第七章构造控矿规律

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第七章 矿田构造的若干时空规律



控制成矿的各种构造,是在不断发展和变化着的。 了解控矿构造的时间演化与空间展布规律,把构造 与成矿的时间、空间和物质运动有机结合起来,全 面历史地研究构造与成岩成矿的关系,才能更深刻 地认识成矿构造特征以及构造对矿床的控制作用。 通常是根据构造与成矿作用的时间关系,将矿田构 造的发展阶段划分为成矿前构造、成矿期构造和成 矿后构造。 控矿构造的空间展布规律主要表现为构造的等距性、 构造的分带性。
●内生矿床的成矿前构造
●内生矿床的成矿前构造包括五个方面: 控制岩浆-矿化活动的区域构造; 成矿前地层的原生成层构造; 成矿前中深成侵入体及次火山岩体的原生构造、 接触带构造、火山机构等; 成矿前脉岩所充填的断裂裂隙以及成矿前脉岩 中的冷缩裂隙; 直接发生在矿化作用前的褶皱、断裂构造。
★三、成矿后构造




成矿后构造是指在成矿作用全部结束以后的构造。 成矿后的构造变动有尺度或规模的差别。大尺度构造变动影 响矿床所在环境的变动。如山体隆升可使地下一定深度形成 的矿床被抬升;区域性沉降运动则使浅表环境生成的矿床被 深埋,处于更高的温度和压力环境而发生相应的变化。 在矿田矿床内,成矿后构造对大多数矿床都有不同的改造和 破坏。包括矿体形态、产状、矿石的构造和结构以及矿物成 分的种种变化。 构造改造作用既可以破坏矿体的连续性和稳定性,给找矿、 采矿工作带来困难;也使某些矿体褶皱加厚,增加单位体积 内的矿石储量。 成矿后构造对于原生矿床暴露地表后经受风化改造的程度也 有重要影响。
●成矿后断裂的标志

断裂横切或斜切矿体时,在断裂两侧一般能找 到相应的矿体,在断裂中有矿石角砾; 矿体与断裂带交汇处有牵引现象,在断裂带两 侧的矿体厚度、产状有较大变化; 在断裂两侧的矿体可见有氧化现象,在断裂中 有表生矿物充填,矿体内可见断层滑动面、断 层泥或擦痕等; 断裂纵切矿体,断裂上下盘的矿体具有明显不 同的结构构造;


对于沉积的或热水沉积矿床,包括 SEDEX型和VMS型矿床, 同生断层或生长断层为成矿期构造,它们既可作为矿液运移 的通道,又可是矿液的排泄口和矿石的堆积地。
同生断裂活动——矿质输运通道
同生断层
同生断层
东升庙矿床勘探剖面图
炭窑口矿床勘探剖面图
1、成矿期构造的特征
●内生矿床成矿期构造的主要鉴别标志


★一、成矿前构造
(一)成矿前构造特征 成矿前构造是指成矿作用前已存在的各种构造要素。它经常是控 制矿田、矿床和矿体展布的基本因素。 ●沉积、沉积变质矿床:成矿前构造主要是指控制沉积的盆地以 及盆地边缘的断裂。如弧间盆地、弧后盆地、陆缘裂谷盆地等控 制海相沉积矿床。
中国南方晚元古代—早加里东期古板块构造和沉积盆地示意图 1-洋壳;2-陆壳;3-火山;4-震旦系;5-下寒武系含磷建造;6-碳酸盐岩建造;7含钼硅页岩建造;8-硬砂岩复理石、类复理石建造;9-深大断裂;10-超基性岩体
含金石英脉与周围的黑色泥岩一起形成了褶曲 使矿层变形的剪切褶皱

对Ⅰ号矿体破坏较大的 几条断层在剖面上所展 布的形态特征。
前人施工钻孔
本次勘查施工钻孔 EZK0615 (厚38.46Biblioteka Baidu,品位25%)
成矿后断裂运动 方向直接影响深 部找矿。
成矿后断裂运动方向直接影响深部找矿。 目前已控制到-600米标高离地表约700 米。
4、 成矿前脉岩
成矿前脉岩的确定:脉岩中有矿化或矿化细脉穿入;脉岩遭受矿化作用前 的或同时的蚀变作用;矿脉延伸被岩脉所阻挡,在接触处矿脉呈喇叭状; 脉岩中没有矿石的角砾,但矿体中有脉岩的角砾。
热液矿体与岩墙的相互关系 a-放射状分布的岩墙(黑线)和矿体 (断线);b-矿脉切穿两个系统的岩 墙;c-岩墙切穿矿体;d-矿脉充填于 岩墙旁的羽状裂隙中;e-矿化沿岩墙 的接触带分布;f-岩墙中含有细脉浸 染状矿化 1-火山岩株;2-基性岩墙;3-酸性岩 墙;4-矿脉;5-浸染状矿化;6-围岩
5、成矿前断裂

