成矿期构造控矿机制 控矿因素与成矿规律研究

作者&投稿:大蝶 (若有异议请与网页底部的电邮联系)

成矿期构造为矿石沉淀过程中发生的构造变动。从时间上来讲,应包括从矿化作用开始至矿化作用全部结束之间所发生的构造活动。对内生矿床特别是矽卡岩矿矿床及热液矿床来说,成矿期构造经常是多阶段的。

对内生矿床来说,成矿期构造是直接控制矿体的构造。直接控制矿体的分布、形状及产状,控制元素的活化转移及集中过程。某些矿床是一次构造应力场作用下形成的,而有些矿床是两次或多次构造应力场作用下形成,但其中必定有一次是主要的(刘迅,1998)。而且成矿构造应力场活动也是长期的,多期次的,故成矿期构造往往具多次活动,从而造成成矿的脉动性(详见后),造成多阶段矿化叠加。

此外,正因为成矿期构造带是多阶段的,在早阶段形成主矿体后,如果晚期阶段的热液温度等于或大于早期阶段矿物的形成温度,则晚期热液有可能溶蚀主矿体而使主矿体贫化(图5.33)。

对沉积矿床来说,同生褶皱、同生断裂直接影响矿床的矿石堆积。例如,在一些沉积型赤铁矿床中,同生褶皱的发育,促使向斜中形成较厚的矿层,而在背斜部位矿体沉积较薄。

对内生矿床来讲,它们一般形成于主要褶皱期之后,故成矿期的褶皱作用往往不明显,而断裂裂隙则是主要的。

成矿期断裂构造具有如下标志(据翟裕生资料综合):

1)在同一矿体内存在着不同阶段的矿石交错现象,或存在多种矿石结构构造。

2)矿物共生组合不协调,高温矿物和低温矿物重叠出现,如黑钨矿与方铅矿、闪锌矿共生。

图5.32 前苏联高加索东北部格罗兹内东南的阿契—苏油田的构造图及剖面图

在该油田中,石油主要被圈闭在一个狭长的闭合逆掩褶曲中,其中有些油层另有一个逆断层作为圈闭在边缘。在断层下面被削蚀的岩层中还有规模较小的油藏。这样的圈闭是高加索东部老格罗兹内油区许多油藏的特点(按《第十七届国际地质会议论文集》第4卷)

3)某些矿物被另一些矿物割切,较低温矿物被较高温矿物所割切。

4)某一矿物作为共生矿物的包裹体出现,角砾状构造等或早阶段矿石破碎后被晚阶段矿石所胶结。

5)对称带状构造(近脉壁矿物生成早,向中心生成晚)。

6)明显的交代蚀变作用,如阳起石或透辉石蚀变成绿泥石及碳酸盐,成矿期构造常常是继承成矿前构造,尤其是某一矿化物阶段最为明显,但也可以是新生的断裂裂隙。

研究成矿期构造最重要的环节是矿化阶段的划分,矿化阶段的划分是研究构造发展的基础,划分的正确与否决定着对成矿期构造的认识,利用成矿期构造可划分矿化阶段与分析矿液上升的可能通道。

图5.33 晚期热液使早期矿体贫化

(据林新月,1984)

(a)早期形成的主矿体;(b)主矿体被贫化后形成的新型矿体

1—早期阶段形成的致密块状矿体;2—后期热液的运动方向;3—致密块状矿体;4—团块状斑杂状矿石;5—浸染状矿石;6—主矿体边界

前苏联哈普切兰矿区为钨—多金属矿化,其次为金与锑。矿床的形成分为五个阶段:金;锡—多金属;多金属;锡—硼和锑。每个阶段的主要组分和伴生组分为:金矿化——Au、As、Ag、W、Mo;锡—多金属矿化——Sn、Pb、Zn、Li、Ag、Fe;多金属矿化——Pb、Zn、Ag、Sn;锡—硼矿化——Sn、B、As、Zn;锑矿化——Sb、As、Ag、Pb。对矿区内发育的东西向、北东向和北西向断裂带地球化学特征的研究,对不同断裂、不同部位的稀有元素及金属元素分布的浓度进行分析,对比各种元素的浓度与本底浓度的比差,指出了各组断裂带形成的历史及其在成矿过程中的作用;近东西向断裂控制了金矿矿化,以及控制了哈拉尔金杂岩体的侵入,并且也控制了晚期的多金属阶段矿体的分布,此时,一些裂隙起了控制成矿构造的作用。北西向断裂在锡矿化阶段最发育,它们是主要的控制成矿构造。在锡—硼矿化以及以后的阶段,北东向断裂的发展,对于相应的矿化具有控制作用。

