构造应力场控岩控矿PDF电子书下载

1 绪论 1

1.1 构造应力场控岩控矿的含义 1

1.2 构造应力场控岩控矿研究意义 2

1.3 构造应力场控岩控矿研究内容和方法 2

1.3.1 厘定成矿构造应力场 2

1.3.2 研究应力驱动及矿液运移机制 3

1.3.3 构造应力场对成岩成矿环境影响的研究 3

1.3.4 构造应力场演化及控岩控矿研究 3

1.3.5 构造形迹力学性质及控岩控矿特征研究 4

1.3.6 不同构造应力场类型控岩控矿特征研究 4

1.3.7 应力场叠加及其控岩控矿的研究 4

1.3.8 构造复合及其控岩控矿作用研究 4

2 构造应力场基础 5

2.1 应力 5

2.1.1 内力、附加内力、应力 5

2.1.2 球应力张量、偏应力张量 6

2.1.3 应力张量不变量和偏应力张量不变量 7

2.2 应力状态 8

2.2.1 单向挤压或拉伸状态下任意斜截面上的应力 8

2.2.2 平面一般应力状态下任一斜截面上的应力分量 9

2.2.3 平面一般应力状态下，最大主应力（σ1）、最小主应力（σ3）和最大剪应力（τmax）的大小和方向 9

2.2.4 地壳中岩石的受力状态 10

2.3 应力圆 11

2.3.1 原理 11

2.3.2 作法 12

2.3.3 特征 12

2.3.4 三向应力状态下，任一斜截面上应力 15

2.4 应变 17

2.5 构造应力场的基本知识 21

2.5.1 构造应力场的基本概念 21

2.5.2 构造应力场的应变能规律 22

2.5.3 断裂构造应力场特征 27

2.5.4 外力方向对断裂周围应力场和位移场三维空间分布的影响 28

2.5.5 节理与应力方向 35

2.5.6 褶皱构造应力场特征 38

2.6 岩石圈内部应力大小的估算 42

2.7 构造应力场随深度变化规律 44

2.8 几种简单形式的应力场 50

2.8.1 压缩应力场和拉伸应力场 50

2.8.2 剪切应力场 50

2.8.3 弯曲应力场 51

2.8.4 旋扭应力场 54

2.9 构造应力场的研究方法 57

2.9.1 现今构造应力场的研究方法 57

2.9.2 古构造应力场的研究方法 60

2.10 构造应力场研究实例分析 73

2.10.1 宣汉炉厂坪地区构造应力场、应变场分析 73

2.10.2 宣汉双石庙地区纵弯褶皱叠加特征及应力场、应变场分析 80

2.10.3 四川盆地雷音铺背斜内部北西向构造及其力学成因分析 87

2.10.4 新疆喀拉通克铜镍硫化物矿区构造应力场分析 93

2.10.5 羌塘盆地主变形期构造应力场反演 93

3 应力驱动及矿液运移 102

3.1 概述 102

3.2 导矿、配矿、储矿构造 102

3.2.1 导矿构造 102

3.2.2 配矿构造 103

3.2.3 容矿构造 103

3.3 矿液运移方式 104

3.3.1 成矿溶液沿岩层流动运移 104

3.3.2 矿液沿断裂运移 106

3.3.3 矿液穿层流动运移 108

3.4 成矿物质搬运方式 110

3.4.1 成矿物质搬运方式 110

3.4.2 成矿物质迁移的影响因素 110

3.5 成矿物质沉淀 110

3.6 矿液运移和流动的驱动力 111

3.6.1 矿液依靠自身力量打开通道不断运移和流动 111

3.6.2 岩浆、矿液运移或流动的应力驱动 112

3.6.3 浓度梯度驱动 112

3.6.4 温度梯度推动元素和矿液运移 115

3.6.5 能量梯度推动矿液运移 116

3.7 应力驱动矿液运移 117

3.7.1 构造应力驱动的基本原理 117

3.7.2 驱动物态 128

3.7.3 矿化富集的应力场机理 130

3.8 矿液运移方向的判别标志 132

3.8.1 成矿构造标志 133

3.8.2 矿化特征 133

3.8.3 围岩蚀变特征 138

