流体参与下的岩石破裂机制及其分形特征

流体参与下的岩石破裂机制一般分为爆发作用、流化作用和液压致裂等,其分维值大小一般遵循爆发作用→流化作用→液压致裂.通过对凤凰山铜矿II号矿体不同地段的角砾岩进行分形统计分析,判明其属于液压致裂角砾岩,验证了分维值的大小与致裂能量之间的正相关关系.     

液压成因含矿构造主要特征——以华南热液钨矿和铀矿为例

液压致裂是整个地壳-岩石圈范围内一种重要的变形破裂方式,也是一些热液矿床的重要含矿构造。通过分析液压致裂构造的形成机制和液压成因含矿构造的类型（液压致裂型和液压撑开型）,以华南地区典型热液钨、铀矿为例,基于野外精细调查,明确了包括石门寺钨矿、行洛坑钨矿和邹家山铀矿等的液压成因含矿构造的基本特征。新生性液压致裂含矿构造的主要特征表现为形态复杂（有弧形、分叉树枝形、放射状、菊花形和蟹腿状等）、规模较小、宏观力学性质以张性破裂为主、走向和倾向多变、方向性不明显、仅局部区域发育优势方位、常伴生有热液隐爆角砾岩;因此,可以从弧形分叉或不规则形态、总体较小规模、产状多向性、分布不均匀性和伴生热液隐爆角砾岩这5个标志来识别液压致裂含矿构造。对比分析液压致裂含矿构造与应力致裂含矿构造的差异认为,液压致裂含矿构造发育比较局限,而液压撑开型含矿构造相对普遍,热液蚀变分带与该含矿构造是液压致裂还是应力致裂无明显相关性;压性成因构造在成矿期表现出的张性力学性质有些是成矿流体超压作用的结果,而并非区域构造应力场的改变;液压致裂导致的断裂末端的扩展破裂与成矿流体的耦合作用为成矿末端效应的构造控制机制。     

论流体与成矿作用

讨论了流体成矿作用及其机理,流体成矿系统可分为现代海底、陆相热水成矿系统、古代热水成矿系统。热水成矿作用机理主要有不同类型流体混合成矿、热水同生沉积成矿热水－岩石交换作用成矿、液压致裂－水岩交换作用或成矿等４种主要机理。     

利用室内和现场水压致裂试验联合确定地应力与岩石抗拉强度

钻杆式水压致裂原地应力测试系统的柔性会影响最大水平主应力的计算精度。利用空心岩柱液压致裂试验获得的岩石抗拉强度来取代重张压力计算最大水平主应力是降低钻杆式测试系统柔性的负面影响的重要途径。在福建某隧道深度为65 m的钻孔内开展了8段的高质量水压致裂原地应力测试,随后利用钻孔所揭露的完整岩芯开展了17个岩样的空心岩柱液压致裂试验。利用空心岩柱液压致裂所得的抗拉强度平均值为8.40 MPa,与经典水压致裂法确定的岩体抗拉强度8.22 MPa接近。对于20 m的范围内8个测段的原地应力量值,最小水平主应力平均值为8.41 MPa,基于重张压力P_r的最大水平主应力平均值为16.70 MPa;基于空心岩柱抗拉强度的最大水平主应力量值平均值为16.88 MPa,两种方法获得的最大水平主应力平均值基本一致。最大最小水平主应力与垂直主应力之间的关系表现为σ_H > σ_V > σ_h,这种应力状态有利于区域走滑断层活动。通过对比分析可知,对于钻杆式水压致裂原地应力测试系统,当测试深度小且测试系统柔性小时,基于重张压力和基于空心岩柱抗拉强度得到的最大水平主应力量值差别不大,这说明基于空心岩柱的岩石抗拉强度完全可以用于水压致裂最大水平主应力的计算,同时基于微小系统柔性的水压致裂测试系统获得的现场岩体强度也是可靠的。      

