区构造特征及构造应力场、应变场分析
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常区相对比较分傲(图3)。
从矿区成矿期量大剪应力等值线图(图3b)看,风置山处于较高值区,渌钟顶地区偏低,凤 量山到渌钟硬之间为低值区。而矿区外围,特别是东北部最大剪应力值很高。E、B断层附近
量大剪应力值较高,异常等值线基本上与断层走向平行,显示成矿期FI、F.断层带扭性特征。
矿区FI、F‘断层晨布范围内成矿期处于高应变能区域(图3c),应变能等值线呈线状Ew
”Zr
万方数据
3.4古应力值估算 利用石英位错密度估算成矿期差应力
值,计算时采用McⅧ址经验公式”1:
巩一如:1.64x10~P“8,式中P为位错密
度。计算结果见表5,差应力平均值= 653.鹋7x l旷Pa。
利用石英亚颗粒估算成矿期差应力
值,根据T诵∞亚颗粒直径与差应力函数 式…:
(Ⅲ)=墨【竿)1
襄l矿区节理分蛆一监襄l地■已童平)
T“Iel】oiIlt鲫p d洒dedintbe mi∞嘲
分
组
■膏●代号 优遗产状 基奉特征 蠢套关纛
I
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Ⅱ
Ⅳ
V
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Ⅲ.
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帅’Z∞· zmi』舯o ∞<8舻 篮l誓7r l∞<120
节毫基奉垂直岩层、轻平直
(2)Nw向褶皱位于矿区东段、中段和南部,为小背斜,轴向1250。305。,两翼产状2100 么2妒、40026矿。
(3)NE向槽皱位于矿区西部,为一背斜和向斜,规模很小,两翼产状为350。么260、165。 么470和1600么23。、345。Z18。,帮皱轴面倾斜。 2.2膏屡
矿区断层构造发育,数量多,有wNW至近Ew,NⅣ,NE和sN向。其中近Ew向和Nw向 断层较发育,经历多次活动,力学性质复杂,具压、压扭和张性特征。
簟7卷第1期 2 0 0 1年3月
地质力学学报
JOURNAL 0F GEOMECHANICS
¨.7 N0.1 陆.2 O 01
立章●鼍:l∞嘣16(加oll01.o叩乳13
广西凤凰山银矿区构造特征及 构造应力场、应变场分析
黄继钧
(成都毫工学院地质学系,6舢9)
擅耍:广西凤旦山银矿位于广西西大明山复武背斜北部次级小明山背辩北翼内近
[Ⅳ一(Ⅲ)一V]十[Ⅱ一(Ⅳ)一Ⅲ]一[I一(V)一Ⅲ]一[V一(I)一Ⅱ2]
3矿区构造应力场特征
古构造应力场虽然已消失,但其产物——构造形迹及其组合仍然存在,可根据其特征研究
r
其形成时的应力场特征m“。
3.1■■构造反映的应力场特征
中:l鼢一咖辈祟竺生!警婴 根据矿区褶皱两翼优选产状m。么Q。m:么Q:利用赤平投影和下列公式o:
式中竹、甲:、伽分别为d。、口:、如倾伏方向;D。、D2、巩分别为口。、d:、毛倾伏角。
∞捆●■.t■栩t分析中曲慧单计算方珐。有色量■^■鼍■干●学■.I辨I.★辩麓音。
万方数据
14
地质力学学报
眦3 寰3矿区●}■构造反映的应力状态
Stm龇矗Ⅲ叫t∞alysi8inthe血m
听层
膏面 产状
遗t体
东西走向的断裂破碎带中。矿区构造以断裂为主,褶皱不发育。断层以WNW—Ew
向、胂向两组为主,其次为NE向,偶见sN向。矿区内节理发育,按走向可分为6
卅睨向挤压、喜马拉雅运动NE—Sw向挤压和近Ew向挤压作用。 组。矿区曾经历了加里东运动和海西一印支运动两次sN向挤压、印支一燕山运动
关t词:镊矿;构造变形场;构造应力场;有限应交;广西凤旦山
于计算是在平面上进行,首先假设上覆岩层重量造成的静岩压力处处相等,并将其影响忽略,
只考虑构造动力,即N卜SE向水平挤压力影响。
