湘南黄沙坪—宝山矿田构造应力场控矿规律及找矿方向分析

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付雨昕,赵 冻,韩润生

(1.昆明理工大学 国土资源学院,昆明 650093;
2.有色金属矿产地质调查中心 西南地质调查所,昆明 650093)

成矿作用动力学理论揭示了构造是控制一定区域上地质体间耦合关系的主导因素[1-3]。构造模拟可有效地将构造变形和成矿流体运移两个成矿关键因素紧密结合在一起,因其能直观、快速反演或再现地质构造的形成和发育过程而被研究者广泛关注[4-7]。早期研究者运用物理模拟方法再现了各种典型构造形态的形成过程,以及岩石破坏变形机制和断裂、褶皱成因机制等的研究[8-11]。自数值模拟方法被用于地学领域研究以来,在矿田或成矿域尺度构造应力场数值模拟[3,12-13]、构造驱动成矿流体运移及成矿过程反演研究[14]、多场耦合控矿研究[15-16]等领域取得卓越的成就,不仅极大的丰富了区域构造控矿理论认识,而且在矿集区深边部找矿中也取得重要突破。目前,随着高性能计算机技术和图形处理的快速发展,数值模拟的计算理论和计算方法已经越来越成熟,这种研究手段已成为国际构造控矿机理研究的重点之一[17]。

湘南多金属矿集区受燕山期花岗岩类岩浆侵位和挤压变形构造的直接控制。其中坪宝矿田是该区燕山期Cu-Sn多金属复合成矿的典型代表。针对该矿田复杂岩浆-成矿作用,前人从矿床成因[18-19]、成矿物质来源[20-23]、岩浆岩演化及成岩时代[18,20,24]、成矿时代及成矿机理[25-28]等开展了大量研究。同时,前人基于不同尺度的构造也开展了大量精细解析,结果表明区内成岩、成矿作用与复杂、多变的构造密不可分,详细的研究了区内构造的空间格架[29-30]、构造 控 岩 控 矿规 律[31-33]、构 造体 系[34-36]和构造控岩控矿机制[35]等。其中,韩润生等[35]基于坪宝矿田控岩控矿规律,新提出了该区黄沙坪、宝山矿床成矿岩体及矿体群在空间上呈现“中心对称”分布格局。上述研究成果仅仅是对构造控矿规律的深化和总结,缺乏对构造变形和构造驱动成矿流体运移的实验模拟研究,因此本文旨在通过矿田构造应力场数值模拟,更好地理解该区构造变形过程及其控岩控矿过程。本次研究基于韩润生等研究成果[35],应用矿田地质力学理论与方法[37]和大比例尺构造-蚀变岩相学填图方法[38],通过对该区构造的系统鉴定,对构造期次及应力状态进行分析,讨论不同期控岩控矿构造变形、破裂与应力状态之间的关系。在此基础上,结合有限元数值模拟技术,验证成矿过程中构造应力场状态的变化,从而揭示控矿构造的运动方式以及构造对流体运移和矿体富集的控制作用。该研究不仅完善了构造应力场对岩体和矿体的控制作用机理,而且深化了构造应力场控岩控矿规律,对该区深部找矿预测具有重要意义。

湘南地区是EW向南岭构造带与NE向钦州-杭州(钦杭)构造带的叠合作用下的产物,多期的构造—岩浆活动,造成了该区复杂的构造—岩浆格局[39-40],该区域铌、钽、钨、锡、铅、锌等金属资源储量巨大,目前已发现560多处矿床(点)(图1)。华南板块历经三次强烈的构造-岩浆活动:印支期(230~210 Ma)、燕山早中期(170~142 Ma)和燕山晚期花岗岩(134~80 Ma)[39,41]。其中,燕山期花岗岩以中-酸性花岗岩为主[42-43],并呈岩基(如该区千里山、骑田岭岩体)、岩屑、岩墙形式产出[28,44-45]。

坪宝矿田地处湖南省郴州市桂阳县西南侧约10 km处,耒阳—临武SN向构造带和骑田岭岩体的NW侧(图1b)。

图1 (a)华南板块地质图(据[35,39])、(b)湘南千里山-骑田岭地质图[46]Fig.1 Geological map of the South China Block(modified from[35,39]);
(b)geological map of the Qianlishan-Qitianling area in southern Hunan[46]

