Dinámica de tipo básico
En términos generales, la dinámica de la estructura de la falla es la condición principal para la mineralización de oro en vetas, y la dinámica de los fluidos de formación del mineral es una condición importante. El mecanismo dinámico del tipo de mineralización de vetas se discute desde la perspectiva de la dinámica estructural y la hidrodinámica.
1. Mecanismo dinámico de las estructuras de falla
Li Siguang (1972) destacó una vez que el análisis de las superficies de fractura de compresión-torsión es una cuestión básica muy importante en el estudio de las características de las estructuras geológicas. (Las superficies de fractura torsionales de compresión-tensión no son solo una de las principales características estructurales, sino que también pueden usarse para inferir la dinámica estructural y su evolución. Nota del autor) Al observar la gran cantidad de fallas que controlan el mineral en los depósitos de oro en mi país, Se encuentra que las fallas de corte por extensión y compresión son las más comunes. Por lo tanto, el control de la dinámica de la estructura de fallas en tipos de mineralización básica se discute principalmente desde estos dos aspectos.
(1) Estructura fractal fracturada
Los fenómenos fractales son muy comunes en la naturaleza, especialmente en el campo de las ciencias de la tierra (debido a que los objetos de las ciencias de la tierra son generalmente irregulares y aproximadamente similares, altamente funciones segmentadas y de potencia, etc.). Por ejemplo, el fenómeno de fractura común en la corteza terrestre es en realidad un fenómeno fractal. Pero esto se refiere a la distribución y geometría de las fallas. Específicamente, la fractura se considera como la distribución y forma geométrica de los segmentos de línea, y las propiedades internas y la estructura de la fractura no están involucradas. Sin embargo, las estructuras de fallas de cualquier naturaleza y escala tienen su propia composición, propiedades y estructura inherentes. Según la definición de fractal, la estructura interna de una fractura es una estructura fractal, compuesta principalmente por superficies de fractura y rocas de falla. La estructura fractal de fractura mencionada aquí se refiere a la estructura interna.
(2) Modelo conceptual del estado espacial de una estructura fractal fracturada.
La estructura fractal de grietas incluye principalmente dos modelos conceptuales de estado espacial: espacio libre conectado y espacio disperso conectado, que corresponden a grietas de tensión-corte y grietas de compresión-corte, respectivamente.
1) Estructura fractal de espacio libre conectado. Se compone principalmente de superficies de fractura muy inclinadas y superficies de fractura únicas de tensión-cortante, seguidas de zonas de fractura y foliaciones de permeabilidad secundarias, y luego brechas estructurales. Cuando estas superficies estructurales penetrantes y divisibles se conectan entre sí, se forma un espacio libre conectado complejo y de gran escala.
Las huellas estructurales son registros de las propiedades mecánicas estructurales y del historial de actividad. La propiedad mecánica de formar grietas conectadas al espacio libre es tensión-cortante, es decir, la actividad de fractura por tracción-cortante es el mecanismo dinámico tectónico de la estructura fractal de las grietas conectadas al espacio libre. Bajo la acción dinámica de las estructuras de fallas de tensión-cortante, la expansión estructural conduce directamente a dos efectos: primero, la expansión consume parte de la energía, lo que lleva a la atenuación de la tensión. El segundo es la descompresión debido a la expansión, lo que resulta en un efecto de succión. Los fluidos formadores de mineral se bombean al espacio de expansión de la fractura y llenan la mineralización de la veta. Después de que el fluido formador de mineral se bombea al espacio de expansión, la presión del fluido se convierte en expandir el espacio de expansión. Es decir, durante el proceso de expansión estructural, incluye la función de llenado de fluido; durante el proceso de llenado de fluido, también está el factor de expansión estructural. De esta manera, la repetición periódica de la expansión estructural y el llenado de fluidos constituye el mecanismo de expansión-llenado de la mineralización de las vetas. Su duración, frecuencia y amplitud dependen principalmente de la dinámica de las fallas de extensión y de corte y de la idoneidad de los fluidos formadores de minerales.
2) Estructura fractal de espacio difuso conectado. Está compuesto por series de rocas cataclásticas y planos estructurales de fractura por compresión-cortante, y tiene las características de un medio poroso altamente permeable. Obviamente, la actividad de fractura por compresión-cortante es el mecanismo dinámico tectónico que forma la estructura fractal espacial difusa conectada. El poder de la estructura de fractura por compresión-cortante produce una deformación progresiva de menos a más cimientos rotos, de fragmentos grandes a pequeños, de estructuras simples a complejas, y de deformación frágil a deformación plástica por aplastamiento. Por lo tanto, el mecanismo de deformación de la fractura frágil puede denominarse mecanismo de deformación progresiva de la fractura estructural, que controla la mineralización de tipos de rocas alteradas.
