剪切带断层泥特征及其在胶东金矿床研究中的应用.pdf

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1、第27卷第1期地质找矿论丛Vo1．27NO．12012年3月：37—43Mar．2O12：37-43ContributionstOGeologyandMineralResourcesResearchdoi：10．3969／j．issn．1001—1412．2012．O1．006剪切带断层泥特征及其在胶东金矿床研究中的应用高帮飞，杨立强(1．中铁资源地质勘查有限公司，北京100039；2．中国地质大学(北京)，北京100083)摘要：剪切带断层泥是中低温热液蚀变的产物。研究表明，断层泥的形成演化与剪切带水力行为间存在强烈的作用与反馈。断层泥的粒

2、度分布、矿物组成以及孔渗结构受断裂带构造变形和流体作用的控制。同时，由于具有组成和结构上的特性，断层泥可以通过增强岩石各向异性和储存或释放流体而改变断裂带剪切强度和流体压力。以胶东金矿集中区为例，讨论了剪切带构造变形、流体输运反应与断层泥形成演化的耦合作用，及其对剪切带流变学行为及金矿化形成和分布的影响。关键词：断层泥；耦合作用；流变；剪切带型金矿床；胶东矿集区中图分类号：P613；P618．51文献标识码：A文章编号：1001-1412(2012)01-0037—07的讨论。本文在综述前人对剪切带断层泥组成、结构特征的基础上，以胶东金矿集中

3、区为例，探讨断层0引言泥的演化对剪切带构造一流体作用、脆一韧性变形转换以及金矿化形成和分布的控制作用。世界上许多金矿床产于剪切带构造中，在我国胶东和小秦岭，加拿大Abitibi、西澳Yilgarn、印度断层泥的成分特征Hutti—Maski等地区都发现大量此类金矿床。由于剪切带演化及成矿过程中强烈的构造、流体叠加改造，许多早期构造形迹已无法恢复，使得剪切带构造黏土是断层泥的主要成分_】。一般认为，断层一流体一成矿作用研究显得十分困难。泥中黏土矿物组成与蚀变过程的物理化学环境有细粒化和断层泥的形成是地壳大中型断裂带的关[8]。Klima等通过对

4、东阿尔卑斯地区247块断重要特征_1]。研究表明，作为断裂活动的重要载体，层泥样品的统计分析表明，尽管断层泥矿物组成对断层泥研究可以获得断裂活动时代]、断裂方母岩有一定的依赖，但整体组成还是显示出相似性。式_3和物理环境_5]方面的大量信息。更重要的断层泥组成主要为黏土矿物和少量石英、长石和极是，热液蚀变过程中伊利石(绢云母)、伊一蒙混层的少量的碳酸盐矿物。对粒度<2×10m的黏土矿形成温度集中于300～100℃[6]，正好对应着中低温物的统计分析发现，黏土矿物相对含量由高到低依热液金矿床形成的温度范围。同时，由于断层泥具次为：伊利石(49．

5、0)、蒙脱石(24．9)、绿泥石有组成和结构上的特性，可以影响剪切带水一力性(18．4)、高岭石(5．9)、混层矿物(1．5)和蛭石质¨6，进而制约剪切带构造变形、流体输运及水(0．2)。一岩反应等物理化学作用，这无疑对剪切带金矿床黏土矿物因其层状结构、颗粒细小以及带电粒的形成和分布产生重要影响，而前人缺乏对这方面子表面等特征而具有许多特殊性质。由于不同种类收稿Et期：2010—11-04；责任编辑：余和勇作者简介：高帮飞(1981一)，工程师，博士，2008年毕业于中国地质大学(北京)，从事区域成矿学研究与地质矿产勘查评价。通信地址：北京市

6、海淀区西四环中路中铁资源大厦7A层702．由B政编码：100039；E—mail：bangfeigao@163．com38地质找矿论丛黏土矿物颗粒的各向异性程度和层电子数不同，其度逐渐变小。也就是说，断层活动时间越长，强度越力学性质也存在差异。大量实验研究表明，不同种大，断层泥的厚度越大，成熟度越高，其粒度分维值类黏土矿物具有不同的剪切强度口。干的纯黏土越低。据此，剪切带断裂面上的断层泥粒度分维值矿物的剪切强度由高到低大致为：高岭石>伊利石大于断裂面两侧断层泥粒度分维值；主断裂断层泥>绿泥石>伊一蒙混层>绿泥石一蒙脱石混层>蛭粒度分维值大于次

7、级(分支)断裂断层泥粒度分维石>蒙脱石。由于层状硅酸盐均含有结晶水或结构值[3]。由于剪切带总位移增加时，次级裂隙的数量水，在断裂的过程中，它们可通过以下方式改变剪切也增加，若每个次级裂隙都产生断层泥，那么断层泥带水一力学行为]：①增强各向异性，降低剪切强的总厚度就可用来推断剪切带的位移量[1。度；②改变孔隙度和渗透率；③储存或释放大量流体；④增加剪切过程中流体压力。3蒙脱石一伊利石转化2断层泥的粒度分布3．1转化机制蒙脱石的硅铝层间最多可以包含3层水分子断层泥的粒度分布包含断裂作用的重要信息。(图1)。蒙脱石的水化作用受温度、压力和流体成归

8、纳起来，剪切带内断层泥粒度分布的一般性规分的影响。层间水的丢失，会使蒙脱石高度活化而律[3为：①粒度分布具有分形特征；②垂向上，随倾向于吸收K，并转化为伊利石。断裂