流体运移及矿石赋存空间

如题所述

翟裕生等(1999)将成矿流体的驱动力分为流体内力、构造应力、热力、重力、岩石静压力、真空泵吸力等,在祁雨沟矿区主要以前三者为主。

岩浆分异出热液的过程是地质学家研究的一项热点。Sykes et al.(1993)、孙樯等(2000)等研究表明,水在硅酸盐熔体中的溶解度与压力、温度及熔体成分有关,Burham(1979)的资料表明,常见的长英质岩浆中,含水量一般 为2.5%~6.5%,平均3%。化学分析结果表明,本区花岗岩的含水量Σ(H2O++H2O-)为0.8%~2.7%(邵克忠等,1992),考虑到岩浆冷凝结晶过程为一脱水过程,因此,实际岩浆中水的含量要高于此值。而岩浆结晶造成的后退沸腾及相应的体积膨胀、内压增大(Burnhan,1967、1979、1980)是引起本区角砾岩体爆发主要原因。

在角砾岩体隐爆后的间歇期内,由于内压降低,流体的运移将以对流和喷溢方式为主,此间,流体运移的驱动力以热力为主,即流体以热对流为主。於崇文等(1998)对脉状矿床中成矿流体的对流研究表明,矿床的细脉(5 mm)中,Ra一般小于100,远小于临界Ra值(产生对流的临界Rayleih数为103数量级),成矿流体不能产生对流;大脉(大于2 cm)中,成矿热液的Ra值超过其临界值,可能发生对流。当Ra值很大时,对流将十分复杂,热流体将呈紊流运动。对于祁雨沟地区角砾岩型矿床而言,在早阶段,由于岩筒中还未固结,流体运动可能呈紊流状态;在较晚成矿阶段,流体可能以对流形式运动。

在讨论流体运移时,构造应力所产生的作用也是不容忽视的,在祁雨沟矿区矿体主要产在差应力值较大的部位,说明构造应力对成矿流体也产生一定的作用。差应力较大的部位容易产生裂隙,从而使得不同成矿阶段的流体得以叠加成矿。

就某个时期而言,构造应力的主压方向决定了不同方向裂隙的扩容状态,从而影响流体的流向。在早白垩纪,祁雨沟矿区由于最大主压应力方向为NNW,导致了NW向的裂隙处于扩张状态,因此,角砾岩带的展布方向为NW向;而到中白垩纪,由于最大主压应力方向为NE,导致NE向的裂隙处于扩张状态,形成了矿区NE向的石英脉群。在角砾岩体内部,应力状态就更为复杂,因为除了受区域构造应力场影响以外,还受角砾岩体本身的冷凝收缩以及坍塌作用的影响,从而形成了角砾岩体内部特有的局部构造应力场。在这种局部应力场的作用下,角砾岩体内发育了NE向的两组裂隙系统,一组倾角较陡(倾向SE),一组较缓(倾NW),前者与角砾岩体边界近于平行,构成流体的运移通道,而后者则构成了矿质沉淀富集的场所,J4号角砾岩体剖面的流体场以及构造应力场也清楚地表明了这一点。

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