壓扭性構(gòu)造帶內(nèi)金屬礦物形變研究

董文國(guó)

（招金礦業(yè)股份有限公司-靈丘縣梨園金礦有限責(zé)任公司，山西 大同 037000）

在我國(guó)境內(nèi)金屬礦床豐富，部分金屬礦物存在于壓扭性構(gòu)造帶內(nèi)，壓扭性構(gòu)造帶通常是指許多壓性構(gòu)組成的帶狀構(gòu)造，帶狀構(gòu)造內(nèi)金屬礦物以及非金屬礦物都呈現(xiàn)被攪亂的狀態(tài)。因此，壓扭性構(gòu)造帶會(huì)對(duì)金屬礦物產(chǎn)生三種性質(zhì)不同的力學(xué)。壓扭性構(gòu)造帶是重要的礦層構(gòu)造，壓扭性構(gòu)造帶在一個(gè)地區(qū)有著一定的方向性，研究壓扭性構(gòu)造帶內(nèi)金屬礦物形變，進(jìn)行力學(xué)性質(zhì)以及環(huán)境外力的分析，對(duì)大量統(tǒng)計(jì)金屬礦物的性質(zhì)、產(chǎn)狀、礦化與時(shí)空關(guān)系，有著深遠(yuǎn)意義。

1 壓扭性構(gòu)造帶內(nèi)金屬礦物形變的主要形式研究

金屬礦物形變是指物理形變，在重生過(guò)程中受到外力的作用，使得金屬礦物中原有的礦物成分受到不同外力，產(chǎn)生位移、調(diào)整，從而進(jìn)行重結(jié)晶。金屬礦物在進(jìn)行重結(jié)晶的過(guò)程中，物理性質(zhì)會(huì)出現(xiàn)不同的變化[1]。

壓扭性構(gòu)造帶內(nèi)金屬礦物的形變主要有三個(gè)階段，分別是巖漿和礦液活動(dòng)對(duì)金屬礦物的控制階段，壓扭性構(gòu)造帶對(duì)金屬礦物的控制階段以及斷裂構(gòu)造對(duì)金屬礦物后期沉淀、保存的控制。壓扭性構(gòu)造帶根據(jù)力學(xué)性能的不同可分為張力、壓力和扭力三大類(lèi)。其中，張力使得礦物周?chē)膸r石處于膨脹狀態(tài)，同時(shí)巖石空隙較大，一旦溫度產(chǎn)生變化，金屬礦物所在的空間就會(huì)形成一個(gè)相對(duì)開(kāi)放空間，使得金屬礦物被周?chē)鷰r石填充。壓力使得礦物周?chē)膸r石處于壓縮狀態(tài)，同時(shí)巖石空隙較小，一旦溫度產(chǎn)生變化，金屬礦物所在的空間就會(huì)形成一個(gè)相對(duì)封閉的空間，使得金屬礦物不斷析出自身物理成分[2]。扭力同時(shí)具備張力和壓力的特點(diǎn)，有利于金屬礦物成礦以及析出。三種力對(duì)應(yīng)關(guān)系如表1所示。

表1 壓扭性構(gòu)造帶力學(xué)性能關(guān)系表

2 壓扭性構(gòu)造帶對(duì)金屬礦物產(chǎn)生形變的影響研究

金屬礦物在地下主要為石碌群，共分為六層，其中最容易出現(xiàn)形變的是第三和第四層，第三層和第四層主要是含透輝石、白云巖或者透閃石。白云巖層間含有泥質(zhì)巖，由于泥質(zhì)巖的物理性質(zhì)較軟，化學(xué)成分復(fù)雜，所以，在周而復(fù)始的壓扭性構(gòu)造帶對(duì)金屬礦物控制階段[3]，泥質(zhì)巖中的部分成分會(huì)出現(xiàn)流動(dòng)和遷移的情況，從而進(jìn)行重結(jié)晶，進(jìn)而產(chǎn)生新的金屬礦物。

