基于三维模型下大箐矿段花岗岩的成矿研究

基于三维模型下大箐矿段花岗岩的成矿研究

刘潇

云南锡业股份有限公司大屯锡矿 云南个旧 661000

摘要:个旧矿区是一个与花岗岩有关的特大型锡多金属矿集区。笔者在分析个旧大箐东矿段花岗岩锡多金属矿床地质特征的基础上,尝试利用三维软件，通过建模的方式对花岗岩形态，与构造、地层共同作用下的成矿规律进行研究探讨。

关键词:模型;花岗岩凹陷;花岗岩复杂程度;控矿特征

引言

大箐矿段作为个旧矿区高松矿田的主要生产矿段，近年来找矿效果显著，对该矿段掌握了大量的地质资料。同时，新的找矿方法、找矿手段不断更新。本文在建立完成相关地质模型的基础上，对成矿规律进行了探讨，希望对今后该类矿床的找矿有所帮助。

1、大箐矿段花岗岩控制条件及相关性

大箐花岗岩岩浆在上涌侵位过程中，受围岩的岩性及其中的各种构造因素控制，上涌过程中对其上部、周围围岩起冲顶破碎作用，上侵岩体选择充填交代围岩，导致岩体形态极为复杂。其控制条件可总结为一“断”、二“破”、三“变”、四“配”。

“断”—指断裂构造，多组北西向、北东向花岗岩陡坎受相应走向断裂控制，使大箐突起的花岗岩分割成多个方向的阶梯，形成北西向上两梯两坎，北东向上两梯两坎的大的花岗岩形态格局。

“破”—指破碎带、层间剥离带。在花岗岩陡坎边部由于构造破碎带的存在，岩浆顺其贯入形成超覆的岩舌、岩枝。

“变”—指花岗岩的变化。整个大箐突起之上，花岗岩被分割成多个次级的大型凸起及凹陷，在不同方向凸起的交接部位，形成了规模不等、大小不一的多个平面上的花岗岩转折端。

“配”—指各类控制要素的配套协调。不同级别的的构造、破碎带与岩浆体组合形成控矿模式的成矿性，与上覆构造和下伏岩体的相关配套协调性有关，协调性好，则成矿好。

2. 大箐矿段花岗岩凹陷、凹陷带概述

大箐矿段的花岗岩凹陷是指花岗岩体与地层接触部位的一种复合形态，是岩体上部侧翼与层间构造发育的岩层（互层带、破碎带）或断裂构造相交时，岩体沿构造贯入，形成超覆于岩体下部侧翼的岩枝或岩舌，岩枝、岩舌与主岩体下部侧翼的夹持部位称之为凹陷。凹陷沿走向延伸称之为凹陷带。

对花岗岩凹陷的各要素有统一的划分命名，具体见图（2-1）。

图2-1 花岗岩凹陷形态名称示意剖面图

2. 花岗岩凹陷带复杂程度分析

3.1量化参数

在建立了大箐矿段花岗岩凹陷体基本的外形模式之后，需要对各个凹陷有一个量化评价，虽然凹陷的基本要素不变，但是其各自的具体形态是千姿百态的，在利用数学计算方法比较复杂且难以实现的情况下，可以通过建立模型的方法来实现评价量化。

图3-1 花岗岩体形态说明图

如图3-1所示，左、右两个花岗岩体在相同投影面积的情况下，左边花岗岩体的表面积小于右边花岗岩体的表面积，那么可以认为右边的花岗岩比左边的变化更多样，表面更复杂。设定花岗岩体复杂系数为F，那么F=S1/S2即：

F左=330.464m²/313.953m²=1.053，F右=601.827m²/313.953m²=1.917

F左

3.2大箐矿段各大花岗岩凸起复杂程度分析

大箐矿段的六个大型花岗岩凸起的表面都是具有复杂多变的形态特点，各大凸起之上分布了各种形态的次级凹陷、凸起，而这些次一级的小型凹陷、凸起又控制了各矿体的形态。所以通过建立模型后，先分析各大凸起的复杂程度，对各个凸起进行一个参数化的比较。再细化到每个具体的凹陷的对比研究。如图（3-2），红色为北东向1至4号凸起，蓝色为北西向1至2号凸起，而红蓝相交区域为凸起与凸起之间在平面上形成的转折端，古铜色为凸起之外的花岗岩模型。

图3-2大箐矿段花岗岩模型图

对照大箐花岗岩模型，再结合其复杂系数对比表分析，见表（3-1），整个大箐矿段的花岗岩复杂系数为1.417，划分的6个凸起平均复杂系数为1.856，北东3号凸和北西2号凸稍高，分别为2.226和2.254。结合模型分析，高的原因，是因为形成了花岗岩超覆，而且超覆岩枝及凹陷比较连续。通过复杂系数表可见，6个凸起的花岗岩复杂系数明显高于整个大箐矿段花岗岩复杂系数的平均值，而剔除了几大主要凸起之后的花岗岩，复杂系数降低，仅为1.309。而复杂系数最高的部位为各个凸起相交后在平面上形成的各个转折端区域，其复杂系数高达2.772。根据对比表可以得到以下花岗岩复杂程度排序：

凸起相交转折端部花岗岩>超覆凹陷花岗岩>一般凸起花岗岩>平缓部位花岗岩

分析凸起相交转折端部花岗岩复杂程度，为什么最高？因为这个区域内花岗岩包含了上文所述a、b、c、d四种花岗岩形态控矿模式，产出形态越丰富多样，则复杂程度越高。

表（3-1）大箐矿段花岗岩各部位复杂系数对比表

2. 大箐矿段花岗岩凹陷带空间展布特征总结

4.1大箐矿段花岗岩凹陷带平面分布特征

在未梳理大箐矿段各个构造-岩浆岩凸起组合之前，各个凹陷的分布看似杂乱无章，但其实各个小型凹陷的分布紧紧围绕各大花岗岩凸起，分布在其周边。而较平缓，无凸起、较开阔的地段则分布较少或基本没有。各个凹陷的分布有连续性特点，沿各大型凸起呈带状分布，且部分凹陷具有一定规模。总体分布特征以北东向、北西向的两组凸起为主，在不同走向的凸起交汇部位较为密集。

4.2大箐矿段花岗岩凹陷带剖面分布特征

凹陷分布，在剖面上的特征，四种产出模式。a、在花岗岩凸起的顶部产出，如30-22/5#凹陷、30-24中部凹陷，分别产出于北西1号凸、北西2号凸的顶部。b、在凸起底部产出，如30-25/2#、3#凹陷、30-24中部S凹陷。c、在凸起交汇部位产出，如30-22N凹陷、30-24E凹陷，这个部位的剖面产出特征以岩枝多层次，凹口扭转为特点，从凸起顶部直至凸起底部，一般会集中产出多个产状不同的凹陷。d、凸起边部，剖面上的转折端部，如一号断裂凹陷带。

5、大箐矿段花岗岩凹陷带控矿特征总结

大箐矿段各花岗岩凸起单元，基本控制了凹陷带的分布，同时也是一个非常重要的锡铜多金属赋矿构造带，多组构造—岩浆岩组合联合控制了各凹陷带的产出，在各个凹陷中普遍存在有矿化现象，但矿体规模、矿体品质等有很大的差别。

这里值得注意的是两个方向的构造—凸起组合形成的凹陷带，在立体空间中体现为多个岩体台阶、多个复合岩枝超覆的凹陷体，并且凹陷体在北东和北西方向上都形成了较好的超覆岩体盖层，对矿液的聚集形成了较好的封闭空间。

参考文献：

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