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使矿区及邻 区构成NW向褶皱战近sN向褶皱(
发布时间:2019-09-09  阅读数:

  簟7卷第1期 2 0 0 1年3月 地质力学学报 JOURNAL 0F GEOMECHANICS ¨.7 N0.1 陆.2 O 01 立章●鼍:l∞嘣16(加oll01.o叩乳13 广西凤凰山银矿区构制特征及 构制应力场、应变场阐发 黄继钧 (成都毫工学院地质学系,6舢9) 擅耍:广西凤旦山银矿位于广西西大明山复武背斜北部次级小明山背辩北翼内近 工具的断裂破裂带中。矿区构制以断裂为从,褶皱不发育。断层以WNW—Ew 向、胂向两组为从,其次为NE向,偶见sN向。矿区内节剃头育,按可分为6 卅睨向挤压、喜马拉雅活动NE—Sw向挤压和近Ew向挤压感化。 组。矿区已经历了加里东活动和海西一印支活动两次sN向挤压、印支一燕山活动 关t词:镊矿;构制变形场;构制应力场;无限应交;广西凤旦山 中圈分类号:P618.5202,0241.82 文t标识码:A 广西凤置山银矿区域上处于南岭Ew向构制带西端,NE向华夏构制带、w向构制带和 川黔sN向构制带南靖复合部位,位于广西西大明山复式背斜北部次级小明山背斜东段近侦 没端北翼(图1)。该矿床规模大、档次高,是国内主要的银矿床。 1 矿区地层 矿区内出露地层为寒武系黄洞口组一段下部(∈^“1)灰色、灰绿色中厚层状中细粒长石 石英砂岩夹薄层泥岩和黄洞口组一段上部(∈^。2)浅灰色、灰色中厚层状中粒长石石英砂岩 夹页岩。矿区外围为寒武系小内冲组和泥盆系一三叠系。 , 2矿区构制特征 矿区构制形迹以断裂为从,褶皱不发育(图2)。 2.1■t 矿区地层总体向NNE倾斜,见有少数小褶曲。褶曲轴向为EW向、NE向和Nw向3组。 多为不合错误称褶曲。 (1)肼向褶皱位于矿区中段。规模小,两翼产状为3550么780、170。么320和1700么230、5。 么56。。 t■日一:∞D睢恤17 俸童■开:黄t钧(19●D一】,怯.麓摄.构鼍■、■羹力学专生,从蔓处置杓t变形力拳帆■、构t应身■夏控暑控r 曩论研巍。 万方数据 10 地质力学学报 2∞1 田田田,。s 固回团田田,·8e5 囤团聚。110l 臣固蛋1z:3 罂 2 严 圈l广西风置山银矿区域地质略图 Fig.1 Thefegi伽d铲0l(.gic sketI出m印of 8iLv盯骶 iII Fen曲u鲫挚han,Gl蛆B翻Ib“nce I.第三幕;2.白墨罩;3.慷,泰;4.三叠秉;5.二叠幕;6.石炭系;7坭盐蕞‘ 8.袁蕾幕;9.臭一摹;10.寡武秉;儿.花岗岩;12.听层;13.矿区 (2)Nw向褶皱位于矿区东段、中段和南部,为小背斜,轴向1250。305。,两翼产状2100 么2妒、40026矿。 (3)NE向槽皱位于矿区西部,为一背斜和向斜,规模很小,两翼产状为350。么260、165。 么470和1600么23。、345。Z18。,帮皱轴面倾斜。 2.2膏屡 矿区断层构制发育,数量多,有wNW至近Ew,NⅣ,NE和sN向。此中近Ew向和Nw向 断层较发育,履历多次勾当,力学性质复杂,具压、压扭和张性特征。 (1)Ew向断层 由Fl、F2、B、F.构成一Ew向破裂带。此中FI、F4规模最大,是矿区内从 要储矿断层。 Fl断层位于矿区东部,琊延长达1.3km,沿波状弯曲。断面倾向s—swS。倾角500~ 850不等,沿倾向舒缓波状,总体呈上缓下陡。 |:.斯层位于矿区西部,地表长I.1km,Ew,局部转为wNW,总体倾向南,倾角600。 700,为仅次于Fl的主要含矿断层。 R、F,断层位于Fl断层之南,l∞。一2舳·,倾向sws—s,倾角630。700。磕碎带中银 矿局部迭工业档次。 万方数据 第l搠 黄继钧:广西风■山曩矿区构制特征及构制应力场、应变场阐发 ll 万方数据 苗鼍逗兰。塾^B∞口j&鲁量田喜Jo 匝螟窜盟奄 举{嚏《N随 tI若{I甚百IDa。 一.硼盔 _彗k.巴瞳#籍l静}9噬鲁带味幂事匠.毫■tn_吨p,叫越、粤霹誓.二 霉辑棚=一鼍孵.0_帝■嗤礁誓.一I肇.1ln中囊越餐髯霉.oI‘#k雎薯.昏_《蛛蜒薯 12 地质力学学报 2∞1 (2)NⅣ向断层矿区内Nw向断层比力发育且数量多.规模较大,有F5一k共8条。倾 角一般正在600一800之间。个体断层(如B)破裂带中有工业银矿体。按照断面上多组擦痕及切 履历过SN向、肿sE向、NE—Sw向和近Ew向挤压。 割关系,以及断层两盘派生节理、牵引褶曲和破裂带中的构制透镜体产状特征,显示断层先后 (3)NE向断层比力发育,包罗F廿一F。等4条.断面300摆布,次要馈向wNw、倾角 大(700一800),沿延仲不远。 (4)蚋向断层不发育,仅偶见(如Fl,)且规模极小。 2.3节理 矿区节理出格发育,按可分为6组,按倾向和倾角分歧可分为9组(表1)。各组节理 力学性质复杂,履历多次构制勾当,晚期节理被后期节理合并操纵。或发生从头勾当…。按照 节理彼此切铜关系、勾当次数、力学性质、节理面上擦痕组数及切割关系和旁饲构制,经筛分为 4套共辘节理,其生成颅序为[Ⅳ一(Ⅲ)一V]一[Ⅱ一(Ⅳ)一Ⅲ]一[I(V)一Ⅲ]一[V一 (I)一Ⅱ:](注:方括号内为两组共轭剪节理.小括号内为配套张节理;下同)。第Ⅳ组节理可 能为曩层节理。 襄l矿区节理分蛆一监襄l地■已童平) T“Iel】oiIlt鲫p d洒dedintbe mi∞嘲 分 组 ■膏●代号 优遗产状 基奉特征 蠢套关纛 I Ⅱ Ⅱ Ⅳ V Ⅵ Il I2 ⅡI Ⅱ2 Ⅲ. 皿2 1 j 2 7 8 3 9 6 2叱8p 卸忆6铲 ,巧。Z7, 175DZ7口 帅’Z∞· zmi』舯o ∞<8舻 篮l誓7r l∞<120 节毫基奉垂曲岩层、轻平曲 [Ⅳ一(Ⅲ)一V]十[Ⅱ一(Ⅳ)一Ⅲ]一[I一(V)一Ⅲ]一[V一(I)一Ⅱ2] 3矿区构制应力场特征 古构制应力场虽然已消逝,但其产品——构制形迹及其组合仍然存正在,可按照其特征研究 r 其构成时的应力场特征m“。 3.1■■构映的应力场特征 中:l鼢一咖辈祟竺生!警婴 按照矿区褶皱两翼优选产状m。么Q。m:么Q:操纵赤平投影和下列公式o: ‘ 帅Vl O∞珊,一咖V,ooB山, Dl钟逐个l=擘至亟匦ⅫQ匦I—c∞巫口2季j巫亟圆I 2“丽西面ii面而 咖Olo∞Ⅲ.