【doc】何北宽城峪耳崖金矿控矿构造初步探讨

【doc】何北宽城峪耳崖金矿控矿构造初步探讨 何北宽城峪耳崖金矿控矿构造初步探讨 v.Ll0.No,1沈阳'黄金学院..总第25期 March.1991JOURNALOFSHENYANGINS'ITI'UTEOFCOLDTECHNOLOGY目哪r‰为 河北宽城峪耳崖金矿控矿构造初步探讨 赵纯福 <构造甩质教研室) 摘要分析研究了蟮耳崖金矿不同时期,不同方向,不同性质控矿构造特点,确定了成 矿构造体系先后为北东向联合构造体系殛新华夏系两个体系,结合成矿构造应力场有 限单元法模拟.探讨了构造控矿规律,对找矿具有一定的指导意义. 关键词成矿构造体系,有限单元法,峪耳崖金矿 分类号P548.2 峪耳崖金矿位于宽城县东南,山海关——马兰峪东西向隆起带北部,走~l:lt东喜峰口一 凌源弧形断裂带南东盘.区内地层为中 元古界南口群高峪庄组上部,中厚层 夹薄层及巨厚层荻岩,呈北东,北东东 向展布(图1). 矿区岩浆岩以峪耳崖岩体为主,呈 岩抹状,长轴方向为北55.东.岩性为 白一灰白色中细粒花岗岩.由于岩浆作 用晚期的自蚀变作用,在深部形成了红 色中粗粒花岗岩及长英质伟晶岩,红, 白花岗岩呈和谐的渐变过渡关系.岩石 的K—Ar年令为1.49Ma.属燕山 运动早期产物.岩体内,外接触带附近, 尚有北东向延展的煌斑岩脉,闪长岩脉 分布. 矿区金矿脉均产于岩体内外接触带 或其中.矿石金属矿物以黄铁矿为主, 次为黄铜矿方铅矿,『^1锌矿磁黄铁 一t一第四系;2一中厚层与薄层袭岩;3花岗岩4一煌斑 岩脉:5"--闪长岩脉;6一含矿断层;7一断拧断层8一 地层产状;9一坑口. 矿辉铜矿自然金等,脉石矿物有石英,长石,方解石等,矿化主要为含金黄铁矿石英脉 型含金黄铁矿石英细脉浸染型,硅化挤压破碎带型,以前者为主. 区内地质构造复杂,褶皱断裂发育.褶皱构造控制岩体的形态与产状,断裂构造对矿 体分布形态产状及空间变化规律具有严格控制作用.在成矿构造应力场中,成矿过程中 应力降高值区与矿化富集区有明显对应关系.因此,控矿构造的研究对矿区的探矿增储具有 重要的实际意义. 99o年3月2日收到 lO卷l精赵纯福:揖北宽城峪耳崖金矿控矿构造初步探讨35 1矿区构造格架 通过区内褶皱产状,形态及断裂力学性质,运动方向,排列方式及组台关系的大量研究 知区内主要构造格絮是由北袭l句联合构造体系与新华夏蒹构造形迹交织而成的. 1.1北末向联合构造体着【 由北东向摺皱与压性断裂组成,伴生构造不发育. 1.1.1梧蛙构造 以控镧峪耳崖岩件的背斜规模最大,坡及整个矿区,由高宇庄组中厚层央薄层获岩组成. 褶皱轴向总件北东,向北东埔及南西蜡轴向逐渐转为近东西向,总体呈S型.两翼地层倾 角约为5o'一70.,中常对称,背斜两翼有同轴向次缓小褶曲分布.峪耳崖岩体沿背斜核部 侵入,长轴延展方向与背斜轴向一致.岩体北西部接触带,地表倾向北西,深部倾向南东; 岩体南部接触带,上部为南东倾,至300m以下又转为北西倾.岩体产状的空间变化,反映 了控制其形成的峪耳崖背斜,是经过强烈扭动作用的结果.向矿区外围追索,在峪耳崖S 型背斜南北两侧,紧邻矿区各分布一条规模巨大的东西向压性断裂带,它们被北求向压扭性 断裂错断,形成较早,属早期东西构造带成分.因此,推测S型背斜是早期新华夏系北北 东向构造遇南北两条东西构造带抵制而形成,是一种联合构造体系(1,2).背斜所拉岩体 时代,也与早期新华夏系活动时期吻合. 1.1.2断裂构遣 北东向压性断裂构造发育,遍布全区.总体走向北东,倾向北西,倾角3o.,80.不 等.断裂走向两端,协调一致,运渐变为北东东一东西向,与峪耳崖背斜轴向S型展布 一 致.断层面走向,倾向上呈舒缓波状变化,普遍发育磨擦镜面和近直立擦痕.断层带内构 造遗镜体,原地压碎岩及挤压片理发育,局部见有低序次片理与断层面斜交,指示断层上盘 上冲.