大興安嶺阿爾山大山多金屬礦區(qū)控礦斷裂有限應(yīng)變測(cè)量與分析

解　惠，侯立平，呂　杜，農(nóng)建刊，王治穎，李艷陽(yáng)

(四川省冶金地質(zhì)勘查院，四川成都 610051)

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大興安嶺阿爾山大山多金屬礦區(qū)控礦斷裂有限應(yīng)變測(cè)量與分析

解惠，侯立平，呂杜，農(nóng)建刊，王治穎，李艷陽(yáng)

(四川省冶金地質(zhì)勘查院，四川成都 610051)

摘要：文章通過對(duì)大山多金屬礦區(qū)的主控礦斷裂的三維應(yīng)變測(cè)量分析，確定了大山多金屬礦區(qū)主干控礦斷裂其北東段為右行剪切兼逆沖性質(zhì)的韌性剪切帶, 帶內(nèi)顯微構(gòu)造變形機(jī)制以粒內(nèi)滑動(dòng)、位錯(cuò)為主；確定了大山多金屬礦區(qū)晚侏羅世(主構(gòu)造期)的應(yīng)變縮短主軸方位，也間接取得這次運(yùn)動(dòng)對(duì)應(yīng)的σ1(最大主應(yīng)力)、σ2(中間主應(yīng)力)、σ3(最小主應(yīng)力)的方位分別為345°∠18°、247°∠9°、150°∠72°。對(duì)部分韌性剪切帶來說，若在野外能夠直接利用面狀和線狀組構(gòu)要素確定主應(yīng)變軸的方向，簡(jiǎn)易應(yīng)變測(cè)量方法可行。大山地區(qū)今后的找礦遠(yuǎn)景區(qū)段是上奧陶統(tǒng)裸河組二段內(nèi)的的次級(jí)剪切斷裂是下一步尋找多金屬礦的遠(yuǎn)景區(qū)段，次級(jí)剪切斷裂與近EW向張節(jié)理交匯處是重點(diǎn)找礦靶區(qū)。礦床類型除了夕卡巖型、隱爆角礫巖型外，應(yīng)重視剪切帶型。

關(guān)鍵詞：大山多金屬礦；有限應(yīng)變測(cè)量；主構(gòu)造期；成礦預(yù)測(cè)；內(nèi)蒙古

0引言

大山多金屬礦區(qū)位于大興安嶺西南緣的內(nèi)蒙古興安盟阿爾山市境內(nèi)，屬于南戈壁—阿爾山—多寶山多金屬成礦帶[1]、大興安嶺中段華力西-燕山期鉛、鋅、鐵、金、鎢三級(jí)成礦帶的西段[2-3]、松山成礦亞帶的中西部[4-5]區(qū)域。區(qū)內(nèi)已陸續(xù)發(fā)現(xiàn)鐵礦床、鉛鋅、鉬、銅礦(化)點(diǎn)多處。已有眾多專家、學(xué)者[2-3,6-7]對(duì)南戈壁—阿爾山—多寶山多金屬成礦帶或其局部地區(qū)進(jìn)行過不同程度的基礎(chǔ)地質(zhì)和控礦構(gòu)造研究工作，但其區(qū)內(nèi)的構(gòu)造控礦規(guī)律研究還有待深入，尤其是沒有將有限應(yīng)變測(cè)量用于礦田構(gòu)造的研究工作中。

在興安盟阿爾山地區(qū)1︰50 000區(qū)域礦產(chǎn)地質(zhì)調(diào)查工作和近年來對(duì)大山地區(qū)開展礦產(chǎn)勘查和構(gòu)造控礦規(guī)律研究的基礎(chǔ)上，本次研究將通過對(duì)大山多金屬礦區(qū)主干控礦斷裂的有限應(yīng)變測(cè)量，研究主控礦構(gòu)造活動(dòng)期的應(yīng)力狀態(tài)、主干斷裂帶的性質(zhì)，力圖對(duì)大山多金屬礦區(qū)主構(gòu)造期時(shí)間和成礦預(yù)測(cè)進(jìn)行初步討論。

