脆—韧性变形时空转换区段的岩石构造破裂流体流动和矿质聚集机制综述

在概述脆－韧性变形时空转换的过程，成生机制，影响因素和时空结构的基础上，着重论述了变形转换过程中岩石破裂的形成机理，水动力学条件，以及构造破裂与流体流动，矿质聚集间关系，总结了与变形转换有关的两类成因不同的剪切带型金矿床的产出特征和形成条件。     

构造演化与成矿系统动力学——以胶东金矿集中区为例

成矿系统的形成、演化与区域构造演化和地球动力学行为有关,成矿系统动力学是确定成矿系统演化和最终结果的关键,其研究是对传统成矿理论的突破,具有重要的理论与实践意义。胶东地区长期处于大陆边缘,构造成岩成矿作用过程表现出复杂性和多样性：（１）太古宙—元古宙绿岩地体产生、形成———金的矿源系统雏形;（２）古生代构造环境稳定———金成矿作用间歇;（３）中生代绿岩带强烈活化改造———构造成岩成矿;（４）新生代构造继承性活动———后期构造破矿作用。胶东金矿集中区是典型的剪切带构造成矿系统,是区域尺度地质作用的产物,其形成、演化受大陆岩石圈和深断裂成熟度控制,与太平洋区板块俯冲碰撞及郯庐断裂带的形成、演化紧密相关,其发生和作用过程及演化受地壳演化和地球动力体制转换制约,与区域构造的形成、演化相互关联。“断裂阀地震泵吸周期性破裂愈合”的构造动力体制转换是成矿物质活化、运移、聚集、成矿的基本动力学保障,构造应力场转换是其重要表现形式,金的成矿作用发生于剪压变形构造岩相向剪张变形构造岩相转换的时空界面     

大理岩脆-韧性转换变形实验研究

本文利用两组大理岩岩样进行脆-韧性变形有实验，一组在室温条件，围压变化范围为20-400MPa；另一组围压为50MPa，温度变化范围为15-200℃。前者发生脆-韧性转换的围岩范围为50-400MPa，其中变形最敏感的围压为50-150MPa，脆-韧性转换过程表现为应变硬化作用；后者发生脆-韧性转换的温度为50-200℃，其中变形最敏感的温度为100℃左右，脆-韧性转换过程表现为应变软化作用为主。在变形（实验）岩样宏观变形行为和微观构造特征分析的基础上，讨论了岩石脆-韧性转换变形的若干标志（包括力学性质、宏观变形行为和显微构造标志等），并阐明了大理岩脆-韧性转换变形方式是以微破裂、晶内滑移和碎裂流动作用为主。这些实验研究结果对于地壳中浅层次构造变形及表层构造软弱带成因研究肯有重要意义。     

叠合盆地差异构造变形与油气聚集

文中探讨叠合盆地差异构造变形特征及其对油气聚集的控制作用。叠合盆地差异构造变形受控于多期构造演化导致的多期构造应力场转换、多种变形介质变化以及多方位边界条件的变化,主要表现为:(1)受关键构造变革期应力场转换制约的分期差异构造变形,早期一般受区域伸展作用形成垒 堑构造,中期由于板块聚敛活动形成冲断滑脱和潜山 披覆构造,晚期在叠置的前陆盆地形成褶皱 冲断带;(2)受大型主断裂带控制的分带差异构造变形,这些大型主断裂带一般与先存基底断裂或基底软弱带有关,不同构造带的变形强度呈有规律变化;(3)受多层次滑脱带控制的分层差异构造变形,深层次滑脱构造变形主要表现为与盆山耦合有关的滑脱拆离变形,中层次滑脱构造表现为基底层系的滑脱拆离,浅层次滑脱构造表现为与盐膏岩或泥页岩有关的塑性构造变形;(4)受构造转换带控制的分段差异构造变形,区域性转换带本身常成为重要的横向构造带,不同构造段之间变形样式和运动学过程具有较大差别,局部构造转换带往往形成有利的油气圈闭。差异构造变形与烃源岩发育、油气成藏期、圈闭形成演化、油气藏形成和分布及油气保存条件密切相关。     

岩石变形、流体压力与热液成矿关系的研究现状

地壳中岩石的变形模式受构造应力、流体压力和上覆岩层重力共同作用的影响。岩石组成和构造应力的大小、方向决定着岩石的变形过程,同时岩石的破裂还受先存断裂构造的影响。流体压力增大,岩石可以发生水力破裂,而引起水力引张破裂的条件是σ1-σ3<4T和Pf=σ3+T。随着深度的增加,受地温梯度的影响,岩石由脆性变形向韧性变形转变。在无流体超压影响的情况下,脆韧性转换的温度在300~450℃之间,大约在地壳15km处。当流体压力和应变速率增大时,韧性条件下的岩石变形行为由韧性向脆性变化,脆韧性转变的深度随之增大。从构造角度探讨热液成矿作用,热液矿床形成的深度与流体压力、应变速率、裂隙的发育、介质的渗透率、温度变化等相关。岩石断裂的类型和方向影响岩石的渗透率,提供流体运移的通道和聚集场所,控制矿床形成的深度、位置和矿体产状。     