关于在成矿过程中矿液进入裂隙的原因,目前存在如下观点(曾庆丰,1978):其一,裂隙发展分两个阶段,第一阶段为成生阶段,主要是在水平挤压力作用下形成一套裂隙系统,此时,并不发生矿化。第二阶段即裂隙张开阶段才形成矿化。其张开原因可能为自上而下的垂直应力作用(图5.34),也可能是由于水平挤压应力作用(图5.35)。

第二种观点认为伴随矿液上升而发生裂隙的张开是在水平张应力作用下发生的,含矿裂隙的生成阶段与张开时充填阶段既可以是两个阶段也可以是同一阶段。在前一种情况下,含矿裂隙的生成阶段与张开充填阶段的构造应力方向可以是相同的,也可以是不同的。

例如,河南卢氏—灵宝地区铁铜矿燕山期前的东西向构造在燕山期成岩成矿时由于北北东构造作用而发生张开,从而促进岩浆矿液的进入(图5.36)。

矿液充填过程中裂隙张开是受水平方向引张的观点,不但能够解释以一组方向为主的裂隙的张开,以及在平移断层的拐弯处矿体的产出或加厚,同时也能解释一些平缓矿体的产出原因。在与张开方向垂直的压应力作用下,在剖面上是可以形成平缓裂隙的,在以剖面变形为主的条件下,就可以形成厚而大的水平矿体。

图5.34 赣南某钨矿成矿期各阶段构造变形图

(据曾庆丰,1978)

上述两种观点所提出的应力状态都可能发生,二者甚至在一个矿区发展过程中先后出现。

在自然界有多数矿床(如背斜轴部的鞍状矿体、在逆断层产状变缓处的矿体等),是在遭受挤压作用的条件下形成的。斯通在研究本迪果鞍状金矿时就指出了这一观点。

图5.35 充填裂隙的发生和发展阶段解析图

(据曾庆丰,1978)

图5.36 河南卢氏—灵宝地区铜铁矿区构造演化

(据谭忠福)

产于逆断层的产状变缓处的矿体厚度可有几米、十几米乃至几十米。这样大的空间显然是在矿液不断的充填中形成的。在水平挤压力作用下,逆断层的缓倾斜部分可以发生与挤压力方向斜交(或高角度斜交)的局部张力(图6.34),促使在产状变缓处不断张开,矿体的形成正是矿液的充填与在挤压作用下的局部引张的配合。如果没有矿液的充填,现有矿体所在的空间就不能存在,即使当时产生过这样的空洞,由于没有充填,空洞也会很快消失。如果以后发生引张作用,则逆断层的变缓处将彼此压紧,而代之以陡倾斜部分的张开。

那么,在挤压状态下矿液又是如何进入溶矿构造的呢?矿液的上升如有裂隙的构造引张而生成的真空吸力(虹吸作用)自然最有利,但是没有构造引张的配合,矿液依靠自身的内力仍然可以上升。尤其在高温高压下,矿液含有大量活动性很强的气体能够钻入或通过微小的孔隙和裂隙上升,高温热液能够钻入微小的裂隙,而低温热液往往只充填于空隙度较大的裂隙的事实即为佐证。但是矿液依靠本身的内力使裂隙张开的作用毕竟是很有限的,因此,在挤压条件下陡倾斜的逆断层中很难形成有工业意义的矿体,但矿液可以通过围岩以及压性断裂中的微小裂隙而进入逆断层的缓倾斜的局部张开部分,而形成有工业意义的矿体。