一劬picoB∞2 中2 n .1 8in口l sin口28in(∞2一山_) 地2“”l盂丽丽函面雨面再面i=i再面丽面丽孤I o捌肇■.t曩构鼍阐发中的羹掌计较方基.有色盒一t●■羹干●掌奠,l势1膏并肆合 万方数据 摹1期 黄继钧:广西凤■山■矿区构制特征厦构制应力墙、应变场阐发 13 仍2”咖面西忑i石面丽 sin口18in∞I+8in口2血山2 . ·∞·口l+o∞口2 D,=础l司亚至巫巫亟孚亚五团巫耳I 式中n、中2、如别离代表九、口:、口3倾状标的目的;D”D2、岛别离代表口。d:、如倾伏角,求得矿 区Ew向、Nw向和NE向3组褶皱构成时应力场特征如表2。最大从应力(d。)方位别离为:近 sN向、NE_一Sw向、N哥一SE向。 3.2膏晨构映的应力场特征 按照矿区断层产状、断裂带构制角砾岩、透镜体(AB)面产状、断面上下盘派生小构制(牵 引捆曲轴面产状、分支裂踪力学性质和产状、劈理产状)和断面上攘痕产状及彼此切割环境等, 通过赤平投影阐发.证明区内先后履历了蜊向(承继性两次)、Nw一辄向、NE—sw向和近 Ew向挤压(表3)。 寰2矿区●■善t时应力状志 叫e 2蛔B蛐at圳一foming刚odin血eInim㈣ 3.3节理反映的应力场特征 按照。x”共轭节理产状m。Z Q.、w:么口:用赤平投影和下列公式o: 》一J司匣三匦巫巫孚至巫唧 8咖面西磊百磊面丽 中。2 n ooB口】千o∞Q2 8。咖丽话面ij面而 Ⅻ口lⅫ∞l—tan02c∞∞2 亿2 啦n 2—1.五1 K鬲五面雨si面n口l雨8in永Q2s瓦in(=mi2几回再三叫丽1)而鬲面Ⅲl 式中竹、甲:、伽别离为d。、口:、如倾伏标的目的;D。、D2、巩别离为口。、d:、毛倾伏角。 ∞捆●■.t■栩t阐发中曲慧单计较方。有色量■^■鼍■干●学■.I辨I.★辩麓音。 万方数据 14 地质力学学报 眦3 寰3矿区●}■构映的应力形态 Stm龇矗Ⅲ叫t∞alysi8inthe血m 听层 膏面 产状 遗t体 分支一■ ^ 如 如 ■癯 19妒297. 3r 1护 loD 1r 牵引■曲 l嬲o FI " 31so 16,o,酽 5D"· 10. 2竹o 11铲 o. 1r 2伊5护 2l妒 l""” " "”6r L ” l”w 56. " 1· ”3, 18P 2蛄·90. 27铲 115. 1r 200"35。 ”5舻妒 W 175.” ∞o 5P 3铲 2"2”9F 150 3铲5r W h 静 珊l静御 21r 3J掌醴o lr●口仃 15。 3P 5r 胛2300拶 1r"2r 26r I"” l妒●妒500 3”23口7y l口5∞ ” 225。 F' 口 2676 1750 20●口 35' ” 22铲 1280 3P 15。 20 Ⅳ 35俨25俨 罄· 255口1贷。,556 8。5舻 350 P 3妒6矿 m l∞,口50" 2口30r 80口 FI 们。 1口 35。" " I口6r 21P 3l护舒a ” 1口 " 经赤平投影和计较证明矿区履历sN向、m嗍向、NE—sW向和近肼向程度挤压 (表4)。 寰●用量平后节曩采鲁的应力方位 1讪正e 4 S峙e鹪odenl撕∞ftom joiIIt aDal曲iⅡthe minem flIr一(皿)一V】 [Ⅱ。一(Ⅳ)一Ⅲ2】 [Ⅱ:一(Ⅳ)一Ⅲ。】 