裂等充填硫化物石英脈金礦,稱為玲瓏式金礦[10,57]。

(5)滑脫斷層具有多期活動,早期尚有逆沖、走滑運(yùn)動,致使金礦化多期熱液疊加,尤其中生代金礦化作用強(qiáng)烈,形成巨大的金礦床。

4.4膠東金礦的“巖漿核雜巖”隆起-拆離構(gòu)造帶蝕變成礦過程

膠東地區(qū)區(qū)域構(gòu)造巖石包含晚太古代(Ar3)的膠東古巖漿弧、中生代侵入弧(J3)和萊陽陸內(nèi)火山-沉積斷陷盆地(K—Q)。地洼區(qū)的中生代侵入弧和萊陽陸內(nèi)火山-沉積斷陷盆地是陸內(nèi)“巖漿核雜巖”及其拆離帶成礦的構(gòu)造基礎(chǔ)。

Ar—Pt(2 500~1 300 Ma)時期,該區(qū)發(fā)育了膠東古巖漿弧,并發(fā)育了膠東群和荊山群兩套綠巖帶[24],成為膠東金礦的膠東基底地殼結(jié)構(gòu)成分保障[23]。

J3—K1時期是膠東“巖漿核雜巖”的主要形成時段。殼幔結(jié)構(gòu)中莫霍面的波狀隆起和凹陷促進(jìn)了原地-侵位殼源交代重熔和上隆侵位。在區(qū)域剪切環(huán)境下的交代重熔過程中,高鉀富堿質(zhì)玲瓏似片麻狀黑云母花崗巖系列(160~150 Ma)形成;其張性體制引起深度重熔且大規(guī)模上侵的欒家河型等粒-粗粒二長花崗巖(157~152 Ma);后來擠壓環(huán)境郭家?guī)X型似斑狀花崗閃長巖強(qiáng)力侵位(126~130 Ma);更晚期的張裂松弛構(gòu)造環(huán)境韋德山等粒-粗粒二長花崗巖(100~120 Ma)形成;以上就是膠東“巖漿核雜巖”的基本構(gòu)成。

K1—K2發(fā)育階段(100~120 Ma)侵位界面發(fā)育的斷裂及同步的火山-沉積盆地的發(fā)育,顯示區(qū)域松弛和拆離滑脫的構(gòu)造活動,巖漿期后熱液交代蝕變斷裂巖帶是膠東金礦的主要成礦作用[23,31]。

5 “巖漿核雜巖”和“變質(zhì)核雜巖”的對比

膠東“巖漿核雜巖”與前人的“變質(zhì)核雜巖”成礦特點(diǎn)也不一樣。宋鴻林等對變質(zhì)核雜巖進(jìn)行了描述:“空間形態(tài)呈穹狀或長垣狀背斜產(chǎn)出,平面形態(tài)為中、深變質(zhì)基底的構(gòu)造被外圍不變質(zhì)或淺變質(zhì)蓋層環(huán)繞。頂部發(fā)育有含糜棱巖帶的韌性剪切帶,大型低角度正斷層分布在糜棱巖帶之上”[63]。前人認(rèn)為拆離作用在變質(zhì)核雜巖構(gòu)造中起到了重要作用,為了將變質(zhì)核雜巖構(gòu)造與其他變質(zhì)巖構(gòu)造的定義區(qū)別開來,再次定義了變質(zhì)核雜巖構(gòu)造:“拆離斷層在伸展環(huán)境作用下發(fā)育進(jìn)而雜巖體核部構(gòu)造形成,周圍被韌性或脆韌性斷裂圍限形成的非擠壓褶皺而抬升的山體命名為拆離-變質(zhì)核雜巖構(gòu)造”[64]。宋鴻林提出具體的3層結(jié)構(gòu)的觀點(diǎn),即變質(zhì)巖核部—中間層—上覆蓋層[64]。

“巖漿核雜巖”的研究目前不是很廣泛,在研究揚(yáng)子克拉通變質(zhì)體時,郭建強(qiáng)等針對其研究區(qū)西緣發(fā)育的穹狀變形提出了“巖漿核雜巖”概念[65],但并未做深入研究;喻安光在《四川石棉草科穹狀巖漿核雜巖構(gòu)造特征》中提出了“穹狀巖漿核雜巖構(gòu)造”的概念[66],并在之后的研究中研究了大水溝巖漿核雜巖的組成特征及巖漿核雜巖的形成時代和變質(zhì)作用[67]。劉俊來、崔迎春闡述了巖漿核雜巖的構(gòu)造單元組成,并對“遼吉朝褶皺帶古元古宙巖漿核雜巖”的成因和大地構(gòu)造意義方面進(jìn)行深入研究[68-69]。劉細(xì)元、鐘達(dá)洪等在華南板塊北緣(江西萍鄉(xiāng)段)研究其發(fā)育的伸展構(gòu)造特征時,將研究區(qū)的穹窿狀變形變質(zhì)體定義為“巖漿核雜巖”,并稱其為“武功山巖漿核雜巖”[70]。

