大地構造相表達了大陸動力學過程及其地質作用產物,因此,地質作用及其產物——地質構造構成了成礦地質背景研究的主要內容。
各種地質作用形成的巖石或地質體在地質演化歷史中也遭受了後期地質事件的改造。人們習慣於把前壹階段形成的巖石或地質體稱之為建造,後壹階段的改造稱之為改造(或構造)。壹般意義的地質作用產物即地質構造,通常包括了地質的建造與構造兩方面,即反映物質形成與變形改造。它們分別反映了地質體生成時期和形成以後的環境和變化。
本次研究認為,地質作用的綜合產物為地質的建造與構造,在開展建造構造研究與編圖工作中,可分別按三個層次進行研究和表達。即構造的三個層次:成巖(控巖)的構造,區域的構造,大地構造,以及建造的三個層次:巖性或巖石組合,巖石的建造,巖石構造組合。
(壹)構造
地球科學大辭典(2006)對構造的釋義:認為構造(structure)有兩個含義,第壹,構造又稱構造形跡,是地質體或巖石形成過程中產生的,或形成之後發生變形、變位所顯現的中小型形跡,如褶皺、地層等。第二,泛指從全球構造到超顯微領域的不同尺度地質體的結構特征及其內部組分或單元的相互配置關系和形貌特征。
構造具有不同規模,是構造作用不同尺度的反映。在構造地質學中,對各級不同規模的構造劃分為不同尺度,壹般分為巨型、大型、中型、小型、微型和超微型六類。構造尺度的劃分不僅與研究的內容和側重點相關,而且與研究方法和手段有關,各種尺度的構造既表現在空間的組合和疊加,還表現在構造的主次控制關系。
為方便研究,並與礦產預測工作相對應,本次工作中將地質構造從規模上和使用上分為三個層次,壹是成巖(控巖)的構造,二是區域的構造,三是大地構造。
(二)建造
建造是本次工作應用的壹個核心概念,建造及其劃分是本次成礦地質背景研究工作的基本內容。為方便實際工作應用,並更好地服務於礦產資源潛力評價和礦產預測實際需要,本次對建造含義及其劃分進行了統壹厘定。
1.不同內涵的建造概念
建造概念在不同地質學家中有不同的理解與命名,在實際工作中的應用也各不相同。
我國地質學家李四光先生早在其倡導的地質力學中就明確提出了地質建造與改造的概念(《地質力學概論》,1976;《地質力學方法》,1973)。李四光先生在分析研究地殼運動的途徑時指出:“怎樣知道地殼發生運動呢?只有根據由於每壹次運動而產生的結果被保留下來的遺跡,來加以判斷。那些保留下來的遺跡,統屬於地質構造現象。構造地質學是研究地質構造的壹門科學。它所處理的問題,包括構成地殼各部分的巖石的建造和改造兩個方面”。並進壹步論述,認為對地質構造或大地構造的看法,包括兩個方面,壹是從地殼的組成方面,壹是從地殼的結構方面。在全面研究地質構造問題時,不僅要“考慮地殼各部分形成的過程”,也要註意“它們形變的過程”,即地殼的形成和形變。顯然,李四光先生提出的建造概念,不僅有地質作用形成的物質組成的實體含義,而且包括了作用於這些物質組成實體的形成過程內涵。它不僅僅是組成、形成,而是具有建造作用過程的含意。
地球科學大辭典(2006)中對地質建造釋義是,泛指在地殼發展的某壹階段,在特定的大地構造條件下所形成的具有成因聯系的壹套巖石***生組合。這壹建造概念認為地質建造反映地殼演化和發展階段特定的大地構造環境。區分和識別建造,為確定某壹地區地殼演化和發展階段提供重要依據。
地質學家按巖石成因類型把地質建造分為沈積建造、巖漿建造和變質建造等三大類,每壹大類又可以做進壹步劃分,如沈積建造可分為碳酸鹽巖建造、含煤建造、復理石建造、磨拉石建造等。
大地構造學家按大地構造類型則可區分為地槽型建造、地臺型建造等。
因此,建造概念在不同學科以及實際使用中,有不同的含義以及不同尺度的劃分。以往的建造概念,在沈積學家、變質地質學家和巖漿巖石學家之間也有不同的解釋,沈積學家強調的是巖性組合及形成時的沈積環境,變質地質學家強調的是變質作用,而有些巖漿巖石學家則使用組合而不是建造的概念來表征***生的巖石組合。
2.本次成礦地質背景使用的建造含義及分類
在成礦地質背景研究的實際工作中,壹般是從地質作用產物,即地質構造實體出發開展研究。地質作用產物具有不同的規模和大小,呈現為不同尺度的地質構造實體,不同尺度的成礦地質背景研究與編圖工作具有不同尺度的建造劃分,為便於使用,將建造進壹步劃分為三個層次,即巖性或巖石組合、巖石的建造、巖石構造組合。
1)巖性或巖石組合:對應於成巖(控巖)的構造,指單壹巖石或幾種巖石的自然組合,壹般在地質填圖中可識別和可填圖的。對其劃分主要取決於填圖精度。
2)巖石的建造(建造):對應於區域的構造,指表征形成環境的巖石組合,分為沈積巖建造、火山巖建造、侵入巖建造和變質巖建造四類,是成礦地質背景研究中建造構造圖及其地質構造專題底圖的基本編圖單元。
3)巖石構造組合:對應於大地構造,指表征大地構造環境的巖石組合,是成礦地質背景研究中大地構造相圖的基本編圖單元。
