胶东控矿断裂断层泥形成与演化以新立金矿床为例.pdf

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1、卷(Volume)38，期(Number)4，总(SUM)143页(Pages)908-918，2014，ll(November，2014)大地构造与成矿学GeotectonicaetMetallogenia胶东控矿断裂断层泥形成与演化：以新立金矿床为例杨林，王庆飞，刘学飞，张尧，管涛，潘瑞广，冯跃文(中国地质大学地质过程与矿产资源国家重点实验室，北京100083)摘要：胶东半岛中生代金矿床具有重要的经济价值，其蚀变和矿化均受北东向断裂控制。例如，位于胶东半岛西北部的新立金矿床受区域三山岛一仓上断裂(F。)和次级断裂(F：)控制，其中F。广泛地控制蚀变和矿化，F仅分割黄铁绢英岩化蚀

2、变和钾化蚀变。本文选取新立金矿床F-和F：的断层泥为研究对象，通过显微观察，矿物组成测定，激光粒度分析等多种手段，探讨断层泥物质组成、矿物成因、演化阶段及其在成矿过程中的作用。矿物学分析表明F断层泥主要成分为高岭石和石英，含少量黄铁矿、伊利石和石膏；F断层泥含有大量的石英和绢云母以及少量高岭石和伊蒙混层。根据矿物共生关系和相图分析得出，高岭石是绢云母反应形成的，伊利石由高岭石转化所致，伊蒙混层是高岭石转化为伊利石的中间产物，这些矿物之间的转化反映了aK+或nK-连续减小。F断层泥中黄铁矿和F：断层泥中石英和绢云母可能为围岩残留，石膏是次生风化的产物。F断层泥的粒度分布曲线呈单峰型、

3、复式双峰和三峰型，其粒度分布分维值为2．61一一2．82；而F：断层泥仅呈简单双峰型，分维值为2．46—2．52，表明F断层泥组份经历颗粒旋转磨蚀阶段，F断层泥组份处于约束碾磨阶段。综上所述，水岩反应和构造磨蚀在断层泥的形成过程中扮演重要角色，两者在主断裂F。中更强烈、复杂。鉴于F：产出位置和断层泥特征，我们推断F为成矿后构造。断层泥中大量的黏土矿物、高度分化的颗粒粒度以及定向的显微构造导致低的横向渗透性，使断层作为障碍层阻隔成矿流体并形成差异的蚀变矿化带。关键词：新立金矿床；断层泥；XRD；粒度分布；胶东中图分类号：P613文献标志码：A文章编号：1001—1552(2014)0

4、4—0908—011究(e．g．，ZhangandCox，2000；FaulknerandRutter，0引言2001；Billieta1．，2005；Takahashieta1．，2007；Haines断层泥是低温脆性条件下形成的含破碎岩石和eta1．，2013)。Klimaeta1．(1988)研究表明，虽然断层自生矿物的断裂带物质(Uysaleta1．，2006)，记载着泥的矿物组成取决于母岩，但是整体显示一定的相构造和热液活动的大量信~,(Cascielloeta1．，2004)，似性，主要由黏土矿物、石英、长石和少量碳酸盐矿物组成。Knipe(1992)和Yielding

5、eta1．(1997)研究认为其组成和结构等特性，影响断裂带水力性质与金矿化分布(ZhangandCox，2000；WarrandCox，2001；富含黏土矿物的断层泥对构造复杂地区碳氢水合物的密封储存和恢复具有重大意义。Dewhursteta1．(1999)Peters，2004；HolyokeandTullis，2006)。目前，对断层泥物质组成和水力性质研究程度较高，其中包括通过剪切实验得出，断层泥中黏土矿物在剪切过程中大量自然断裂断层泥的研究(e．g．，Klimaeta1．，1988；颗粒定向排列形成的物理障，对流体的水力传导性有Knipeeta1．，1992；Yieldi

6、ngeta1．，1997；Stortieta1．，显著影响，平行于剪切面方向流体的传导性比垂直方2003；Faulknereta1．，2010)和各类断层泥模拟实验研向上高出几个数量级。ZhangandCox(2000)发现断层收稿日期：2013-11—04；改回日期：2014—04．22项目资助：国家自然科学基金项目(批准号：41230311，41172295)和高校基本科研业务费项目(编号：53200959708)资助。第一作者简介：杨林(1989一)，男，硕士研究生，矿物学、岩石学、矿床学专业。Email：yanglin～89@163．tom第4期杨林等：胶东控矿断裂断层泥形

7、成与演化：以新立金矿床为例915似性，符合分形原理，断层泥粒度分维值对于评价断裂机械磨蚀程度具有一定的指示意义(SammisandBiegel，1989；Blenkinsop，1991；Stortieta1．，2003)。在双对数坐标下2～1000p．m之间呈明显的直线分布，当断层泥粒度小于2j．tm时，数据点明显偏离直线(图7)，可能是由于小于2p．m的颗粒与水岩反应更为密切。断层泥分维值计算结果表明，F断层泥分维值在2．7左右，F2断层泥分维值在2．5左右，跟据B