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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
引用本文:王偲瑞, 杨立强, 成浩, 李大鹏, 单伟, 袁建江. 2020. 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. 岩石学报, 36(5): 1529-1546. doi: 10.18654/1000-0569/2020.05.13
作者姓名:王偲瑞  杨立强  成浩  李大鹏  单伟  袁建江
作者单位:1. 中国地质大学(北京)地质过程与矿产资源国家重点实验室, 北京 100083; 2. 山东黄金矿业(莱州)有限公司焦家金矿, 莱州 261400; 3. 山东省地质科学研究院, 济南 250013; 4. 中国煤炭地质总局勘查研究总院, 北京 100039; 5. 自然资源部稀土稀有稀散矿产重点实验室, 武汉 430034
基金项目:本文受国家重点研发计划(2019YFA0708603、2016YFC0600107-4)、国家自然科学基金项目(41230311、41572069)、高等学校学科创新引智计划(BP0719021)、地质过程与矿产资源国家重点实验室科技部专项经费(MSFGPMR201804)和自然资源部稀土稀有稀散矿产重点实验室开放基金资助项目(KLRM-KF201803)联合资助.
摘    要:

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。




关 键 词:焦家金矿带   基底构造带   矿床空间分布   库伦破裂应力   数值模拟
收稿时间:2019-12-20
修稿时间:2020-04-14
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