湘中锡矿山矿区与成矿有关的角砾岩及其形成机制

湘中锡矿山锑矿床的角砾岩广泛发育,可以分为同生角砾岩、古岩溶角砾岩、断层角砾岩、液压致裂角砾岩等类型。本文主要对与成矿有关的角砾岩进行了深入研究,在详细的野外调研与定性研究基础上,应用分形几何的定量描述方法,确定了其角砾颗粒大小分布维数D_s和形态分布维数D_r以及D_l等参数,并在此基础上,探讨了该区角砾岩的形成机制。研究表明,与矿有关的角砾岩主要可分为两类:方解石胶结的角砾岩和硅质胶结的角砾岩;含矿方解石胶结弱硅化灰岩角砾主要为液压致裂的物理成因,而含矿硅质胶结的强硅化灰岩角砾既有物理致裂作用,又伴有热液参与的化学溶蚀作用;液压致裂是锡矿山矿区角砾岩形成的重要机制。     

秦岭造山带泥盆系热水沉积岩相的亚相和微相划分及特征

提出秦岭泥盆纪热水沉积岩相，划分了热水沉积岩相的亚相，微相，并总结其特征，按成岩成矿作用方式可划分为热水同生沉积亚相，热水同生交代亚相，热水浊流沉积亚相，热水液压致裂一隐爆亚相，热卤水渗滤交代亚相，热水（岩浆）流体隐爆－液压致裂亚相等6个亚相，沉积盆地分析中，它们是建立热水沉积盆地中地层格架的构造岩石地层单位组成单元，按地球化学动力学－岩石组合可划分为硅质岩亚相，重晶石岩亚相，钠长石岩亚相，铁镁碳酸盐岩亚相，方柱石－黑云母岩亚相，硫化物岩亚相等6个亚相，在热水沉积成矿盆地的地球化学分析与模拟中，它们是建立热水沉积体系及古热水成矿流体场地球化学类型的岩石地球化学地层层序单元及古热水成矿流体场地球化学类型单元。     

湘西合仁坪金矿床角砾岩的地质特征及形成机制

湘西合仁坪钠长石-石英脉型金矿中,角砾岩普遍发育,主要分布于矿脉中,与金成矿关系密切。在详细的野外观察和室内研究的基础上,文章对合仁坪金矿床中角砾岩的形态、大小及胶结物进行了较系统的研究,并结合角砾岩的矿物组合特征,探讨了该区角砾岩的形成机制。研究表明,合仁坪金矿床中的角砾岩大多数呈原地破裂特征,角砾分选差,成分简单,且角砾之间的拼合性较好,为钠长石、石英等热液矿物所胶结,角砾的长轴方向大致具有定向排列的特点,表现出明显的液压致裂特征,反映出成矿流体的特征。研究区的液压致裂作用具有脉动性,每期液压致裂作用大致可分为应力腐蚀、岩石破碎、裂隙愈合3个阶段。     

湘西金矿床网状裂隙的形态分丰及成因浅析

湘西金矿沃溪矿床发育平行、斜交层面、弧形及节理型等４种网状裂隙，它们控制了网状矿体的形态、规模及产状。由于受岩石性质及破裂方式等因素的影响，网状裂隙一般发育于浅－中深部。它们是在区域构造应力、层间剪切滑动及断层尾端应力畸变和液压致裂等作用下形成的。     

用套筒致裂法测试岩体应力及弹性模量与讨论

在改进套筒致裂装置性能的基础上,使压力－体积曲线的记录与处理得到改善,对潘三矿东采区的测试实践表明,得出的压力－体积曲线较好地反映了钻孔围岩随内压增加所表现出的力学性质。还探讨了如何通过改进套筒致裂技术来实现由围岩应力测试发展到原岩应力测试以及围岩损伤区的测定。     

陕西双王金矿床含金角砾岩分类及其找矿意义

在总结分析陕西双王含金角砾岩成因基础上，将其分为构造角砾岩、液压致裂角砾岩和气液陷爆角砾岩三大类，阐述了各类角砾岩的特征、赋存特点和空间关系。讨论了不同角砾岩体的找矿意义。