这组北东向断层从北向南大致等间距分布,间距约为5Om. 1.2新华夏系 主要见于矿区东部,在西部有零星分布.由北北东向压扭性断裂,北西西向张性断裂及 北北西向,北东东向扭性断裂面组成.北北东向断层特征是:断面波状起伏,上可见1.Omm 厚由纤维状石棉构成的攘痕,以5o.侧伏角向北翻伏.断层带内由压碎岩,片理.构造透镜 体组成.这组断裂明显错断北东向片理化带,使之发生牵引,指示北北东向断裂平面上左行 扭动.坑道内见这组断层从西向东具等距特征,间距为5O一7om. 1.3构遗体系的复合美系 北东向联合构造体系与新华夏系的复合类型大体有下述两种 沈阳黄金学院1991年 1.3.1归并 表现为联合构造体系北东向压性断裂被新华夏 系断裂利用,改造为低序次反扭帚状构造.北东向 断裂压性构造透镜体被同方向平直扭断面错断,井 在复合的断层面上见水平反扭运动擦痕切割上下擦 痕现象(图2).从这组断裂总体向西南部收敛, 北东部撒开的趋势来分析,北东向构造后期被改造 为压扭性帚状构造,属矿区东部新华夏系北北东向 左行压扭性大断裂的低序次构造. 1.3.2交接 新华夏系北北东向压扭性断裂左行错断联合构 造体系北东向压性断裂. 2控矿构造特征 Fj W 圉2北东向断层先后压扭剖面素描 FI一压性断面F2一扭性断面比一张性节 理;i一压碎蔓岩;2一构造透镜体:3一挤 压片理;4一薄层蔓岩?5,攘琅面? 区内矿脉均受断层构造控制,不同时期不同方向,不同性质断层具有不同控矿特 征. 2.1北东向控矿断层特征 地表出露矿脉均受这组断层控制, 圉3北东向矿脉剖面斜列素描 cc:压性断层:tt;张性节理; ss:扭性节理:q:金矿蠢l=. 矿断层为左行压扭力学性质. 呈北东向S型展布.其控矿特点是;矿体呈透镜状, 随断面波状弯曲走向上断续相连,尖灭再现,形成 矿脉,沿倾向赋存于断层倾角由陡变缓处. 紧贴断面的矿体,脉壁上印有断面上的上下擦 痕..矿脉往往成群出现,平面上平行排列,剖面上 具斜列特征(图3).北东向控矿断层特征表明其 力学性质为压性. 另外,在矿区西南部,沿储有上述矿体的断层 下盘断面上分布宽约100mm平直黄铁矿脉, 其中夹石呈透镜体状.长轴方向近水平,透镜体规 则排列.指示断层运动方向为左行扭动(图4). 反映北东向惭层近水平反扭运动时亦有矿化富集. 2.2北北东向控矿断层特征 北北东向断层控制的矿脉仅见于矿区北东部八 坑六,七中段盲脉.矿体呈狭长扁豆状或膨缩脉状, 断面上常发育近直立擦痕.这组矿脉错断了北东 向压性断层控制的矿脉(图5).反映北北东向控 10卷I期赵纯福:河北宽城峪耳崖金矿控矿构造初步探讨37 根据上述两组控矿断层特征及其间复合关系,大致将奉区矿化分为两期-第一期矿化受 北东向S型压性断层控制.成矿构造体系[3为联合构造体系,第二期矿化受北北东向压 扭性断层控制,并在利用北东向匪性断层形成的低序次帚状构造中也有表现,成矿构造体系 为新华夏构造体系- N 图4北东向矿脉中史石形态平面示意图 l一透镜状夹石:2一黄铁矿咏 3新华夏系成矿构造应力场模拟 幽5八坑六中段北北东向矿脉与北东向矿脉关系 l一荻岩:2北东向矿脉:3一北北东向矿脉:4 花岗岩 构造体系是相应时期构造麻力场作用的结果,构造体系控矿的本质是成矿时构造应力场 对有用元素迁移与富集的控制.这里用数学一力学方i击模拟成矿过程中新华夏系主应力差一 应力降的分布,研究第二期矿化分布与富集的规律. 模拟区以紧邻矿区东i}fI北北东向大断裂为东部边界:南,北,西三边选择远离矿区,且 在东部边界载荷作甩下,位移小到可以忽略处为边界加上一定约柬支窿.将矿区中鲍表 及隐伏的成矿前断裂投影到同一水平面上.处理为平面问题.采集5×5xloem0规格,试 件,进行常规岩石力学试验,测定岩石力学参数为灰岩弹性模量E:57.oo×1O0M1m, 泊松比=0.37;花岗岩E:50.o0x1o0Mpa.=o.255;断层中石英脉力学参数为 E:40.O0x100Mpa.