基于遥感技术的断裂构造分形特征及其地质意义研究

以九嶷山地区ETM+遥感影像数据为信息源,通过信息提取与解译快速获取该区断裂构造。运用分形理论的盒维数法对断裂构造体系进行分形研究,结果表明,区内断裂构造在0.05～2.75km尺度范围内具有良好的自相似性和分形特征,总体分维值D=1.1155、R2=0.9964,分维值接近中国大地构造单元稳定区分维值;不同走向断裂分维值D在0.9184～1.0441间、R2介于0.9983～0.9996间,各分维值D不仅定量描述了各走向断裂分布的复杂性和构造演化的成熟度,而且还反映了断裂的成矿作用:NE向断裂分维值最大,D值在1.0441附近时主要表现为导矿构造;SN向断裂分维值次之,D在0.9870附近时主要表现为控矿构造;NW向断裂分维值偏小,D在0.9502附近时主要表现为含矿构造。     

Study on Fractal Feature of Fault Structure and Its Geological Implications Based on Remote Sensing——A Case Study of Jiuyi Mountain Area, Southern Hunan

以九嶷山地区ETM+遥感影像数据为信息源,通过信息提取与解译快速获取该区断裂构造.运用分形理论的盒维数法对断裂构造体系进行分形研究,结果表明,区内断裂构造在0.05～2.75km尺度范围内具有良好的自相似性和分形特征,总体分维值D=1.1155、R2=0.9964,分维值接近中国大地构造单元稳定区分维值;不同走向断裂分维值D在0.9184～1.0441间、R2介于0.9983 ～0.9996间,各分维值D不仅定量描述了各走向断裂分布的复杂性和构造演化的成熟度,而且还反映了断裂的成矿作用:NE向断裂分维值最大,D值在1.0441附近时主要表现为导矿构造;SN向断裂分维值次之,D在0.9870附近时主要表现为控矿构造;NW向断裂分维值偏小,D在0.9502附近时主要表现为含矿构造.     

西秦岭早子沟金矿控矿断裂形成演化

甘肃早子沟金矿床位于西秦岭地区,其成矿作用与断裂构造活动及中性岩脉的侵位关系密切,但成矿前期构造控矿作用研究相对较为薄弱。开展早子沟金矿的控矿断裂构造特征及其与金矿化的关系研究,可为分析矿床成矿机制、进一步开展地质找矿工作提供指导。早子沟金矿区主要发育4组不同方向的控矿断裂,根据断裂的相互切割关系推测,NW向断裂形成最早,SN向和NE向断裂次之,近EW向断裂形成最晚。矿区金矿体主要赋存于断裂破碎带中,金矿化及其展布特征显示,NE向断裂控制的矿体成矿早,矿体规模最大;受近EW向断裂控制的矿体发育两期矿化,矿化强度高。结合区域大地构造演化及断裂构造活动与金成矿作用关系分析,认为区域性的夏河–合作断裂构造带控制了早子沟金矿床的产出,早子沟矿区内不同方向的次级断裂多期次的活动叠加控制了金矿体的产出;推测早子沟金矿床两阶段的断裂活动控制了两阶段的金矿化作用,从而建立了早子沟金矿控矿构造的形成与演化模式。认为矿区下一步勘查工作重点应放在NE向断裂深部和近EW向断裂控制的缓倾斜矿体,尤其是近EW向断裂与其他控矿断裂交汇部位,是寻找叠加矿化富矿段的有利找矿地段。     

江西德兴斑岩铜矿田断裂分形研究

本文将分形几何学的原理和方法应用于江西德兴斑岩铜矿田三组断裂系统的二维平面分布特征研究,发现在研究的标度范围不人有统计自相似性,而且不同矿区了区域具有孙现的分维数Ｄ值,矿化岩体产出部位分维明显高于整个矿山分维值,ＮＥ向断裂体系分维值略高于ＷＮＷ向体系分维值,结合断裂产状,时代,穿切关系与岩体侵入部位对比可知,分维值越高,越有利于矿床形成,矿床规模也越大,其中ＮＥ向和ＷＮＷ向断裂体系起主控矿作用。     

安徽省上成金矿床构造控矿规律与成矿预测

上成金矿位于张八岭构造带北部,是受断裂构造控制的岩浆热液型金矿。通过研究厘定出一条近SN向断裂破碎带—其为管店-龙王尖断裂的北段分支管店-下马断裂—以及F1、F2、F3三条近NW向顺层滑动断裂。石英脉型金矿化受近NW向的顺层滑动断裂构造控制,矿体空间展布上具有平行似等距特征,蚀变岩型金矿化受近SN向断裂破碎带控制。上成金矿床2种不同金矿化类型是同一成矿作用在不同性质的控矿断裂构造下的具体表现,空间结构具有上部石英脉型金矿化下部蚀变岩型金矿化的关系。断裂构造产状变化部位有利于形成矿化弱的厚矿体,反映断裂构造局部地段的高引张空间有利于形成第Ⅰ阶段厚石英脉;而矿脉的分支复合、膨大缩小部位有利于矿化富集,反映断裂构造多期活动强烈地段则有利于Ⅱ、Ⅲ阶段矿化叠加富集。矿化的局部富集与矿体的厚度具有一定的负相关性。结合矿化特征、构造控矿规律总结分析,对上成金矿床深部和外围进行了成矿预测。     