典型的“巖漿核雜巖”構(gòu)造與變質(zhì)核雜巖類似,由3個構(gòu)造單元組成:核部巖漿雜巖、外部的滑覆體殼及之間順層韌性剪切帶,通常情況下,核部花崗巖是由同構(gòu)造侵入體組成?;◢弾r核部就位于古元古代之下,與上覆深成變質(zhì)巖蓋層呈現(xiàn)局部不整合的特點(diǎn),形成 “狀似披蓋片麻巖穹窿”的構(gòu)造形式[69]。

喻安光對四川大水溝巖漿核雜巖的研究中提出,巖漿核雜巖由內(nèi)核(花崗巖巖基)、外殼(沉積-火山巖建造構(gòu)造的變質(zhì)巖石)和順層韌性剪切帶3部分組成[67]。劉細(xì)元提出武功山巖漿核雜巖由巖漿核、伸展剪切拆離斷層和韌脆性過渡帶3部分組成[70]。

盡管前人對“巖漿核雜巖”的構(gòu)造組成認(rèn)識不盡一致,但基本可以確定“巖漿核雜巖”的組成和變質(zhì)核雜巖的組成有一定的相似性,都是由核部、中間拆離滑脫帶、上覆塊體這三大部分組成。不同地點(diǎn)或不同部位的“巖漿核雜巖”可能會有區(qū)別。在成因方面,研究者有較為一致的認(rèn)識,即因?yàn)楹瞬炕◢弾r的侵位引起地殼隆起和伸展[67-70]。

拆離斷層(Detachment fault)的概念最早是由Pierce 1963年提出的,之后Davis等將其擴(kuò)展到伸展構(gòu)造的實(shí)際應(yīng)用中來[71]。拆離斷層不是普通的斷裂構(gòu)造,具有其獨(dú)特性,具體來說就是伸展環(huán)境作用下,兩種不同性質(zhì)巖層間的相對運(yùn)動滑脫面。通常深部發(fā)育早期的韌性剪切帶,淺部發(fā)育晚期的脆性變形[72-74]。本研究把拆離斷層與膠東巖漿核雜巖聯(lián)系為一個構(gòu)造系統(tǒng)加以描述。

本研究對比了膠東“巖漿核雜巖”與變質(zhì)核雜巖構(gòu)造的一般地質(zhì)特征,發(fā)現(xiàn)它們有明顯的區(qū)別(表4)?!皫r漿核雜巖”是以巖漿巖為中心的穹狀或卵狀形式出露,變質(zhì)核雜巖是以變質(zhì)巖為中心的穹狀形式出露。在構(gòu)造分帶樣式方面,“巖漿核雜巖”核部為花崗巖巖體,蓋層為由深變質(zhì)基底變質(zhì)巖,介于二者之間主要在巖體范圍發(fā)育脆-韌性剪切帶;變質(zhì)核雜巖上部蓋層為未變質(zhì)的沉積巖,下部為變質(zhì)基底巖石,介于二者之間為拆離斷層?!皫r漿核雜巖”主滑移帶是早期韌性、晚期脆韌性剪切帶或滑脫斷層,核部為花崗雜巖體,蓋層主要是變質(zhì)巖老地層和中新生代斷陷盆地,形成于剪切應(yīng)力環(huán)境的擠壓—隆起—伸展滑脫過程中;變質(zhì)核雜巖主滑移帶是脆性產(chǎn)狀斷層和盆嶺系,核部主要為古老的變質(zhì)基底巖系,蓋層為新的未變質(zhì)的沉積巖和斷陷盆地,形成于收縮造山作用過程中?!皫r漿核雜巖”的動力機(jī)制是中生代巖漿作用及其構(gòu)造巖漿熱和熱液動力; 而變質(zhì)核雜巖的動力機(jī)制為古老變質(zhì)作用,或近于同期熱液的構(gòu)造變質(zhì)成巖動力。

表4 “巖漿核雜巖”與變質(zhì)核雜巖構(gòu)造特征對比

6 結(jié) 論

在膠西北地區(qū)中生代巖漿巖構(gòu)造巖相圖的基礎(chǔ)上,本文建立了“膠東地區(qū)‘巖漿核雜巖’隆起-拆離帶巖漿期后熱液蝕變成礦”模式,認(rèn)為膠東金礦形成于中國東部板塊拼合后的大陸,受控于 “巖漿核雜巖”的構(gòu)造?!皫r漿核雜巖’隆起-拆離帶熱液成礦”在我國中東部地臺活化區(qū)是一種廣泛現(xiàn)象,應(yīng)該得到廣泛的重視和深入的研究。

