剪切带金成矿系统的形成机制
1.成矿大地构造背景
构造背景是金矿形成的最根本的控制因素。新太古代、古元古代和中生代是地质史上科迪勒拉地体增生最强烈的时期，也是脉状金矿床发育的时期。Kerrich等人(1988)认为不同时代的脉状金矿带可能是由同一作用形成的，即在科迪勒拉造山带外来地体的挤压和扭转增生过程中形成的。地体边界的区域线性构造带(Eisenlorh，1989)控制着大型金矿的分布，这些区域线性构造带由各级剪切构造和断层组成。
2.剪切带成矿系统结构
根据剪切带成矿系统的特征，成矿系统可分为矿源系统、矿运系统、矿储系统和动力系统。
(1)矿源系统
巨型剪切带作为地体边界的线性构造带，长度一般大于100 km。根据其对来自地壳或地幔深部的长英质岩浆和煌斑岩分布的明显控制，可以认为它们是贯穿地壳并向下延伸至地幔的大型构造，因此剪切带的矿源系统包括上地幔、下地壳及其派生的花岗岩-绿岩带。
稳定同位素C、O、S和放射性同位素Pb、Sr资料表明，地幔、绿岩带及其衍生的长英质侵入体均可作为成矿物质来源，其中幔源岩浆岩包括科马提岩、煌斑岩和氧化长英质斑岩。火山沉积岩包括BIF和碎屑沉积岩；花岗岩包括同一火山的TTG杂岩和重熔花岗岩。
(2)矿石输送系统
矿石输送系统包括输送矿物的介质(主要是热液)和介质迁移的通道。剪切带深部流体为来自地幔的原生富CO2流体，中部为变质水和岩浆水，浅层主要为大气水。原生水、变质水、岩浆水和大气水共同构成成矿流体，与稳定同位素揭示的“混合水”相一致。应时脉型金矿床中的流体包裹体主要由H2O和CO2组成。
流体运移系统包括变形带周围岩石中预先存在的面理、裂缝和裂隙，尤其是变形带中的糜棱岩面理和剪切裂隙。活化岩性接触界面和剪切带中流体运移产生的热量至少比扩散流大三个数量级(Thompson et al .，1984)。即使在剪切区，也有流体渗透。地壳深部的连续水层或流变层化(Fyfe，1987)可能对热液向剪切带富集起重要作用。
一级剪切带构造是热液流量大、水岩比最高的区域，是主要的矿石运移通道。
(3)矿石储存系统
储矿剪切带系统是指相对于主剪切带(运矿通道)的次级剪切带，有时运矿通道本身也是储矿系统的一部分。储矿剪切带可以是长1 ~ 10 km、宽几厘米至几百米的断裂构造，也可以是长几厘米至几米、宽几毫米至几厘米的微裂隙。它们的分布规律遵循Riedel简单剪切系统模型(Roberts，1987)。糜棱岩矿化后，可能从矿石运输通道成为储矿系统的一员。
需要注意的是，储矿系统和运矿通道的划分并不是绝对的，它们在一定条件下可以相互转化。
(4)电力系统
动力系统是指矿物活化、流体运移和矿物沉淀，是一个非常复杂的系统。主要包括温度、压力、pH、Eh、浓度、应变率、粘度等参数，主要是温度梯度和压力梯度。
3.剪切带成矿系统机制
地壳中韧性剪切带的分布是:7 km以上以脆性变形为主；7 ~ 15 km为脆韧性过渡带；韧性变形带在15公里以下(图6-22，科尔文A C，1988)。脆韧转变温度约为200 ~ 350℃。
图6-22理想的大规模剪切带结构随深度变化。
(据科尔文等人，1988)
产于韧性剪切带中的金矿床的成矿机制可总结如下(Bonnemaison M，1986；李(1996):在一个韧性剪切带的演化过程中，早期深部发生韧性变形，产生一系列塑性变形，包括糜棱岩、鞘褶皱、压溶解理、剪切透镜体、新颗粒的动态重结晶、核幔结构等一系列宏微观物质转化现象。这一阶段对成矿的贡献表现在岩石的细化、矿物的制备和深源流体的沟通。韧性剪切和高能活动引起的糜棱岩化大大增加了颗粒的表面积，成为捕获矿物晶格活化金的有利岩石。该阶段的金多为隐形金，分布于糜棱岩面理中。一般认为，这一阶段来源于深剪切带的深源流体，随着矿物迁移，整体上趋于分散，只有在有利条件下才能局部富集成糜棱岩型金矿，或称同韧性剪切型金矿。这类矿床的规模取决于韧性剪切活动改造的源岩的含矿性，但一般较小。中期表现为脆韧性变形，出现R、R′、P、D、T裂隙系统，增加了岩石的渗透性。早期形成的隐形金通过动力转化以细粒晶体形式赋存于早期应时破碎形成的硫化物和粒状应时中，形成常见的应时脉型金矿床。后期脆性变形不仅可以破坏已有的矿体，还可以接受新的成矿流体，导致叠加成矿。
在一个地区韧性剪切带的演化过程中，由于地体的隆升和新的韧性剪切带的形成，会出现不同时期韧性剪切带的重叠组合。抬升的韧性变形段在后期可被脆性或脆韧性带的叠加改造。旧韧性剪切带为改造提供了烃源岩和通道，直接控矿是后期的脆性-脆韧性构造。这是世界上尤其是中国韧性剪切带中的主要金矿类型。