【i。一(V)一I,] 【I,一(V)一I:] [V一(I)一Ⅱ:] J丑9i』J暑。 155iZl' 坐l。Z20. 龆I。Z1r 5铲Z5。 卯Z1P 57272口 3ll。Z7斧 175。Z6矿 ”噬72. 210a么岱o wZ65。 276723。 245’么铲 酷6250 I∞。Z3. 3150250 ”Zr 万方数据 3.4古应力值估算 操纵石英位错密度估算成矿期差应力 值,计较时采用McⅧ址经验公式”1: 巩一如:1.64x10~P“8,式中P为位错密 度。计较成果见表5,差应力平均值= 653.鹋7x l旷Pa。 操纵石英亚颗粒估算成矿期差应力 值,按照T诵∞亚颗粒曲径取差应力函数 式…: (Ⅲ)=墨【竿)1 式中6、墨、儿P为^d扫亚曩粒曲径。 第l期 黄蛙钧:广西凤■山慑矿区构制特征及构制应力场、应变场阐发 15 对于石英颗粒脚.=9。56;p=l;6=0.5×10一脚m;_£I=420×10Ih。计较的差应力=(6∞一616) xl旷Ph(表6)。 以上两种方式计较的差应力值根基附近。 裹5矿区石薹位■音童取推算的羞应力值 T|Ible 5 Di商呻嘶嘲劬哪如m彻由謇is 0f disl∞耐on d删旧ity 0f qII吡inthemine删 囊‘石英沉■tl径置推算的整应力值 3.5成矿期应力塌无限单位模仿计较 TIIble 6 D进&攫r叫蛀嗍fi啪m朗耶u舢nt 使用计较机对成矿期构制应力场进行了无限 q岫鲫岍岫 0f di衄咧时of 单位模仿计较。 样号 片号 亚■粒 曲径,“ m—d3 (1矿PI) 模仿时选用矿区地形地质图做底图,保留从 要分裂带。单位划分时尽可能把节点和单位鸿沟 4 13.olX%l 3.26 616 放正在岩性分界线上和断裂破裂带鸿沟线 ∞O 多十三角形来拟合地质体鸿沟。以西边和北边结 点做束缚点,甫东标的目的挤压力进行模仿。由 于计较是正在平面长进行,起首假设上覆岩层分量形成的静岩压力处处相等,并将其影响忽略, 只考虑构制动力,即N卜SE向程度挤压力影响。 无限单位计较成果表白,成矿期凤凰山Fl、F4断裂带为低围压区,该区呈长条状近Ew向 展 转为布邢,部而位且和有取由NsWw向向断NE层、交由汇四部周位向,F】匿、压B瞢附遗近伯降低低,的矿总区趋南势部,渌特钟别顶是一EW带向围断压层较走高向,由异Ew 常区相对比力分傲(图3)。 从矿区成矿期量大剪应力等值线b)看,风置山处于较高值区,渌钟顶地域偏低,凤 量山到渌钟硬之间为低值区。而矿区外围,出格是东北部最大剪应力值很高。E、B断层附近 量大剪应力值较高,非常等值线根基上取断层平行,显示成矿期FI、F.断层带扭性特征。 矿区FI、F‘断层晨布范畴内成矿期处于高应变能区域(图3c),应变能等值线呈线状Ew 向展布,向外围逐步降低。渌钟璜一带应变能剐僖低。 万方数据 16 地质力 学学报 枷1 万方数据 Ⅻ :mn 0ftbe咖e-岫咖萨iⅡ山em 图3矿区成矿期应力场 -.№■.压3等值s巍t(嗍单元6e:l1d0-叫曲一)‘h.量大黄虚力卑值垃田(●位:1岫di,|n—ic2t) c.