(1)新華夏構(gòu)造體系的構(gòu)造應(yīng)力場引起北東斜列的莫霍面褶皺是膠東花崗巖的深部成因背景。殼幔隆起-凹陷加強(qiáng)了交代重熔-深融巖漿作用,形成以花崗雜巖(160~130 Ma)為核部的穹窿狀構(gòu)造巖相組合,圍繞巖漿巖核部分布的依次是古老變質(zhì)巖石系(2 500~1 300 Ma)和陸相火山-沉積巖盆地等(J—K)。

(2)膠東 “巖漿核雜巖”由多個多期中生代花崗巖組成:玲瓏型似片麻狀黑云母花崗巖、欒家河型中粗粒二長花崗巖和郭家?guī)X型似斑狀花崗閃長巖。這3類花崗巖都與金礦成礦有密切的關(guān)系。

(3)在巖漿巖和變質(zhì)巖接觸帶以及變質(zhì)巖和白堊紀(jì)沉積巖邊界都發(fā)育剪切斷裂,并且顯示為滑脫拆離斷裂帶。在斷層拆離帶的花崗巖區(qū)段發(fā)育構(gòu)造破碎巖帶,該帶受到巖漿熱液和巖漿期后熱液多次的交代蝕變作用,形成石英脈-黃鐵絹英質(zhì)蝕變巖式,即玲瓏-焦家式金礦(120~100 Ma)。

(4)玲瓏巖漿核雜巖體邊部剪切帶呈“鏟式”拆離構(gòu)造。招平斷裂帶平面“S” 形分布,剖面為上陡下緩的“鏟式”構(gòu)造,上盤相對運(yùn)動方向約為SE130°,古差應(yīng)力值大小為54.63 MPa,應(yīng)變狀態(tài)處于拉長型應(yīng)變區(qū)域內(nèi),應(yīng)力場方向?yàn)镹W—SE向。它們的產(chǎn)狀變化控制了礦化的分帶特點(diǎn)。

(5)“巖漿核雜巖”和變質(zhì)核雜巖是明顯不同的構(gòu)造形式。膠東“‘巖漿核雜巖’隆起-拆離帶構(gòu)造”特征對于深部外圍探礦意義重大,需要謹(jǐn)慎和因地制宜地研究成礦構(gòu)造系統(tǒng)問題。

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Hydrothermal Alteration Metallogenesis in the Determination Zone of a “Magmatic Core Complex” Upheaval-detachment Structure,Jiaodong

Lü Guxian1,2,3,LI Hongkui4,DING Zhengjiang3,HAN Fangfa5,LI Bohui3

(1.InstituteofGeomechanics,ChineseAcademyofGeologicalSciences,Beijing100081,China;2.SchoolofEarthScienceandResources,Chang’anUniversity,Xi’an,Shaanxi710054,China;3.SchoolofEarthSciencesandResources,ChinaUniversityofGeosciences,Beijing100083,China;4.GeologicalScienceExperimentResearchInstituteofShandongProvince,Jinan,Shandong250013,China;5.TheSixthExplorationInstituteofGeologyandMineralResourcesofShandongProvince,Weihai,Shandong264209,China)

Jiaodong gold mine is one of the most largest gold deposits related with granites in the world. This paper points out that Jiaodong gold deposits formed in the inland after plate collison in Mesozoic,and that they belong to “Diwa”tectonic areas. The authors substitute a new concept of “magmatic core complex” for “metamorphic core complex”.There are the “magmatic core complex” in Jiaodong ,which posses granite core (180-130 Ma),metamorphic wall-rock (2,500-1,300 Ma)and their lid of volcanic sedimentary basin.Shear zones are located among the granites,metamorphics and sedimentary beds; the shear zones between the granite core and the metamorphic wall rocks return into the detachment fault with wide toughness-brittleness cataclastic rocks at the side of granites; therefore, the Jiaodong gold deposits of phyllic alteration form by the post-magmatic hydrothermal liquid in fault cataclastic rocks(120-100 Ma).The Jiaodong “magmatic core complex”structure perhaps is a common geologic phenomenon at actic Mesozoic in China.

Jiaodong gold deposit; magmatic core complex; detachment zone;hydrothermal alteration deposit

2015-10-05;改回日期:2016-03-21;責(zé)任編輯:戚開靜。

國家自然科學(xué)基金項目(40972061);山東省國土資源廳項目(魯?shù)卣{(diào)合[2012]33號)。

呂古賢,男,研究員,博士生導(dǎo)師,1949年出生,構(gòu)造學(xué)專業(yè),主要從事礦田構(gòu)造研究。

Email:lvguxian@126.com。

P54;P618.5;P588.1

A

1000-8527(2016)02-0247-16

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