壓扭性構造帶內金屬礦物形變研究

董文國

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

在我國境內金屬礦床豐富，部分金屬礦物存在于壓扭性構造帶內，壓扭性構造帶通常是指許多壓性構組成的帶狀構造，帶狀構造內金屬礦物以及非金屬礦物都呈現被攪亂的狀態。因此，壓扭性構造帶會對金屬礦物產生三種性質不同的力學。壓扭性構造帶是重要的礦層構造，壓扭性構造帶在一個地區有著一定的方向性，研究壓扭性構造帶內金屬礦物形變，進行力學性質以及環境外力的分析，對大量統計金屬礦物的性質、產狀、礦化與時空關系，有著深遠意義。

1 壓扭性構造帶內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，產生位移、調整，從而進行重結晶。金屬礦物在進行重結晶的過程中，物理性質會出現不同的變化[1]。

壓扭性構造帶內金屬礦物的形變主要有三個階段，分別是巖漿和礦液活動對金屬礦物的控制階段，壓扭性構造帶對金屬礦物的控制階段以及斷裂構造對金屬礦物后期沉淀、保存的控制。壓扭性構造帶根據力學性能的不同可分為張力、壓力和扭力三大類。其中，張力使得礦物周圍的巖石處于膨脹狀態，同時巖石空隙較大，一旦溫度產生變化，金屬礦物所在的空間就會形成一個相對開放空間，使得金屬礦物被周圍巖石填充。壓力使得礦物周圍的巖石處于壓縮狀態，同時巖石空隙較小，一旦溫度產生變化，金屬礦物所在的空間就會形成一個相對封閉的空間，使得金屬礦物不斷析出自身物理成分[2]。扭力同時具備張力和壓力的特點，有利于金屬礦物成礦以及析出。三種力對應關系如表1所示。

表1 壓扭性構造帶力學性能關系表

2 壓扭性構造帶對金屬礦物產生形變的影響研究

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巖，由于泥質巖的物理性質較軟，化學成分復雜，所以，在周而復始的壓扭性構造帶對金屬礦物控制階段[3]，泥質巖中的部分成分會出現流動和遷移的情況，從而進行重結晶，進而產生新的金屬礦物。

2.1 泥質巖的形變對金屬礦物的影響

白云巖是具微細紋層的礦物結構，白云石兩側呈現細小顆粒，因白云巖層間多含有泥質巖，因泥土中含有豐富的水，在外力的作用下，水被排出，因此形成泥質巖。泥質巖容易出現流動和遷移的情況，所以白云巖在壓扭性構造帶容易出現形變。

泥質巖在壓扭性構造帶受到外力作用，使其礦物成分發生改變[4]。

隨著壓扭性構造帶內溫度的逐漸升高，泥質巖不斷的下沉，在地溫達到75℃時，開始出現形變，變成伊利石。在地溫達150℃時，伊利石轉化為高嶺石。高嶺石在溫度達到200℃～300℃，壓力達到1×108～2×108帕時，轉化為葉蠟石。泥質巖在壓扭性構造帶內進行周而復始的循環，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巖。

2.2 透閃石的形變對金屬礦物的影響

透閃石是壓扭性構造帶區域內的淺變質巖，因透閃石露出的表面積較大，所以容易在扭壓性構造帶內出現形變。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，所以在扭壓性構造帶內透閃石的表面易出現破碎，從而形成扁豆體狀碎塊。同時，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，從而出現加大重結晶現象。在扭壓性構造帶內，纖維狀海泡石受到不同力的作用，向透閃石周圍的巖石縫隙中移動，填入周圍的巖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晶的白云石，白云石呈現晶形、馬牙狀。在扭壓性構造帶內重結晶的白云石受扭破裂力的影響，邊部進行重結晶，不斷加大。

第三層主要是為透閃石糜棱巖層。在扭壓性構造帶內透閃石糜棱巖層微發育，同時與擦痕面向接觸，透閃石糜棱巖層出現糜棱化，重結晶。重結晶后的金屬礦物透呈片狀，與維狀海泡石類似。

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

3 結語

基于金屬礦物的主要形變，依托泥質巖的形變、透閃石的形變完成了壓扭性構造帶對金屬礦物產生的形變，最終完成了壓扭性構造帶內金屬礦物形變研究。

總而言之，壓扭性構造帶的物理因素對金屬礦物產生的形變影響較深。