老撾沙耶武里地區納克汗（B.Nakhan）剪切帶巖石有限應變特征及其與金成礦關系探討

潘羅忠，戴 昱，唐專紅，蔣艷玲，倪戰旭，范汝海

（1.廣西區域地質調查研究院，廣西 桂林 541003 ；2.廣西壯族自治區二七一地質隊，廣西 桂林 541199）

老撾及鄰區在大地構造上位于特提斯構造域東段與西太平洋構造域的相交接地帶，隸屬于印支陸塊區（西界為瀾滄江—清萊—勞勿縫合帶，北東界為金沙江—哀牢山—馬江縫合帶）（李興振等，2004a、b），地質構造比較復雜，其主要構造單元可與毗鄰的中國云南、越南、柬埔寨、泰國等的構造單元相互連接和延伸。而中南半島古生代為岡瓦納大陸與勞亞大陸之間、特提斯洋中的一系列具有前寒武紀結晶基底的海山、洋島；中生代以來，主體與勞亞古陸碰撞拼合相連為一體；新生代以來，位于逐漸隆起的青藏高原東南緣，伴隨著歐亞—印澳板塊的拼合碰撞與側向擠壓，成為逃逸構造活動帶的一部分。本文從老撾沙耶武里地區南西部韌性剪切帶特征進行分析，從構造背景特征討論其形成背景，進行有效的約束。

1 地質特征

B.Nakhan剖面：分布于老撾沙耶武里南部地區納克汗（B.Nakhan）剪切帶的南段，東西寬約5.5km，糜棱面理向SEE，傾角為40°～46°，空間分布上仍具明顯的強弱分帶性，形成一系列不同規模、多級組合的次級變形強度帶（圖1），對比剪切帶北段B.Houayhoung剖面，除剪切帶帶寬變寬，其強度及組合樣式也有較為明顯的區別，物質組成上由兩邊往變形中心依次出現輕變質泥巖帶鈣質糜棱巖帶千糜巖帶。

2 巖石學特征

巖石類型可大致分為輕變質泥巖、鈣質糜棱巖、千糜巖等(表1)，其中千糜巖占據該帶主體。值得注意的是，該韌性變形帶還存在少量碎裂灰巖、重結晶灰巖，其分布范圍窄，表明后期脆性斷裂活動較明顯。

3 構造樣式

3.1 面狀構造

剪切面理在變形帶內廣泛發育，其糜棱面理傾角較緩，延伸方向與變形帶邊界相一致，主要由絹云母和石英等礦物聚集定向分布顯示出來。沿糜棱面理方向，礦物壓扁拉長現象十分強烈，一些石英顆粒已變為透鏡狀、長條狀，而云母類礦物除呈長條狀定向分布外，個別顆粒尚發生旋轉，形成不典型的云母魚構造。局部仍可見剪切面理改造了糜棱面理的現象，說明變形帶具長期活動的特點。

圖1 B.Nakhan韌性剪切帶中B.Nakhan一帶構造剖面圖

表1 B.Nakhan剖面礦物含量一覽表（單位：%）

3.2 線理及線狀構造

主要有拉伸線理，一般由礦物單晶或礦物集合體定向拉長構成。但不同原巖形成的千糜巖中構成拉伸線理的物質成分也不相同。在千糜巖中，拉伸線理主要由細小石英顆粒塑性拉長構成，而在輕變質泥巖中除由石英單礦物或礦物集合體定向拉長構成外，野外沿面理方向尚見有由同構造分泌石英脈強烈塑性拉長定向分布形成的拉伸線理。

4 變形顯微組構特征

4.1 波狀消光和帶狀消光

在石英晶體上表現明顯，是十分發育的一類顯微應變組構，一般在變形相對較弱的巖石中發育強烈，但隨著變形強度的增加，石英碎斑顆粒逐漸減少，該類應變組構也隨之減少或不發育。波狀消光表現為消光影邊界模糊不清，帶狀消光則表現為消光影界面平直、清晰，過渡較為截然。

4.2 邊緣粒化結構

主要出現在強變形帶的巖石中，表現為重結晶不徹底的石英顆粒，在其殘留晶體邊部形成細小顆粒帶，構成邊緣粒化結構。殘留下來的晶體往往呈不規則的孤島狀，晶內變形強烈，波狀消光、帶狀消光等粒內應變十分發育，而圍繞其分布的細小石英顆粒則無粒內應變現象。該現象較為常見。

4.3 壓力影構造

以不對稱的壓力影構造為主，多出現于千糜狀含鈣泥巖中，剛性體主要是長石，一般呈透鏡狀或眼球狀形態。其影子區往往由微細粒長石、方解石等礦物組成；說明巖石變形的未期又發生了強烈的變質重結晶作用。

4.4 云母礦物的變形顯微組構

主要有不規則云母魚解理彎曲等。云母魚一般呈透鏡狀形態，主要由白云母或具綠色多色性的黑云母發生強烈變形形成，其晶內解理面常發生彎曲，呈波狀起伏。

5 納克汗（B.Nakhan）韌性剪切帶的動力學及運動學分析

測定古差異應力值大小的方法有位錯密度、亞顆粒和動態重結晶顆粒等。本韌性變形帶中礦物細粒化重結晶作用十分強烈，故采用石英的動態重結晶顆粒來估算其古差異應力值。動態重結晶顆粒大小（D）與古差異應力關系為：δ1-δ3=AD-m，對石英來說：δ1-δ3=5.56D-0.68(Twiss，1977)(式中顆粒直徑單位為毫米，應力單位為MPa)，把石英動態重結晶顆粒粒徑的算術平均值代入公式，得到各韌性變形帶的古差異應力值見表2。

