陕西双王含金水压角砾岩体构造成因模型及其对金矿的控制
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摘要
本文所探讨的陕西双王含金角砾岩体的构造成因研究运用了水力压裂作用、流体动力角砾岩、流体泵吸作用、变形分解作用和雏形断裂理论等几个现代构造地质理论，提出了变形分解作用—雏形断裂作用—水力压裂作用—裂开愈合作用四位一体的水压角砾岩型咸矿构造模型，是与流体动力作用有关的裂隙—脉—角砾岩系成矿构造的一种新的模式。
论文在阐述了陕西双王含金角砾岩体的地质特征的基础上，提出双王含金角砾岩体为水力压裂成因角砾岩体。该水压角砾岩体是深源富碱含金流体在泥盆系一套热水沉积的富钠质岩系中发生水力压裂作用形成的。早期共轴递进挤压使能干性富钠质岩系与非能干性富泥质岩系发生变形分解，分别形成近等距分布的透镜状弱变形域与线性强变形带。强变形带中的非能干性泥质岩系强烈劈理化，为相对高温高压带；弱变形域内的能干性钠质岩系则伴随弱水力压裂作用发生扩容，形成雏形断裂的微裂隙，同时，它是一个相对低温、低压、高渗透率的透镜状天然泵吸中心。晚期的右旋高角度斜冲非共轴递进剪切，使水力压裂作用沿弱变形域中央最发育的一组檄裂隙大规模发生，并沟通深部的裂隙系统。泵吸中心巨大的压力降使深部的承压流体在富钠质岩系中产生周期性的构造泵吸—水力压裂—沉淀愈合作用。根据构造模型预测的隐伏含金水压角砾岩体己获钻探初步验证。
During the process of studying tectonic origin of Gold-bearing breccia bodies in the Shuangwang gold deposit ,Shanxi province, the author apply several modern tectonics theories, such as hydrofracturing, fluid dynamic breccia, tectonic pumping, deformation partitioning, embryonic fracture etc. The paper presents an kind of new model for the formation of hydrofracturing breccia-type metallotectonic, which is one of fracture-vein-breccia series metallotectonics concerning fluid, by deformation partitioning, embryonic fracture, hydrofracturing and rupture-healing.
Based on the geological feature of Gold-bearing breccia bodies in the Shuangwang gold deposit ,Shanxi province, author identified it to be hydrofracturing breccia bodies, are formed by hydrofracturing of the deep-seated gold-bearing and alkali-rich fluids in the Devonian hydrothermal sodium-rich rock series. In the early period, the progressive cosxial compression caused the competent sodium-rich series and the uncompetent pelitic series to deform and partition, forming a lens-like weak-deformation domain distributed at approximate equidistance and a lineat srong-deformation zone respectively. Among them, the uncompetent pelitic series are cleaved in the srong-deformation zone with relatively high temperature, high pressure; With weak hydrofracturing, the competent sodium-rich series dilatacying and forming microfracture(ie,embryonic fracture) in the core of the weak-deformation demain,which is a natural lens-like pumping centre with relatively low temperature, low pressure and high permeability. In the late peroid, the progressive uncoaxial shear of right-lateral and high-angle oblique thrusting caused hydrofractuing along the most developed joints and fractures in the core of weak-deformation domain ,and linked up with deep fracture systems. The large pressure decline in the pumping centre caused the deeped-seated confined fluids to develop periodic tectonic pumping, hydrofracturing and precipitation healing in the sodium-rich rock series. The buried gold-bearing hydrofracturing breccia bodies predicted on the basis of the partitioning deformation tectonic type have been proved by drilling.
