江西省全南县大吉山钨矿构造应力场数值模拟与成矿预测

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大吉山钨矿位于南岭钨锡成矿省,是我国著名的大型脉钨矿床。走向北西西的三组矿脉带分布在北东向的船底窝沟断层和大吉山峰断层之间。与大吉山钨矿成矿有关的岩浆岩主要包括黑云母花岗岩、二云母花岗岩和白云母花岗岩。本文旨在通过对大吉山脉型钨矿矿床构造的研究,共轭节理的统计测量,成矿时构造主应力方向的恢复以及成矿时矿区古构造应力场的数值模拟,对该矿床容矿裂隙的成因机制进行探讨,对裂隙发育情况和有利成矿位置进行预测。矿床构造的研究表明大吉山峰断层是成矿前的逆断层,无明显走滑运动的迹象;矿脉在平面上走向北西西,平行排列,在垂直剖面上为共轭剪节理,其中倾向北北西的一组发育为工业矿脉,倾向南南东一组不发育。构造主应力方向的恢复显示矿区共轭剪节理的优选产状为9°∠74°和181°∠66°,主应力优选方向分别为252°∠79°(σ1),95°∠11°(σ2)和5°∠4°(σ3),岩浆向上的顶托力就是σ1,而北西西向区域最大主应力就是σ2。综合主应力优选方向和矿床构造研究,本文提出大吉山钨矿容矿裂隙的成因模式是燕山期岩浆上侵的顶托作用耦合成矿时区域构造应力场,改造印支期东西向褶皱轴面上的构造破碎面或软弱带形成共轭剪节理,岩浆演化后期,成矿热液贯入裂隙形成脉状钨矿。构造应力场数值模拟的结果表明,北组深部预测区差应力值与已有矿区类似(70-80MPa),裂隙发育条件良好,矿脉延深较大,有着良好的成矿潜力。东部预测区主要分布强度较大的泥盆系砂岩,裂隙发育明显受岩性制约。矿脉带一旦进入东部,宽度即迅速减小。构造应力场数值模拟也表明东部泥盆系地层差应力较大(80-90MPa),裂隙发育条件较差,但深部不整合面之下的寒武系地层中,差应力值较低(50MPa),裂隙发育良好。如果该不整合面位于隐伏岩体顶面之上,东部预测区深部将有一定的成矿潜力。但由于矿脉延深和总脉幅的限制,成矿规模较之西部要小。
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