1地質(zhì)概述

大山多金屬礦區(qū)地處天山—興蒙造山帶的中東段，構(gòu)造巖漿活動(dòng)復(fù)雜[8-10]。區(qū)內(nèi)出露地層有中泥盆統(tǒng)塔爾巴格特組(D2t)和上奧陶統(tǒng)裸河組二段(O3l2)，前者巖性為鈣質(zhì)粉砂巖，后者為板巖、千枚巖、變質(zhì)砂巖、大理巖、條帶狀灰?guī)r組成且呈“向斜”形態(tài)，兩地層呈斷層接觸(此斷裂是大山多金屬礦區(qū)主干控礦導(dǎo)礦構(gòu)造)。出露的侵入巖為晚侏羅世[11-12]鉀長(zhǎng)花崗巖(J3ξγ)，分布于區(qū)內(nèi)的北東部和北部部位。在巖體與上奧陶統(tǒng)裸河組的接觸帶上形成了長(zhǎng)約1 200 m，寬6～18 m的夕卡巖化帶，而且在灰?guī)r附近夕卡巖化較發(fā)育(圖1)。

圖1　內(nèi)蒙古阿爾山市大山多金屬礦區(qū)地質(zhì)簡(jiǎn)圖Fig.1　Geological Sketch of Dashanpolymetallic deposit in Aershan city, Inner-Mongolia1.晚侏羅世鉀長(zhǎng)花崗巖(J3ξγ)；2.中泥盆統(tǒng)塔爾巴格特組(D2t)；3.上奧陶統(tǒng)裸河組二段(O3l2)；4.夕卡巖化；5.礦體及編號(hào)；6.向斜；7.推、實(shí)測(cè)大斷裂或韌性剪切帶；8.角巖化；9.實(shí)測(cè)隱爆角礫巖筒界線②；10.大山石灰?guī)r采石場(chǎng)范圍及定向標(biāo)本剖面位置與序號(hào)

大山主干控礦斷裂帶長(zhǎng)大于11 km，其北盤奧陶系逆沖至南盤泥盆系之上①，北東部位被晚侏羅世鉀長(zhǎng)花崗巖侵位。斷裂破碎帶地表寬63 m，產(chǎn)狀為346°∠72°，局部向南西陡傾；斷裂帶內(nèi)及兩側(cè)巖石破碎，脆性、韌性斷裂發(fā)育(圖2a)；斷裂帶北東段巖石強(qiáng)烈糜棱巖化，地層產(chǎn)狀紊亂，強(qiáng)烈片理化，且在大山石灰?guī)r采石坑內(nèi)發(fā)現(xiàn)大多露頭具有顯著的糜棱巖面理和拉伸線理，其面理產(chǎn)狀為298°～350°∠50°～80°，拉伸線理產(chǎn)狀為116°～174°∠63°～80°，即此斷裂帶北東段具較強(qiáng)的韌-脆性變形特征。

大山主干斷裂帶內(nèi)的角礫巖特征顯示，北(上)盤奧陶系逆沖到泥盆系上之后，此斷裂還發(fā)生過平移等多次活動(dòng)，使得北(上)盤地層(O3l2板巖、大理巖等)產(chǎn)生多條近平行的小斷裂(野外觀察判定為右行剪切兼逆沖性質(zhì)的韌-脆性剪切帶)及一系列羽狀排列的張裂隙。

晚侏羅世鉀長(zhǎng)花崗巖侵位吞蝕此斷裂帶北東段的同時(shí)，在接觸帶、巖體的頂部發(fā)生隱爆作用②，使先前張裂隙進(jìn)一步變成具一定規(guī)模的斷層，含礦熱液在該斷層大量聚集并形成鐵礦體(如Fe-1)；另有部分含礦熱液沿大山主干斷裂進(jìn)入外接觸帶、次級(jí)剪切帶和張裂隙進(jìn)行熱液交代，由巖體接觸帶向外(自NE→SW方向)分別發(fā)育有鉬、銅、鉛鋅礦(化)體，且在次級(jí)剪切帶與張裂隙交匯處礦(化)體規(guī)模較大。