2.1 泥質(zhì)巖的形變對(duì)金屬礦物的影響

白云巖是具微細(xì)紋層的礦物結(jié)構(gòu)，白云石兩側(cè)呈現(xiàn)細(xì)小顆粒，因白云巖層間多含有泥質(zhì)巖，因泥土中含有豐富的水，在外力的作用下，水被排出，因此形成泥質(zhì)巖。泥質(zhì)巖容易出現(xiàn)流動(dòng)和遷移的情況，所以白云巖在壓扭性構(gòu)造帶容易出現(xiàn)形變。

泥質(zhì)巖在壓扭性構(gòu)造帶受到外力作用，使其礦物成分發(fā)生改變[4]。

隨著壓扭性構(gòu)造帶內(nèi)溫度的逐漸升高，泥質(zhì)巖不斷的下沉，在地溫達(dá)到75℃時(shí)，開(kāi)始出現(xiàn)形變，變成伊利石。在地溫達(dá)150℃時(shí)，伊利石轉(zhuǎn)化為高嶺石。高嶺石在溫度達(dá)到200℃～300℃，壓力達(dá)到1×108～2×108帕?xí)r，轉(zhuǎn)化為葉蠟石。泥質(zhì)巖在壓扭性構(gòu)造帶內(nèi)進(jìn)行周而復(fù)始的循環(huán)，葉蠟石隨著溫度、外力的不斷變換，最終再次形成礦石成分不同的泥質(zhì)巖。

2.2 透閃石的形變對(duì)金屬礦物的影響

透閃石是壓扭性構(gòu)造帶區(qū)域內(nèi)的淺變質(zhì)巖，因透閃石露出的表面積較大，所以容易在扭壓性構(gòu)造帶內(nèi)出現(xiàn)形變。透閃石按礦物組成可分為三層，分別為表層、第二層以及第三層。

表層主要是由糜棱狀白云石以及纖維狀海泡石構(gòu)成，因表層棱狀白云石的物理特征是棱巖化，所以在扭壓性構(gòu)造帶內(nèi)透閃石的表面易出現(xiàn)破碎，從而形成扁豆體狀碎塊。同時(shí)，纖維狀海泡石的物理特征是柔軟，纖維狀海泡石可以將形成扁豆體狀碎塊的糜棱狀白云石包裹，從而出現(xiàn)加大重結(jié)晶現(xiàn)象。在扭壓性構(gòu)造帶內(nèi)，纖維狀海泡石受到不同力的作用，向透閃石周?chē)膸r石縫隙中移動(dòng)，填入周?chē)膸r石縫隙中或成為糜棱狀白云石的殼[5]。

第二層主要是為重結(jié)晶的白云石，白云石呈現(xiàn)晶形、馬牙狀。在扭壓性構(gòu)造帶內(nèi)重結(jié)晶的白云石受扭破裂力的影響，邊部進(jìn)行重結(jié)晶，不斷加大。

第三層主要是為透閃石糜棱巖層。在扭壓性構(gòu)造帶內(nèi)透閃石糜棱巖層微發(fā)育，同時(shí)與擦痕面向接觸，透閃石糜棱巖層出現(xiàn)糜棱化，重結(jié)晶。重結(jié)晶后的金屬礦物透呈片狀，與維狀海泡石類(lèi)似。

金屬礦物在地下主要為白云巖、透閃石，透閃石多為重結(jié)晶的集合體，一般將透閃石稱為二透白云巖。透閃石中無(wú)透輝石，但透閃石具有泥質(zhì)、鐵質(zhì)物。在壓扭性構(gòu)造帶微裂隙中，充填著重結(jié)晶片狀透閃石，重結(jié)晶的透閃石以及白云巖與壓扭性構(gòu)造帶關(guān)系十分密切。

3 結(jié)語(yǔ)

基于金屬礦物的主要形變，依托泥質(zhì)巖的形變、透閃石的形變完成了壓扭性構(gòu)造帶對(duì)金屬礦物產(chǎn)生的形變，最終完成了壓扭性構(gòu)造帶內(nèi)金屬礦物形變研究。

總而言之，壓扭性構(gòu)造帶的物理因素對(duì)金屬礦物產(chǎn)生的形變影響較深。