区内出露地层以上泥盆统、石炭系、中下二叠统为主。其中,下泥盆统地层包括:佘田桥组(D3s)白云岩;
锡矿山组(D3x)灰岩及白云岩。石炭系地层包括:陡岭坳组(C1d)页岩、泥灰岩;
石磴子组(C1sh)灰岩;
测水组(C1c)石英砂岩、碳质页岩;
梓门桥组(C1z)白云岩、白云质灰岩;
壶天群(C2+3h)白云岩。中下二叠统地层包括:栖霞组(P1q)含燧石结核或条带灰岩;
当冲组(P1d)页岩、硅质泥岩;
龙潭组(P2l)砂岩页岩夹煤层,其中石磴子组灰岩是本区最主要的赋矿层位[47],地层之间均为整合接触关系(图2)。

图2 坪宝矿田地层柱状图①Fig.2 Stratigraphic histogram of Huangshaping-Baoshan ore field①

坪宝矿田内构造极为发育以断裂、褶皱构造为主(图3)。主要发育一系列近SN向走滑斜冲断层(黄沙坪矿区倾向SE-SEE、宝山矿区倾向NWNWW)、NWW-NW向正断层(倾向N-NE)和NENEE向断裂构造(倾向SE或NW),构成该区“井字形”构造格架[35]。近SN和NE向褶皱构造最为发育,例如:黄沙坪矿区近SN向宝岭、观音打座复式倒转褶皱(西翼倒转,整体倾向东)和宝山矿区NENEE向宝岭、财神庙、牛心倒转褶皱(东翼倒转,整体倾向NW-NWW)。

图3 湘南坪宝矿田区域地质简图①Fig.3 Geological map of the Huangshaping-Baoshan ore field①

该矿田岩体分布广泛,以浅成中酸性岩浆岩为主,包括:石英斑岩、花岗斑岩、花岗闪长斑岩及少量煌斑岩,其产出受强烈的构造作用控制,进 而 控 制 了 区 内 矿 体 类 型 及 分 布[23,27,35-36](图4)。其中,石英斑岩分布于宝岭-观音打座一带及黄沙坪矿区南部F0断裂带内,为出露地表的岩体;
花岗斑岩为隐伏岩体,分布于黄沙坪矿区东南部;
花岗闪长斑岩分布于宝山矿区及NWW向断裂带内。

图4 (a)宝山铜铅锌多金属矿床165线剖面图①;
(b)黄沙坪铜锡多金属矿床109线剖面图 [35]Fig.4 (a)Line 165 section of the Baoshan Cu-Pb-Zn polymetallic deposit① ;
(b)Line 109 section of the Huangshaping Cu-Sn polymetallic deposit[35]

成矿岩体与灰岩的接触带常见强烈的夕卡岩化、大理岩化和重结晶,并分别形成了不同的矿化类型,表现为:1)靠近成矿岩体(花岗闪长斑岩、花岗斑岩)赋存于夕卡岩中的W-Sn-Mo-Bi矿体,2)赋存于层间断裂带中的热液脉型Cu-Ag-Pb-Zn矿体[35-36,47-49]多金属矿体多呈细脉浸染状、柱状、透镜状、似层状、囊状、扁豆状产出[27]。

韩润生等[35]研究认为,坪宝矿田历经了加里东期、海西期、印支期、燕山期多期构造运动,多期次多阶段构造运动使得该区构造十分发育,不同方向构造相互穿插、叠加复合形成了复杂的构造格局。基于此研究成果,本文补充和完善了矿田内构造形迹,厘定了成矿前、成矿期、成矿后构造体系。

3.1 成矿前构造体系(印支期)

印支期华南板块与印支板块相互碰撞,促使杨子板块与华南板块在印支期完成碰撞-拼合作用,受板块运动的影响在近EW向挤压构造体制下,华南板块内部发生强烈陆内俯冲、汇聚作用形成大量走向近SN的褶皱—断裂构造[50],例如茶陵-郴州断裂、桂阳复式背斜及其西侧矿区内次一级褶皱构造,构成区内主体构造格架。

根据刘肇昌、黄继钧等[51-52]提出的褶皱两翼产状与主应力方位关系,求得HTK-32点(图5)褶皱形成时的三轴应力方位分别为σ1:68°∠9°(倾向-倾角,下同)、σ2:338°∠13°、σ3:242°∠76°。由此可知,该点早期在近EW向主压应力下形成向斜褶皱和层间滑动,后期在NW-SE向主压应力作用下形成多条NE向压性断裂,破坏背斜形态,以及多条近SN向左行扭压性断裂。

