岩石流变学原理在构造成矿研究中的应用--以BIF型富铁矿床为例.pdf

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1、卷(Volume)39，期(Number)1，~,(SUM)144页(Pages)93～l09，2015，2(February,2015)大地构造与成矿学GeotectonicaetMetallogenia岩石流变学原理在构造成矿研究中的应用以BIF型富铁矿床为例许德如，吴传军2，吕古贤，周岳强L2，于亮亮张建岭一，胡国成一，侯茂洲，2(1．中国科学院广州地球化学研究所矿物学与成矿学重点实验室，广东广州510640；2．中国科学院大学，北京100049；3．中国地质科学院地质力学研究所，北京100081)摘要：根据岩石流变学的基本原理与研究进展及在成矿学中的应用，初步讨论了构造成矿与岩石流

2、变在研究内容、研究目标等方面的一致性问题，并以世界上变质条带状铁建造(BIF)型富铁矿床为例，综合分析了构造变形和岩石流变在该类矿床形成过程中的地位与作用。由于岩石流变行为存在差异，褶皱变形及伴随的韧性剪切和高温塑性流动是高品位BIF型富铁矿床形成的关键。文章指出，深入开展特色和重要矿床的构造物理化学研究将是实现成矿学与岩石流变学有机结合的重要方向，并有可能为创新成矿地质理论、发现一批大型、超大型矿床提供重要依据。关键词：构造成矿；岩石流变；条带状铁建造(BIF)；高品位富铁矿成因；构造物理化学中图分类号：P589；P611文献标志码：A文章编号：1001—1552(2015)01．009

3、3．017的成因仍存在很大争议(Xueta1．，2013，2014)，尤其0引言是构造变形与变质的BIF中高品位富铁矿的成因还来源于海相化学沉积的条带状铁建造型(简称长期困惑着地质学者(KhanandNaqvi，1996；PowellBIF)(Gross，1980；James，1983)铁矿是我国乃至全球eta1．，1999；Rosi6reeta1．，2001；Lascelles，2006；最重要的铁矿类型，几乎发生在所有前寒武纪地盾Siemeseta1．，2008)。鉴于此，本文试图从构造变形区(Klein，2005；Lieta1．，2014)。对世界上BIF型铁与岩石流变学的角度，探讨

4、BIF型铁矿、特别是BIF矿、特别是其中高品位富铁矿的研究成果的综合分型高品位富铁矿的形成机理，以期为深入揭示BIF析表明(ZhaiandWindley,1990；Kaufman，1996；沈型铁矿床的成因提供启示。其韩，1998；Barleyeta1．，1999；DalstraandGuedes，2004；Rosi6reandRios，2004；沈保丰等，2004；1岩石流变学原理与研究进展及在Belykheta1．，2007；Wangeta1．，2014)，大多数条带成矿学中的应用状铁建造不仅经历了低一中级、甚至更高级的变质作用，而且与强烈的构造变形和大规模流体活动密切岩石流变学是20

5、世纪80年代逐渐发展和形成相关。然而，目前国际矿床学界关于BIF型铁矿床的-1'7新型固态流动地球科学(Kirby,1983；Ranalli，收稿日期：2013．11-15；改回日期：2014．05—14项目资助：国家自然科学基金(批准号：41472171)、国家973项目(编号：2O12cB4168O6)和“135”项目(编号：Y234141A07)联合资助。第一作者简介：许德~(1966一)，男，博士，研究员，主要从事成矿构造与矿产预测研究。Email：xuderu@gig．ac．cn斟键第39卷1997；JiandXia，2002)，其目标是研究地球各层圈更重要的是它在成矿作用中占有

6、主导地位(陈国达，物质在不同物理化学环境下(温度、压力、差异应力、1978)。经过几十年的不断完善，陈国达先生在“成矿流体和水等)的变形、流动及其机制(金振民和姚玉鹏，构造”的基础上，又提出了“构造成矿”的概念，认为2004；嵇少丞等，2008)。岩石流变学的基本原理如岩矿床可以通过构造作用及与之相关的岩浆活动、变石圈不均一性及流变学分层、应变局部化、变形分质作用、沉积作用等过程，在一个统一的热动力构解作用、力学及热不稳定性、多矿物岩石复合流变造一物理化学系统中形成(张湘炳等，1992)。吕古贤等及变形机制转换等，为解释岩石圈内近水平大型拆(1999，2oo6)~4将构造动力成岩成矿理论(

7、杨开庆，离构造、推覆和滑覆构造、造山带和盆地、裂谷和1986)上升到构造物理化学新领域，提出“构造作用地堑等形成的几何学、运动学和动力学提供了重要力通过控制压力、温度和其他物理化学条件来影响依据(RanalliandMurphy，1987；Molnar,1988；Jiand成岩成矿地球化学过程”，认为构造物理化学就是Zhao，1994；周真恒等，1999；Jineta1．，2002；Burov“通过分解构造力来研究构造引