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第
12
卷第
4
期
1998
年
12
月
现代地质
GEO
曰
:IENCE
Journal of
Gr回国
te
Sc
hool.
China University
of
G
哑l8C
ienc
臼
论剪切带构造成矿系统铃
邓军程裕生杨立强
(地矿系北京
10
∞
83)
万-p;
阁卫东
(资源学院武汉
430074)
(中国地质矿产信息研究院北京
1c削
37)
Vo
1.1
2 No.4
D
时.
1998
摘要首次提出了剪切带构造成矿系统概念,明确指出它具有整体性、结构性、层次性、
开放性、网络性、同源共生性、分带过渡性及最优化结构等特性,而网络性是其最重要特性:
重点确定剪切带构造成矿系统特征参数,分析系统结构,提出将系统集约化程度、有序度和
自组织性等系统特征参数作为判断其聚矿功能的定量指标,解析成矿系统结构和聚矿功能;
阐明了剪切带构造成矿系统研究的具体方法和重要意义。
关键词构造成矿系统系统结构系统功能系统动力学
分类号阿
1;
P54
1
剪切带构造成矿系统概念
自
Ramsay
等
[1-3)
系统介绍韧性剪切带研究成果以来,对剪切带的研究迅速发展与深
化,并取得了大量成果。尤其是
B
胁
onn
阳
1
来,大量研究表明大型含金剪切带是不同类型剪切带叠加的构造综合体,是复杂的变形变
质地质体,它具有多期次、多层次的活动史,是多种地质作用过程藕合改造的复杂系统。
剪切带构造成矿系统是指受韧性至脆性剪切作用控制的,构造作用、变形作用、变质
作用、流体作用、岩浆作用与成矿作用等多种作用过程捐合或套合改造的,在剪切活动中
产生的成矿物质(包括成矿元素和成矿流体)活化、运移和聚集,并最终富集成矿的构造
带及其间岩石组合的整体。系统中各种作用过程之间或为藕合关系,或相互套合,它们紧
密联系,相互作用,从而构筑了系统整体。其中剪切构造作用是系统动力之源,是系统形
成、演化的主导因素,成矿作用是各种过程综合作用的核心,是建构系统的基本因素。藕
合是指各作用过程间互为因果、紧密相连;套合是指各作用过程间在时间、空间或数量上
互相叠加、复合,各种作用过程间的精合是全方位和全尺度的。
剪切带构造成矿系统是经历了多期次、多层次构造成矿演化,具有深层至浅层不同构
造层次、韧性至脆性不同变形域、低级到高级不同变质相的变形变质地质体。依据不同标
准可作不同分类:
(1)按构造背景及力学机制的不同,划分为挤压型剪切带构造成矿系统,
收稿日期
1998
-0
7-27
铃受国家科技攀登计划预选项目(项目号
95-
预
-25
和
95-
预
-39)
、原地质矿产部重点科技项目(项目号:
9501107)
和原地质矿产部科技攻关项目(项目号
95-02-013)
联合资助。
第一作者简介:邓军,男.
1958
年出生,教授,矿床学、构造地质学和地质力学专业。
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494
现代地质一一中国地质大学研究生院学报
1998
年
拉伸型剪切带构造成矿系统和走滑型剪切带构造成矿系统,它们代表不同大地构造环境与
力学机制的变形变质,反映其成矿背景的广泛'性及力学机制的复杂性;
(2)
按变形时的温
度、压力条件及力学性质的不间,划分为韧性剪切带构造成矿系统,脆一韧性剪切带构造
成矿系统和脆
f
性剪þ]]带构造成矿系统,它们代表不同温度、压力和地壳深度的变形变质,
反映剪切带构造成矿系统的多期次、多层次演化;
(3)
按成矿元素种类的不同,划分为剪
切带构造金成矿系统,剪切带构造银成矿系统,剪切带构造铜成矿系统,剪切带构造铅铸
成矿系统等,它们代表不同成矿元素的富集。一般情况下,剪切带构造成矿系统聚集的元
素较单一。不同力学机制的剪切带构造成矿系统,在不同构造成矿期,可因构造背景的转
换和构造层次的不同而发生空间转化,也可在不同构造成矿期之间相互叠加,使不同系统
之间或同一系统内部结构要素之间发生空间套合,导致其内部结构更新与重组,从而使其
结构复杂化。
成矿系统是地球物质系统的组成部分,是地球漫长历史演化中的特定作用过程及其产
物构成的整体。剪切带构造成矿系统除具有整体性、结构性、层次性、开放性及最优化结
构等一般系统特征外,还具有网络性、同源共生性及分带过渡性等特性,其中网络性是其
最重要特性。
2
剪切带构造成矿系统结构
系统结构是系统内部各组成要素之间在时间、空间和数量上有机联系和相互作用的总
体。剪切带构造成矿系统具有多层次、多功能的结构,它既是自相似的变形变质系统,具
有嵌套的层次结构,又是远离平衡的开放系统,具有紧凑的功能结构,每一层次均构成上
一层次的单元,同时也有利于系统功能的实现。
2.1
剪切带构造成矿系统层次结构
系统结构是指一定层次上的结构,系统结构的层次性是指系统各组成要素纵向、横向
或纵横交错的联系程度和方式。基本的成矿动力型式有边界成矿、转换成矿、多场藕合成
矿和叠加一改造成矿,与此对应,也存在着系统的基本结构型式,它们之间的相互搞合和
套合是形成富矿、大矿和成矿集中区的基本条件。剪切带构造成矿系统是一复杂的变形变
质地质体,是具有分形特征的复杂系统,表现为嵌套的层次结构。它由不同大小的部分组
成,各部分之间以复杂的方式连接,其总体特征与局部特征具有自相似性,表现为不同尺
度(1
0-
8
-10
8
cm)
范围内的分形特征
[9]
。本级成矿系统既是上一级成矿系统的结构要
素,又由下一级成矿系统构成,区域成矿系统处于最关键位置。一个地质结构复杂、构造
运动频繁的区域内存在着多个成矿系统,它们之间存在着复杂的、非线性的联系与作用。
中国金矿床在两个尺度范围内
(5-80
km,
80-2400
km)
是分形分布的,表明控
制金矿床分布的主要因素是构造
[10]
0
80-2400
km
尺度范围金矿床分形分布表明大型构
造(成矿集中区)间成矿系统具自相似
d
性
50-80
km
尺度范围金矿床分形分布表明矿田
间成矿系统具有自相似性。如胶东隆起区剪切带成矿系统分形特征研究表明,
1-7.5
km
尺度范围内反映出金矿床成矿系统间的自相似性,
5-125
km
尺度范围内反映矿田成矿系
统间的自相似性。云开隆起区不同尺度的剪切带构造格局控制了不同级别的成矿系统,表
明不同尺度剪切带构造成矿系统聚矿功能不同。区域尺度上的剪切带构造格局控制了区域
金矿化的分布态势,而在成矿带、矿田、矿床及矿体尺度上,递减的剪切带阵列逐级控制
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