论文在阐述了陕西双王含金角砾岩体的地质特征的基础上，提出双王含金角砾岩体为水力压裂成因角砾岩体。该水压角砾岩体是深源富碱含金流体在泥盆系一套热水沉积的富钠质岩系中发生水力压裂作用形成的。早期共轴递进挤压使能干性富钠质岩系与非能干性富泥质岩系发生变形分解，分别形成近等距分布的透镜状弱变形域与线性强变形带。强变形带中的非能干性泥质岩系强烈劈理化，为相对高温高压带；弱变形域内的能干性钠质岩系则伴随弱水力压裂作用发生扩容，形成雏形断裂的微裂隙，同时，它是一个相对低温、低压、高渗透率的透镜状天然泵吸中心。晚期的右旋高角度斜冲非共轴递进剪切，使水力压裂作用沿弱变形域中央最发育的一组檄裂隙大规模发生，并沟通深部的裂隙系统。泵吸中心巨大的压力降使深部的承压流体在富钠质岩系中产生周期性的构造泵吸—水力压裂—沉淀愈合作用。根据构造模型预测的隐伏含金水压角砾岩体己获钻探初步验证。
During the process of studying tectonic origin of Gold-bearing breccia bodies in the Shuangwang gold deposit ,Shanxi province, the author apply several modern tectonics theories, such as hydrofracturing, fluid dynamic breccia, tectonic pumping, deformation partitioning, embryonic fracture etc. The paper presents an kind of new model for the formation of hydrofracturing breccia-type metallotectonic, which is one of fracture-vein-breccia series metallotectonics concerning fluid, by deformation partitioning, embryonic fracture, hydrofracturing and rupture-healing.
Based on the geological feature of Gold-bearing breccia bodies in the Shuangwang gold deposit ,Shanxi province, author identified it to be hydrofracturing breccia bodies, are formed by hydrofracturing of the deep-seated gold-bearing and alkali-rich fluids in the Devonian hydrothermal sodium-rich rock series. In the early period, the progressive cosxial compression caused the competent sodium-rich series and the uncompetent pelitic series to deform and partition, forming a lens-like weak-deformation domain distributed at approximate equidistance and a lineat srong-deformation zone respectively. Among them, the uncompetent pelitic series are cleaved in the srong-deformation zone with relatively high temperature, high pressure; With weak hydrofracturing, the competent sodium-rich series dilatacying and forming microfracture(ie,embryonic fracture) in the core of the weak-deformation demain,which is a natural lens-like pumping centre with relatively low temperature, low pressure and high permeability. In the late peroid, the progressive uncoaxial shear of right-lateral and high-angle oblique thrusting caused hydrofractuing along the most developed joints and fractures in the core of weak-deformation domain ,and linked up with deep fracture systems. The large pressure decline in the pumping centre caused the deeped-seated confined fluids to develop periodic tectonic pumping, hydrofracturing and precipitation healing in the sodium-rich rock series. The buried gold-bearing hydrofracturing breccia bodies predicted on the basis of the partitioning deformation tectonic type have been proved by drilling.
引文
(1) 陈国达·成矿构造研究法·北京：地质出版社，1978