2有限應(yīng)變測(cè)量方法與分析

斷裂構(gòu)造是地殼構(gòu)造應(yīng)力釋放的最直接和最有效的產(chǎn)物，其呈現(xiàn)幾何組構(gòu)特征(位態(tài)和形態(tài))，記載著其形成時(shí)的運(yùn)動(dòng)特征及其應(yīng)力狀態(tài)[13]。巖石有限應(yīng)變測(cè)量可幫助確定主構(gòu)造期，并為主構(gòu)造期應(yīng)力場(chǎng)提供有價(jià)值的信息和佐證；對(duì)礦田構(gòu)造、區(qū)域構(gòu)造和成礦規(guī)律的研究，提供一種定量的、有效的微觀構(gòu)造研究手段[14]；三維應(yīng)變測(cè)量可確定區(qū)內(nèi)最強(qiáng)烈一次構(gòu)造運(yùn)動(dòng)的應(yīng)變主軸方位。

2.1定向標(biāo)本采集及原則

本次定向標(biāo)本采集遵循了以下2條原則進(jìn)行：其一，盡量避開局部的強(qiáng)變形帶, 以使所測(cè)應(yīng)變能更好地代表區(qū)域應(yīng)變；其二，盡量在面積大、產(chǎn)狀穩(wěn)定的露頭上采集樣品。采樣在大山礦區(qū)石灰?guī)r采石場(chǎng)完成， 12塊灰?guī)r采自3條垂直主干控礦斷層的短剖面，剖面位置見圖1中的圓環(huán)內(nèi)1、2、3位置；定向標(biāo)本的描述如表1所述。

2.2顯微構(gòu)造特征

本次研究對(duì)12塊灰?guī)r定向標(biāo)本磨制的36塊定向薄片進(jìn)行了顯微構(gòu)造的變形機(jī)制和變形程度觀測(cè)研究(圖2b、圖2c)，顯微構(gòu)造分類如表2所述。

從表2可見，顯微構(gòu)造變形機(jī)制以粒內(nèi)滑動(dòng)、位錯(cuò)為主，鏡下常見眼球狀方解石礦物定向排列而構(gòu)成的劈理構(gòu)造顯著，方解石礦物中發(fā)育波狀消光、變形雙晶等顯微構(gòu)造(見圖2c)；方解石礦物定向排列構(gòu)成流劈理；眼球狀方解石邊界常見細(xì)小動(dòng)態(tài)重結(jié)晶顆粒等。

上述特征表明，這12塊定向標(biāo)本均為糜棱巖化灰?guī)r。結(jié)合1∶50 000礦調(diào)期間在該斷裂帶所采標(biāo)本及薄片(計(jì)14片)分析后發(fā)現(xiàn)，應(yīng)變強(qiáng)度在斷裂帶內(nèi)呈有規(guī)律的變化：在斷裂帶中部，剪切應(yīng)變最強(qiáng)，且主要為韌性變形；在斷裂帶邊部，剪切應(yīng)變較弱，主要為脆性變形。前人研究資料反映大山礦區(qū)的主干控礦斷裂為逆斷層①，本次通過野外地質(zhì)特征(斷層兩側(cè)巖石強(qiáng)烈糜棱巖化，地層產(chǎn)狀紊亂，強(qiáng)烈片理化，且斷裂帶北西盤地層發(fā)育次級(jí)右行剪切兼逆沖韌性剪切帶)及顯微構(gòu)造的觀測(cè)與分析，綜合研究后認(rèn)為大山礦區(qū)的主干控礦斷裂帶為NEE向的右行剪切兼逆沖性質(zhì)的脆-韌性剪切帶。

圖2　大山多金屬礦區(qū)構(gòu)造反映宏觀-微觀剪切指向和定向標(biāo)本照片F(xiàn)ig.2　Photo of oriented samples reflecting shear directionmacroscopically and microcosmically in Dashan polymetallic deposita.大山主干控礦韌性剪切帶次級(jí)剪切帶(灰?guī)r內(nèi)，右行剪切兼逆沖)，剪切帶內(nèi)部褐鐵礦化較強(qiáng)(照片鏡頭方位343°)；b.大山主干控礦韌性剪切帶次級(jí)剪切帶，巖石中發(fā)育的顯微剪切帶中有眼球狀斜長(zhǎng)石(右行剪切)平行韌性剪切帶分布，并被絹云母包繞(取自ZK20-1鉆孔，(+)，×100)；c.大山主干控礦韌性剪切帶內(nèi)糜棱巖化灰?guī)r：由眼球狀方解石礦物(右行剪切)定向排列而構(gòu)成的劈理構(gòu)造顯著，方解石礦物中發(fā)育波狀消光、變形雙晶等顯微構(gòu)造(薄片號(hào)D3，(+)，×100)；d.拋光后的糜棱巖化灰?guī)r定向標(biāo)本，肉眼很容易確定方解石礦物在X軸方位拉長(zhǎng)，Z軸方位縮短，呈現(xiàn)拉伸變形特點(diǎn)，即肉眼確定了最大應(yīng)變軸(伸長(zhǎng)軸λ1)、中間應(yīng)變軸(中間軸λ2)、最小應(yīng)變軸(縮短軸λ3)