Al observar la mineralización y alteración de afloramientos o superficies de vetas, se encuentra que la intensidad de la mineralización y alteración siempre aumenta con la disminución del tamaño de los fragmentos gruesos de la roca cataclástica. Los resultados muestran que la intensidad de la alteración de la mineralización en realidad está relacionada positivamente con el área de contacto del fluido en el espacio de dispersión conectado. El área de contacto está relacionada con el tamaño y la forma de las partículas del mismo volumen de roca.
Relación con el tamaño de las partículas: Supongamos un bloque de roca cúbico de 4 mm con una longitud de lado (L) de 1 y un área de 96 mm2. Divídalo en cubos pequeños con longitudes de lado de L/2 y L/. 4... ., con un área total de 192 mm2, 384 mm2... Los resultados del cálculo muestran que cuando la longitud del lado del cubo es 65438 más corta que la longitud del lado original, cuanto menor es el tamaño de las partículas de la roca clástica gruesa, mayor mayor es la intensidad de la alteración de la mineralización. Cuando el tamaño de partícula de los cortes es tan pequeño como el de una roca superclástica y una falla de falla, debido a la mala permeabilidad, la intensidad de la mineralización alterada disminuye repentinamente, o incluso no se produce ninguna mineralización alterada. Se puede observar que la resistencia estructural que controla la mineralización no significa que a mayor resistencia mayor será el grado de mineralización, sino que debe ser moderada.
Relación con la forma: Ke Zhenkui (1997) asumió que el volumen de la esfera, el octaedro, el cubo y el tetraedro es 1, y sus áreas de superficie son 4,836, 5,719, 6 y 7,201 respectivamente. Los cálculos muestran que cuanto más cerca está la forma del fragmento de una esfera, menor es el área de la superficie y viceversa. Por lo tanto, la intensidad de mineralización y alteración es relativamente alta en rocas laminares y lenticulares. Sin embargo, cuanto más cerca de la sección principal, más pequeñas son las partículas y más plana es la forma, por lo que la intensidad de la alteración de la mineralización es mayor.
2. Mecanismo de dinámica de fluidos de formación de minerales
El llamado flujo de fluidos de formación de minerales es diferente del flujo de fluidos ordinario. Los fluidos formadores de mineral de oro suelen ser fases gas-líquido con presión de temperatura media-baja, densidad media y baja salinidad, y fluyen muy lentamente en el espacio de la estructura fractal de la fractura. Hay muchos factores que restringen el flujo de fluidos formadores de minerales, por lo que existen múltiples modos de flujo. Para facilitar la investigación, se resumen cinco modos de flujo, a saber, mecanismos hidrodinámicos: dispersión, difusión (infiltración), advección-difusión, convección y turbulencia.
(1) Mecanismo de dinámica de fluidos en el espacio libre conectado
Las venas que se forman cuando el fluido formador de mineral ingresa al espacio libre conectado incluyen venas gigantes, venas grandes, venas medianas y venas pequeñas. . Diferentes anchos de pulso tienen diferentes mecanismos hidrodinámicos. El mecanismo hidrodinámico depende del estado espacial del flujo, es decir, el estado espacial del canal de flujo, el tamaño del sistema cerrado y las propiedades de la roca del canal, pero los dos últimos cambian muy poco en una falla y pueden ser ignorado. Por lo tanto, el mecanismo hidrodinámico depende principalmente del estado espacial del canal de flujo, específicamente del ancho y la curvatura del canal de flujo, de los cuales el ancho es el más importante. Si se considera el ancho del pulso como el ancho aproximado del canal, los mecanismos hidrodinámicos de los tipos de pulso con diferentes anchos son diferentes. A continuación se muestran algunos ejemplos.
Mecanismo de convección fractal de dinámica de fluidos de vetillas: convección significa que cuando el fluido formador de mineral fluye a un cierto ancho (que excede el valor crítico de advección) en la estructura fractal de grieta continua en el espacio libre, las trayectorias de flujo no son paralelo, y la mezcla de partículas de fluido significa que el fluido es inestable y exhibe un estado desequilibrado u oscilaciones periódicas. Los cambios en el ancho del canal provocan cambios en la velocidad y el movimiento diferencial, que son las principales causas de la convección. El fluido fluye en la estructura fractal de fractura y tiene características fractales, por lo que se denomina mecanismo de convección fractal.
El mecanismo de turbulencia fractal hidrodinámica de vetas gigantes o vetas grandes: cuando el canal se ensancha nuevamente y excede el valor crítico de convección, el estado de flujo será muy complejo, y finalmente entrará en un estado caótico, y el mineral -El fluido que se forma se convierte en movimiento turbulento fractal. También puede haber un estado de flujo dual en el que coexisten convección y turbulencia, es decir, flujo mixto. En resumen, cuanto mayor es el ancho del canal de flujo, mayor es la diferencia en velocidad y caudal, y más complejo es el estado del flujo.