同样,在挤压条件下,矿液可以通过岩石的孔隙流动而进入背斜轴部形成鞍状矿体。



成矿控矿构造~

“构造不仅可以控岩控矿,而且可以成岩成矿。”(杨开庆,1978)这句话从相当广泛的意义上指出,大到区域地质史上的构造环境变迁,小至局部构造提供的“输(导)矿”、“贮矿”条件,无一例外地参与或造就了成矿条件。归纳区域成矿地质背景,白秧坪矿化集中区的构造成矿条件无外乎三条:①兰坪-思茅中新生代盆地的膏盐建造和三叠—侏罗纪含铜砂岩建造、黑色页岩建造,分别为成矿提供有利成矿矿源层因素,以及多金属成矿元素源区;②矿化集中区外边界断裂和区内的大型断裂,分别沟通岩石圈或盆地基底,以岩浆活动、地球气渗漏作用、热水运移等形式输运成矿元素向上迁移;③各矿区和矿体所在地域的岩石地层、褶皱和断裂破碎带,这些因地而异的建造、构造条件,分别以层控加热液改造、地层或断层岩结构屏蔽效应、断层或构造裂隙群的开放体系性质,为本区提供矿质沉淀的物理化学条件。
本区成矿作用以中生代海相过渡到陆相的碳酸盐岩建造、碎屑岩建造夹火山岩建造为基础,以喜马拉雅期构造推覆及热液改造为主导作用。白秧坪-华昌山矿带的多金属矿主要为热液脉型多金属矿床,在构造动力驱动下成矿热液沿构造裂隙迁移,并在构造薄弱地带聚集成矿。此外,白秧坪矿区内还有碎屑岩容矿的似层状铅锌银矿床和红层砂岩型铜矿出现。作为中—新生代的走滑拉分盆地,其区域构造成矿条件在三江特提斯-喜马拉雅带占有独特位置,成矿条件极好。
在构造成岩成矿概念上,区域成矿控矿构造分析包括区域构造对成矿建造生成与改造的诸多方面。但本节仅以白秧坪重点矿段的构造分析工作为基础,对构造几何学、运动学、动力学作重点剖析。
白秧坪矿化集中区划分为由富集矿段组成的东、西两个矿带,东侧为河西-黑山矿带,西侧为白秧坪-富隆厂矿带。两个矿带的矿区地质情况及控矿构造各有特色。
1.东矿带
矿带范围北起河西镇南坡,向南依次是麦地坡矿段、东至岩矿段、下区五矿段、新厂山矿段、燕子洞矿段、华昌山矿段、灰山矿段、黑山矿段,逶迤延长20 km(图5-2a)。北段的东部还有水磨坊矿化段、卡朵矿化段。该矿带所在为华昌山复式背斜核部上三叠统下部三合洞组(T3s)地层范围。本区三合洞组可细分为:三合洞组一段下部 T3s1-1,主要沿西侧截切华昌山复式背斜的华昌山断裂带分布(图版6、7),岩性为深灰色、灰黑色厚层至块状粉晶灰岩、白云质灰岩、角砾状灰岩、生物碎屑灰岩。岩石网络状裂隙极发育,风化呈砂糖状,为东矿带主要赋矿层位(图版8、9、10);三合洞组一段上部 T3s1-2,为灰色、深灰色、黑色中厚层状粉晶灰岩、白云质灰岩、白云岩、角砾状白云质灰岩,是燕子洞矿段EKT5、EKT6矿体赋矿层位;三合洞组上段T3s2 主要为灰色、深灰色中厚层状硅质岩、含硅质条带角砾状灰岩、泥晶灰岩,是灰山、黑山、华昌山矿段主要赋矿层位。东矿带西侧是华昌山逆冲-推覆断裂下盘已剥露的下白垩统景星组(K1j)、南星组(K1n)、虎头寺组(K1h),古近系古新统云龙组(E1y)、始新统果郎组(E2g)、宝相寺组(E2b)。云龙组E1y 为砖红色泥岩、粉砂岩夹含砾粗砂岩、石英砂岩,宝相寺组E2b 为紫红、砖红色泥岩、石英砂岩,部分矿体赋存在以上两组地层中。总之,东矿带主要出露中生代以来的地层,上三叠统为碎屑岩及碳酸盐岩建造、侏罗-白垩系含膏盐碎屑岩建造及新生代以来的磨拉石建造,其中碳酸盐岩建造是本区最有利的含矿建造,次为新生代磨拉石建造。