剖面編號(hào)地層時(shí)代巖石名稱樣號(hào)定向標(biāo)本產(chǎn)狀1上奧陶統(tǒng)裸河組二段糜棱巖化灰?guī)rF001-175°74°F001-268°60°F001-380°96°F001-477°66°2上奧陶統(tǒng)裸河組二段糜棱巖化灰?guī)rF002-180°769°F002-278°772°F002-350°7350°F002-465°763°3上奧陶統(tǒng)裸河組二段糜棱巖化灰?guī)rF003-10°78°F003-276°74°F003-358°28°F003-476°70°

2.3有限應(yīng)變測(cè)量方法及步驟

本次室內(nèi)研究工作對(duì)上述12塊糜棱巖化灰?guī)r定向標(biāo)本進(jìn)行平行野外定向面(XY面)、垂直野外定向面的拋光觀測(cè)研究，如圖2d所示的3#面(XY面)、1#面(XZ面)、2#面(YZ面)。

從定向標(biāo)本的定向拋光面上肉眼就很容易確定礦物(方解石)在X軸方位拉長(zhǎng)，Z軸方位縮短，呈現(xiàn)拉伸變形特點(diǎn)，即肉眼可確定伸長(zhǎng)軸λ1(最大應(yīng)變軸)、中間軸λ2(中間應(yīng)變軸)、縮短軸λ3(最小應(yīng)變軸)(見圖2d)，此次有限應(yīng)變測(cè)量結(jié)果不需要測(cè)定定向薄片中的變形礦物便可得到。

表2　大山多金屬礦區(qū)主干控礦剪切帶顯微構(gòu)造分類

表3　大山多金屬礦區(qū)三維應(yīng)變測(cè)量主要數(shù)據(jù)表

具體步驟如下：

1)將加工后的定向標(biāo)本在室內(nèi)恢復(fù)其原始產(chǎn)狀，用羅盤量出1#面(XZ面)的產(chǎn)狀。

2)在吳氏網(wǎng)上(圖3)利用1#面(XZ面)產(chǎn)狀和野外定向面3#面(XY面)的產(chǎn)狀，求出2#面(YZ面)的產(chǎn)狀。吳氏網(wǎng)上3個(gè)大圓弧的交點(diǎn)，即分別對(duì)應(yīng)伸長(zhǎng)軸λ1(最大應(yīng)變軸)、中間軸λ2(中間應(yīng)變軸)、縮短軸λ3(最小應(yīng)變軸)的極點(diǎn)。12塊定向標(biāo)本三維應(yīng)變測(cè)量結(jié)果見表3。

3)利用λ1(伸長(zhǎng)軸)、λ2(中間軸)、λ3(縮短軸)極點(diǎn)等密圖可全方位反映研究區(qū)各應(yīng)變軸的方位發(fā)育特征(圖4，圖5，圖6)，也間接反映區(qū)內(nèi)σ1(最大主應(yīng)力)、σ2(中間主應(yīng)力)、σ3(最小主應(yīng)力)的方位發(fā)育特征。

大山多金屬礦區(qū)主干控礦剪切帶最大應(yīng)變軸赤平投影等密圖可全方位反映研究區(qū)的應(yīng)變伸長(zhǎng)軸方位發(fā)育特征，圖4中極密中心產(chǎn)狀數(shù)字為傾向與傾角，圖中的一級(jí)最高極密部，其等密線值為29.82%，優(yōu)勢(shì)產(chǎn)狀為150°∠72°。中間應(yīng)變軸赤平投影等密圖可全方位反映研究區(qū)的應(yīng)變中間軸方位發(fā)育特征(圖5)，圖中的一級(jí)最高極密部，其等密線值為12.21%，優(yōu)勢(shì)產(chǎn)狀為247°∠9°。最小應(yīng)變軸等密圖可全方位反映研究區(qū)的應(yīng)變縮短軸方位發(fā)育特征(圖6)，圖中的一級(jí)最高極密部，其等密線值為17.02%，優(yōu)勢(shì)產(chǎn)狀為345°∠18°。