伴随韧性剪切活动的是复合流体，包括变质流体、地幔脱气、脱水脱碱作用产生的幔源流体和动力变质热液流体，它们都是在变质变形过程中产生的，或由剪切带从深部来源。韧性剪切带往往伴随着同一构造时期深熔形成的花岗岩类，熔融岩浆的润滑形成了一个薄弱带，加速了韧性剪切带的构造变形，导致地壳脆性破裂，使整个韧性剪切带更有利于成矿。
概括起来，韧性剪切带成矿的主要环节有:①含金矿源层的存在是含金剪切带形成的物质基础；(2)不同时期韧性剪切带的组合和叠加是成矿的构造条件；③韧性剪切活动诱发的深熔花岗岩改造促进了矿石富集(李，1996)。
4.剪切带成矿系统的特征参数
成矿系统的特征参数包括系统集约度、有序度和自组织三个方面，是判断成矿系统聚矿能力的重要标志。
集约度:即系统结构的集约度。系统的集约度可以用矿体的集约度来反演，大致反映为成矿系统的规模与矿体的比值(或矿化率)和矿石品位。密集的结构有利于子系统的紧密联系，成矿环节的匹配和衔接，能量的充分利用，物质转化的反复和深入，成矿作用的叠加。剪切带型金矿床矿化率高(如小秦岭S504达到67%)，矿石品位高(如小秦岭5505ⅳ号矿体平均品位为30.48 g/t)，矿床规模大(西澳大利亚卡尔古利地区1000 t金矿)，都表明剪切带成矿系统具有较高的矿体密集程度。
有序度:成矿系统的有序度是指成矿系统各要素之间为维持其整体动能和特征而形成的组织方式和运动顺序(李，1996)。系统要素的特征越多，它所达到的有序程度就越高。在剪切带成矿系统中，幔源流体使角闪石脱水，产生以H2O和CO2为主的流体。流体沿深部韧性剪切带聚集溶解了大量的硫化金，中部脆韧性剪切带有大量的金沉淀，而浅部脆韧性剪切带只有少量的金沉淀，这是一个具有高度有序性的过程。在这个过程中，金的沉淀受许多因素控制，如温度、压力、pH、Eh、氧逸度、硫逸度、溶液浓度、容矿裂隙等。，但始终保持着从深部矿物上升到中深部矿物加成再到中浅部矿物沉淀的有序过程。
自组织:系统的自组织主要表现为自我复制和自我反馈。一个系统产生一个与其结构和功能相似的新系统，称为自我复制。一个自我复制能力强的系统，说明它的功能结构是稳定的。自我反馈是通过系统的自我反馈来调整系统与环境的关系而实现的。比如岩石裂缝的“自愈”现象，一旦出现裂缝，就必须用物质(矿脉)填充，以保持岩石结构的连续性，这是系统自反馈的表现；而剪切带在递进应力的作用下不断产生裂缝，是一种自我复制的表现。周期性的“裂缝愈合”也是系统自组织力的体现，多组裂缝组成的含金矿脉带就是自组织力的表现。
5.剪切带成矿系统的演化
任何系统都是在环境中的，也就是属于更高层次的环境。它与环境交换物质和能量。它的形成和演化是由一个更高层次的系统控制的。
地幔对流控制着板块的分散和聚集。板块分散和聚集集中在板块边界，是剪切带成矿系统最发育的地方。包括剪切带系统在内的构造环境是，它首先发生在板块离散期，控制矿源层和地球化学屏障的形成，结束于板块汇聚期。Kerrich等人(1988)描述了这个过程:①拉伸；②扭转挤压增生；③区域变质作用；(4)俯冲消减；⑤钙碱性岩浆作用；⑥区域性隆起；⑦脆韧性逆冲断层或平移断层；8局部拉伸和扭转；⑨晚期构造金矿化；⑩碱性岩浆作用。显然，剪切带成矿系统主要出现在碱性岩浆作用之前的同时或之后。
剪切带成矿系统的热动力来源于俯冲碰撞引起的地壳增厚引起的地热增温，也会随着造山带整体隆升引起的等温线降低而终结。因此，剪切带成矿系统的形成和演化与板块的俯冲和碰撞以及造山带的形成和演化密切相关。
6.剪切带成矿系统模型
总的来说，剪切带的成矿模式和机制仍在讨论、探索和完善中，这里仅列出一系列模式。Bonemaison(1986)根据大量脉状金矿与韧性剪切带有关的事实，将含金石英脉作为含金剪切带的特例，提出了含金剪切带的三段式成矿模式。Kerrich和Fyfe(1988)认为，在水力压裂活动期间，脉状金矿化位于剪切带内；Sibson(1977)提出了与地震断层动力效应有关的断层阀成矿模式。Hodgson等人(1993)总结了适马、Kalor、Kalgoorlie、红湖、黄金里等著名脉状金矿床的特征，认为脉体局限于剪切带高流体压力引起的低平均压力扩张环境。Cameron(1988，1989)通过对Hemlo矿床、印度Dauar克拉通和挪威Bambule成矿带的研究，提出了深部韧性剪切带氧化变质作用中金活化迁移的成矿模式。Wilkins等(l986)提出了拆离断层成矿模式；刘吉顺(1990)提出金拆离构造成矿模式(何绍勋等，1996)。
上述模式丰富和发展了剪切带型金矿成矿理论研究。剪切带的成岩成矿作用以及对剪切带本身的认识有待进一步研究。