华南中新生代NNE走滑断裂对铀成矿控制的分形分析

在区域成矿学研究中,断裂构造往往是多尺度成矿系统(成矿带、矿田、矿床和矿体)的主导控制因素.在诸多控矿要素中,断裂构造的复杂程度与成矿有着及其密切的联系.分形理论可以将断裂构造复杂程度定量化,如Mandel-brot提出的分形几何学中的分维数,定量描述断裂构造体系的复杂程度(Mandebrot,1985).孔凡臣等(1991)通过单条断裂体的分数维值的含义研究,认为断裂构造的分数维D值的大小反映了其结构的复杂程度和活动性的强弱.具有不同分数维D值的断裂构造常常处在不同的构造发育阶段.谭凯旋等(1998)研究了中国断裂构造的分形特征及大地构造意义,结果表明中国大陆壳体中深大断裂的分布具有分形特征,大陆全境的分维值为1.493,各构造区的分维值为0.827～1.624.并指出断裂构造的分维值反映了区域大地构造演化、运动历史的复杂性和构造活动的强弱性.本文运用分形理论来研究华南中新生代NNE走滑断裂的空间分布分形特征及铀矿分布分形的关系.     

下庄矿田控矿断裂的分形特征

运用分形理论对下庄矿田控矿断裂的空间分布特征研究的结果表明,控矿断裂的空间分布具有自相似性特征,分形理论可以定量地描述控矿断裂的分布规律.应用盒计维数法计算了控矿断裂空间分布的分数维值,并对不同成矿构造区的分数维特征进行了比较,探讨了分数维值的物理意义.实际资料计算结果显示,网格数目与尺度有很好的相关性,其相关系数均达0.99以上.     

坦桑尼亚Shoga金矿控矿构造特征及找矿方向

文章分析了Shoga金矿区NW向断裂构的造特征及其与金矿的空间关系,认为NW向断裂构造是该矿区主要的控矿构造,NW向糜棱岩化韧性剪切带是金矿体的主要赋存部位。     

双旗山金矿床的控矿构造特征

双旗山金矿床的矿体主要受断裂构造控制,按控矿断裂构造的形态、产状及其力学性质,将控矿断裂分为四类,即NW向压扭性断裂、NE向扭性断裂、近SN向或NNE向剪切带和NWW向张性或张扭性断裂.受NW向断裂控制的金矿化属片岩＋石英脉型金矿化;受近SN向或NNE向剪切带控制的金矿化属蚀变岩型金矿化.     

GIS分形法在西南三江地区断裂分析中的应用

本文以西南三江成矿带为例,采用分形理论的研究方法对其断裂构造进行定量研究,借助MAPGIS软件的网格和空间分析功能,计算出分维数D,通过解释其地质意义,利用ARCGIS对断裂构造进行频率分析显示:研究区分维数D在1.8对成矿较有利,控矿断裂(NNW-NW向)比一般断裂具有更高的分维值,而断裂构造分布最密集区并不是最有利成矿区。     

西秦岭夏河-合作地区断裂构造分形结构特征及成矿预测

西秦岭夏河-合作地区是中国重要的金矿及多金属矿床开发地带,区内断裂构造复杂,构造控矿作用显著。文章利用分形理论方法对夏河-合作地区不同方向断裂构造作定量分析,统计计算断裂构造容量维和信息维,结合矿床空间分布分形特征和矿床Fry分析,探讨研究区构造分形特征及断裂与矿床的空间展布关系。研究结果表明,研究区全部断裂容量维1.2374,北东向断裂容量维0.8229,北西向断裂容量维1.2296,近东西向断裂容量维1.0312,全部断裂容量和北西向断裂容量维处于断裂分形临界值（1.22~1.38）区域,显示研究区断裂构造连通性较好。研究区全部断裂信息维1.1118,北东向断裂信息维1.018,北西向断裂信息维1.2296,近东西向断裂信息维1.0217,北西向断裂信息维处于断裂分形临界值区域,反映北西向对矿床的控制最强。断裂构造分形维数可以表征矿床的沉积部位,以容量维、信息维等值线图以及Fry图划分出3个有利成矿区。     