图5 黄沙坪铜锡多金属矿床HTK-32褶皱构造照片及力学解析图Fig.5 Folded structure photos and mechanical analysis diagram of HTK-32 in Huangshaping Cu-Sn polymetallic deposit

同理,基于矿田成矿前褶皱产状的统计,运用赤平投影求得褶皱形成时σ1、σ2、σ3产状如表1所示。结果显示成矿前期的主压应力方位介于70°~120°,倾角近水平,在该期主压应力作用下形成矿田内近SN向的褶皱以及层间断裂构造以及与之配套的NWW-EW向的张性构造破坏褶皱形态。

表1 黄沙坪铜锡多金属矿床成矿期褶皱构造两翼产状及主压应力方向统计表Table 1 Statistical table of occurrence of two wings of fold structure and direction of main compressive stress in the metallogenic period of Huangshaping Cu-Sn polymetallic deposit

3.2 成矿期构造体系(燕山早中期)

成矿期由于受区域应力场改变,区域内外力作用方式发生变化形成了一系列NE向压扭性构造破坏了岩块的均一性并对成矿前期构造产生了强烈的改造作用,使NWW-EW向张性构造转化成右行扭张性特征,而近SN-NNE向构造进一步改造呈现“S”型(图3),既在宝山矿区成矿前期近SN向断裂-褶皱带在该期走向变为NE-NEE向并且倾向发生变化呈NW-NWW向。

就矿区范围内来看,宝山和黄沙坪矿区岩体主要沿近EW或NWW向断裂对称侵位上升(图6),并沿近 SN 向(黄沙坪)、NE-NEE向(宝山)断裂和褶皱虚脱部位延展,宝山矿区和黄沙坪矿区空间上呈现“叠瓦状”形态分布[35-36](图6),通过矿区大比例尺构造-蚀变岩相填图发现EW向断裂呈现波状起伏及“陡宽缓窄”的特征,并且在岩体与围岩接触部位多为角砾岩带(图7)胶结断裂带内灰岩角砾或岩体与灰岩组成的混杂角砾,角砾往往形状不规则,大小不一,棱角分明,根据擦痕、断裂运动方式显示侵位期EW向断裂右行扭张性特征。

图6 宝山铜铅锌多金属矿床(a)、黄沙坪铜锡多金属矿床(b)构造控岩控矿“叠瓦状”示意图 [35]②Fig.6 Baoshan Cu-Pb-Zn polymetallic deposit(a),Huangshaping Cu-Sn polymetallic deposit(b)‘imbricate"schematic diagram of tectonic rock control and ore control[35]②

图7 黄沙坪铜锡多金属矿床侵入接触构造带照片及素描图Fig.7 Photos and sketches of intrusive contact structural belt of Huangshaping Cu-Sn polymetallic deposit

通过对矿区内成矿期控矿构造产状统计认为成矿期控矿断裂优势产状为NE向20°~75°(图8),是矿区重要的导矿和容矿构造,且通过对擦痕及断裂的运动方式解析判断黄沙坪矿区内NE向断裂具左行压扭性特征[35]。

图8 成矿期控矿构造走向玫瑰花图Fig.8 Rose diagram of ore-controlling structure in ore-forming stage

与NWW-NW张性断裂带配套发育的NE向的压扭性断裂内及与岩体内接触带上常见夕卡岩型黑钨矿-辉钼矿矿体(图9a、b、c),闪锌矿-方铅矿-磁黄铁矿-黄铁矿-黄铜矿矿体往往受NE向左行压扭性构造控制赋存于断裂带及其下盘(图9d、e、f、g)。NE向断裂总体表现为裂带较平直,带宽2~50 cm,带内可见片理化、透镜体化,带内及其旁侧围岩发育强烈的矽卡岩化、萤石化、方解石化、硅化等热液蚀变,并且在远离岩体的围岩内蚀变呈现从断裂向两侧逐渐减弱的特征(图10)。

图9 黄沙坪铜锡多金属矿床NE向控岩控矿构造坑道素描、照片图Fig.9 Sketch and photograph of NE-trending rock-and ore-controlling structures in Huangshaping Cu-Sn polymetallic deposit

图10 黄沙坪铜锡多金属矿床-136 m中段坑道剖面图及照片Fig.10 Profiles and photographs of the level adit of-136 m in Huangshaping Cu-Sn polymetallic deposit

3.3 成矿后构造体系(燕山晚期)

