幔源含金流体主动就位与容矿断裂形成机制

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1、1999年第27卷第4期地质地球化学Vol.27,No.4,1999GEOLOGY2GEOCHEMISTRY173幔源含金流体主动就位与容矿断裂形成机制1)2)2)1)孙忠实邓军翟裕生冯本智1)(长春科技大学,长春,1300612)(中国地质大学,北京,100083)摘要基于石英包裹体成分测定、容矿断裂形成机制的理论分析、高温高压实验研究、动力学数学公式举例、含金流体瞬间就位过程及容矿断裂形成环境的探讨,提出了幔源含金流体主动就位机制。幔源流体萃取围岩金质并由导矿构造进入容矿断裂过程中,依自身扩张力或贯入力使岩石发生破裂,容矿断裂的产生和含矿流体沉淀近于同时形成。这为金矿脉与基性-超基性脉岩

2、的关系、金矿脉在空间呈有规律性分布和建立模式的研究增加了新的内容。关键词幔源含金流体主动就位机制容矿断裂第一作者简介孙忠实男1952年出生博士副教授从事金矿床及控矿构造研究对于含金流体就位成矿过程,曾集中讨论两个问题:一是按流体来源确定矿床成因,如变质热液金矿床和岩浆热液金矿床;二是含金流体贯入与构造性质间的控矿规律,如火山机构中的金矿脉多呈环状、放射状,而受区域构造应力场所控制的金矿脉则多呈线状等距性分布。吉林夹皮沟金矿脉与基性-超基性脉岩密切的时空关系曾被认为是同源岩浆分异的结果,但岩浆分异机理始终没有得到合理或令人满意的解释。另外,含金流体并不是沿早期断裂无方向性贯入,因此有关控矿构造

3、的形成与成矿流体贯入之间的时间差很少有人注意。入容矿构造过程中,依自身扩张力或贯入力而使岩石发生破裂,导致含矿流体运移、容矿断裂的形1998年9月6日收稿,11月8日改回。3国家攀登计划(编号95-预-39)、地质矿产部重点科技(编号9501107)和国土资源部变质动力开放实验室等联合资助项目部分成果。18地质地球化学1999年成和含矿流体的沉淀近于同时形成。本文把这种成矿过程称之为幔源含金流体主动就位机制(前′)≤-T时,则-σ3)大的情况下,将形成剪破裂(图1-a);而在差异应力小和最小有效主应力(σ3①孙忠实,高温高压岩石变形-变质与成矿作用实验研究(科研报告),1993,114～12

4、4。第4期孙忠实等:幔源含金流体主动就位与容矿断裂形成机制19形成张破裂(图1-b)。因此,流体驱动裂隙形成、扩展和张开的必要条件是:σ3-pf≤-T,σ1-σ3裂隙底部补充的速度;L为裂隙的垂向长度;h(0)为裂隙的半宽度;c、d、e决定于无方向的压力强①孙忠实,吉林夹皮沟金矿带地质背景、控矿构造及成矿机制(博士论文),1995,89～90。20地质地球化学1999年度值k,由下列公式计算:4导矿构造,进入其附近地区,极易将岩石劈开。若流体驱动压力仅为216×10Pa,劈开裂隙速度按第4期孙忠实等:幔源含金流体主动就位与容矿断裂形成机制215km/a计,对30多公里长的夹皮沟金矿带仅需6年

5、时间就可完成。因此,这种液压破裂作用的产本文得到翟裕生教授和冯本智教授的热情指导和大力帮助,同时引用了邵世才、何绍勋等的研究资料,在此表示衷心的感谢。参考文献[1]孙忠实、冯亚民,吉林夹皮沟金矿床主成矿时代的确定及找方向。地球学报,1997,18(4):367～372。[2]孙忠实、冯本智、青晓,吉林夹皮沟金矿稳定同位素地质及找矿方向。长春科技大学学报,1998,28(2):142～147。[3]邓军、徐守礼、方云等著,胶东西北部构造体系及金成矿动力学,北京,地质出版社,1996,49～60。[4]SperaF.J.Dynamicsoftransilthophericmigrationofm

6、etasomaticfluidandalkalinemagma.In:MenziesM.A.etal.(eds),MantleMetasomatism,1987,1～201[5]SperaF.J.Carbondioxideinigneouspetrogenesis:Ⅱfluiddynamicsofmantlemetasonatism.ContributionstoMiner2alogyandPetrology,1981,77:56～65.[6]邵世才、何绍勋,剪切带型金矿床中含金石英脉的一种可能成生机制。大地构造与成矿学,1994,18(2):155～162。[7]岳石、马瑞著,实验岩石变形

7、与构造成岩成矿,长春,吉林大学出版社,1990,60～61。[8]孙丰月、石准立、冯本智著,胶东金矿地质及幔源C-H-O流体分异成岩成矿,长春,吉林人民出版社,1995,88～91。[9]SibsonR.H.,Robert,F.andPoulsenK.H.High2anglereversefaults,fluid2pressurecycling,andmesothermalgold2quartzdeposit