3.8.4 成矿温度标志 139

3.8.5 地球化学特征 140

3.8.6 矿物结晶特征及光学性质 146

3.8.7 稳定同位素特征 147

3.8.8 地质因子分析 149

3.9 矿液运移的物理、数学模拟 151

3.9.1 矿液运移介质的流通性 151

3.9.2 成矿热液运移理论 153

3.9.3 矿液运移势的数学物理模拟 154

4 构造应力场对成矿环境的影响 162

4.1 不同力学性质应力对成矿环境的影响 162

4.1.1 应力对矿液化学特性的影响 162

4.1.2 挤压性和扩张性板块边界深成岩套主要元素的化学特征 164

4.1.3 应力场影响元素化学特征 169

4.2 构造应力场对体系中反应自由能的影响 171

4.3 构造应力场对地球化学过程方向的影响 172

4.4 构造应力影响矿物的性能 173

4.4.1 应力引起矿物的光学性异常 173

4.4.2 应力引起矿物体积变小和相对密度加大 173

4.4.3 应力引起矿物配位数的改变 174

4.4.4 应力对矿物晶体构造有序化程度的影响 174

4.4.5 应力导致矿物成分的改变 174

4.5 应力—应变促使元素重新分配 175

4.6 应力影响微构造地球化学体系 176

4.7 构造应力场对同位素分馏的影响 177

4.8 偏应力状态对成矿深度的控制 179

4.9 构造应力场强度变化及其控矿作用 183

4.9.1 构造应力等距分布及其成矿作用 184

4.9.2 平面内构造应力场强度变化及其成矿作用 187

4.9.3 构造减压成矿 189

4.10 岩石体耗及其成矿作用 192

4.11 动力成矿基本问题 195

4.11.1 动力成矿含义 195

4.11.2 动力成矿作用的方式 196

4.11.3 动力成矿的影响因素 200

4.11.4 动力成矿的机理 200

4.12 成矿系统非线性动力学分析 201

4.12.1 成矿系统的结构、功能和层次划分 202

4.12.2 成矿系统的耗散结构 202

4.12.3 成矿系统演化的协同性 203

4.12.4 成矿系统的混沌性 204

4.12.5 结论 204

4.13 构造应力场与变质作用 205

4.13.1 挤压作用使岩石温度升高 205

4.13.2 构造动力使岩石中元素活化转移 206

4.13.3 构造应力对岩石热力学体系的影响 209

4.13.4 应力使岩石重结晶 210

4.14 成矿应力场能量 212

4.14.1 成矿期构造应力状态恢复 212

4.14.2 古构造应力场中所产生的形变能 213

5 构造应力场演化及控矿 216

5.1 构造应力场分期 216

5.1.1 成矿前应力场 216

5.1.2 成矿期应力场 216

5.1.3 成矿后应力场 217

5.2 成矿构造应力场计算 218

5.3 成矿构造应力场及成矿构造控矿机制 219

5.3.1 成矿应力场控矿机制 219

5.3.2 构造应力场递进演化与成矿作用 231

5.3.3 成矿期构造控矿机制 240

6 构造形迹的力学性质及其控岩控矿作用 246

6.1 构造形迹的基本概念 246

6.1.1 结构要素和构造形迹 246

6.1.2 结构面和线理 246

6.1.3 构造线 246

6.2 构造形迹的力学性质分类 246

6.3 构造形迹的力学性质鉴定 247

6.3.1 褶皱的力学性质鉴定 247

6.3.2 断层的力学性质鉴定 249

6.4 褶皱构造的控矿作用 251

6.4.1 褶皱构造控矿的一般原理 252

6.4.2 褶皱的导矿作用 254

6.4.3 褶皱构造的储矿作用 255

6.4.4 褶皱形态和部位控矿特征 261

6.4.5 褶皱轴线及轴面产状变化控矿特征 262

6.4.6 褶皱产生的层间裂隙控矿作用 263