湘中锑矿带断裂体系分维及其对成矿流体运移和矿床定位的指示作用

根据分形理论计算了湘中各锑矿带断裂体系的计盒维数和信息维数。通过对各矿带断裂体系分维特征与锑矿分布之间关系的分析,发现断裂体系的分维高值区与锑矿分布密集区相对应,这不仅表明断裂是成矿流体运移的主要通道,同时也表明断裂体系分维特征是定量描述锑矿床定位及成矿流体运移,聚集条件的一个重要参数。     

海南岛中西部金矿集中区断裂构造的分形研究

利用数盒子法对海南岛中西部金矿集中区断层分布统计表明 :断层系统在 5～ 75km尺度内符合分形分布 ,其分维值为 1 .70。根据成矿系统的差异 ,将全区分为 9个子区块 ,各子区块断层系统在 2 .5～ 2 5km尺度内均符合分形分布 ,其分维值介于 0 .6 6～ 1 .72之间。断层分维值的大小可作为判断矿化强弱的指标 :断层的分维值≥ 1 .5 ,是矿化集中区的标志 ;分维值小于 1 .4 ,不利于规模成矿 ;断层的分维值较大 ,是形成金矿化的有利条件 ,若形成超大型矿床 ,则断层系统需处于临界分维状态(Dc≈ 1 .5 )。白沙元门地区断层分维 (D =1 .4 9)接近于临界分维 ,预示该区有良好的找矿前景。基于离散元方法 (UDEC)的数值模拟显示 :随着断层分维值增大 ,则变形趋强、连通性更好、渗透率增大 ;临界状态下断层间的连通性好 ,变形及渗透率突然增加且变形及流体流动局限于骨干断层中 ,即临界状态下最有利于形成含矿流体的局域化分布     

基底构造对矿床定位的控制机制:焦家金矿带构造应力转移模拟

大型-超大型金矿床具有群聚产出的空间分布规律,这种空间产出规律与断裂带的渗透性结构有关。通过应力转移模拟,计算库伦破裂应力(CFS)的变化值,获取断裂带渗透性结构可以为成矿流体通量及其中金属沉淀成矿概率提供半定量约束。胶西北焦家金矿田是我国第一个千吨级金矿田,其内金矿化严格受NE-NNE向的焦家断裂带构造控制,而其深部隐伏的近EW向基底构造带对成矿的贡献尚不明确。为此,我们根据地球物理资料解译的基底构造带空间形态,通过三维有限元模拟计算基底构造带对理想模型和焦家断裂带内库伦破裂应力变化的影响,探讨基底构造对矿床定位的控制机理。研究表明,EW向基底构造带对区域库伦破裂应力的变化有明显影响,模拟结果图像可视作该深度上NE-NNE向浅表断层和EW向基底构造带分别引起的库伦破裂应力变化之和。成矿深度上某一点因基底构造带活动引起的库伦破裂应力变化的值与基底构造带埋深与成矿深度间距的平方呈反比。当基底构造带和浅表断层运动方向指向同一象限时,基底构造带和浅表断层交汇部位的库伦破裂应力变化值相对减小;而基底构造带和浅表断层运动方向指向不同一象限时,基底构造带和浅表断层交汇部位的库伦破裂应力变化值相对增大。焦家金矿带内基底构造带在成矿期发生右行为主的走滑活动,滑动侧伏角不大于30°,滑动位移量略大于浅表的焦家断裂带。基底构造带在成矿期的再活动导致在其与浅表断裂交汇部位形成构造节点(如新城、焦家),引起该处断层破裂的传播受到阻滞,库伦破裂应力增大,而岩石破碎,有利于高渗透性的裂隙-网脉系统的发育和大型-超大型金矿床的产出;在远离焦家主断裂带的前孙家、洼孙家等部位,浅表断裂引起的库伦破裂应力变化不明显,而基底构造带引起的库伦破裂应力变化占主导,发育高渗透性裂隙-网脉系统的发育和中-小型金矿床(点)的产出。基底构造带的空间展布及其埋深与成矿深度的间距可作为评估区域成矿潜力的重要因素,EW向基底构造带与NE-NNE向浅表断层的交汇部位是重点靶区,且基底构造埋深与成矿深度的间距越小则发育金矿床的概率和规模越大。     

中国北部得尔布干成矿带构造演化与成矿作用

得尔布干断裂带控制了火山 侵入杂岩作用 ,形成了多金属成矿带。多期次构造 岩浆活动 ,在成矿带内形成了不同时期规模不等的侵入岩体及大面积分布的中生代火山岩。在区内已发现金、银、铜等多金属矿产地百余处 ,矿床空间分布明显受断裂控制。研究表明 :得尔布干断裂带经历了加里东期到第三纪多期构造演化并伴有相应的岩浆活动。深断裂控制区域构造发展 ,次级断裂对成矿起导矿、容矿作用。本文从构造控矿作用入手 ,分析研究区内各类矿床的构造控矿因素 ,提出了成矿带内多级构造控矿作用 ,对今后在我国东北部找矿有一定的指导意义。     

