热液充填成矿断裂构造的形成——认知成矿理论

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               热液充填成矿断裂构造的形成

            ——认知成矿理论

                 郑州地象科技有限公司  寇伟  13903832188

    地壳内大多数的热液成矿都与断裂构造有关，幔流携带各种矿元素进入地壳后沿裂缝一路熔融围岩上侵，在地壳浅部逆向充填张性含水断裂构造，在大大小小的含水裂隙和孔隙内热液与水发生淬火作用、富集成矿元素固结成矿。因此，矿体的分布形态、大小及走向与原有张性断裂构造基本吻合，清楚认知含水断裂构造的分布特点及形态，逆向反演上涌热液充填构造内容矿空间固结成脉的过程，就不难了解可能存在矿脉矿体的位置及分布形态。

    一般对于断裂构造的解释：当岩层受构造运动或地应力作用，作用力超过岩石本身的抗压强度时就会在岩石的薄弱地带发生破裂、产生断裂。断裂构造是岩石破裂的总称，它包括断层、节理（裂隙）等构造。按照断裂后两侧岩层沿断裂面有无明显的相对位移为标准，将有位移的称为断层，没有位移的称为节理（裂隙）。在找水定井实践中，我们不考虑压性的断面，仅观察断面中间有一定宽度的断裂。只要稍具规模的断裂（裂缝），不管其两侧岩层是否有位移，其中间一定有很多大大小小的裂隙（节理），这就是张性含水断裂所具有的基本特征，地表水就是通过断裂构造向下渗透并存储于构造内容水空间内的。

    通常我们认知断裂构造，除了在地面上进行勘查，主要通过物探手段了解地下断裂构造的形态。应用地球物理勘探设备具体进行探测时，需要垂直于断裂走向设计勘探线路、形成断裂的一个个二维横切面（剖面），然后再在电脑或在脑子里形成一个三维立体图。根据我们多年开展深部勘探定地热井对于较大断裂构造的认识，以及帮MT-VCT探水仪用户看过上千个定井剖面的经验，再与找矿勘探剖面图对照分析，初步总结几点关于断裂构造的形成、分布形态及与之后充填成矿之间的关系。

    1、就大地开裂形成裂缝的情况来看，张开的裂缝肯定是上宽下窄、呈V形构造的。原来近乎平面完整沉积的地层，会从两侧整体性向裂缝中心倾覆，地层的完整性因强制性拉伸遭到破坏，形成一些的裂缝、裂隙，越是靠近裂缝中心、断裂破碎程度就越大。从整个剖面来看，在断裂构造的两边岩层开始向中间倾斜、基本还有层理规律可循，而接近断裂中心时斜向的层理就开始变得杂乱无章、破碎程度增大。由此观察热液充填断裂构造的成矿分布，在断裂构造中心区位破碎程度较高，导致多层V形裂隙层间形成破碎带连通，热液沿断裂中心破碎带上侵，在断裂构造主干中深层破碎带内有可能形成斑岩型矿床，而在两翼裂隙面上形成层状矿体。

    2、由于倾覆斜度和距断裂中心长度的不同，原来沉积地层中结合较好但岩性或年代有所差异的分层，受到拉伸力作用后会相对破碎分离，层与层之间形成具有一定连续性的裂隙，使得地表水沿裂隙斜向断裂中心汇集，形成V形含水裂隙、并在V形中心聚集形成含水层。因原有层状岩层的岩性不同，在构造活动中层间破碎的程度、形成裂隙层的厚度亦不同，所以在断裂构造中会在不同深度层间隔出现含水裂隙V形构造及聚水量不等的含水层。从垂直于断裂带剖面来看，每一个被拉伸破碎的分成面基本上都会形成一个向断裂中心倾斜的V形含水裂隙层，而一个断裂构造则由多层V形含水裂隙组成。当热液上侵至地壳浅层断裂构造内，会从构造中心破碎带沿V形含水裂隙斜向侧上充填，在裂隙内与裂隙水发生淬火作用，减压降温固结形成矿脉，所以这些层状矿脉一般都是在V形构造两侧斜面上，以一定角度向断裂构造中心倾斜，这也是很多层状矿体都是在山坡上、以不同倾角向山沟下倾斜的原因。

    3、由于地质构造运动及压力作用，岩层经过互相挤压、拉张产生破裂形成断裂破碎带，而在断裂带两侧所受作用力并非是均匀的，往往是一侧受到退覆作用挤压岩层，使得断裂影响区域内的裂隙变窄、次级断裂规模变小，而另一侧则受到拉伸作用使得断裂影响区域内的裂隙变宽、次级断裂规模变大，导致断裂构造及影响带在退覆挤压一侧的赋水性较差、拉伸扩张一侧的赋水性较好。当热液上涌进入此类断裂构造时，退覆挤压一侧的容矿空间较少、赋水性较差，形成矿脉少且薄、不一定成矿；而拉伸扩张一侧的含水裂隙发育较好、容矿空间相对较多且大，热液与水发生淬火作用较为充分、矿元素富集程度较高，形成的矿脉层就多且厚，易形成有开发价值的矿体。观察很多热液金属矿床所处地形可知，一般在断裂带山体较陡的一侧很难成矿，而另一侧较缓坡面上容易成矿，说明与热液上涌充填前断裂构造两侧退覆拉伸造成含水裂隙发育明显不同的情况密切相关。

    4、张性断裂V形含水构造，通常是由多层V形含水裂隙组成，其赋水性取决于V形含水裂隙的数量、连续性、厚薄等。由断裂前原来沉积地层分层面向裂缝中心倾斜错开破碎形成的V形裂隙，其赋水性与裂隙的大小、沉积地层的岩性和孔隙发育程度有关。当构造运动产生大的裂缝时两侧地层在向裂缝中心倾斜，不同深度的分层面会错动破碎，形成多层厚度不等的裂隙面。其中越接近地表的V形裂隙面的宽度越大，越深的V形裂隙面宽度越小；两侧地层岩性孔隙发育及容易裂开形成节理的裂隙厚度及赋水性较好，而岩石相对完整且坚硬的板岩、侵入岩、火山岩等地层形成裂隙的规模较小、赋水性较差。而在后期热液沿裂缝上逸进入断裂构造填充成矿时，那些破碎规模较大、赋水性较好裂隙面的容矿空间较大，且裂隙内存有足以保证热液完全淬火冷却的水，形成矿脉层的面积与厚度就大，反之成脉就差；原来多层V形含水裂隙的断裂构造，经过热液充填淬火作用后亦会在多层裂隙面内形成矿脉层，所谓的几层楼矿体分布模式就是这样在多层V形含水裂隙内形成的。

                                         2024年4月3日

goodminer

谢谢谢谢谢

okkittey

我回复几句：一是控矿构造通常是位于大断裂的或者次级断裂的张性部位，大多数的大矿体或大矿囊位于张性区域；二是赋矿构造通常在平面和剖面上呈现类似“S”的特征，其中拐弯的张性部位是主要的矿体产出部位，挤压的部位则表现出细脉或者尖灭的特征；三是正断层和平移容易出现破矿现象，即破坏矿体并使之位移，逆断层容易出现赋矿构造，也伴随破矿现象；整体上，构造控矿的特征中，成矿期次的逆断层大多是控矿和赋矿的，正断层如果不是深大断裂，通常不会成矿。野外的构造特征非常负杂，在某一段可能是走滑逆冲断层，但是某一段又表现出正断层或走滑断层特征，对矿体的形成和控制作用千奇百怪，因势而异