赫兹破裂：一种被忽视的构造

赫兹破裂在工程和材料领域一直备受关注,但其在地质学领域的应用还很少,远未像里德尔破裂那样熟知。从微观尺度到露头尺度,从板块尺度到行星尺度,赫兹破裂在自然界都广泛存在。赫兹破裂作为一种点接触破裂区别于常见的里德尔剪切破裂。它们均是自然界中特殊而又普遍发育的破裂形式,代表了不同的边界和应力条件。典型的赫兹破裂属于弹性变形范畴,由于点接触而在三维空间中形成特征的锥形破裂,在平面上则表现为放射状及环状破裂。在剖面上锥形破裂一般会出现一定角度的拐折,下段破裂与接触面的角度变大,是锥形破裂的典型特征之一。在地质学领域,赫兹破裂有着重要的指示意义,可以表征物质的韧性(toughness)、解释环状和放射状构造、解释锥状以及弧形破裂成因与样式、判断冰川以及断层的运动学特征、区分不同破裂机制形成的新月形构造等,也可以应用于恢复沉积环境以及判断成岩过程中或者构造变形过程中的古应力及其方向。板块碰撞过程中,在特定环境下也可形成赫兹破裂,因此该类型破裂将会有助于我们理解一些断层的成因、发展以及大陆的变形,同时为类地行星(卫星)表层的构造提供解释方案。     

川东台附状逆断层与韧—脆性变形的显微构造特征

川东盆地发育的台附状逆断层，其伴生构造有断层转折褶皱，拖曳褶被、背形堆垛的双重逆冲构造和后陆倾向中的双重逆冲构造，断层岩中方解石的变形，在光学显微镜下表现有波状消光、机械双晶、显微破裂和碎裂等特征，反映了岩石的变形以脆性变形为主，韧性变形为韧－脆性过渡型变形，在变形过程中，断层活动的差异应力值，根据方解石双晶发育程度推导，得出在500巴以上。台阶状逆断层的形成与低角度 断层之间有着密切的关系，其形成机制主要有：（1）形成断坡的滑动和破裂过程，其应变速率大于10^-10/s；（2）位错活动过程，产生阶状断层以及相伴生的褶皱构造，其应变速率在10^-10/s－10^-12/s范围之内。     

赫兹破裂：一种被忽视的构造

赫兹破裂在工程和材料领域一直备受关注,但其在地质学领域的应用还很少,远未像里德尔破裂那样熟知。从微观尺度到露头尺度,从板块尺度到行星尺度,赫兹破裂在自然界都广泛存在。赫兹破裂作为一种点接触破裂区别于常见的里德尔剪切破裂。它们均是自然界中特殊而又普遍发育的破裂形式,代表了不同的边界和应力条件。典型的赫兹破裂属于弹性变形范畴,由于点接触而在三维空间中形成特征的锥形破裂,在平面上则表现为放射状及环状破裂。在剖面上锥形破裂一般会出现一定角度的拐折,下段破裂与接触面的角度变大,是锥形破裂的典型特征之一。在地质学领域,赫兹破裂有着重要的指示意义,可以表征物质的韧性（toughness）、解释环状和放射状构造、解释锥状以及弧形破裂成因与样式、判断冰川以及断层的运动学特征、区分不同破裂机制形成的新月形构造等,也可以应用于恢复沉积环境以及判断成岩过程中或者构造变形过程中的古应力及其方向。板块碰撞过程中,在特定环境下也可形成赫兹破裂,因此该类型破裂将会有助于我们理解一些断层的成因、发展以及大陆的变形,同时为类地行星（卫星）表层的构造提供解释方案。     