柴北缘—东昆仑地区造山型金矿床的三级控矿构造系统

不同等级体制的构造分别控制了柴北缘—东昆仑地区造山型金矿的区域、矿化集中区以及矿床和矿体的分布和产出。在一个次级大地构造单元或成矿带内,造山型金矿大多产于构造边界和/或深大断裂旁侧(即造山带构造边界和/或深大断裂是柴北缘—东昆仑地区造山型金矿的第一级控制构造)。发育在上述深断裂旁侧的大型剪切带,控制了矿化集中区或矿田范围内金化探异常和造山型金矿床的分布和产出,是柴北缘—东昆仑地区造山型金矿的第二级控制构造。上述大型剪切带派生的褶皱和断裂系统,是造山型金矿床的第三级控矿构造,它们控制了矿体的分布和产出,滩间山、大场金矿床是褶皱控矿的良好例证,而五龙沟金矿床则是与剪切带伴生的断裂-裂隙系统控矿的典型实例。相比之下,受控于褶皱的金矿床中矿体规模较大、空间上变化较小。上述造山带构造边界和/或深大断裂、大型剪切带和大型剪切带派生的褶皱和断裂系统主要是区域加里东和晚华力西—印支碰撞造山作用的产物,它们具有大致相同或互相联系的几何学、运动学和年代学特征,后者通常是前者的派生、低序次构造。因此,这3个不同级别的构造,构成了柴北缘—东昆仑地区造山型金矿床的控矿构造系统。     

西南“三江”成矿带北段区域成矿断裂信息定量化分析

"三江"北段成矿带是中国著名的"三江"铜多金属巨型成矿带的北延部分,构造上属特提斯巨型成矿域的重要组成部分,区域成矿条件极为优越。区内矿床主要为斑岩型铜钼矿床和热液型铅锌矿床,成矿主要受断裂构造的控制,定量分析成矿断裂信息对于指明区域找矿方向至关重要。以GIS技术为平台,采用断裂等密度、断裂中心对称度、断裂优益度、断裂交点数、断裂频数等参数定量地分析区域断裂信息,从中提取区域主干断裂发育区和次级断裂发育区。区域成矿特征表明,本区矿床沿区域主干断裂成带状分布,而次级断裂发育区为主要的矿床赋存区。通过定量分析发现,本区2个主要矿集区之间的扎青乡地区存在一个成矿断裂信息异常高值区,认为是本区今后找矿的有利区域。     

福建泰宁何宝山-长兴地区脉状金矿床断裂构造系统研究

以何宝山和长兴脉状金矿床为研究对象,意在找到多级断裂构造与成矿关联,解决制约本区深部及外围找矿难题.基于矿田构造调研和室内多元信息研究分析,总结了控矿构造框架中多级断裂对不同规模成矿单元的控矿特征,建立了构造格架.主要成果如下：1）坳上-南溪及叶家断裂,为矿分布区控岩控矿构造,控制矿田的空间展布;2）朱溪、大马圩断裂,为何宝山矿田控岩控矿构造,控制矿床的空间分布;3）北东向、北西向断裂,为主要的控矿（导矿）断裂,属成矿期构造,控制矿带产出位置;4）北东东、北西向断裂,属成矿期赋矿断裂,控制矿体产出;5）朱溪、大马圩断裂为脉状金矿床边界断裂,外围成矿规模及品位锐减;6）矿体受加里东期侵入岩接触带和北东东、北西向构造控制明显,在断裂构造复合部位、不同岩性接触部位和产状变化明显处,均可能是成矿有利部位可做为找矿构造标志.     

中国金矿床分布的分形研究

根据1:40O万中国岩金成矿图,在矿床地质研究基础上,用分形理论探讨了中国岩金矿的空间分布。研究表明,在两个尺度范围内,金矿床在空间上呈分形分布,其中数盒子法的分维数D分别为0.3333(5～80km)和1.3259(80～2400km);密度分布的分维数D分别为1.2033(5～80km)和1.5459(80～2400km)。金矿床的分形分布给超大陆旋回会聚构造边缘控制金矿的分布及成矿作用的观点以有力的佐证。     

川西北金矿的证据权模型及其预测应用

在深入理解川西北地区金矿成矿特征的 基础上,建立了该区的地质、物探、化探 、遥感和金矿床（点）数据库,优选了10个致矿证据层。应用证据权模型对该区进行成矿分 析,认为本区共有NW、NE、SN、EW四个方向上的金矿成矿区,同时分析了四个成矿区的分布 特征 和空间耦合关系。在此基础上,根据该区成矿概率分布进行了有利成矿远景区的预测,并对 证据权模型在成矿预测中的应用提出了相应的改进意见。