图5-2 白秧坪矿集区构造略图

华昌山矿带所在的华昌山复式背斜为喜马拉雅运动早期形成,夹持在华昌山断裂和通甸断裂(维西-乔后断裂)之间,其中央背斜走向近南北,西翼被截,东翼自核部上三叠统向东有侏罗系至古近系。东翼发育近南北平行的短轴褶皱群,如水磨坊倒转向斜、老地盘背斜等,卷入地层为三合洞组(T3s)和麦初箐组(T3m),出露长 4 km和大于 3 km,长宽比为10∶1和3∶1。倒转向斜轴面向东倾倒。在构造略图中,与复背斜有关的华昌山断裂为喜马拉雅运动第二幕形成(叶庆同等,1992),断裂带呈 NNE向展布,主断面产状变化较大,断裂破碎带宽10~100 m,断裂角砾岩十分发育,多呈棱角状,并有碎裂岩发育,矿化的角砾和碎裂岩有张性特征,表明断裂在成矿期转化为张性,断裂带包括层间破碎带都是成矿控矿构造。华昌山断裂带以东分布若干近 SN向平行断裂如:麦地坡断裂、大三界断裂等高角度冲断层和正断层,都是复背斜中的同褶皱断层和褶皱后断层。在华昌山复背斜轴部和东翼自北而南发育的羊山断裂、白草坡断裂、利花断裂、龙潭断裂,同属复背斜的晚期近 EW向横断裂,受华昌山复背斜-断裂系统应力场的影响,有的呈共轭剪切状配对,方位有所偏转(图版11、12、13)。
2.西矿带
西矿带位于矿集区中西部,即白秧坪-富隆厂矿带,包括富隆厂矿段、白秧坪矿段、核桃箐矿段(图5-2b)。经云南地质调查三所近两年的化探查证,上述三个矿段已分别由新发现的李子坪-吴底厂矿化区、大坪子矿化区而真正地相连成带。该带是区域上与西部澜沧江断裂有关的铜、钴多金属成矿带,可与兰坪盆地南部的永平水泄、咱咧铜钴矿带对应。与成矿有关的地层为侏罗系、白垩系,主要赋矿层位有白垩系景星组(K1j),为灰白色中厚层状细粒岩屑石英砂岩、紫红色粉砂岩、泥岩,次为侏罗系花开左组(J2h),为岩屑砂岩、粉砂岩、黑色页岩、深灰色生物碎屑灰岩及泥灰岩。
西矿带控矿构造型式主要为断裂控矿,而且断裂切割侏罗系、白垩系发育,呈近矩形断块。SN向断裂褶皱束是西矿带构造的主体方向。这些断裂有峨底厂(即吴底厂)东断裂、瞎眼山断裂、四十里箐断裂、猴子箐断裂,褶皱有核桃箐背斜、元宝山向斜、以刃烈背斜等。横断层为猴子箐横断层、木瓜卓、妹绕坡、元宝山、茅草丫口等断裂。次级NE向断裂构造亦较发育,而且是西矿带的主要赋矿构造。此外,杨伟光(面告)指出,在白秧坪矿段西侧以花开左组上下段(J2h1-2)为核心的峨底厂穹窿构造应当是矿液上涌的中心。经化探查证,该穹窿构造东侧的峨底厂东断裂、南侧的茅草丫口断裂赋矿情况极佳。

1.控矿因素研究
控矿因素即成矿的控制因素,是在地质填图后对各种成矿条件的分析和研究的基础上,根据与成矿空间、时间和成因的相关程度以及各种地质、地球化学条件的内在联系而确定的。根据目前对矿床成因的认识,可以划分出时控、层控、岩控、母岩控矿、构造控矿、深部控矿、保存程度等多个因素。时控性,指区域成矿发生在特定的时间段,可以划分为一定的成矿时代和成矿期。层控性和岩控性,指区域矿化受一定地层层位和岩性的控制,而这种层位是在一定沉积建造中,具有特殊的岩石组合和层序,反映了一定的沉积相及古地理环境。母岩控矿,主要指岩浆活动对成矿的控制,其中岩浆岩成因类型、演化性质及分异程度最为重要,而岩浆形成和侵入—喷出的构造环境(时间和空间)又对类型和演化起制约作用。构造控矿,包括构造形式控矿(控矿空间),也包括构造系统控矿(构造—热事件)及各种构造界面的控矿(不整合面、接触界面及火山机构)。深断裂控矿是近年来认识到的一种重要控矿因素。深大断裂,尤其是超壳断裂是成矿动力、流体及深部物质集中区,是各类地球化学异常的急变带,也是矿产的集中区。保存程度是决定矿产是否存在的最后一个要素,决定于其埋深、剥蚀深度、氧化程度等。
2.成矿规律研究
成矿规律指区域成矿在时间上、空间上、共生关系上及系统性方面的规律性。内容包括成矿时代、成矿期、成矿阶段的确定,成矿域、成矿带、成矿区、矿田的划分及空间分布规律研究,矿床成因类型及其共生关系,成矿作用系统及主要成矿作用类型的研究等。成矿是一种成矿物质在地质过程中的地质地球化学聚集过程,总结这一过程的时间、空间、成因等系统的特征,就是成矿规律研究。在矿产资源调查中,对成矿规律的研究贯穿始终,最终的成果除文字外,主要用区域矿产分布及成矿规律图等图件表示,全面反映各种成矿现象的空间位置及空间分布规律,总结各种控矿因素及其与矿化的空间关系等。

成矿期构造控矿机制
答:成矿期构造为矿石沉淀过程中发生的构造变动。从时间上来讲,应包括从矿化作用开始至矿化作用全部结束之间所发生的构造活动。对内生矿床特别是矽卡岩矿矿床及热液矿床来说,成矿期构造经常是多阶段的。对内生矿床来说,成矿期构造是直接控制矿体的构造。直接控制矿体的分布、形状及产状,控制元素的活化转...

