Classification and application effect of structural deformation lithofacies in the orefield
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摘要:
矿田相当于Ⅴ级成矿区带的地质找矿勘查对象，需要研究"构造与建造共生"的地质现象，建立相应的概念和野外观测方法，有别于"沉积构造岩相"、"岩浆岩相"、"变质岩相"、"大地构造相"、"构造岩相"、"构造相"等理论观点。在长期矿田构造和深部外围找矿实践基础上，研究提出"构造变形岩相"的地质概念。构造变形岩相被理解为"显示构造变形的那部分岩相"，是喻示受构造影响的那部分(沉积、岩浆和变质地质作用的)岩相，是包含构造变形及建造特征的地质实体，或构造建造形迹。构造变形岩相，是岩石形变和相变密切共生的地质体，既能反映成岩地质环境又包含成岩物理化学条件，是一种适用于开展"构造结合建造"观测和分析的构造岩石单元。依据地质作用类型，划分了4种矿田构造变形岩相：沉积构造变形岩相、岩浆构造变形岩相、变质构造变形岩相和复成构造变形岩相。根据地质亚相，划分了矿田尺度的27类构造变形岩相。建立矿田构造变形岩相的观测和分析方法，不仅推动了构造结合建造的地质调查和研究，而且为矿田构造向矿田地质学的发展奠定了基础。构造变形岩相研究，用1：1000~1：50000不同精度，可以调查几十至几百平方千米范围的地质找矿问题，直接服务于已知矿床的深部外围找矿。地表结合中段大比例尺填图，三维刻画矿化岩相带的分布特征，成为圈定靶区的最佳途径。在"就矿找矿"的基础上，探讨了中距离找矿的预测方向——构造变形岩相界面成矿带。
Abstract:The orefield is equivalent to the grade V metallogenic belt of geological exploration object. It is necessary to study the geological phenomenon of "structure and construction association" and establish the corresponding concept and field observation method. It is different from the theoretical viewpoints of "sedimentary tectonic lithofacies", "magmatic lithofacies", "metamorphic lithofacies", "geotectonic facies", "tectonic lithofacies" and "tectonic facies". On the basis of long-term orefield structure and deep peripheral ore prospecting practice, the geological concept of "tectonic deformation lithofacies" is proposed in this paper. Tectonic deformation lithofacies is regarded as "a part of lithofacies showing structural deformation", which indicates the part of lithofacies (sedimentary, magmatic and metamorphic geological processes) affected by structure. It is a geological entity containing structural deformation and formation characteristics or structural formation features. Tectonic deformation lithofacies is a geological body closely associated with rock deformation and phase transformation. It can not only reflect the geological environment of diagenesis but also contain the physical and chemical conditions of diagenesis. It is a kind of structural rock unit suitable for observation and analysis of "structure combined construction". According to the types of geological processes, four types of tectonic deformation lithofacies are recognized:sedimentary structural deformation lithofacies, magmatic tectonic deformation lithofacies, metamorphic structural deformation lithofacies and composite structural deformation lithofacies. According to the geological subfacies, 27 types of tectonic deformation lithofacies at the orefield scale are distinguished. The establishment of observation and analysis methods of structural deformation lithofacies in the orefield not only promotes the geological investigation and study of structural combination construction but also lays a foundation for the development of orefield structure to orefield geology. With different precision from 1:1000~1:50000, tectonic deformation lithofacies can be used to investigate geological prospecting problems in the range of tens to hundreds of km2, directly serving the deep peripheral prospecting of known deposits. The best way to delineate the target area is to depict the distribution characteristics of mineralized lithofacies zones from the surface and large-scale mapping in the middle section. On the basis of "prospecting on the basis of ore", this paper discusses the prediction direction of medium distance ore prospecting, that is, the metallogenic belt of tectonic deformation lithofacies interface.
