云南北衙金矿床构造应力场数值模拟
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摘要
成矿流体的析出、运移和聚集与构造应力场有关,构造作用不仅为流体的运动提供了通道和空间,更重要的是为它们提供了动力和部分能量。成矿期构造应力场的研究对了解控矿构造形成的力学机制,剖析矿液运移方式,探讨矿化富集规律等具有重要意义。本文在野外观测和室内测试分析及综合研究的基础上,运用构造-流体-成矿系统思想,通过建立矿床弹塑性模型,反演云南北衙金矿床控矿构造应力场时空结构,研究其构造-流体-成矿动力学特征,获得如下主要认识:(1)根据显微构造观测及石英位错密度统计结果,指出研究区成矿前以韧性变形为特征,最大主压应力为EW向,差应力值约为180MPa;成矿作用主期,研究区处于脆性变形阶段,最大主压应力为SN向,差应力值约为80MPa;(2)弹塑性构造应力场数值模拟结果表明,近南北向控岩控矿主断裂带及其附近围岩为最大主应力与平均应力值的异常区,断裂走向及倾角的转折处是成矿有利部位,深部平均应力值高于浅部,有利于深部流体向浅部运移;(3近南北向断裂是北衙金矿床的主导控岩控矿构造,矿区的岩浆-矿化活动被严格限制在该组断裂破碎带内。热-应力边界条件下,南北向主压应力作用导致主断裂带附近形成高应力区,有利于流体从断裂带向外围流动;(4)提出在区域变形的韧-脆性及主应力方向的EW-NS转换阶段,流体趋于向地壳浅部主断裂带附近的围岩中富集,由于氧化-还原环境的变化而导致金属沉淀,建立了该区构造成矿动力学模式。
Liberation, migration and concentration of the ore fluids are related with the structure stress field. Tectonic process is not only to provide the channels and space for the fluid movement but more important to provide the impetus and some energy for them. The tectonic stress field in the mineralization period is important to understand the formation mechanical of the ore-control structural, ore-fluild migration model and gold mineralizational enrichment regularity. Based on field observations, laboratory testings and analysis, elastic-plastic model of Beiya gold deposit is established to inversion the spatial-temporal structure of the ore-control tectonic stress field and to study its tectonic-fluid-metallogenic dynamics characteristics using the structure-fluid-metallogenic system theory. The following conclusions are reached: (1)The tectonic differential stress is 180MPa in the early mineralization when the ductile deformation is dominant and the maximum compressional stress axis is EW direction. The tectonic differential stress is 80MPa in the Main mineralization when the brittle deformation is dominant, and the maximum compressional stress axis is SN direction; (2)The nearly SN trending faults are the rock control and mineral control structures. The maximum principal stress, minimum principal stress,average principal stress of these faults and the the area around these faults are anomalous.The location of trend and strike change of the fracture is favorable for mineralization; (3) Thermal stress field results show that the stress of the area near the main fault is smaller than the fault, which indicate the area is more favorable for the fluid to converge; (4)Tectonic metallogenic dynamic model of this gold deposit is established by the above understandings.
Liberation, migration and concentration of the ore fluids are related with the structure stress field. Tectonic process is not only to provide the channels and space for the fluid movement but more important to provide the impetus and some energy for them. The tectonic stress field in the mineralization period is important to understand the formation mechanical of the ore-control structural, ore-fluild migration model and gold mineralizational enrichment regularity. Based on field observations, laboratory testings and analysis, elastic-plastic model of Beiya gold deposit is established to inversion the spatial-temporal structure of the ore-control tectonic stress field and to study its tectonic-fluid-metallogenic dynamics characteristics using the structure-fluid-metallogenic system theory. The following conclusions are reached: (1)The tectonic differential stress is 180MPa in the early mineralization when the ductile deformation is dominant and the maximum compressional stress axis is EW direction. The tectonic differential stress is 80MPa in the Main mineralization when the brittle deformation is dominant, and the maximum compressional stress axis is SN direction; (2)The nearly SN trending faults are the rock control and mineral control structures. The maximum principal stress, minimum principal stress,average principal stress of these faults and the the area around these faults are anomalous.The location of trend and strike change of the fracture is favorable for mineralization; (3) Thermal stress field results show that the stress of the area near the main fault is smaller than the fault, which indicate the area is more favorable for the fluid to converge; (4)Tectonic metallogenic dynamic model of this gold deposit is established by the above understandings.
引文
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