6.4.7 褶皱的上下关系对成矿的控制 263

6.4.8 褶皱的协调性对成矿的控制作用 264

6.4.9 褶皱的伴生断层、节理控矿特征 264

6.4.10 褶皱的构造地球化学特性及对成矿的影响 265

6.4.11 组成褶皱的围岩性质对成矿的控制作用 266

6.4.12 成矿期褶皱对外生矿床形成的控制作用 266

6.5 裂隙构造与成矿作用 267

6.6 不同力学性质断层控矿特征 268

6.6.1 断层控矿作用的基本原理 268

6.6.2 压性断裂的控矿特征 274

6.6.3 张性断层的控矿作用 276

6.6.4 扭（剪）性断层的控矿特征 277

6.6.5 压扭（剪）性断裂控矿特征 277

6.6.6 张扭（剪）性断裂控矿特征 277

6.6.7 断裂构造的控油控气作用 278

7 构造应力场类型及控岩控矿特征 286

7.1 构造组合的基本概念 286

7.2 构造组合的类型和型式 286

7.2.1 构造组合类型和型式的基本含义 286

7.2.2 构造体系型式建立的原则 287

7.3 单向挤压或拉伸应力场控矿作用 287

7.3.1 单向挤压或拉伸应力场及其构造体系的成矿控制作用 287

7.3.2 压出区和压入区的问题 288

7.3.3 收缩构造 290

7.3.4 收缩构造与油气的关系 291

7.4 直扭应力场控矿特征 293

7.4.1 多字型构造应力场控矿特征 294

7.4.2 入字型构造应力场控矿特征 301

7.4.3 棋盘格式构造应力场控矿特征 307

7.4.4 扭动构造控油特征 309

7.4.5 异类盆地的叠合与盆地性质的转变 315

7.5 弯曲应力场控矿特征 317

7.6 旋扭构造应力场控矿特征 320

7.6.1 旋扭构造的组合特征 320

7.6.2 旋扭构造的类型 320

7.6.3 旋扭应力场控矿特征 325

7.7 构造体系的控油控气作用 330

7.7.1 构造体系控油控气的规律性和部位性 331

7.7.2 构造体系成生、发展阶段与油气成生、运移、聚集的相关性 332

7.7.3 不同构造体系控油、控气的差异性 333

8 构造应力场联合及其控岩控矿作用 341

8.1 构造联合的基本概念 341

8.2 构造体系联合的基本型式 341

8.2.1 应力叠加原理 342

8.2.2 直线式联合构造或构造体系 344

8.2.3 曲线式联合构造或构造体系 345

8.3 联合应力场控岩控矿原理 349

8.3.1 叠加应力场主应力特征 349

8.3.2 联合弧形构造变形强度及控岩控矿特征 354

8.4 弧形联合构造的控油控气作用 359

8.4.1 川南区域构造特征及应力场分析 359

8.4.2 川南区域变形场及应力场对油气运移储集的控制 362

8.4.3 川南局部构造裂缝的分布对油气储集控制 366

9 构造复合及其控岩控矿作用 367

9.1 构造复合及其控矿的基本概念 367

9.2 断裂力学性质的复合叠加 368

9.3 叠加褶皱的类型及变形图像 370

9.3.1 跨褶 371

9.3.2 推褶 375

9.4 褶皱的限制复合 377

9.5 纵弯叠加褶皱地区先存裂隙产状的变化规律及恢复 382

9.5.1 问题的提出 382

9.5.2 构造裂隙的类型 383

9.5.3 早期褶皱过程中先存裂隙的产状变化 383

9.5.4 叠加褶皱对先存裂隙产状的改造 384

9.5.5 纵弯褶皱叠加纵弯褶皱地区的先存裂隙产状的恢复 392

9.5.6 断层面在叠加褶皱过程中的产状变化 398

9.6 构造复合对油气的控制作用 399

9.7 复合构造控岩控矿作用 414

9.7.1 复合叠加褶皱控岩控矿作用 414

9.7.2 复合叠加断层控岩控矿作用 420

10 构造应力场对侵入岩的控制 426

10.1 岩浆形成及运移的力学机制 426

