构造复合及其控矿的基本概念

2025-03-20 09:24:46
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内生矿田构造和油气田的构造不是一蹴而就的,常常是多次构造运动的综合产物。

当同一地区先后经历两种或两种以上不同方向或不同方式的构造动力作用时,常常形成两个或两个以上构造体系或它们的组成成分之间的重叠和干扰现象,这种现象称为构造体系复合(compounding of structural systems)或构造复合(compounding of structures)(李四光,1962、1973)。

构造复合现象是两种或两种以上构造动力在同一地区于不同时期作用,因而不发生构造动力联合、构造应力场叠加,也就互相不结合而形成一个统一的折中的构造体系。它们各自的组成部分都基本上保持它们固有的特征。它们按照各自在所属的体系中应有的方位排列,大都彼此互相穿插,但不互相结合而形成一个统一的体系。早期形成的构造对后期产生的构造起限制作用,而后期形成的构造一方面可能迁就利用早期构造,另一方面又对早期构造进行改造。

构造复合控矿所研究的问题不是研究早晚两期应力场的叠加对成矿的影响,而是研究早期应力场的产物——构造形迹及其组合对晚期应力场的影响和晚期应力场对早期构造的改造。即既存构造破坏了岩块、地块均一性,改变了边界条件,从而对后期应力场的影响和后期应力场对既存构造的改造而影响矿产的形成,从地球化学角度讲,造成地球化学场的叠加。

由于地球具有流变性,在长期构造应力作用下,会发生应力松弛,应力差将逐渐趋于消失,一般认为在地球上部应力松弛的时间约为1亿年(王仁,1982)。在地质历史时期中,不同时期的构造应力场之间的影响或干扰可能是不大的。因为地质上重大构造运动的间隔时期一般都有上亿年或几千万年。然而早期构造应力场所造成的构造形变却可影响后期的构造应力场。当后期与早期的应力场应力方向几乎一致,而只有应力大小变化时,后期应力场只是在早期应力场作用的基础上继续作用而已,影响不易分辨。但当后期应力场的应力方向发生变化时,早期应力场所形成的构造形变造成岩层的不均匀分布和断裂,将限制和影响后期构造应力场分布。后期构造应力场也可使早期的构造形变,特别是尚未愈合的断层,发生重新活动,其活动方式主要受后期应力场的控制。

经过早期构造形变造成的破裂岩石,在后期构造应力作用下,应力集中,更易破坏,尤其是沿旧的破裂面重新破裂。对内生矿体说,在构造形变出现的同时也会破坏地壳中元素的平衡状态,使成矿元素与岩浆或溶液一起发生运动,然后在适宜的环境条件下重新聚集形成矿床。根据勒夏忒列定律,如果一个系统的平衡遭受外界应力破坏,系统内部立即发生反映,使平衡条件向抵消应力的方向移动。例如,增高温度,则平衡条件向吸热方向移动,原子和离子运动状态从缓和到激烈,总是伴随能量的吸收;相反,运动状态从激烈到缓和,则是伴随着能量的释放。构造交接复合的运动过程,是能量从聚集到释放的过程,同时也是成矿元素从稳定→活动→再稳定的过程。可见构造应力场的多次活动,引起成矿元素的多次活动,造成叠加富集或使之重新运移贫化。

对外生矿来说,成矿过程也是成矿元素的运移过程。被各种介质搬运到盆地中的成矿物质的聚集既与它本身的物理化学性质有关,也与构造所提供的环境有关。一般来说,从盆地的边缘向盆地中心,水的深度由小→大,水动力由大→小;氧化还原电位(Eh)由大→小;酸碱度由小→大;生物由多→少。这种变化,便使不同性质的含矿溶液和不同化学性质的有用元素从盆地边缘向盆地中心按一定顺序,选择适宜的环境沉积下来,并大致平行盆地边缘呈带状分布。接近边缘,一般首先沉积的是氧化物,之后是硅酸盐和碳酸盐,最后则是硫酸盐和氯化物。由于盆地的形态和变迁受控于构造变形,所以沉积矿产分布实质上是受构造控制的,在前后构造应力场活动部位,发生构造复合,往往出现利于其中矿产沉淀的特殊条件。

总之,构造应力场的演化,造成构造体系的复合,这不仅是一种构造现象,同时也是促使成矿元素再运移、聚集的重要因素。引起地球化学场的叠加。