构造体系对矿产的控制
答:(1)构造体系多级控矿规律 在一个巨型构造体系内,一般说来一级构造控制大的成矿区或成矿带;二级构造控制局部成矿带或矿田;三、四级构造控制矿床、矿体或矿脉。所谓一级、二级、三级、四级构造在空间分布上并不一定相互平行,而是按构造体系的组合规律,依一定的形式排列。因此在找矿勘探时,需要根据...

构造控矿因素
答:构造的控矿作用主要体现在导矿和赋矿(或容矿)作用两方面。 1.导矿作用 根据矿区构造演化发展及矿床(体)分布情况,本文对导矿构造仅作如下推断:本区主要导矿构造为成矿期发育或活化的南北向左行韧性剪切带,在地表或浅部表现为南北向左行走滑断裂。从现有资料分析,区内导矿构造至少有两条:一条位于岩体中心,是...

同成矿构造体系对矿产的控制
答:这些构造有时被含矿溶液所利用,形成容矿构造。在褶皱的某些部位,特别是背斜两翼的某些产状发生变化的地段,就可产生局部张开的构造空间,给成矿提供有利的构造条件。(2)断裂的控矿作用 张性断裂和张扭性断裂由于张开,利于成矿。压性断裂由于断层两侧受压应力作用,断裂带内产生断层泥、片理化和糜棱岩...

控矿构造及其控矿规律分析
答:根据上述分析,本区控矿韧性剪切带可能发育于印支期或燕山运动早期。 叠加在韧性剪切带之上的脆性断裂,发育时间略晚于上述韧性剪切带,是温压条件发生变化而在相同的构造应力场下剪切作用继续的结果。对小秦岭南矿带主容矿断裂,如杨砦峪矿区60号脉、东闯507号脉以及文峪505号脉、东桐峪矿区Q8号脉的系统观测结果表明,...

构造的控矿作用
答:区域分带、矿床分带、矿体分带等),包括矿床等间距分布的重要控制因素。⑨在一定的条件下,显著的构造活动可以直接形成有用的矿物或岩石(动力成岩成矿,杨开庆等);⑩矿床形成以后的构造改造,这包括矿床空间位置、矿体产状、矿石组构以及矿物成分的种种变化。构造的控矿作用可如图3-5所示。

构造控矿规律
答:一、多期多阶段构造控矿特征与规律 从萨瓦亚尔顿矿区构造变形与矿化发育特征分析,矿区构造演化历经了早期韧性变形到晚期脆-韧性和脆性变形的变化过程。这些程度不同变形域的产物,在本区叠加发育、相伴产出,是多期次构造演化的反映,由此相应决定着多期多阶段的成矿特征。根据萨瓦亚尔顿金矿床中矿化脉体类型、穿切关系、...

构造控矿规律
答:呈凹向北东的弧形带,倾向南西,倾角60°~90°,上陡下缓。近地表分支多,有3~7条,间距几米至十米,向深部逐渐收敛合并。(三)断裂性质及叠加控矿规律 58号和53号北西向断裂性质为张性正断层,也是多期张性正断层的叠加,基本特征和控矿规律与北西33号矿脉相同,只不过58号矿脉延长比较长。

构造控矿规律
答:(一)矿脉类型变化规律 北东1号矿脉是五凤金矿床规模最大的矿脉,其中含有多条矿体,矿体明显受断层构造控制,但矿体的厚度、品位沿走向和倾向变化较大,出现膨缩变化和断续再现的现象,在膨大处矿脉由石英和方解石网脉组成的复脉,矿石品位较高,在缩小处矿脉以石英为主构成稳定的单脉,矿石品位较低。...

构造复合的控矿作用
答:合现象称为重叠。综上所述,构造体系复合控矿,是一种普遍的规律。由于两个体系或两种构造成分的复合,使得岩石破碎,应力集中,为有用元素的迁移、聚集以及地下含矿物质的上升、赋存创造了有利场所。同一构造带多期活动,特别是断裂力学性质多次转化时,利于内生矿产的形成。但是,由于构造复合控矿的类型...