(2) 马杏垣·解析构造学雏议·地球科学，1983，(3)：1-6
(3) 彭恩生，孙振家·脉状矿床成矿构造研究·长沙：中南工业大学出版社，1994
(4) 彭恩生，朱余德·雏形断裂成矿构造特征·大地构造与成矿学，1998，V22(sup)：6-10
(5) 朱志澄，徐开礼·构造地质学．北京：地质出版社，1981，149-160
(6) 单文琅，宋鸿林，傅昭仁等·构造变形分析的理论·方法与实践·武汉：中国地质大学出版社，1991
(7) 马瑾·构造物理学概论·北京：地震出版社，1987
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(9) J.C.耶格，N.G.W.库克·岩石力学基础·北京：科学出版社，1981
(10) 章增凤·隐爆角砾岩的特征及其形成机制·地质科学情报，1991，10(4)：1-5
(11) 汪劲草，彭恩生，孙振家·流体动力角砾岩分类及其地质意义·长春科技大学学报，2000，30(1)：18-23
(12) 徐兴旺，蔡新平，秦大军等·山东七宝山角砾岩筒流体双重致裂机制与金铜成矿·中国科学(D辑)，2000，30(1)：47-52
(13) 夏宗国·断层岩石的分类，识别及其形成条件·地质论评，1983，29(6)：578-583
(14) 钟增球，郭宝罗·构造岩与显微构造·武汉：中国地质大学出版社，1991，52-60
(15) 何永年，林传勇，史兰斌·构造岩石学基础·北京：地质出版社，1988，1-169
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(20) 沈远超，张连昌，刘铁兵等·论层间滑动断层及其控矿作用—以山东胶莱盆地北缘金成矿带为例·地质与勘探，2001，37(1)：11-14
(21) 刘俊来，岛田充·碎裂断层岩与碎裂作用机制—天然与实验证据·地学前缘，1999，V6(4)：135-141
(22) Laznicka.P,张新安译·角砾岩在一般岩石系列中的位置及其形成条件·地质科技动态，地矿部情报所
(23) Knipe.R.J,陈华译·天然构造岩的变形机制·世界地质，1990，V9(4)：129-145
(24) 刘俊来·岩石变形机制与流变学研究近期发展·地质科技情报，1999，18(3)：11-15
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(41) 李建威，李先福·液压致裂作用及其研究意义·地质科技情报，1997，16(4)：21-34
(42) 汪劲草，王建业，王正云·东天山博格达裂谷发现大规模层间水力断裂系统，地球科学进展，1998，13(4)：403-405
(43) 赵伦山，岑况，叶荣·热液流体泵吸上侵管流动力学模拟及其预测意义，地学前缘，2000，7(1)：205-214
(44) 陶于祥，谢鸿森·地质流体与构造动力·地球科学进展，1994，9(3)：24-29
(45) 李明诚·石油与天然气运移，北京：石油工业出版社，1987，11-13
(46) 卢焕章·成矿流体·北京：北京科学技术出版社，1997
(47) 刘瑞殉·显微构造地质学·北京：北京大学出版社，1988
(48) 唐诗佳，彭恩生，孙振家等·高压流体与中低温石英脉型金矿床·大地构造与成矿学。1998，V22(sup)：73-77
(49) 朱振涛·凤县—太白—带泥盆系中钠长板岩的地质特征及成因·西北地质，1985，(5)：51-55
(50) 李勇，苏春乾，刘继庆·东秦岭造山带钠长岩的特征、成因及时代·岩石矿物学杂志，1999，V18(2)：121-127
(51) 古貌新，戴安周·陕西双王金矿床地质特征·陕西地质，1983，No2：23-26
(52) 石准立，刘瑾璇，樊硕诚等·陕西双王金矿床地质特征及其成因·西安：陕西科技出版社，1989
(53) 王亚力·太白双王含金角砾岩带钠长板岩的成因探讨·陕西秦巴地质论文稿集·第一集·1985
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(55) 炎金才·论双王金矿床的成因·西北大学学报·1992，22(sup)；221-229
(56) 张复新·陕西双王金矿床成矿作用和金的赋存状态研究·西北地质，1997，18(2)：28-32
(57) 汪昭祥·简论双王金矿地质·贵金属地质，1992，No2-3：169-173
(58) 樊硕诚·陕西双王大型金矿床成矿模式成矿规律与找矿前景探讨·陕西地质，1994，12(1)：27-35
(59) 汪劲草，汤静如，王国富等·太白双王含金角砾岩体的形成过程及金矿体预测·地质论评·2001，47(5)：508-513
(60) 谢玉玲，徐九华，何知礼等·太白金矿流体包裹体中黄铁矿和铁白云石等子矿物的发现及成因意义·矿床地质，2000，19(1)：54-60
(61) 李惠，郑涛，汤磊等·陕西双王金矿床的原生叠加晕模式·桂林工学院学报，2000，20(4)：327-333
(62) 梁华英，王秀璋，程景平·陕西双王钠长石岩特征及金矿床形成期次分析·大地构造与成矿学，2000，24(4)：350-356
(63) 汪劲草，汤静如，彭恩生·湖南江永铅锌矿床岩溶成矿构造系列及其演化·地质找矿论丛，2000，15(2)：159-164
(64) 王步清，彭恩生等·广西泗顶铅锌矿层间滑动带地质特征及控矿作用·广西地质2000，(2)：35-38
(65) 汤静如，汪劲草等·湖南江永铅锌银矿岩溶成矿构造特征·‘2000湖南矿物岩石地球化学论丛．长沙：中南大学出版社．2000
(66) 汤静如，彭恩生，汪劲草·流体动力角砾岩·2001年湖南矿物岩石地球化学论丛·长沙：中南大学出版社·2001
(67) J. G. Ramsay. The crack-seal mechanism of rock deformation.Nature, 1980,294:135-139.
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