压扭性构造带内金属矿物形变研究

2018-11-20董文国

世界有色金属 2018年17期

董文国

（招金矿业股份有限公司-灵丘县梨园金矿有限责任公司，山西大同 037000）

在我国境内金属矿床丰富，部分金属矿物存在于压扭性构造带内，压扭性构造带通常是指许多压性构组成的带状构造，带状构造内金属矿物以及非金属矿物都呈现被搅乱的状态。因此，压扭性构造带会对金属矿物产生三种性质不同的力学。压扭性构造带是重要的矿层构造，压扭性构造带在一个地区有着一定的方向性，研究压扭性构造带内金属矿物形变，进行力学性质以及环境外力的分析，对大量统计金属矿物的性质、产状、矿化与时空关系，有着深远意义。

1 压扭性构造带内金属矿物形变的主要形式研究

金属矿物形变是指物理形变，在重生过程中受到外力的作用，使得金属矿物中原有的矿物成分受到不同外力，产生位移、调整，从而进行重结晶。金属矿物在进行重结晶的过程中，物理性质会出现不同的变化[1]。

压扭性构造带内金属矿物的形变主要有三个阶段，分别是岩浆和矿液活动对金属矿物的控制阶段，压扭性构造带对金属矿物的控制阶段以及断裂构造对金属矿物后期沉淀、保存的控制。压扭性构造带根据力学性能的不同可分为张力、压力和扭力三大类。其中，张力使得矿物周围的岩石处于膨胀状态，同时岩石空隙较大，一旦温度产生变化，金属矿物所在的空间就会形成一个相对开放空间，使得金属矿物被周围岩石填充。压力使得矿物周围的岩石处于压缩状态，同时岩石空隙较小，一旦温度产生变化，金属矿物所在的空间就会形成一个相对封闭的空间，使得金属矿物不断析出自身物理成分[2]。扭力同时具备张力和压力的特点，有利于金属矿物成矿以及析出。三种力对应关系如表1所示。

表1 压扭性构造带力学性能关系表

2 压扭性构造带对金属矿物产生形变的影响研究

金属矿物在地下主要为石碌群，共分为六层，其中最容易出现形变的是第三和第四层，第三层和第四层主要是含透辉石、白云岩或者透闪石。白云岩层间含有泥质岩，由于泥质岩的物理性质较软，化学成分复杂，所以，在周而复始的压扭性构造带对金属矿物控制阶段[3]，泥质岩中的部分成分会出现流动和迁移的情况，从而进行重结晶，进而产生新的金属矿物。

2.1 泥质岩的形变对金属矿物的影响

白云岩是具微细纹层的矿物结构，白云石两侧呈现细小颗粒，因白云岩层间多含有泥质岩，因泥土中含有丰富的水，在外力的作用下，水被排出，因此形成泥质岩。泥质岩容易出现流动和迁移的情况，所以白云岩在压扭性构造带容易出现形变。

泥质岩在压扭性构造带受到外力作用，使其矿物成分发生改变[4]。

随着压扭性构造带内温度的逐渐升高，泥质岩不断的下沉，在地温达到75℃时，开始出现形变，变成伊利石。在地温达150℃时，伊利石转化为高岭石。高岭石在温度达到200℃～300℃，压力达到1×108～2×108帕时，转化为叶蜡石。泥质岩在压扭性构造带内进行周而复始的循环，叶蜡石随着温度、外力的不断变换，最终再次形成矿石成分不同的泥质岩。

2.2 透闪石的形变对金属矿物的影响

透闪石是压扭性构造带区域内的浅变质岩，因透闪石露出的表面积较大，所以容易在扭压性构造带内出现形变。透闪石按矿物组成可分为三层，分别为表层、第二层以及第三层。

表层主要是由糜棱状白云石以及纤维状海泡石构成，因表层棱状白云石的物理特征是棱岩化，所以在扭压性构造带内透闪石的表面易出现破碎，从而形成扁豆体状碎块。同时，纤维状海泡石的物理特征是柔软，纤维状海泡石可以将形成扁豆体状碎块的糜棱状白云石包裹，从而出现加大重结晶现象。在扭压性构造带内，纤维状海泡石受到不同力的作用，向透闪石周围的岩石缝隙中移动，填入周围的岩石缝隙中或成为糜棱状白云石的壳[5]。

第二层主要是为重结晶的白云石，白云石呈现晶形、马牙状。在扭压性构造带内重结晶的白云石受扭破裂力的影响，边部进行重结晶，不断加大。

第三层主要是为透闪石糜棱岩层。在扭压性构造带内透闪石糜棱岩层微发育，同时与擦痕面向接触，透闪石糜棱岩层出现糜棱化，重结晶。重结晶后的金属矿物透呈片状，与维状海泡石类似。

金属矿物在地下主要为白云岩、透闪石，透闪石多为重结晶的集合体，一般将透闪石称为二透白云岩。透闪石中无透辉石，但透闪石具有泥质、铁质物。在压扭性构造带微裂隙中，充填着重结晶片状透闪石，重结晶的透闪石以及白云岩与压扭性构造带关系十分密切。