应壹麓等位蝇田(单元:10一J) 第l期 黄继钩:广西风■山慑矿区构制特征爰构制应力场、应变场阐发 17 4矿区应变场特征 为研究矿区应变纪律及其取成矿关系,正在矿区范畴内做了F丌法无限应变丈量【”。 从应变涓量图解(图4)和应变型式图(图5)的特征可看出矿区已经历强烈的SN向挤压, Ew向仲长、sN向缩短应变占从导。别的矿区东部和北部少数点显示有Nw—sE和NE—sw 向挤压应变特征。 L ● “ 3 钆 2 “ l O 叠 L, 图4无限应变丈量图解 ng.4 Re虬dtB 0ff血|钯g血m醐黯吡删衄t iII tlle“∞ar帆 -.无限虚变对鼓变形圈.b.虚变程度(7)辱值缱圈;c应变■率富林圈;d.三维应变N·“.m—诎田■ 从应变轴率富林图、无限应变对数变形图、应变程度等值线图和三维应变Nadli.110∞ak图 解(图4)的特征能够申明,除个体点外总趋向是地表近断层处为拉张型应变。深部处于压扁应 变形态,如7、17、16点(均正在坑道中)。地表应变程度高。向深都应变程度削弱;矿区外厝应变 程度伯低(如3、15、28点),且为压扁型应变;矿区外围趋于平面应变,如矿区南边的3点、北边 的26点。 综上阐发,从应变角度讲,近地表处及断裂破裂带对矿体构成有益,向深部成矿前提较差。 万方数据 地质力学学报 万方数据 匝《剥制逍鞋蜒目弋臣Ⅵ随 日∞譬a馏口喜州肩昱m皇IⅡ蜗,E∞_墨 ”&盆 一申卑噬嚣鞲撂.巴《一硎杠9.《■曩制捌巴幂左厘.暴葛智c‘蛙k N¨啦备.H 舞鞲.6七K智霉鼻州茸量霉制氆粜£拦轼斟嚣.《釜鞯荆埘蛊:々。誓辎制趔蝌….∞ 。图圉。日圉g围,因。困圈.困 第l期 黄继钧:广西风且山镪矿区构制特征及构制应力场、应变场阐发 19 5构制复合特征及构制活动程式阐发 s.1构制复台特征及构制系统(构制带l的捌分 矿区内Ew向褶皱是正在sN向挤压下构成的,并伴有Ew向压性逆断层、NE向和NW向平 · 移断层、sN向正断层及响应的节理(图6)。这些构制形迹正在当前分歧标的目的挤压力感化下。为 成 羹望 翥 喜 V 马 圈 } .垆 变形场特征 腿一 啪 吼 方位 新爱力掌性质 NWw_ EW向 EW向 Nw向 NE向 EW ^,,, 、文. 矿 后 圈 拉 雅 运 Ⅳ 动 , 艟 洲 ..一考r。 ·Il 。\ / 虚 矿 期 戚 巨噶;联 白 支 I 蠢■ 隰 皇 动 言 I 唧 亚 皤 里 运 矿动 l \逐个’£一、 加 里 前 末I 幅 运 动 l八二.: .笋‘ \ ≮太 l } 、机 ; 巡 .严’ 、k {‘ ≮ 尹。 图6凤凰山银矿区构制活动程武略图 Ftg.6 C缸咖shm而lg山e proce镐0f tec枷sm 顺应新应力场应力形态而从头勾当,导努力学性质改变,方位发生偏转,或被后期应力场所并 操纵。后期构制活动中重生的构制常姑息或前期构制,以致矿区内断裂构制性质出格复 杂。正在区域上NE向褶皱斜跨Ew向褶皱,Nw向褶皱亦斜跨Ew向褶皱并横跨NE向裙皱,而 SN向褶皱构成最晚并横跨Ew向,NE向和Nw向褶皱。 分析区域地质构制特征、构制展布(图l、图2)及力学性质,矿区内构制形违可归属于区域 E霄向构制带(南岭构制带)、Nw向构制带(特提斯构制静)、NE向构制带(华夏构制带)和sN 万方数据 地)羹南 辈肆猹 向构制带(川黔sN向构制带南端)。 