(2) Mecanismo de dispersión fractal hidrodinámico en el espacio de dispersión conectado
En la actualidad, no se han informado los resultados de la investigación sobre el mecanismo de dispersión fractal hidrodinámico de los tipos de mineralización de depósitos de oro, pero sí otros endógenos. Se han informado depósitos de metal. Yu Chongwen (1999) estudió el mecanismo de dispersión fractal hidrodinámica de la mineralización en el campo de mineral de cobre de pórfido Dexing en Jiangxi. El campo de cobre Dexing y el depósito de oro de roca alterada de Benshu tienen minerales diferentes, pero tienen las mismas características y estructura fractal, que desempeñan un papel de control clave en la dinámica de fluidos. Por lo tanto, los modelos conceptuales unidimensionales y bidimensionales de dispersión fractal en medios porosos en campos de mineral de cobre son adecuados para depósitos de oro de tipo roca alterada por vetas. En otras palabras, se debe establecer el mecanismo de dispersión fractal hidrodinámico en el espacio de dispersión conectado.
3. Ejemplo controlado y su inspiración
Chen Guangyuan et al. (1989) hicieron una comparación detallada entre los depósitos de oro de Jiaodong Linglong y Qixia (Tipo A) y las islas Xiadian y Sanshan ( Tipo D) Con base en las características minerales y las condiciones físicas y químicas de los depósitos de oro, se cree que diferentes entornos estructurales geológicos son los factores dominantes que controlan el tipo de veta temporal y el tipo de roca de alteración.
Los depósitos de oro de tipo roca alterada tipo veta y veta sensibles al tiempo son productos de dos entornos tectónicos diferentes: cizallamiento extensional y compresivo.
En cuanto a las características de la pirita, el tamaño de partícula de la pirita tipo D varía mucho, de 0,01 a 5 mm, y la del tipo A es de 0,01 a 1 mm; la tipo D es monocristalina, cristalina continua y de gran índice; hkb } es más, mientras que el tipo A es menor; el tipo D ha desarrollado franjas planas cristalinas y superficies cristalinas rugosas, mientras que el tipo A es relativamente liso. En el tipo D, hay menos formas individuales de octaedro tetragonal, octaedro triangular y dodecaedro complejo popular, mientras que en el tipo A hay más.
Existen muchas diferencias entre la mina de oro Yingshi Linglong (Tipo A) y la mina de oro Xiadian (Tipo D) en términos de inclusiones gas-líquido. Por ejemplo, la relación gas-líquido del tipo A es 20 ~ 50; la del tipo d es 0 ~ 30. Tamaño (micras) Tipo A 2 ~ 50; Tipo D 0,5 ~ 5. La formación de una dominación es dominante; las irregularidades en forma de D son dominantes. Los cristales de tipo A negativos son raros; los cristales de tipo D son raros.
¿Los ejemplos anteriores muestran que la dinámica tectónica y la hidrodinámica no solo controlan el tipo de mineralización, sino que también controlan sus características minerales y las características de inclusión, pero el grado de control desde el tipo de mineralización hasta las características de inclusión tiene una tendencia a debilitarse? . Las propiedades mecánicas de las fallas controlan hasta cierto punto el tipo de mineralización.
4. Modelo dinámico de tipos básicos de mineralización
La dinámica tectónica, la estructura fractal de fractura, la dinámica de fluidos formadores de minerales y los tipos básicos de mineralización discutidos anteriormente y su tiempo y espacio, cambios mutuos e internos. Las conexiones se resumen en el diagrama del modelo cinético del tipo de mineralización básica (Figura 1-3).
Figura 1-3 Diagrama del modelo dinámico de tipos básicos de mineralización
Desde la vista horizontal de la Figura 1-3, fractura por tensión-cortante y fractura por compresión-cortante, conectando el espacio libre y el conectado. espacio de dispersión, turbulencia y dispersión, y la relación entre el tipo A y el tipo D están en las posiciones relativas de los componentes en ambos extremos, y la gradualidad y zonificación entre ellos los conectan. Verticalmente, como se muestra en la columna derecha de la Figura 1-3: fractura por compresión-cortante, espacio de dispersión conectado, dispersión y relación en forma de D, la primera es la causa y condición de la segunda, y la segunda es el resultado y la representación de el desarrollo o evolución de los primeros, reflejando la formación de El proceso de evolución y relación causal de los minerales. Visto vertical y horizontalmente, refleja las conexiones internas y las leyes esenciales de los tipos básicos de mineralización y sus estructuras espacio-temporales. Se puede observar que la dinámica tectónica y la hidrodinámica son las que más contribuyen a la formación de tipos básicos de mineralización que involucran múltiples factores. En este sentido, la dinámica estructural y la hidrodinámica son de hecho un par de factores básicos de control de minerales y de tipos que forman los tipos básicos de mineralización. La estructura de la falla no solo proporciona espacio para la migración y ocurrencia de fluidos, sino que también restringe el potencial de migración, la dirección y el espacio de entrada de los fluidos (por supuesto, la migración de fluidos también afecta la actividad de la falla; consulte el Capítulo 3 para conocer los detalles sobre fluidos que contienen oro). . En este sentido, la actividad tectónica de fallas es de hecho la condición principal para la mineralización de oro.