2.4誤差原因

產(chǎn)生的誤差原因有以下3點(diǎn)：首先，野外定向時(shí)的操作誤差；其次，定向標(biāo)本實(shí)際切片(拋光)過程中，并不能保證1#面(XZ面)、2#面(YZ面)、3#面(XY面)三個(gè)面完全垂直；再次，室內(nèi)測(cè)量1#面(XZ面)產(chǎn)狀時(shí)的操作誤差。

3討論

3.1簡(jiǎn)易應(yīng)變測(cè)量方法可行性

作者發(fā)現(xiàn)眾多學(xué)者[15-18]均利用各種標(biāo)志體(變形石英、長(zhǎng)石等)在室內(nèi)進(jìn)行有限應(yīng)變測(cè)量和分析，能否在野外直接利用面狀和線狀組構(gòu)要素確定主應(yīng)變軸的方向？進(jìn)而如本次在室內(nèi)進(jìn)行簡(jiǎn)單的應(yīng)變測(cè)量和分析？作者經(jīng)大量野外實(shí)踐后認(rèn)為對(duì)部分韌性剪切帶來說，這種方法是簡(jiǎn)單可行的。在野外一般長(zhǎng)幾公里甚至幾十公里的韌性剪切帶內(nèi)板劈理、片理和片麻理非常發(fā)育，在野外現(xiàn)場(chǎng)只要能判斷出各種面狀和線狀組構(gòu)要素(如拉伸線理方向)，這樣就使采集樣品更具代表性，在室內(nèi)非常容易確定最大應(yīng)變軸、中間應(yīng)變軸、最小應(yīng)變軸。鄭亞東等[19]對(duì)此方法也做過研究，但對(duì)方法的具體研究及操作步驟還有待深入。

本次工作中使用的簡(jiǎn)易應(yīng)變測(cè)量方法對(duì)大山多金屬礦區(qū)主干斷裂帶的性質(zhì)有了新認(rèn)識(shí)，此方法對(duì)區(qū)域地調(diào)有推廣價(jià)值。

圖3　大山多金屬礦區(qū)12塊定向標(biāo)本三個(gè)應(yīng)變面及應(yīng)變主軸的赤平投影圖(下半球)Fig.3　Stereographic projection map of 12 Oriented Samples′ three strain plansand the strain axis of (lower-hemisphere )

圖4　大山多金屬礦區(qū)主干控礦剪切帶應(yīng)變伸長(zhǎng)軸等密圖Fig.4　Isodensity map of strain streched axis inthe main ore control shear zone in dashanpolymetallic deposit

圖5　大山多金屬礦區(qū)主干控礦剪切帶應(yīng)變中間軸等密圖Fig.5　Isodensity map of intermediate axisin the main ore control shear zone in dashanpolymetallic deposit

圖6　大山多金屬礦區(qū)主干控礦剪切帶應(yīng)變縮短軸等密圖Fig.6　Isodensity map of strain shortenedaxis in the main ore control shear zone indashan polymetallic deposit

3.2主構(gòu)造期時(shí)代微觀印證

前人[9,20-28]有關(guān)中國(guó)北方地球動(dòng)力學(xué)事件與成礦作用過程之間的藕合關(guān)系進(jìn)行了細(xì)致研究。毛景文等[20]、內(nèi)蒙古自治區(qū)地質(zhì)礦產(chǎn)局[29]等認(rèn)為我國(guó)東部構(gòu)造動(dòng)力體制大轉(zhuǎn)換、構(gòu)造格局大改變的時(shí)期為140 Ma左右(晚侏羅世)；由于太平洋板塊對(duì)歐亞板塊的俯沖作用加劇，使包括本區(qū)在內(nèi)的濱太平洋構(gòu)造域地殼強(qiáng)烈“活化”，導(dǎo)致大量的中酸性巖漿侵入和噴發(fā)活動(dòng)，為與巖漿作用有關(guān)的多金屬礦成礦作用提供了極為有利的條件③[29-31]；晚侏羅世是中國(guó)北方多金屬礦主成礦期之一。

