湘东老山坳剪切带构造特征及其对成矿作用的制约

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湘东茶陵地区老山坳剪切带及其与湘东钨矿的关系是长期以来备受关注且颇具争议的问题。其争议主要表现为:(1)老山坳剪切带(断层)的性质(逆断层、正断层,还是走滑断层)及其发育机理;(2)老山坳剪切带对湘东钨矿的成矿是促进作用还是破坏作用。为了回答上述两个问题,本文对老山坳剪切带以及湘东钨矿进行了系统地观察和测量,采用宏观、微观构造观察、矿脉产状统计和卷入老山坳剪切带变形岩石的磁化率各向异性测量(AMS)等方法进行了综合研究。对老山坳剪切带性质、形成机理以及剪切带与成矿的关系进行研究,并对成矿有利区域进行预测。  研究结果表明,老山坳剪切带的活动主要分为三期:第一期主要表现为向SE方向的伸展拆离作用,且可能与晚侏罗世八团岩体侵位密切相关,形成了透入性的强烈脆、韧性变形,如:倾向SE的片麻状花岗岩的片麻理以及变形岩石的磁面理,以及向SE倾伏的磁线理,指示了NW-SE向的拉张作用;而在平行磁线理,垂直面理/磁面理的观察面上,不对称眼球构造、S-C组构以及破碎的长石形成多米诺骨牌构造等宏观或者显微构造则指示了顶部向南东的剪切作用;该剪切作用在老山坳剪切带中形成一系列同期NE-SW走向的节理(R和R节理)被脉体重充填,且脉体中辉铝矿Re-Os同位素年龄为晚侏罗世,表明了拆离作用活动开始的时间为晚侏罗世,研究区发育有白垩系同沉积盆地说明拆离作用在白垩纪仍有活动。第二期NE-SW向的走滑作用,表现为陡立的NE-SW走向的韧性变形面理和磁面理以及发育其上的NE-SW向的水平磁线理,在平行磁线理,垂直面理的观察面上,可见云母鱼等显微构造现象指示右行走滑的剪切指向,另外切割并错断在第一期变形中形成的矿脉的宏观小型走滑断层也指示该期走滑为右行走滑。第三期变形表现为切割先存片麻理的狭窄的变形带,这些狭窄的变形带使先存片麻理形成拖曳褶皱,指示了向NW方向的逆冲作用,该致使上盘(主动盘)的钨锡矿脉被推至浅部。  我们对老山坳剪切带的变形历史研究指出,第一期伸展拆离事件以及八团二云母花岗岩的侵位与湘东钨矿的成矿过程有密切关系,其矿床成因可能为在区域伸展背景下,由八团岩体的侵位提供了成矿热液,这些高压流体引起局部应变速率增加,同时降低岩石强度而发生脆性破裂(如T节理,R和R节理),而且按照破裂准则发生和扩展,该过程为成矿元素析出成矿提供了条件,这可能是剪切带成矿的重要方式之一。从而推断出晚侏罗世花岗岩中的老山坳剪切带是成矿有利地区。
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