建造構造圖中的建造是指物質建造,是同壹時代、同壹地質作用(沈積、侵入、火山、變質)形成的,壹種巖石或幾種巖石的自然組合。通常,建造劃分應符合下列條件:
1)巖性、巖相、變質程度壹致。
2)內部結構壹致或相近。
3)界線明顯。
4)壹定的規模和分布範圍。
因此,將沈積巖建造、火山巖建造、侵入巖建造、變質巖建造的含義統壹厘定如下:
1)沈積巖建造:同壹時代、同壹沈積作用下形成的、同壹沈積亞相(或微相)的壹種或幾種巖石的組合。
2)火山巖建造:同壹火山作用形成的壹種或幾種巖石的組合。按照巖性、巖相雙重填圖法的要求表示。多種巖相無法區分的,選擇優勢巖相表示,對於潛火山巖和沈積夾層則單獨表示。
3)侵入巖建造:是指同壹時代、同壹侵入作用形成的侵入體(不是深成巖體),在建造構造圖中必須表達深成巖體解體以後的侵入體。在分析構造環境時,壹般利用侵入巖巖石組合判斷其構造環境,因此在侵入巖建造綜合柱狀圖中要表示反映構造環境的侵入巖巖石構造組合。
4)變質巖建造:是沈積巖、火山巖、侵入巖等在同壹期變質作用形成的,具有相對壹致地質體結構類型的壹種巖石或幾種巖石組合。原則上,同壹變質建造的巖石及變質程度應基本壹致;在區域上有著壹定規模和分布範圍,可以在圖面上合理表達;地質體結構類型和產狀顯示出壹系列的***生特征,屬於同壹原巖系列;與其他變質建造之間應具有較清晰的邊界,具有可分性。變質巖建造劃分應註意以下幾個方面。第壹,應正確區分變質表殼巖和變質深成侵入體,在變質巖建造綜合柱狀圖上壹起表示;第二,變質巖建造壹般是(巖)組級單位的進壹步細分,變質深成侵入體應按巖性劃分,各類片麻巖代號按國標表示,變質侵入體遵照侵入巖的規定;第三,變質巖建造劃分尺度應適當,壹般以原巖建造為基礎,結合變質作用類型,原巖建造不同而變質作用類型相同時,應分為兩個變質巖建造。
本次工作中,建造構造圖不同於地質圖,建造不同於巖石地層單位的組,建造是對組級地層單位的進壹步細分。這是本次建造構造圖編圖的核心。
(三)建造構造圖
在1:25萬實際材料圖基礎上,通過建造與構造的綜合分析與研究,按國際標準分幅編制形成1:25萬建造構造圖。根據地質作用特征,分別按沈積作用、火山作用、侵入作用、變質作用、構造作用進行研究,並在建造構造圖上分別表達為沈積建造構造、火山巖性巖相構造、侵入巖漿構造、變質建造構造、變形構造、及大型變形構造等。
建造構造圖是本次成礦地質背景研究工作的核心內容,是反映地質作用及其演化特征的基礎圖件。建造構造圖也是本次大地構造相研究以及大地構造相圖編制的“實際材料圖”,同時,又可以在建造構造圖基礎上,補充實際資料,細化成礦有關的巖石建造與構造內容,形成預測工作區地質構造專題底圖。
(四)關於大型變形構造
在本次成礦地質背景研究中,突出和強調了大型變形構造研究與表達內容。將其與沈積、火山、侵入、變質、變形等其他地質作用研究內容並列,要求對大型變形構造作為獨立的地質構造作用產物加以研究和表達。
壹些大型變形構造不僅改造了包括各種礦床在內的已有地質體,還是某些金屬礦產(例如金礦)和能源礦產成礦的有利地帶。因此,無論對於地質演化歷史重建研究,還是對於礦產資源評價工作,大型變形構造的識別、研究並在相關地質構造圖件中表示出來,具有重要的理論意義和實際意義。
本次工作認為,大型變形構造是組成地殼的地質體在地質應力作用下形成的具有區域規模的(延伸長度壹般大於100km,展布寬度數千米乃至數十千米,切割深度從殼內到切穿整個巖石圈)的巨型強烈變形構造,是地殼中的主要地質現象。大型變形構造是構造作用的產物,是變形構造的壹類。大型變形構造通常是指區域規模意義上的地質構造作用產物,它不同於尺度較小的,如褶皺、斷裂等具體構造變形形跡。大型變形構造壹般以變形為主,但也常常表現為特定的物質組成,如構造巖、混雜巖等。對大型變形構造進行相對獨立和深入的研究,無論對分析區域構造以及大地構造格架,恢復地質構造演化,還是研究其對礦產的控制以及變形改造作用都有著重要意義。由於在壹般意義上開展的沈積作用、火山作用、侵入作用、變質作用以及構造變形形跡研究中,還不能涵蓋大型變形構造的內容。為此,本次工作提出在開展沈積、火山、侵入、變質等建造與構造研究,以及大地構造相分析的同時,應將大型變形構造作為壹項獨立內容進行研究,並表達在建造構造圖及大地構造相圖中。
在實際工作中,將大型變形構造研究內容單列,主要考慮以下幾個因素:
第壹,大型變形構造屬於區域規模意義上的變形構造,區別於地質填圖中填繪出的褶皺、斷裂等構造變形形跡,以變形為主但也有特定物質組成,如構造巖、混雜巖等。
第二,大型變形構造有兩類,壹是構成兩個四級以上構造單元的分界,二是切割兩個四級以上構造單元。
第三,在中尺度的建造構造圖上,大型變形構造必須以面元表達,只有在小比例尺的大地構造相圖上才以線元表達。