成矿后可见NW向断裂切穿成矿期含矿夕卡岩或矿体(图11a、b),带内矿化围岩挤压破碎,波状裂面被挤压变得平直,且带内早期形成的方解石脉和矿化围岩被挤压破坏,形成透镜体,并被泥质片理化包裹呈现压性特征(图11c-f)。而NNE向压扭性断裂带由成矿期左行压扭性转变为右行张扭性,带内常形成张性混杂角砾,以矿化角砾、石英斑岩角砾及重结晶灰岩角砾为主,角砾棱角分明,大小不一(图11g-k)。综合分析认为成矿后主压应力方向NE-SW向。

图11 黄沙坪铜锡多金属矿床NW向和NE向破岩、破矿断裂照片及素描图Fig.11 Photographs and sketches of NW-trending and NE-trending rock-and ore-breaking faults in Huangshaping Cu-Sn polymetallic deposit

3.4 构造应力特征演化

结合前人控矿构造和成矿构造体系研究,认为该区在成矿前期受近EW向挤压作用形成SN向断裂-褶皱构造带和近EW、NWW向张性断裂。成矿期受NW-SE向挤压应力作用形成了该区NE向走滑构造带,并对早期SN向断裂-褶皱构造带进行了改造形成区域由北向南走向由NE向→NEE向→SN向→NE向的“S”型变化,而EW向构造由张性转变为右行扭张性,并且岩浆在黄沙坪矿区和宝山矿区沿EW向张性构造自南东向北西和自北西向南东两个方向对称侵位(图6),同时沿褶皱构造的虚脱部位和NE向断裂向上及两侧延展,在与围岩接触构造带、NE向断裂弯曲转折端、接触构造带与断裂复合构造的有利部位形成矽卡岩型矿体,并在晚阶段含矿热液沿NE向裂隙运移并与围岩发生接触交代作用,是矿区热液脉型矿体的主要产出形式。成矿后期受NE-SW向挤压作用(NW-SE向伸展),形成NW向压扭性断裂带而NE向断裂转变为张扭性,受应力场改变该期构造切错岩体和矿体,断裂带内充填破碎的矿化角砾(图12)。

图12 坪宝矿田成矿前、成矿期、成矿后应力示意图Fig.12 Stress diagram of the pre-mineralization stage,ore-forming stage,and post-mineralization stage in Pingbao ore field before,during,and after mineralization

基于坪宝矿田构造控岩控矿特征及控矿模式[35],开展了坪宝矿田不同期构造应力场有限元数值模拟,由于本次模拟仅对成矿前、成矿期构造变形和流体运移研究,模拟过程如图13所示。

图13 数值模拟流程图Fig.13 Flow chart of Numerical Simulation

4.1 地质建模

为了提高计算速度和模拟结果的精度,根据不同地层岩石力学性质划分了4个力学层(图2,具体岩性详见前文)。模型构建过程中提取了矿田内地层、断裂、岩体及矿体等主要地质体,在不影响结果的前提下,地质模型简化了断裂带内部结构,并假设不同地质体构造变形相对均匀,由此建立二维平面地质模型(图14),在ANSYS Workbench软件中运用SpaceClaim Direct Modeler和Design Modeler模块进行修改,使其利于数值计算,并对二维平面模型赋予一个远小于模型整体大小的厚度,这样既不会改变二维平面应力的计算结果,又利于后续边界条件和载荷的加载,以及模拟的顺利计算。

4.2 力学模型构建

4.2.1 岩石力学参数选取

由于本次模拟范围为地壳浅部,因此材料选择各向同性的弹性材料,依据矿山工程地质资料②,以及进行岩石力学实验获得的实验参数,对上述四个地质单元进行材料参数(包括:密度、杨氏模量、泊松比、抗压强度)设定并在本次模拟过程中对参数反复调整依,最终选择合理的参数值(表2)。

表2 坪宝矿田地质体岩性物理参数③Table 2 Physical parameters of the main rocks in Pingbao ore field③

4.2.2 单元网格划分

为了使几何模型能够作为数值模拟计算的有限元模型,首先确定分析类型和四边形网格单元类型。本次模拟为结构静力学分析(Static Structural),因此单元类型选择Solid 185,并采用人工控制与自动生成相结合的方法最终划分网格31 429个单元(Elements),7 384个节点(Nodes)(图14)。

图14 坪宝矿田有限元分析网格化模型图Fig.14 Meshing model of finite element analysis in the Pingbao ore field

4.2.3 边界条件及初始条件

综合前文对成矿前、成矿期构造体系研究,确定成矿前期边界初始条件为(图15a),具体边界条件见表3。

图15 坪宝矿田有限元边界条件图Fig.15 The boundary conditions of the finite element analysis in the Pingbao ore field