本次研究通過對(duì)研究區(qū)主干控礦斷裂的三維應(yīng)變測(cè)量，結(jié)合前人的區(qū)域地質(zhì)研究成果資料，可確定晚侏羅世在大山多金屬礦區(qū)發(fā)生過的一次強(qiáng)烈構(gòu)造運(yùn)動(dòng)的應(yīng)變主軸方位，即對(duì)應(yīng)最小主應(yīng)力(σ3)方位為50°∠72°、中間主應(yīng)力(σ2)方位為247°∠9°、最大主應(yīng)力(σ1)方位為345°∠18°。此應(yīng)變主軸方位與王文武等[32]在研究區(qū)東部遼西凌源—北票斷裂帶有限應(yīng)變測(cè)量結(jié)果反映出該時(shí)期最大主應(yīng)變軸為NW-SE向、李仰春[33]在大興安嶺北部根河地區(qū)對(duì)全區(qū)共軛剪節(jié)理系統(tǒng)進(jìn)行詳細(xì)測(cè)量和綜合研究后認(rèn)為晚侏羅世構(gòu)造線方向?yàn)镹W向(最大主應(yīng)力σ1的方位)都較接近，彼此可相互印證。

3.3礦床成因類型、控礦構(gòu)造及找礦方向

(1)關(guān)于成礦作用

本次對(duì)大山多金屬礦區(qū)主干控礦斷裂有限應(yīng)變測(cè)量反映區(qū)內(nèi)晚侏羅世最強(qiáng)烈一次構(gòu)造運(yùn)動(dòng)的應(yīng)變縮短主軸方位，即對(duì)應(yīng)最大主應(yīng)力(σ1)方位345°∠18°，說明方解石單軸壓扁變形(見圖2c、圖2d)是受NNW-SSE向的擠壓應(yīng)力產(chǎn)生的，是大山主干控礦斷裂在北東段(表現(xiàn)為韌性剪切帶)右行剪切兼逆沖構(gòu)造的微觀響應(yīng)。這說明晚侏羅世時(shí)期，韌性剪切帶內(nèi)巖石在動(dòng)態(tài)變形階段，曾發(fā)生過自NNW-SSE的大規(guī)模韌性推覆作用，并導(dǎo)致了鉀長(zhǎng)花崗巖體沿構(gòu)造薄弱部位的侵位及同構(gòu)造期多金屬礦的形成。

(2)控礦構(gòu)造和礦床成因類型

長(zhǎng)期以來，除鐵礦體外的其他多金屬礦體被認(rèn)為是順夕卡巖的構(gòu)造裂隙充填④，卻忽視了對(duì)巖(礦)石的變形研究。本次研究表明，同構(gòu)造期主干剪切帶北盤(上盤)形成了多條多金屬礦體(除鐵礦體外的其他礦體多呈隱伏狀態(tài)產(chǎn)出)，且見鉆孔內(nèi)礦石及圍巖都具夕卡巖化并有一定的變形構(gòu)造；主干主剪切帶次級(jí)右行剪切帶巖石及礦石中發(fā)育顯微剪切破裂帶，帶中眼球狀斜長(zhǎng)石(右行剪切)平行韌性剪切帶分布(見圖2b)；近EW向張節(jié)理內(nèi)的巖石礦石的夕卡巖化較強(qiáng)、變形較弱。因此。主干剪切帶北盤(上盤)的次級(jí)右行剪切帶是大山多金屬礦區(qū)的容礦構(gòu)造。

前人一直認(rèn)為區(qū)內(nèi)主要的控礦因素為大理巖與花崗巖接觸帶，其礦床成因?yàn)橄◣r型②⑤、隱爆角礫巖型②。但前人沒有注意到區(qū)內(nèi)多金屬礦(主要為銅，鉛鋅、鉬多金屬硫化物礦化類型)也受大山主干韌性剪切帶的次級(jí)構(gòu)造控制。本次研究發(fā)現(xiàn)，沿主干剪切帶方向越遠(yuǎn)離巖體接觸帶，夕卡巖化越弱，韌性剪切作用越強(qiáng)，剪切帶規(guī)模越大，主要礦體明顯受主干剪切帶的次級(jí)構(gòu)造控制；多金屬礦體(除鐵礦體)礦床成因?yàn)橄◣r型、剪切帶型。因此，大山多金屬礦區(qū)的礦床成因類型有夕卡巖型、隱爆角礫巖型、剪切帶型。