S.2构制期次的划分硬活动程式阐发 分析考虑区域内地层及接触关系,褶皱构制、断层和节理的复合关系及所反映的应力场特 征(表2一表4)和节理分期及配套环境(表1),均申明矿区内先后履历了sN向挤压(承继性两 次)、Nw—sE向挤压、NE—Sw向挤压和近Ew向挤压。 按照区域内寒武系取泥盆系一三叠系上、下构制层之间呈角度不整合,并且,这两个构制 屡中均发育有Ew向褶皱,同时寒武系和泥盆系中发育的节理组数附近,反映的应力场根基一 致,申明sN向挤压为具有承继性的两次勾当。 序为根SN据向矿挤区压断(层加切里割东关运系动及、断海面西上擦 一痕印特支征运,动以)及一节肿理sE分向期挤配压套(特印征支,一表燕明山区运内构 动制)斗活N动E—质 s霄向挤压(喜马拉雅活动)一近Ew向挤压(喜马拉雅活动)。 综上所连,区内先后履历了5次构制活动,即加里东晚期寒武纪末sN向挤压使寒武系褶 皱构成Ew向西大明山复背斜及伴生的.Ew向逆断层、Nw向和NE向平移断层和响应的裂 隙。之后本区一曲处于上升隆起形态,曲鲴泥盆纪本区才从头下降接管泥盆系~三叠系堆积。 海西一印支活动本区再次蒙受sN向挤压,寒武系再褶皱。并使其上覆泥盆系一三叠系褶皱成 Ew向背斜和向斜,Ew向、脚向和NE向断袭从头勾当,规模加大并正在泥盆系一三叠系中新 生成Ew向、NE向和NW向断层及响应的裂隙。以上两次活动所发生的构制为成矿前构制, 为成矿供给了空间和矿液运移的通道。可能于印支期一燕山期甚至喜马拉雅晚期,本区蒙受 mPqE向挤压,正在区域上和矿区内构成NE向褶皱,并使先存断裂从头勾当,力学性质改变, 出格是N霄向断裂发生拉张,Ew向断层发生顾时针走滑错动,使由Ew转为NwN部位发 生局部引张。该次活动为成矿期活动,所构成的(或经、操纵的晚期构制)为成矿期构制, 其应力场间接节制矿液运移、聚积、沉淀成矿,矿石同位嘉(Rb—黯)春秋别离为2.15№, 1.90Ma,1.72Ma,1.67M^。喜马拉雅活动本区已经历了NE向挤压和Ew向挤压,使矿区及邻 区构成NW向褶皱和近sN向褶皱(图6、图1)。这一点由左江盆地中第三系发育有Nw向褶 皱能够佐证。该期构制勾当所发生的构制为成矿后构制,对矿体有必然感化。 正在野外工做期间曾获得广西地矿局四队董宝林总工和一分队同志们的热情帮帮,特此致 谢! 参考文献 【1]马青,邓起东.节毫力学性质的爿掰及其分期配套韧步研究【^].构制地魔问曩[c].:科学出麓社。1965 15一 ∞. 【2]月薪元。黄豢曲.浙江砖■铜矿的构制特征丑控岩控矿感化【^].中目地质科学院562队集刊,第6号[c].:地质 出麓杜。19盯.73—87. 【3]黄蛙钩.喀拉量克■一葛化相矿床的岩浆深■熔膏一贯^感化及其力学机理【J].矿韵岩石,l螂,10(4):97.1∞. 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  区构制特征及构制应力场、应变场阐发_机械/仪表_工程科技_专业材料。簟7卷第1期 2 0 0 1年3月 地质力学学报 JOURNAL 0F GEOMECHANICS ¨.7 N0.1 陆.2 O 01 立章●鼍:l∞嘣16(加oll01.o叩乳13 广西凤凰山