表3 坪宝矿田力学模型边界条件Table.3 The boundary conditions of structural models in the Pingbao ore field

4.3 模拟结果分析

4.3.1 成矿前构造应力场模拟结果分析

4.3.1.1 最大主应力

模拟结果表明(图16a),成矿前该区域大部分地区都处于压性环境,最大主应力高值主要集中在黄沙坪矿区、宝山矿区、柳塘、六合地区,最大主应力值主要集中在40~60 MPa,最大约94.4 MPa,受模型边界影响其他地区均为表现明显的异常,根据各力学层抗压极限强度值判断,最大主应力高值区内岩石破碎强烈,构造变形活动明显,整体来看区内最大主应力高值区呈SN-NNE向展布,这与实际野外地质观测的该期发育大量SN-NNE向压(扭)性断裂相一致,坪宝矿田中部多条SN向断裂带内低值区,而从断裂带向外逐渐增大。NW-NWW向多条断裂带较四周为高值区,岩石更为破碎,应力状态指示成矿前NW向断裂带是主要导岩构造。

4.3.1.2 最大剪应力

最大剪应力主要呈NWW向分布于宝山、黄沙坪矿区(图16b)。最大值主要集中在52.9-88.6MPa,已知矿点均位于最大剪应力高值区或梯度带上相对高值的区域,该高值区指示了该区构造变形强烈并为成矿期深部岩浆的上升提供有利条件。

图16 坪宝矿田成矿前期最大主应力(a)、最大剪应力分布图(b)分布图Fig.16 Distribution of maximum principal stress(a)and maximum shear stress(b)in the Pingbao ore field during the pre-mineralization stage

4.3.1.3 应变能与最大主应变

在岩石变形过程中外界对岩石施加的外力转换为能量存储于岩体中,当能量达到极限时,岩石释放能量并破裂,而较破碎的岩石有利于流体的运移,因此应变能的低值区也是流体运移势能的高值区[53]。应变能结果显示(图17a)该区宝山矿区及黄沙坪矿区局部、六合、柳塘局部都存在应变能的低值区,并且四周都伴随着高值区的存在。此外,EW向断裂带内应变能均较低,而近SN向断裂应变能较高。

最大主应变主要集中在断裂带内以及宝山、黄沙坪矿区、六合地区,特别是黄沙坪矿区SN向断裂与近EW向断裂交汇处最大主应变较高可达0.00492-0.00227(图17b)。

图17 坪宝矿田成矿前期应变能(a)、最大主应变(b)分布图Fig.17 Distribution of strain energy(a)and maximum principal elastic strain(b)in the Pingbao ore field during the pre-mineralization stage

4.3.2 成矿期构造应力场模拟结果分析

4.3.2.1 最大主应力

随着该期矿田主压应力作用力方式的改变,相比于成矿前期,该期最大主应力值集中在17.3~46.8 MPa,最大值为76.2 MPa(图18a),表明该区域挤压作用不断减弱,高值区呈NNE-NE向分布,岩石进一步破裂并产生NE向断裂带。

图18 坪宝矿田成矿期最大主应力(a)、最大剪应力(b)力分布图Fig.18 Distribution of maximum principal stress(a)and maximum shear stress(b)in the Pingbao ore field during the ore-forming stage

4.3.2.2 最大剪应力

最大剪应力高值区主要集中在黄沙坪矿区及宝山矿区,数值多介于73.4~161.1 MPa,呈 NW 向分布,远大于成矿前期,并呈现以两个矿区为中心向NW和SE两侧逐渐降低的特点(图19b),矿田中部最大剪应力值较小变形较弱。已知的矿点多位于剪应力梯度变化带上与剪应力相对高值区内,特别是宝山地区最高达161.1 MPa。

4.3.2.3 应变能与最大主应变

该期应变能值远高于成矿前(图19a),使得岩石变得更加破碎,已知矿区均分布于应变能低值区及运移势能高值区,并且近SN向断裂应变能较高,而近EW向断裂应变能较低,有利于岩浆热液运移上侵并沉淀成矿。

最大主应变高值区呈NW向分布于矿田中部(图19b),并且断裂带内应变能高值区较早期范围有所扩大,表现为断裂带内及附近围岩均为应变高值区,高值区主要集中在0.00556~0.00252,略高于早期。

图19 坪宝矿田成矿期应变能(a)、最大主应变(b)分布图Fig.19 Distribution of strain energy(a)and maximum principal elastic strain(b)in the Pingbao ore field during the ore-forming stage

