上杭-云霄成矿带断裂构造统计特征与找矿方向摘要
覆盖区找矿目前已经成为全球地勘界关注的热点与前沿领域。上杭-云霄成矿带位于福建省西南部的植被覆盖区,是福建省最重要的一条铜、铅、锌、金、银等多金属及明矾石等非金属成矿带。研究区植被覆盖严重,基岩露头较差,深部地质构造和矿化的空间变化规律不确定,找矿信息难提取,传统方法对信息的处理难以发掘有用信息或提高规律认识,使得找矿靶区难以确定,近年来找矿工作罕有突破。本论文在搜集、整理前人工作的基础上,通过野外地质工作,主要对位于上杭-云霄成矿带的紫金山铜金矿床等的野外地质调查、实测地质剖面、岩芯编录及系统的样品采集,以成矿带内断裂构造研究为起点,总结断裂构造对典型矿床的控制作用;通过对断裂构造统计特征分析,结合重磁数据解译的线性构造,统计断裂构造的平均方位、密度、强度、分维值、优益度以及断裂构造的奇异性等,分析断裂构造的线性和非线性两方面的特征;通过Fry分析、标准差椭圆分析、主要成矿元素奇异性分析等,定量的描述断裂构造对矿床的控制作用。最后,结合前述的断裂构造统计特征分析,建立找矿模型,提出找矿方向,为覆盖区找矿工作提出新的思路。本论文主要获得了以下几个方面的认识和结论:1.总结上杭-云霄成矿带典型矿床与断裂构造的关系,选取在成因类型上具有代表性的7个矿床:紫金山浅成低温热液矿床受火山机构和北西向断裂构造控制,北西向断裂为主要的控矿构造;悦洋浅成低温热液型银多金属矿受北东东向断裂构造控制;罗卜岭斑岩型铜矿主要断裂构造与区域上大体一致,北西向断裂是最重要的导矿和容矿构造;五子骑龙过渡型铜金矿主要发育北东向和北西向断裂,北东向断裂控制矿床的产出;龙江亭过渡型铜矿床主要断裂构造为北东东向和北西向,北西向为主要的控矿构造;马坑矽卡岩型铁矿受褶皱构造控制,北东向断裂对矿床的控制作用明显;大排铁多金属矿受一系列的逆冲断层和滑脱断层控矿。从整体上来讲,上杭云霄成矿带典型矿床主要分为两类,即与中酸性火山岩有关的矿床,和层控矽卡岩型矿床,其矿床形成与矿体展布均受断裂构造控制。2.为研究断裂构造与矿床的空间位置关系,对断裂构造进行统计特征分析;结合1:20万重力解译和航磁解译的推断线性构造,主要统计平均方位、长度、密度、强度、分形特征、优益度等指标。上杭-云霄成矿带断裂构造以北东向和北西向最为发育,次为南北向。断裂强度和密度高值区位于研究区的中部和西北部,其展布规律基本一致;不同方向的断裂构造分维值大小不一,北东向分维值较大,其断裂复杂程度相对其他方向较高。另外分维值大小与其密度、强度大小在总体趋势上存在一定的正相关性,三者之间的优势方位趋于一致,说明区域上线性构造的强弱分化明显。对断裂构造优益度分析,优益度高值呈北东向和北西向展布的趋势,高值区为研究区内矿床点分布区域,说明断裂构造交切部位或构造复杂部位有利于成矿。对断裂构造进行奇异性分析,研究区主要矿床点也分布在奇异性高值区,说明断裂构造越复杂越利于成矿,这与断裂构造交汇部位为流体运移提供通道,为成矿提供空间的认识相符合。3.为研究断裂构造对矿床空间位置和主要含矿岩体的空间展布的控制,对上杭-云霄成矿带内已知的矿床点进行Fry分析,与断裂构造空间展布的优势方位进行对比,铜矿空间展布的主优势方位为北东东向和北西向,铁矿的空间展布优势方位为北东向和北西向,与断裂构造的空间展布优势方位基本一致;分别对成矿带内与成矿关系密切的火山岩和花岗岩做标准差椭圆分析,其空间展布的优势方位均为北西向;综合上述分析,说明断裂构造不仅控制着矿床的空间展布,同时控制着与成矿密切相关的岩体的分布。4.通过对成矿带内Cu元素和Fe元素的奇异性分析,矿床往往在奇异性指数大的地区产出;结合前面从线性角度和非线性角度分别对断裂构造进行的优益度分析和奇异性分析,优益度高值区反映成矿有利程度,而奇异性指数大小则反映局部地区断裂密度变化;以此为依据,建立找矿模型,分别以断裂构造优益度图和奇异性分析图为底图,与主要成矿元素的奇异性图套和,高值区的重叠部分为成矿有利地段,在优益度图上和奇异性图上分别圈定铜矿和铁矿找矿有利地段,为覆盖区下一步的找矿工作提供思路和方向。
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