(3)找礦方向

多年來，前人一直把區(qū)內(nèi)找礦重點(diǎn)放在夕卡巖接觸礦化蝕變帶，對(duì)該帶的位置、產(chǎn)狀、在地下深部的變化及規(guī)模做了大量工作，也取得很大找礦進(jìn)展④。夕卡巖接觸礦化蝕變帶工作程度已經(jīng)很高(已完成詳查)，找礦空間已經(jīng)不大。在遠(yuǎn)離巖體接觸帶、靠近大山主干韌性剪切帶的上奧陶統(tǒng)裸河組二段含礦地層內(nèi)，雖開展了一些工作，但未獲明顯突破。本次研究結(jié)果表明，從巖體接觸帶至大山主干韌性剪切帶，在巖體接觸帶找礦重點(diǎn)為夕卡巖型、隱爆角礫巖型多金屬礦；在巖體接觸帶附近，找礦重點(diǎn)為夕卡巖型、剪切帶型多金屬礦；遠(yuǎn)離巖體接觸帶，找礦重點(diǎn)應(yīng)為大山主干韌性剪切帶的次級(jí)構(gòu)造(剪切帶型多金屬礦)。

近年來作者在參與1︰50 000礦調(diào)⑥過程中在主干剪切帶及附近圈出有Zn-Ag-Pb-W-As-Cu-Mo-Sn-Au土壤地化綜合異常(面積約30 km2)，并在此異常上通過一條1︰10 000巖石地化剖面(在大山主干韌性剪切帶附近)進(jìn)行異常查證；對(duì)其剖面巖石光譜分析(表略)后發(fā)現(xiàn)，奧陶系的As、Pb、Au、Sb、Ag含量都明顯高出地殼克拉克值，Pb、As含量是地殼平均豐度的4～20倍以上，尤其是地質(zhì)點(diǎn)P5-10處的Au、As含量分別超出地殼克拉克值15倍、160倍，具很高的成礦可能性。

綜上所述，作者認(rèn)為大山多金屬礦區(qū)主干控礦韌性剪切帶的次級(jí)剪切斷裂是下一步尋找多金屬礦的遠(yuǎn)景區(qū)段，次級(jí)剪切帶與近東西向張節(jié)理交匯處是找礦的重點(diǎn)靶區(qū)。

4結(jié)語(yǔ)

通過對(duì)大山多金屬礦區(qū)主干控礦斷裂及次級(jí)構(gòu)造、派生構(gòu)造的野外及室內(nèi)的綜合研究，可得出以下4點(diǎn)認(rèn)識(shí)：

(1)大山多金屬礦區(qū)主干控礦斷裂其北東段為右行剪切兼逆沖性質(zhì)的韌性剪切帶, 帶內(nèi)顯微構(gòu)造變形機(jī)制以粒內(nèi)滑動(dòng)、位錯(cuò)為主。

(2)通過三維應(yīng)變測(cè)量確定了大山多金屬礦區(qū)晚侏羅世(主構(gòu)造期)的應(yīng)變縮短主軸方位，也間接取得這次運(yùn)動(dòng)對(duì)應(yīng)的σ1(最大主應(yīng)力)、σ2(中間主應(yīng)力)、σ3(最小主應(yīng)力)的方位分別為345°∠18°、247°∠9°、150°∠72°。

(3)對(duì)部分韌性剪切帶來說，若在野外能夠直接利用面狀和線狀組構(gòu)要素確定主應(yīng)變軸的方向，簡(jiǎn)易應(yīng)變測(cè)量方法可行。

(4)大山多金屬礦區(qū)今后的找礦方向應(yīng)為：①礦床類型上，除了矽卡巖型、隱爆角礫巖型外，要注意剪切帶型；②大山主干控礦斷裂北西側(cè)(上盤)的奧陶系中的含礦構(gòu)造，即大山主干韌性剪切帶的次級(jí)剪切帶是下一步尋找多金屬礦的遠(yuǎn)景區(qū)段，次級(jí)剪切帶與近EW向張節(jié)理交匯處是找礦的重點(diǎn)靶區(qū)。

致謝：本野外工作期間得到中國(guó)科學(xué)院地質(zhì)與地球物理研究所沈遠(yuǎn)超教授，牙克石天億礦業(yè)公司祝鵬飛總工程師的指導(dǎo)和幫助，在此表示真摯的感謝！

注釋：

①1∶200 000阿爾山公社幅、五岔溝幅區(qū)域地質(zhì)調(diào)查報(bào)告(地質(zhì)部分)[R]. 長(zhǎng)春: 吉林省地質(zhì)局, 1981:1-193.