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表 1 胶东玲珑-焦家式金矿构造变形岩相形迹及其特征
Table 1. Lithofacies features and characteristics of structural deformation of the Linglong-Jiaojia type gold deposit in Jiaodong
同位素年龄/Ma 成岩成矿阶段 变形岩相形迹 构造变形特征 < 70 成矿后脉岩及错动 含交代岩碎屑碎糜状，断层泥 剪切位移带有上盘下滑的张性 70~137 碳酸盐石英脉阶段 浸染状、网脉细脉状多金属硫化物碳酸盐石英脉 脆性裂开，张剪，剪张变形 石英硫化物阶段 珠状、长圆状砾石碎糜状黄铁绢英岩 脆性变形，以多轨多向运动为主 黄铁绢英岩阶段 杆状、片状、砾石碎糜-糜棱状黄铁绢英岩 脆-韧性变形，反映单向或单轨双向构造运动 绢英岩阶段 叶理状、透镜状、糜棱状绢英岩 韧性变形叶理状构造 硅化钾化蚀变岩阶段 细纹状硅化、钾化花岗质岩石 剪切流变状定向变形细纹结构，交代层纹构造 134~136 花岗闪长岩 挤压相似斑状花岗闪长岩 剪压性挤压变形域α=0°~10°组构 150~155 二长花岗岩 引张相中粗粒等粒二长花岗岩 引张变形域，无定向组构具花岗结构 155~164 黑云母花岗岩 压剪域似片麻状黑云母花岗岩 压-剪性剪切变形域α=10°~35°组构 1800 斜长角闪岩、麻粒岩、片岩及大理岩 流皱曲，流劈理，褶皱及劈理状角闪岩相及绿片岩相 塑性流变，脆-韧性变形及韧-脆性变形 
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表 2 构造岩相的地质作用分类
Table 2. Classification of geological processes of tectonic lithofacies
地质作用 构造岩相一级类别 矿床实例 沉积作用 沉积构造岩相：由沉积作用形成的构造建造 宁乡铁矿 岩浆作用 岩浆构造岩相：由岩浆及其热液作用形成的构造建造 铜陵狮子山铜矿、云南个旧锡矿 火山地质作用 火山构造岩相：由火山地质作用形成的构造建造 江西省相山铀矿 变质作用 变质构造岩相：受变质作用而形成的构造建造 鞍山铁矿 复成构造蚀变作用 层控改造的或岩浆热液改造岩相，为构造蚀变岩建造 MTV型铅锌矿，胶东金矿
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表 3 构造变形岩相的地质亚岩相分类
Table 3. Classification of geological subfacies of tectonic deformation lithofacies
地质作用 地质岩相 构造亚岩相 典型矿床 岩浆地质作用 岩浆岩相 岩浆结晶分异变形岩相 西藏罗布莎铬铁矿 岩浆熔离变形岩相 甘肃金川铜镍硫化物矿床 岩浆爆发变形岩相 南非金伯利岩中的金刚石矿 伟晶岩岩相 伟晶岩变形岩相 新疆阿尔泰含稀有金属花岗伟晶岩矿 接触交代岩相 接触交代变形岩相 湖北大冶矽卡岩型铁矿 热液蚀变岩相 热液蚀变变形岩相 江西大庾西华山钨矿 火山地质作用 火山岩相 火山岩浆变形岩相 智利拉科铁矿 火山-次火山气液变形岩相 甘肃白银厂黄铁矿型铜矿 火山-沉积变形岩相 阿塔苏铁矿 沉积地质作用 风化岩相 风化岩相 新喀里多尼亚硅酸镍矿 沉积岩相 海相沉积变形岩相 河北宣龙式铁矿 湖泊相沉积变形岩相 山东淄博沉积铝土矿 沼泽沉积变形岩相 山西大同煤田 残积沉积变形岩相 河南巩县铝土矿 可燃有机岩相 可燃有机变形岩相 辽宁抚顺煤矿 变质作用 接触变质岩相 接触变质变形岩相 波兰科瓦拉磁铁矿 区域变质岩相 区域变质变形岩相 美国霍姆斯塔克金矿 混合岩化岩相 混合岩化变形岩相 辽宁宽甸硼镁铁矿 复成地质作用 层控改造岩相和构造热液岩相 矽卡岩化构造变形岩相 钨、锡、钼、铁、铜、铅、锌等矿产 云英岩化构造变形岩相 钨、锡、钼、铋、铌、钽、铍、锂等矿产 钾长石化构造变形岩相 铅、锌、金、铀、稀土等矿产 钠长石化构造变形岩相 钨、锡、金、铁、铜、磷、黄铁矿矿产 绢英岩化构造变形岩相 金、铜、铅、锌、钼、铋等矿产 绿泥石化构造变形岩相 铜、铅、锌、金、银、锡、黄铁矿等矿产 硅化构造变形岩相 铜、钼、铅、锌、金、银、汞、黄铁矿矿产 碳酸盐化构造变形岩相 铌、钽、锆等矿产