韧-脆性剪切带构造控矿演化模式--以青海省乌兰县托莫尔日特金矿区为例

通过对青海省乌兰县托莫尔日特金矿区韧－脆性剪切带变形特征、成矿物质与热液来源及运移条件分析，提出了该区构造控矿演化的四阶段模式。该模式认为，早期的韧性剪切变形导致了成矿物质的由深部向浅部、由韧性剪切带外部向韧性剪切带内部的活化迁移，成矿热液在韧性剪切带上部（即韧脆性转换带附近）得以大量聚集。韧性变形后期温压条件降低，韧性变形转化为脆性变形，地表大气降水沿贯通性较强的脆性破裂带大量下渗，到达韧－脆性转换带附近，与该处积聚的成矿热液充分混合，热液性质发生改变，在相对张性或较薄弱的构造有利部位大量沉淀。由于断裂带的周期性活动，成矿物质得到多次沉淀而不断富集，最终形成金矿体。矿体形成后的构造隆升及剥蚀作用，使韧－脆性剪切带出露地表，金矿床也随之出露到近地表处。因此在矿区石英脉型金矿体的下部，可能会存在糜棱岩型金矿体，但品位可能会有所下降。     

地壳不同构造层次岩石变形机制及其构造岩类型

构造岩记录地壳构造变形演化重要信息,其成因、分类与命名一直没有统一认识。本文对构造岩变形机制、控制因素和构造岩分类进行系统总结。认为构造岩形成受物质成分、变形机制、应变速率、流体、温度、压力等因素控制,是物质成分与物理化学条件、变形机制等众多变量的函数。变形机制包括破裂作用、碎裂流动、晶质塑性、物质扩散、重结晶作用和超塑性流动,不同变形机制出现在不同地壳构造层次中,形成不同的显微组构。依据成因机制、物质组成和组构等标志对构造岩分类与命名进行重新修订,将构造岩划分为碎裂岩系列和变质构造岩系列,前者发育在地壳浅构造层次上,以破裂作用和碎裂流动变形机制为主;后者发育在中深部构造层次上,以晶质塑性、重结晶作用、物质扩散作用和超塑性流动作用为主。碎裂岩系列划分碎裂岩、角砾岩、微角砾岩、超碎裂岩、断层泥和假玄武玻璃;变质构造岩系列划分为构造片岩、糜棱岩和构造片麻岩。依据岩石流变性质、变形机制和构造岩分布,地壳构造层次划分为:脆性域,变形机制以碎裂作用和碎裂流动为主,发育碎裂岩系列;脆-韧性转换域,以晶质塑性、物质扩散和重结晶作用为主,并伴随有碎裂作用,形成糜棱岩、千糜岩和构造片岩;低温韧性域,以晶质塑性、物质扩散和重结晶作为主,发育糜棱岩与构造片岩;高温韧性域,以超塑性蠕变和重结晶作用为主,形成构造片麻岩。     

斑岩型矿床容矿裂隙成因的几种概念模型及其意义

斑岩型矿床对成矿的围岩没有选择性,但斑岩型矿床的网状裂隙系统控制了矿体的分布、矿石的品位和组构变化、矿化蚀变等特征,因此对容矿裂隙的形成机制、控制因素、裂隙分布规律等开展研究有着重要意义。文章探讨了斑岩在侵位、冷却、结晶演化过程中,在岩体及其围岩中形成网状裂隙系统的相关机制及其制约因素,将斑岩型矿床容矿裂隙的成因归纳为岩浆结晶冷缩、侵入挤压、水岩分离和区域应力叠加等4种主要成因类型,并构建了它们的概念模型。这些裂隙成因概念模型较好地反映了不同成因的裂隙系统与斑岩侵入体的空间依存关系、裂隙的分布特征及裂隙率的变化规律,以及它们之间的差异;较好地解释了斑岩型矿床的成矿作用特点及其共性特征。在分析典型斑岩型矿床容矿裂隙成因的基础上,提出了将概念模型应用于斑岩型矿床勘查找矿的思路。     

河南省洛宁县蒿坪沟银金多金属矿区地质特征及找矿方向分析

河南省洛宁县蒿坪沟银金多金属矿区为熊耳山银金多金属成矿带的一部分.在该成矿带上相继发现了上官、康山等大、中型金矿床和以铁炉坪、蒿坪沟、沙沟西为代表的银铅矿床.文章通过对河南省洛宁县蒿坪沟银金多金属矿区矿床类型、矿床成因及控矿因素的综合分析、探讨,指出在该区应以寻找破碎带蚀变岩型金银铅矿为主并指出了在该区及其外围进一步找矿的方向和靶区.     

