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个旧老厂矿田成矿期构造应力场数值模拟及层间氧化矿成矿预测

周政江

个旧老厂矿田成矿期构造应力场数值模拟及层间氧化矿成矿预测

周政江1
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作者信息

  • 1. 昆明理工大学
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摘要

著名的个旧锡铜多金属矿区地处云南省东南部红河州中部地区,以其复杂的成矿地质背景、成矿作用的多样性倍受国内外学者的关注。老厂矿田区内含矿层位和成矿控矿构造发育,成矿地质背景优越,层间氧化矿是矿田内一种重要矿床类型,工业利用价值大,是老厂矿田目前乃至今后开采的主要矿床类型。该类型矿床除了受地层、花岗岩体的控制之外,同时还受不同类型、不同期次、不同性质的构造控制。本文研究了矿田内不同中段典型地质构造、层间氧化矿矿床的地质特征以及节理构造和断裂构造、分析矿田内构造应力场演化,建立了构造变形的时间序列模型。利用有限元软件对矿田内成矿前、中、后几个阶段的构造应力场进行数值模拟,并结合模拟结果和有利控矿因素预测有利矿区。研究表明得到以下结果: 1.老厂矿田内断层的构造活动很强烈,可以按照它们的构造特征分为四组:南北向、北东向、北西向和东西向。矿田内节理走向优势方位集中在 NW(310°~330°)、NE(40°~60°)、EW(80°~100°)及 SN (340°~15°)之间,其中 EW 向、NE 向及 NW 向最为发育,并且与矿田内断层发育特征具有较好的相似性。据主要节理构造和断层构造期次的划分,认为老厂矿田自中生代以来所受主应力方向经历了四次转换,可将其划分为近 SN 向(11°~18°)→NW 向(304°~311°)→NE 向(51°)→近 EW向(78°)。 2.通过对老厂矿田地质图修测和不同中段典型地质构造调查,运用构造解析方法,对区内主要构造开展分层分级解析,探讨了不同类型、不同期次和不同性质的构造控岩控矿效应及规律。而层间氧化矿是矿田内非常重要的一种矿床类型,该类矿床受构造控制明显。在对矿田典型矿床构造控矿特征调查的基础上,系统的总结了层间氧化矿控矿规律。研究表明:老厂矿田层间氧化矿受含矿岩系的层序构造、构造-岩体带状组合、岩溶构造体系、层滑-断裂构造系统控制。 3. 通过对个旧老厂矿田构造应力场的数值模拟研究,成矿期前受区域近南北向挤压应力作用,近 EW向展布的最大主应力高值区指示该区近 EW 向褶皱构造和断裂的产生,且高值区集中在 NW 向、NE 向及EW 向断裂体系交汇处,表明这些区域岩石破碎严重。研究区 NW 部位整体应变值较低,为成矿期热液运移提供有利通道。成矿期由于区域应力场的转变,区域最大主压应力由 SN 向转变为近 NW-SE 向,最大主应力高值带由近 EW 向顺时针转变为近 NE 向,同时伴随大量 NE 向断裂形成,此时最大主应力值高于成矿前期,挤压作用变强。 4.利用本研究成果,依据“构造形迹”的预测方法,根据对探矿区有利的地质条件和成矿时期数值模拟的结果,进行找矿预测的研究。共圈定了 LC-A1、LC-A2 和 LC-A3 三个找矿靶区,为开展生产区及外围找矿工作指明了方向。

关键词

锡铜多金属矿区/构造应力场/层间氧化矿/成矿预测

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授予学位

硕士

学科专业

构造地质学

导师

李向东/范柱国

学位年度

2023

学位授予单位

昆明理工大学

语种

中文

中图分类号

P
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