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表 4 沉积亚相及其矿床
Table 4. Sedimentary subfacies and their deposits
相组 陆相组 海相组 海陆过渡相组 沉积构造相矿田 (1)残积相矿田
(2)坡积-坠积相矿田
(3)山麓-洪积相矿田
(4)河流相矿田
(5)沼泽相矿田
(6)湖泊相矿田
(7)沙漠相矿田
(8)冰川相矿田(1)滨岸相矿田
(2)浅海陆棚相矿田
(3)半深海相矿田
(4)深海相矿田(1)三角洲相矿田
(2)泻湖相矿田
(3)障壁岛相矿田
(4)潮坪相矿田
(5)河口湾相矿田
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表 5 火山岩构造亚相及矿床
Table 5. Tectonic subfacies and deposits of volcanic rocks
火山岩相 火山构造亚相 典型矿床 火山岩浆相 岩浆喷溢相 智利拉科岩浆喷溢相铁矿 火山熔离相 科马提岩系中的火山-熔离相硫化镍矿 火山气液相 陆相火山-喷气相 中国台湾龟山岛陆相火山-喷气相自然硫矿 陆相火山-热液相 赣东北德兴陆相火山-热液相铅锌矿 陆相次火山-热液相 德兴斑岩陆相次火山-热液相铜矿、宁芜凹山陆相次火山-热液相铁矿 海相火山(次火山)-热液相 甘肃白银厂海相火山(次火山)-热液相黄铁矿型铜矿、加拿大海伦铁山海相火山(次火山)-热液相菱铁矿 火山-沉积相 陆相火山-沉积相 陆相火山-沉积相Fe、Mn、B、Li矿 海相火山-沉积相 兰第耳海相火山-沉积相铁矿、阿塔苏海相火山-沉积相铁矿
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表 6 岩浆作用和构造岩浆岩相
Table 6. Magmatism and tectonomagmatic lithofacies
岩石类型 超基性岩类 基性岩类 中性岩类 酸性岩类 碱性岩类 偏碱性岩类 过碱性岩类 岩相名称 橄榄岩-苦橄岩相 辉长岩-玄武岩相 闪长岩-安山岩相 花岗岩-流纹岩相 正长岩-粗面岩相 霞石正长岩-响岩相 浅成岩 金伯利岩 微晶辉长岩
辉绿岩
辉长玢岩
辉绿玢岩微晶闪长岩
闪长玢岩
石英闪长玢岩微晶花岗岩
花岗斑岩微晶正长岩
正长斑岩微晶霞石正长岩
霞石正长斑岩深成岩 纯橄榄岩
橄榄岩
辉石岩
角闪石岩辉长岩
苏长岩
斜长岩闪长岩
石英闪长岩花岗岩
花岗闪长岩正长岩
石英正长岩霞石正长岩 相关矿田 超基性岩类橄榄岩-苦橄岩相(铬、镍、钴、铂族金属等)矿床 基性岩类辉长岩-玄武岩相(钒钛磁铁矿和铜镍硫化矿床，其中常伴生有铂、钴、金、银等)矿床 中性岩类闪长岩-安山岩相(矽卡岩型的铁、铜、金以及一些镍、钴、黄铁矿、钨、锡、铍、铅、锌等中性岩)矿床 酸性岩类花岗岩-流纹岩相(铁、铜、金、铅、锌、银、钨、锡、钼、锑、汞、铌、钽、铍、锂、铀、稀土等酸性岩)矿床 碱性岩类正长岩-粗面岩相(矽卡岩型铁)矿床
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表 7 复成构造热液蚀变岩相和典型矿床
Table 7. Complex tectonic hydrothermal alteration lithofacies and typical deposits
蚀变岩相 典型蚀变岩相和金属矿 矽卡岩化构造岩相 矽卡岩相和钨、锡、钼、铁、铜、铅、锌等矿产 云英岩化构造岩相 云英岩相和钨、锡、钼、铋、铌、钽、铍、锂等矿产 钾长石化构造岩相 钾长石化岩相和铅、锌、金、铀、稀土等矿产 钠长石化构造岩相 钠长石化岩相和钨、锡、金、铁、铜、磷、黄铁矿矿产 绢英岩化构造岩相 绢英岩化岩相和金、铜、铅、锌、钼、铋等矿产 绿泥石化构造岩相 绿泥石化岩相和铜、铅、锌、金、银、锡、黄铁矿等矿产 硅化黄铁矿化构造岩相 硅化岩相和铜、钼、铅、锌、金、银、汞、黄铁矿等矿产 碳酸盐化构造岩相 碳酸盐化岩相和铌、钽、锆等矿产
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图(3)
表(7)
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