=0.30,抗压强度为99.35Mpa. 将地质体离散化,划分400个单元.217个结点(图6).将模型作为线性弹性体, 选用SAP(V)程序,运用迭加原理4,,以主要含矿断裂石英压破裂值为判据,反演边 界载荷.按反演载荷加载,计算成矿时主应力值.选择某些应力值较高断裂单元释放应力, 在相同载荷下,计算释放后主应力值.取各单元释放前后的主应力差值,即得成矿过程中新 华夏系应力降等值线图(图7). 模拟结果显示:主要富矿体均分布于应力降高值内.如西大井东南部盲(1o),八坑 北部盲'I14)等富矿体都与应力降高值吻合.还有其它一些应力降高值区.是矿区勘 探工作的重点. 沈阳黄金学院1991年 图6蜡耳崖矿区有限单元捌分 4构造控矿规律 用7蝌耳崖矿区成矿构造应力场应力降荨值线母 "D2Mpa) 1一小于一1×l{2一l×l0'与一7×I~2.N'3—7×? l0与一4×l05之间'4,4×l05与一l×1o之间i5一l ×lO与一l×lo'之间{6一大于一1×l0.. 4.1成矿构造的等距性与方向性控矿规律 第一,第二两期矿化分别受北东向联合构造体系与新华夏系控制,矿脉呈北东向S型 和北北东向两个方向展布;受成矿构造体系中断裂等间距性控制,矿脉分布也具等距特点, 北东向矿脉间距大致为50m,北北东向矿脉间距为5O一70m. 4.2成构造体系特定部位控矿规律 成矿构造体系的不同部位,应力分布状态不同,对矿化的控制也有差别.构造带的异常 部位,往往应力较集中,有利成矿.矿区北东向S型压性断层南北两端弯曲曲率较大部位, 应力集中,控制了如西大井东南部盲(11)脉等规模巨大矿体.新华夏系活动时,这些弯曲 曲率大部位,应力也相对集中,又重新活动,选加第二期矿化. 4.3构造体系复合控矿规律 控制第一期矿化的北东向S型压性断层某些有利部位往往被控制第二期矿化的新华夏 系利用,改造,形成低序次反扭帚状构造.断层这些部位两期活动,两期成矿,有利于矿化 富集. 4.4成矿构造应力场中矿化童集规律 新华夏系应力场模拟结果表明,成矿过程中应力降高值区控制矿化富集区的分布- 感谢 本文野外工作中,得到了赵寅震教授精心指导,特此致谢! 10卷l期赵纯福:河北宽城峪耳崖金矿控矿构造初步探讨39 参考文献 1事述靖?关于华夏方向构造研究的若干问囊.(地质力学论丛》,1982 2乐光禹.联合构造及有关构造类型.《构造地质论丛》,1981 3赵寅震等.《商城——罗山地区同成矿构造与矿产预确》.地质出版杜,1986 4王仁等.用叠加法反演末亚地区现代应力场.《国际变藏地质学术 论文 政研论文下载论文大学下载论文大学下载关于长拳的论文浙大论文封面下载 橐》,1985;(2) APreliminaryDiscussiononOreControIStructuresofYuel"P8Gold Deposit,KuanchengCounty,Hebei ZhaoChunfu KEYWORDS:minerallgingtectonicsystem,finiteelementmethod,Yuerya golddel~osit. A8ST只AeT Bytheanalysisands~udyonthecharacteristicsoforc~ontrolstructuresofvariousperiodstre nds andmechanicedproperties,twomineralizingtectonicsystems,theearlierNEconjuncttectonicsystem andtheNeocathaysiansystem.aredetermined.Theorecontrolregularitiesofthestructuresaredises~. sedwiththefinite?elementimltaUonofthemineralizingtectonicstre/mfield.