有限单元计算结果表明,成矿期凤凰山Fl、F4断裂带为低围压区,该区呈长条状近Ew向
展 转为布邢,部而位且和有与由NsWw向向断NE层、交由汇四部周位向,F】匿、压B瞢附遗近伯降低低,的矿总区趋南势部,渌特钟别顶是一EW带向围断压层较走高向,由异Ew
矿区节理特别发育,按走向可分为6组,按倾向和倾角不同可分为9组(表1)。各组节理 力学性质复杂,经历多次构造活动,早期节理被后期节理归并利用。或发生重新活动…。根据 节理相互切铜关系、活动次数、力学性质、节理面上擦痕组数及切割关系和旁饲构造,经筛分为 4套共辘节理,其生成颅序为[Ⅳ一(Ⅲ)一V]一[Ⅱ一(Ⅳ)一Ⅲ]一[I(V)一Ⅲ]一[V一 (I)一Ⅱ:](注:方括号内为两组共轭剪节理.小括号内为配套张节理;下同)。第Ⅳ组节理可 能为曩层节理。
T|Ible 5 Di商呻嘶嘲劬哪如m彻由謇is 0f disl∞耐on d删旧ity 0f qII吡inthemine删
囊‘石英重■tl径置推算的整应力值 3.5成矿期应力塌有限单元模拟计算
TIIble 6 D进&攫r叫蛀嗍fi啪m朗耶u舢nt 应用计算机对成矿期构造应力场进行了有限
q岫鲫岍岫 0f di衄咧时of
单元模拟计算。
样号
片号
亚■粒
直径,“
m—d3 (1矿PI)
模拟时选用矿区地形地质图作底图,保留主 要破裂带。单元划分时尽可能把节点和单元边界
4 13.olX%l
3.26
616
放在岩性分界线上和断裂破碎带边界线上,即用
2
17.mlC2∞2
3.35
∞O
多十三角形来拟合地质体边界。以西边和北边结
点作约束点,甫东方向施加挤压力进行模拟。由
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圈l广西风置山银矿区域地质略图
Fig.1 Thefegi伽d铲0l(.gic sketI出m印of 8iLv盯骶 iII Fen曲u鲫挚han,Gl蛆B翻Ib“nce
I.第三幕;2.白墨罩;3.慷,泰;4.三叠秉;5.二叠幕;6.石炭系;7坭盐蕞‘ 8.袁蕾幕;9.臭一摹;10.寡武秉;儿.花岗岩;12.听层;13.矿区位置
flIr一(皿)一V】 [Ⅱ。一(Ⅳ)一Ⅲ2】 [Ⅱ:一(Ⅳ)一Ⅲ。】 【i。一(V)一I,] 【I,一(V)一I:] [V一(I)一Ⅱ:]
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向展布,向外围逐渐降低。渌钟璜一带应变能剐僖低。
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o捌肇■.t曩构鼍分析中的羹掌计算方基.有色盒一t●■羹干●掌奠,l势1膏并肆合
式中6、墨、儿P为常数^d扫亚曩粒直径。
第l期
黄蛙钧:广西凤■山慑矿区构造特征及构造应力场、应变场分析
15
对于石英颗粒足.=9。56;p=l;6=0.5×10一脚m;_£I=420×10Ih。计算的差应力=(6∞一616) xl旷Ph(表6)。
以上两种方法计算的差应力值基本相近。
裹5矿区石薹位■音童与推算的羞应力值
经历过SN向、肿sE向、NE—Sw向和近Ew向挤压。 割关系,以及断层两盘派生节理、牵引褶曲和破碎带中的构造透镜体产状特征,显示断层先后
(3)NE向断层比较发育,包括F廿一F。等4条.断面走向300左右,主要馈向wNw、倾角 大(700一800),沿走向延仲不远。
(4)蚋向断层不发育,仅偶见(如Fl,)且规模极小。 2.3节理
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们。
1口 35。" " I口6r
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” 1口 "
经赤平投影和计算证明矿区经历sN向、m嗍向、NE—sW向和近肼向水平挤压
(表4)。 寰●用量平后节曩采鲁的应力方位
1讪正e 4 S峙e鹪odenl撕∞ftom joiIIt