根据断裂构造与成岩成矿的关系,成矿前断裂构造可以分为 三组:控制沉积岩、火山沉积岩系堆积、以及岩层发生褶皱 时形成的断裂;控制岩浆侵入或侵入时发生的断裂;直接发 生在矿化作用前的断裂。 在同一地区或矿田,这三组断裂可以是不同的。但由于断 裂构造活动的继承性,有时同一断裂既控制沉积岩、火山岩 系的堆积,又控制着侵入岩的分布和矿化作用。因此,应注 意了解断裂与成岩成矿的关系。 断裂与沉积岩、火山岩系的时代关系:根据断裂是否被沉积 岩层或火山岩层所覆盖,查明断裂形成的年代上限。 断裂与侵入岩体的时代关系:岩体常沿构造软弱带侵入。根 据岩体有规律的排列、形态产状,构造角砾等,确定成岩前 断裂的存在。


成矿裂隙发展阶段解析图
水平挤压阶段不发生矿化,张开充填阶段才形成矿化。(不同步)
成矿期构造活动与矿化作用的关系
●空间关系: 重叠(或继承):同一裂隙多次张开,不同阶段矿化重叠在一起。 相互交叉切割:不同阶段构造裂隙中的矿化相互穿插。 分布不一致:不同阶段构造裂隙中矿化出现分带性。
石英—黄铁矿脉


内生矿田构造发展史研究的基本工作步骤

研究矿田形成的地质背景; 划分岩浆活动、热液蚀变—成矿阶段; 确定各岩浆活动、热液蚀变—成矿阶段的 构造特征;
厘定控矿构造形成的先后关系,对同期次 构造进行组合配套,进行力学分析; 总结构造—岩浆—矿化蚀变演化过程与规 律。


矿 床 的 构 造 岩 浆 矿 化 史 — —
矿区主要构造为北北 东—北东东褶皱,岩体 侵入于背斜转折端。 岩浆与矿化阶段活动: 花岗岩分四次侵入;每 次花岗岩侵入后均有矿 化作用发生。 控矿构造特征: 燕山运动存在北北东— —北东向、近东西向、 近南北向三个构造体系, 它们的交替活动造成不 同期矿脉具有不同的产 状和特性。 第一期为北东东向张性 小脉;第二期为南北向 张性大脉;第三期为北 西和北东东剪性矿脉; 第四期为北西西剪性矿 脉。


★二、成矿期构造

成矿期构造为矿石沉淀过程中发生的构造变动,包括 从矿化作用开始到矿化作用全部结束之间所发生的构 造活动。 成矿期构造经常是直接控制矿体的构造,它的多次脉 动活动使矿石沉淀具有断续的性质,造成矿体内部结 构的复杂性。成矿期间发生的断层、裂隙、角砾岩化 等,可使含矿溶液流通的构造反复地张开和闭合,造 成不同阶段的矿化在同一断裂裂隙中重叠,易于形成 富矿体或富矿段。因此研究成矿期构造有重要意义。
黄沙坪铅锌矿区构造活动与成岩成矿阶段关系图
矿区的控矿断裂F2 、BF3 属印支—燕山期南北向构造带的压性结构面,AF3 则属燕 山期新华夏系压(压扭) 性结构面。它们在燕山期东西向挤压作用和南北向反扭作用 下,力学性质和两盘运动方向分别有过反复多次的改变,是典型的多期次活动断裂。 在这些断裂的发展过程中,只有当它们转变为张性或张扭性的时候才有矿液充填、 矿体形成,其它阶段则没有成矿作用发生。
●矿集区内构造带等距性



矿集区内构造带的等距性控制 矿田矿床等距分布。 如豫西卢氏地区,Fe、Cu、Zn、 S、Mo、Pb的夕卡岩型和热液 型矿床,受东西向和北东向网 格状构造控制,在网格状构造 结点或结点附近,产出含矿花 岗岩类小侵入体及相关矿床。 它们等距分布, 北东向成带,间隔8-9km; 南北成行,行间距约6km。 在这些间距交点上大都有矿 床产出。
豫西地区等距离构造与 成矿小岩体关系简图
冈底斯斑岩铜矿带成矿等距性
●矿床构造的等距性



在同一矿体内存在不同阶段的矿石交错现象 或多种矿石结构构造; 矿物组合在共生上具有不一致性; 矿石矿物的相互割切或胶结; 对称带状构造; 明显的多阶段交代蚀变作用。
2、成矿期构造应力状况与矿化作用的关系 ●在时间上:

构造裂隙的生成与矿化作用(矿液充填)基本同步 发生。每一阶段的构造活动都伴随有矿石的堆积或 矿体的形成。 构造裂隙的发生与矿化作用(矿液进入)不完全同 步。构造裂隙的形成是先挤压、后张裂,挤压阶段 不成矿,张裂阶段时成矿。 不同构造体系的交替时,构造裂隙多次开合,其中 挤压体系可能不成矿,而伸展、走滑体系成矿。
石英—黄铁矿 脉
不 同 阶 段 矿 化 相 互 穿 插
碳酸盐脉
石英—辉钼矿脉
1-石英闪长岩; 2-煌斑岩墙; 3-石英—黄铁 矿脉; 4-石英—辉钼 矿脉; 5-碳酸盐脉; 6-产状
充填不同矿脉的两期共轭剪节理
1-早期共轭剪节理,充填含钨萤石石英脉; 2-晚期共轭剪节理,充填铅锌矿脉
研究成矿期构造的意义
湖南安化司徒铺白钨矿矿区构造应力场变化简图
印支晚期的早阶段-晚阶段,每一阶段构造活动都伴随有矿脉的充填。 (同步发生)
◆五、构造等距性

地壳中某些构造形迹在空间上展布具有等距离 分布的特征。 既不同尺度的构造带或构造形迹在空间分布上 以大致相等的距离有规律的产出。


等距离在不同级别、不同序次、不同性质的构 造形迹中均可出现,并表现为不同的组合类型。 因而存在各种等距离控矿现象,即矿田之间、 矿床之间及矿体之间在空间分布上呈有规律的 等距分布。
美国 曼纽尔-卡拉马祖 斑岩铜矿
★四、矿田构造发展史

任何一个矿床的形成总是经历了较长的发展 过程。在详细研究成矿前、成矿期和成矿后 构造的基础上,可建立矿田矿床构造发展史。 研究矿田矿床构造发展史,能更深入地认识 构造的控矿机理和矿床形成的原因。 在一些经过系统研究的矿床,经常用成矿期 各阶段构造应力场的演变图来表示控矿构造 发展史。



由于成矿期构造直接控制矿体,因此研究成矿期构造,了解构 造性质、产状、各组成矿期断裂裂隙的组合关系,及其与有利 层位的交切关系,就能了解矿体的分布、形态和产状。 成矿期构造的多次活动,构造间的交错于重叠,矿液也常常呈 脉动式活动,矿石沉淀具断续的性质,造成矿体内部结构的复 杂性,因此研究成矿期构造可以帮助了解矿体内部结构产生的 原因。 了解每一阶段的构造性质、矿化特征及分布范围,有助于认识 矿化分带的特征及原因,对找矿有重要意义。 研究成矿期构造可以帮助了解富矿体的分布,富矿体既可以形 成于某一矿化阶段,也可以由于多阶段的矿化重叠而成。 对于层控矿床及叠生矿床,研究成矿期构造可以帮助查清矿源 层中有用组分的活化转移机制及富集过程。 研究成矿期构造可以帮助了解矿床的发展史。
1、 控制岩浆-矿化活动的区域构造
2、 成矿前地层的原生成层构造
包括岩层的层理面、不整合面以及成矿前的岩溶角砾 岩、古溶洞等。
古溶洞
不整合面控矿
3、成矿前中深成侵入体及次火山岩体构造
●包括岩体的原生构造、接触带构造、火山 机构等; 成矿前侵入体及次火山岩体的确定:成岩年 龄早于成矿年龄;岩体内有矿化或近矿蚀 变;岩体的接触带控矿;矿化或蚀变有以 岩体为中心向外的分带现象;矿体切割侵 入岩体,而岩体中没有矿石的角砾或捕虏 体。


● 成矿前断裂的标志
在成岩后、矿化作用前的断裂,主要特征(标志):

矿化带、矿体、蚀变带沿断裂分布或切过断裂; 阻挡含矿流体运动的断裂,紧靠断裂面的矿体呈喇叭状; 断裂中没有矿石的角砾,但矿化或蚀变交代了成矿前的构 造角砾; 断裂控制着矿床、矿体的展布格局,断裂两侧的矿脉具有 明显的不对应性; 控制上述断裂的高一级断裂。


被成矿后断层错位的矿脉


矿体或矿化蚀变带与围岩为断层接触,而围岩 中无矿化或蚀变;
成矿后脉岩所充填的断裂; 在矿体中或其附近的无胶结物的结构松散的断 裂。
既有成矿前又有成矿后标志的 断裂:成矿前断裂被岩墙充填; 成矿后位移(有矿石角砾)


成矿后褶皱使矿体发生褶皱变形,剪切褶皱可以使任何形 态和成因的矿体变形。
●区域构造成矿带等距性
我国境内有三条大致相等的距离纬向构造成 矿带,间距约为纬度8度左右。



天山-阴山构造成 矿带,主要产铁、 镍、金为特征,其 次有铬、钛、铜、 铅、锌等。 昆仑-秦岭构造成 矿带,西起昆仑山, 东止黄海之滨,已 发现的主要矿产有 镍、铜、钼、金、 铅和锌等。 南岭构造成矿带, 包括赣南、湘西、 粤北和桂东北,以 盛产钨、锡、稀土、 稀有金属为特色。
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