董坑铀矿床成矿要素及条件的研究

江西西北部董坑及其附近的铀矿床产于震旦系上统陡山沱组的Z_3~(1-4)层和灯影组的Z_3~(2-2)层细晶白云岩内。铀矿化与咸化水白云石化蚀变有关,并与方解石脉共生。作者以该区的系统岩矿资料、热分析曲线、包裹体测温、稳定同位素、硅酸盐分析以及水化学数据解释了董坑矿床的聚铀要素、成矿条件和矿床成因问题。     

胶东半岛金矿床控矿构造特点浅析

胶东半岛金矿床的矿体(脉)均严格受断裂构造控制,这种控矿的脆/韧性叠加构造的显著特点是多期(次)活动的叠加,经过了早期的韧性剪切、后期的脆性压扭性碎裂岩化、晚期的脆性张性断裂叠加3个阶段.脆/韧型叠加构造与按"构造相"划分的脆-韧性剪切带是不同的概念,它们是性质和演化历史完全各异的两类断裂构造.金矿往往直接产于张性断裂之中,但是在同空间中更早形成的韧性剪切带和压扭性碎裂岩则对金矿化的规模具有明显的控制作用.     

水力压裂技术对江西相山热液铀矿成因的启示

水力压裂技术是页岩气开采的关键技术,水力压裂技术对江西相山热液铀矿成因研究提供了重要启示。华南相山矿田火山侵入岩浆活动频繁,在不同类型的侵入岩成岩的晚期发生了明显的隐爆作用,产于相山火山侵入杂岩体中的热液铀矿床,铀等成矿物质主要来源于火山侵入杂岩本身,铀的搬运主要是以碳酸铀酰络合物形式沿隐爆裂隙进行,铀的沉淀是隐爆地震发生后的降压作用引起的,隐爆碎屑岩是主要的成矿地质体,水力压裂是铀成矿的动力学机制,铀矿化是隐爆作用的必然产物。     

煤矿采场覆岩破坏的微地震监测预报研究

微地震现象是岩体破坏失稳发生前给出的重要信息,研究岩体变形破坏过程的微地震特征对于预报岩体破坏、保证矿山安全生产具有重要意义。采用山东科技大学自主研制的煤矿井下微震监测系统对华丰煤矿采场覆岩破坏过程进行了监测。通过对监测到的微地震事件定位计算,证实微地震发展演化与采场覆岩破坏密切相关。根据未失稳岩体微震事件频数、能量、距离的差分变化规律,能够较准确地提前预报岩体破坏,对于采用微地震监测技术解决煤矿井下岩体破坏预报具有重要指导意义。     

Rock fracturing by explosive energy: review of state-of-the-art

A study of the dynamic rock fracture initiation and propagation due to explosive energy is presented through a detailed state-of-the-art review. Explosive energy dissipation in crushing and fracturing is examined and the various means to enhance the explosive energy utilization for dynamic rock fracturing are reviewed. The study highlights the need for a better understanding of the dynamic fracturing process particularly in the presence of in situ stresses in the rock mass.     

水劈裂过程中岩体渗透性规律及机理分析

岩体的结构及其透水性直接关系到建筑物围岩的稳定及安全。通过水力劈裂试验,可以真实地反映高水压作用下岩体的结构和渗透性的变化规律。以某水电站工程坝址区岩体所作的水力劈裂试验资料为基础,分析了在水力劈裂过程中,岩体的结构和渗透性发生的变化及其规律以及在该过程中岩体裂隙形成的机理。     

Statistical analysis of the reasons for the varying magnetization of the granitoids of the Verkhoyansk-Chukotka fold region and the Okhotsk-Chukotka volcanic belt

The granitoid intrusions are classified into nonmagnetic, weakly magnetic, and strongly Magnetic groups. Various characteristics of the intrusions are examined and an attempt is made to statistically relate these characteristics of the intrusions to the intensity of magnetization. The conclusionsreached are: 1) the intensity of magnetization is closely related to the tectonic environment of emplacement. Intrusions emplaced into residual massifs and fold belts where fracturing is common tend to be magnetic. Those emplaced in regions of prolonged subsidence where fracturing is not common tend to be nonmagnetic. 2) Petrography of the intrusion does not seem to affect magnetization; nor does thetype of country rock. 3) The most highly magnetic intrusions are those emplaced at a depth of about 1 km. The intensity of magnetization drops off sharply for those emplaced at depths less than 1 km; a more gradient drop off is noticed for those emplaced at depths greater than 1 km. 4) The intensity of magnetization is dependent upon the magnetic content in the intrusion. However, totaLiron oxide content is about the same in highly magnetic and nonmagnetic intrusions. 5) Tin deposits seem to be associated with nonmagnetic intrusions and gold deposits with magnetic intrusions. — J. R. Hayes.     

化学腐蚀下三峡花岗岩的破裂特征

进行了在化学腐蚀下的花岗岩单轴压缩破裂试验,利用数字显微观测系统对其实时观测。探讨了不同浓度、不同pH值和不同化学溶液对花岗岩表面的腐蚀以及力学特性的影响,分析了在化学腐蚀下花岗岩的破裂行为,给出了荷载-位移变化曲线和对应的显微图像以及各种试件的破裂特征示意图。