aDal曲iⅡthe minem
叫e 2蛔B蛐at圳一foming刚odin血eInim㈣
3.3节理反映的应力场特征
根据。x”共轭节理产状m。Z Q.、w:么口:用赤平投影和下列公式o:
》一J司匣三匦巫巫孚至巫唧 8咖面西磊百磊面丽
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石英砂岩夹薄层泥岩和黄洞口组一段上部(∈^。2)浅灰色、灰色中厚层状中粒长石石英砂岩
夹页岩。矿区外围为寒武系小内冲组和泥盆系一三叠系。
,
2矿区构造特征
矿区构造形迹以断裂为主,褶皱不发育(图2)。 2.1■t
矿区地层总体向NNE倾斜,见有少数小褶曲。褶曲轴向为EW向、NE向和Nw向3组。 多为不对称褶曲。
(1)Ew向断层 由Fl、F2、B、F.组成一Ew向破碎带。其中FI、F4规模最大,是矿区内主 要储矿断层。
Fl断层位于矿区东部,琊延伸达1.3km,沿走向波状弯曲。断面倾向s—swS。倾角500~
850不等,沿倾向舒缓波状,总体呈上缓下陡。 |:.斯层位于矿区西部,地表长I.1km,走向Ew,局部转为wNW,总体倾向南,倾角600。
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万方数据
摹1期
黄继钧:广西凤■山■矿区构造特征厦构造应力墙、应变场分析
13
仍2”咖面西忑i石面丽 sin口18in∞I+8in口2血山2 .
·∞·口l+o∞口2
D,=础l司亚至巫巫亟孚亚五团巫耳I
式中n、中2、如分别代表九、口:、口3倾状方向;D”D2、岛分别代表口。d:、如倾伏角,求得矿 区Ew向、Nw向和NE向3组褶皱形成时应力场特征如表2。最大主应力(d。)方位分别为:近 sN向、NE_一Sw向、N哥一SE向。 3.2膏晨构造反映的应力场特征
中圈分类号:P618.5202,0241.82
文t标识码:A
广西凤置山银矿区域上处于南岭Ew向构造带西端,NE向华夏构造带、w向构造带和
川黔sN向构造带南靖复合部位,位于广西西大明山复式背斜北部次级小明山背斜东段近侦 没端北翼(图1)。该矿床规模大、品位高,是国内重要的银矿床。
1 矿区地层
矿区内出露地层为寒武系黄洞口组一段下部(∈^“1)灰色、灰绿色中厚层状中细粒长石
一.硼盔 _彗k.巴瞳#籍l静}9噬鲁带味幂事匠.毫■tn_吨p,叫越、粤霹誓.二 霉辑棚=一鼍孵.0_帝■嗤礁誓.一I肇.1ln中囊越餐髯霉.oI‘#k雎薯.昏_《蛛蜒薯
12
地质力学学报
2∞1
(2)NⅣ向断层矿区内Nw向断层比较发育且数量多.规模较大,有F5一k共8条。倾 角一般在600一800之间。个别断层(如B)破碎带中有工业银矿体。根据断面上多组擦痕及切
(1)肼向褶皱位于矿区中段。规模小,两翼产状为3550么780、170。么320和1700么230、5。
么56。。
t■日一:∞D睢恤17
俸童■开:黄t钧(19●D一】,勇.麓摄.构鼍■魔掌、■羹力学专生,主蔓从事杓t变形力拳帆■、构t应身■夏控暑控r 曩论研巍。
万方数据
10
地质力学学报
2∞1
田田田,。s 固回团田田,·8e5 囤团圆。110l
根据矿区断层产状、断裂带构造角砾岩、透镜体(AB)面产状、断面上下盘派生小构造(牵 引捆曲轴面产状、分支裂踪力学性质和产状、劈理产状)和断面上攘痕产状及相互切割情况等, 通过赤平投影分析.证明区内先后经历了蜊向(继承性两次)、Nw一辄向、NE—sw向和近 Ew向挤压(表3)。
寰2矿区●■善t时应力状志
700,为仅次于Fl的重要含矿断层。
R、F,断层位于Fl断层之南,走向l∞。一2舳·,倾向sws—s,倾角630。700。磕碎带中银 矿局部迭工业品位。
万方数据
第l搠
黄继钧:广西风■山曩矿区构造特征及构造应力场、应变场分析
ll
万方数据
苗鼍逗兰。塾^B∞口j&鲁量田喜Jo
匝螟窜盟奄 举{嚏《N随 tI若{I甚百IDa。