5.1 构造变形特征

成矿前期受区域近EW向主压应力作用,在模型东侧加载x轴负方向50 MPa压力的条件下,呈SN向展布的最大主应力高值区指示该区SN向褶皱构造和断裂的产生,并且高值区域集中在宝山、黄沙坪、柳塘、六合地区,说明这些区域岩石破碎强烈,并形成主要的断裂—褶皱构造,最大主应变显示断裂带变形最为强烈,特别是构造交汇部位出现极高值。应变能显示近EW向断裂均呈现明显低值区,之后成矿期岩浆热液运移提供有利通道。

成矿期因区域应力作用的改变,最大主应力高值带由近SN向转变为NE向呈“顺时针式”变化,并伴随大量NE向断裂产生,但该期值低于成矿前期,挤压作用变弱。最大剪应力与成矿前分布形态基本一致并且高值区范围有所扩大,并且最大剪应力值远高于成矿前期,指示了该区逐渐由挤压作用主导转变为剪切作用主导的特征,主要呈NW向分布于宝山矿区及其北部和黄沙坪矿区及其南部,该分布特征表明这些区域变形更加强烈,并对早期近SN向构造带进行改造,使其在高值区发生形变、弯曲,呈由北向南构造走向由NE-SN-NNE向的“S”型,而呈NW向分布于矿田中部的最大主应变高值区也为南北两侧构造变形提供空间,并且宝山地区最大剪应力的极高值可能是使其发生倾向反转(倾向呈NW-NWW向)和更大角度走向变化的重要原因之一。

5.2 构造应力场控岩控矿规律

经历多期应力状态的改变,矿田内构造发生强烈的变形、叠加和继承,受上述构造变形特征的影响,成矿期NW向两个最大剪应力高值带使的该区岩石进一步破碎是流体能够运移到该区域的关键因素,已知矿床也均分布于此高值带上。而就矿床尺度来看,SN向断裂应变能较高,近EW向、NWW向断裂与成矿前特征一致为应变能低值区,流体运势能较高,易于岩浆热液的运移,这一结果与该区特别是黄沙坪矿区沿NWW向断裂分布的岩浆岩的地质事实一致(图3)。当岩浆上升到浅部时受构造变形的影响含矿岩浆热液沿NWW-近EW向断裂在黄沙坪矿区由SE向NW、宝山矿区由NW向SE两个方向对称侵位,而宝山矿区两侧近SN向、NE向断裂应变能高值带以及黄沙坪矿区西部高应变能能区,对流体继续沿近EW向、NWW向断裂运移起到很好的限制和阻挡条件,使岩浆热液能够在低应变能区不断聚集,并沿近SN向、NE向断裂和倒转背斜核部向上和两侧延展,之后大量成矿物质的沉淀形成了矿区主要的矿体群,受岩体侵位方向的影响,矿体的空间分布也存在对称性[35]。因此认为矿田成矿期所受的此种构造应力状态是造成构造变形和构造驱动成矿流体聚集沉淀的重要因素之一,该分布规律也进一步佐证了韩润生等[35]提出的坪宝矿田内成矿岩体和主矿体群的“中心对称”分布效应。

5.3 找矿方向

综合上述模拟结果、野外地质观察及已知矿床地质特征,认为大坊、宝山南部、黄沙坪矿区北部均位于最大剪应力NW向高值区带上和应变能低值区域内,与已知矿床的构造应力场分布形态具有相似性,因此,这些地区是今后找矿勘探工作的重点区域。

1)构造明显控制了矿床的形成和时空分布,结合前人矿田构造组合及构造体系研究,确定了坪宝矿田三期的构造演化分别为:成矿前期SN构造带、成矿期NE构造带、成矿后NW构造带。

2)基于ANSYS Workbench软件对坪宝矿田构造应力场模拟,最大主应力、最大剪应力、应变能、最大主应变分布特征与成矿前和成矿期实际地质特征基本一致,成矿前期构造应力场作用产生SN构造带,伴生的EW向断裂应力场特征为岩浆侵位提供有利条件,成矿期,NW向最大剪应力高值带为该区岩浆大规模侵位提供有利条件,并进一步沿近EW向构造运移,高应变能区域对流体运移的限制,使其能够在低应变能区不断聚集并沉淀成矿。

3)基于构造应力场模拟研究,大坊、宝山东南部、黄沙坪矿区北部是今后找矿勘探的主要方向。

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