10.1.1 岩浆形成的围压条件 426

10.1.2 岩浆的上升运移机制 427

10.1.3 应力场控制岩浆上升的深度 430

10.1.4 应力场影响岩体原生构造 431

10.2 构造应力场影响岩浆分异环境 433

10.2.1 应力性质影响岩浆分异程度 433

10.2.2 岩浆期后作用与机制 436

10.2.3 构造应力场在岩浆分异成矿过程中的主导作用 437

10.2.4 剪应力和应变能影响岩浆分异进程 439

10.3 构造应力场对侵入体岩相的控制 440

10.4 岩盖形成力学机制 442

10.5 构造应力场对岩脉分布的控制 445

10.6 岩浆侵入时围岩中应力分布规律及其控矿作用 446

11 侵入岩体构造及其控矿作用 452

11.1 侵入岩体的形状、产状与围岩构造 452

11.2 侵入体内部构造及其控矿作用 454

11.2.1 结晶分异层状构造及其控矿作用 454

11.2.2 原生流动构造控制的矿体 454

11.2.3 原生破裂构造控制的矿体 455

11.3 叠加构造控矿作用 458

11.4 侵入接触构造及其控矿作用 460

11.4.1 侵入接触构造的基本类型 460

11.4.2 侵入接触构造的分布 461

11.4.3 侵入接触带的有利成矿部位 463

11.5 多期次侵入构造成矿控制作用 474

11.6 岩墙与成矿的关系 476

11.6.1 岩墙的成因类型 476

11.6.2 岩墙与矿化的空间联系 477

11.6.3 岩墙与矿化的时间关系 478

11.7 侵入岩体构造研究方法 478

11.7.1 侵入体产出构造背景的分析 479

11.7.2 岩体几何形态和产状的研究 479

11.7.3 原生构造的研究 480

11.7.4 岩体中叠加构造的研究 481

11.7.5 侵入岩体和岩墙外接触带和内接触带的研究 483

12 火山岩构造及其控矿作用 484

12.1 概述 484

12.1.1 火山岩构造的含义及其要素 484

12.1.2 研究火山岩构造的意义 484

12.1.3 火山岩矿田与矿床构造类型 485

12.2 火山穹窿构造的控矿作用 485

12.2.1 火山穹窿构造的含义和特征 485

12.2.2 火山通道构造控制的矿床（体） 485

12.2.3 火山穹窿斜坡上及穹窿间的同火山洼地构造的矿体 487

12.2.4 火山岩层理构造控制的矿床 487

12.2.5 火山穹窿顶部放射状裂隙构造控制的矿体 489

12.3 破火山口构造的控矿作用 490

12.3.1 破火山口成因及特征 490

12.3.2 破火山口控矿作用 493

12.4 线状火山岩构造的控矿作用 497

12.4.1 线状火山岩构造的控矿作用 497

12.4.2 线状火山岩构造控矿特征 497

12.5 次火山岩构造的控矿作用 498

12.5.1 次火山岩及其特征 498

12.5.2 次火山岩构造控矿特征 499

12.6 火山岩构造研究方法 502

12.6.1 火山分布规律的研究 502

12.6.2 火山存在和形态的研究 503

12.6.3 火山机构研究 503

13 古构造研究方法 505

13.1 古构造基本概念 505

13.2 古断裂研究方法 505

13.3 古褶皱构造分析方法 509

13.4 古构造地质图的研究方法 513

13.4.1 关于古构造地质图分析方法的一般知识 514

13.4.2 古构造—地质分析方法的主要地质标志 518

13.4.3 古构造地质图和剖面图的编制方法 519

13.4.4 古构造地质分析法的解释和实际应用 522

13.5 背斜圈闭发育史的研究 523

13.5.1 地层接触关系分析法 524

13.5.2 地层厚度分析法 525

13.6 生长断层发育史研究 527

参考文献 530