②沈遠(yuǎn)超. 內(nèi)蒙古阿爾山市大山鐵礦區(qū)深部地球物理與成礦預(yù)測(cè)[R].北京: 中科院地質(zhì)與地球物理所, 2009.

③1︰200 000巴音布日德牧場(chǎng)幅、罕達(dá)蓋牧場(chǎng)幅、大黑溝幅區(qū)域地質(zhì)調(diào)查報(bào)告(地質(zhì)部分)[R]. 內(nèi)蒙古地質(zhì)礦產(chǎn)局, 1989: 160-161.

④阿爾山大山多金屬礦床2010年度工作總結(jié)[R]. 牙克石天億礦業(yè)公司, 2010.

⑤1︰200 000阿爾山公社幅、五岔溝幅區(qū)域地質(zhì)調(diào)查報(bào)告(礦產(chǎn)部分)[R]. 吉林省地質(zhì)局, 1981: 1-85.

⑥內(nèi)蒙古興安盟阿爾山等五幅1︰50 000區(qū)域礦產(chǎn)地質(zhì)調(diào)查報(bào)告[R]. 浙江省有色金屬地質(zhì)勘查局, 2011: 1-117.

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Finite strain measurement and analysis of ore-control fault in Dashan polymetallic deposit, Aershan mountain, Daxing′anling area

XIE Hui， HOU Liping， LYU Du， NONG jiankan， WANG Zhiying， LI Yanyang

(Sichuan Institute of metallurgical geological exploration，Chengdu 610051，China)

Abstract：Finite 3D strain measurement and analysis of ore-control fault in Dashan polymetallic deposit are carried out and dextral and reverse movement of ductile shear zone in northeast sector of the major ore-control fault in Dashan polymetallic deposit is determined. Within the zone microscopic structural strain is dominated by intro-grain sliding and displacement. The 3D strain measurement determines directly orientation of the strain shortened major axis during the main tectonic period of Late Jurassic period in the Dashan polymetallic area and indirectly the orientation of the maximum main stressσ1, the intermediate main stressσ1, and the minimum main stress σ3 corresponding to the movement. The stress orientation is 345°∠18°、247°∠9°、150°∠72° respectively. In field the main strain axis can be determined by measurement of the planer and linear elements It is easy and practical. The future prospecting targets in the area are the sub-scale shearing fault within Luohe formation of Upper Ordovician Series, intersection of the sub-scale shearing fault and roughly EW tensile joints and the latter should be focused. In addition to skarn type and crypto-blast breccia type polymetallic deposit attention should be paid to shear zone type deposit in fiture prospecting.

Key Words：Dashan polymetallic deposit; finite strain measurement; the main tectonic period; ore prediction; Inner Mogolia

收稿日期：2015-09-21；改回日期：2016-01-03；責(zé)任編輯：王傳泰

基金項(xiàng)目：國(guó)土資源部?jī)?nèi)蒙古興安盟阿爾山地區(qū)1∶5萬(wàn)區(qū)域礦產(chǎn)地質(zhì)調(diào)查項(xiàng)目(編號(hào)：NMKD2006-08)資助。

作者簡(jiǎn)介：解惠(1973—)，男，博士，高級(jí)工程師，主要從事構(gòu)造地質(zhì)與區(qū)域地質(zhì)礦產(chǎn)調(diào)查研究工作。

通信地址：四川省成都市成華區(qū)地勘路6號(hào)，四川省冶金地質(zhì)勘查院成都分院；郵政編碼：610051；E-mail：621815471@qq.com

doi:10.6053/j.issn.1001-1412.2016.02.010

中圖分類號(hào)：P613，P618.4

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A