表2 納克汗（B.Nakhan）韌性剪切帶巖石有限應變測量結果

因此，按照Twiss（1977）計算公式估算B.Nakhan韌性剪切帶動力變質巖的變形古應力差在57.75MPa，付林指數為0.74，K＜1，具壓扁型應變點特征，反映巖石處于擠壓狀態。

其變形機制與野外觀察基本一致，結合旋轉殘斑、不對稱褶皺及“S-C”型組構等基本可確定韌性變形帶具右旋逆沖性質。

6 納克汗（B.Nakhan）韌性剪切帶的形成環境

礦物的變形改造主要受溫度影響，前人的研究成果表明動態重結晶作用與變形溫度的關系密切，可以依據不同礦物的變形行為組合來限定巖石的變形溫度。紀沫（2008）針對不同變質相條件下主要造巖礦物的變形特征組合，提出了動態重結晶機制主要包括膨凸成核（BLG）、亞晶粒旋轉（SGR）、顆粒邊界遷移（GBM）3種，前人對方解石、石英和長石3類礦物的動態重結晶作用進行了詳細的研究，對其不同類型的動態重結晶形態與溫度間的關系作出了限定。本次實驗分析如下。

方解石動態重結晶作用較普遍，這表明溫度至少達到了250℃，首先形成膨凸重結晶新晶粒，隨著變質條件的不斷加深，方解石發生亞晶粒旋轉重結晶作用并形成核幔結構，亞晶粒旋轉新晶粒具有明顯光性方位差異并組成幔部，最后方解石出現顆粒邊界遷移重結晶。

石英的膨凸在構造巖巖石中較為少見，而亞晶粒旋轉在構造巖巖石中基本未見，首先發生波狀消光等塑性變形，隨后先以膨凸成核重結晶為主，從而膨凸重結晶與亞晶粒旋轉重結晶共存，而在更高溫度條件下又表現為快速的顆粒邊界遷移重結晶，但這一轉變溫度目前還沒有較明確的估計。有研究表明亞晶粒旋轉重結晶的出現代表溫度至少達到了400℃。

長石在脆—韌性轉變條件下，殘斑的邊緣部分首先開始出現塑性變形與膨凸重結晶，介于綠片巖相與角閃巖相的邊界（溫度約為500℃），此類現象并未出現。

也未見有鉀長石殘斑邊緣多發育蠕蟲狀石英的出溶，而蠕英結構只發生在高綠片巖相甚至更高的條件下（＞650℃）。

根據單一變形礦物顯微結構特點推斷的溫度范圍可能很寬（大于 100℃）， 但常見的變形巖石均包含2種以上礦物組合，若能通過顯微觀察確定各種變形礦物的重結晶機制，完全有可能將變形溫度限定在一個可以接受的誤差范圍內（小于50℃）。因此本次分析結合千糜巖中的方解石、石英、長石變形特點，并未出現高綠片巖相典型礦物（綠簾石、角閃石等），推斷納克汗（B.Nakhan）韌性剪切帶變形溫度為250℃～300℃較為合理。

7 納克汗（B.Nakhan）韌性剪切帶與金礦的空間關系

陳柏林等（1999）認為剪切帶型金礦是一種重要的金礦床類型，不同位置有不同程度的金礦富集程度以及有利富集部位，且不同變形層次及其斷層巖類型制約著金礦化類型。

目前，位于沙耶武里地區湄公河西岸已發現與巖體和剪切構造相疊加復合部位的金礦化，主要產于花崗閃長巖的內、外接觸帶上，呈近南北向展布。礦化帶內巖石破碎，主要由灰、深灰色角巖化砂巖、石英脈、泥質礦物等組成；主要礦化現象為褐鐵礦化、硅化、角巖化。含礦圍巖為中三疊統（T2），巖性為灰、深灰色泥巖、粉砂巖、砂巖為主，成因類型屬熱液型礦產（床）。從成礦位置關系上看，屬于韌脆性區—脆性區域（陳柏林等，1999）。

8 結論

綜上所述，納克汗（B.Nakhan）韌性剪切帶為一由多條具強弱分帶的小型韌性剪切帶組成的大型韌性剪切帶，主要由輕變質泥巖帶、千糜狀泥巖帶、鈣質初糜棱巖帶和千糜巖帶構成，剪切帶總體走向為NNE，東西寬約1km～6km，帶內糜棱面理和線理構造普遍發育，在剪切帶的北段糜棱面理的傾向SEE～E、南段傾向SEE～SE。有限應變分析結果顯示構造巖的應變型式以K＜1的擠壓型應變為主，暗示韌性剪切帶形成于擠壓環境。

帶內構造巖的礦物組合以綠片巖相為主，變形構造組合對應的變形溫度為250℃～300℃，為一條具多期活動的低溫綠片巖相具右旋逆沖型韌性剪切帶，與該區域金礦成礦關系較密切。

[1]李興振,劉朝基,丁俊.大湄公河次地區主要結合帶的對比與連接[J].沉積與特提斯地質,2004,24(4):1-12.

[2]李興振,劉朝基,丁俊.大湄公河次地區構造單元劃分[J].沉積與特提斯地質,2004,24(4):13-20.

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