广西大厂矿田铜坑矿区构造应力场数值模拟研究

发布时间：2017-07-31 09:20

  本文关键词：广西大厂矿田铜坑矿区构造应力场数值模拟研究

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【摘要】：丹池成矿带是我国重要的有色金属成矿带,位于江南古陆隆起的西南缘、右江再生地槽边缘的丹池褶断带中,属古特提斯构造域与太平洋构造域的复合部位,铜坑矿床位于成矿带中部的大厂锡多金属矿田的西矿带内。本论文通过野外地质调研和室内综合分析、研究,采用区域构造地质解析法、共轭剪节理法等方法,分析了铜坑矿区的应力场演化,建立了构造变形的时间序列,并运用有限元理论和弹性力学计算来对矿区构造应力场进行数值模拟研究,探索构造应力场与区域构造之间的关系。通过本次研究主要取得了以下认识：(1)通过对大厂铜坑矿区内褶皱资料的分析及研究,证明矿区经历过NE向、NEE向、NNW向和近SN向挤压应力作用。(2)通过矿区测得的节理产状数据所反映的各观测点的点应力状态,并根据节理的切割关系、节理与相关构造形迹之间的关系以及区域构造背景分析将本区构造应力场分为两期：第一期构造应力场作用时间在印支期,σ1方位约在49°-64°及229°-244°之问;第二期构造应力场作用时间在燕山中晚期,σ1方位约在162°-178°及342°-358°之间。(3)通过对矿区构造发展史进行总结,该区构造演化经历了印支期NEE-SWW向挤压作用,形成了以NW向为主的挤压线性褶皱、逆冲断层、NW向劈理化带及NE向断裂发生压扭性再活动;随后在燕山期NNW-SS E向挤压,近EW向的拉张作用下,早期NW向逆冲断裂构造和NE向压扭性断裂构造发生张扭性再活动,在早期断裂的某些地段叠加后期断层泥及张性角砾岩；形成近SN向张(扭)性断裂构造和近EW向褶皱构造以及层间滑动破碎带；此外,在成矿后期较短的一段时间内近SN向断裂又发生了张性活动。(4)构造应力场数值模拟结果表明：印支期应力场特征主要表现为近南北向分布。由于该时期研究区中部断裂发育且岩性较为复杂,最大主应力高值区多出现在该区域,在断层处或断层产状变化处最小主应力值最低且剪应力值也一般较低;燕山期应力场的总体分布规律较前一期复杂,近SN向、NNW向及NE向的断裂分别控制了该期的最大主应力及最小主应力的高、低应力值在研究区的分布规律。在断裂带内、断层产状变化处以及靠近断裂带两侧的地段对应最大主应力高值区和最小主应力的低值区,应力的高值(低值区)常沿断裂走向展布,断裂的交汇部位多对应于应力的局部极值区,而该时期剪应力分布规律则表现为相对低值区和高值区相伴产出,且一般沿断裂带走向出现应力值的梯度变化。
【关键词】：有限元模拟 构造应力场 铜坑矿区 大厂矿田 广西
【学位授予单位】：昆明理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：P618.4
【目录】：

• 摘要6-8
• Abstract8-13
• 第一章 绪论13-20
• 1.1 选题依据及研究意义13-14
• 1.2 国内外研究现状14-18
• 1.2.1 构造应力场研究现状14-16
• 1.2.2 大厂矿区地质工作研究现状16-18
• 1.3 研究思路及内容18-19
• 1.4 完成的工作量19-20
• 第二章 区域地质概况20-34
• 2.1 丹池盆地沉积作用及演化21-25
• 2.1.1 早泥盆世早—中期21-22
• 2.1.2 早泥盆世晚期22
• 2.1.3 中泥盆世早期22
• 2.1.4 中泥盆世东岗岭期22-23
• 2.1.5 晚泥盆世榴江期23-25
• 2.1.6 早石炭世时期25
• 2.1.7 中石炭世—晚石炭世时期25
• 2.2 区域地层25-26
• 2.3 区域构造26-31
• 2.3.1 褶皱构造27-29
• 2.3.2 断裂构造29-31
• 2.4 区域岩浆岩31-32
• 2.4.1 侵入岩31-32
• 2.4.2 喷出相岩类32
• 2.5 区域矿产32-34
• 第三章 矿区地质34-46
• 3.1 矿区地层34-35
• 3.2 矿区构造35-42
• 3.2.1 褶皱构造36-38
• 3.2.2 断裂构造38-41
• 3.2.3 层间滑动破碎带41
• 3.2.4 侵入接触带构造41-42
• 3.3 矿区岩浆岩42-46
• 第四章 矿区构造应力场分析46-65
• 4.1 矿区褶皱构造分析46-53
• 4.1.1 褶皱发育类型46-49
• 4.1.2 褶皱几何形态及力学分析49-53
• 4.2 矿区节理构造分析53-62
• 4.2.1 节理构造发育特征及力学分析53-60
• 4.2.2 节理与褶皱和断层之间的关系60-61
• 4.2.3 节理组间的序列关系61-62
• 4.3 古构造应力场恢复62-63
• 4.4 矿区构造演化及其特征63-64
• 4.5 小结64-65
• 第五章 构造应力场数值模拟65-85
• 5.1 有限单元法简介65
• 5.2 有限单元法的基本思路65-66
• 5.3 有限元法求解的基本步骤66-67
• 5.4 构造应力场数值模拟的基本原理及步骤67-70
• 5.5 铜坑矿区构造应力场数值模拟70-78
• 5.5.1 地质模型的建立70-73
• 5.5.2 力学模型的建立73-78
• 5.6 模拟结果分析与讨论78-84
• 5.6.1 印支期应力场特征分析79-81
• 5.6.2 燕山期应力场特征分析81-84
• 5.7 小结84-85
• 第六章 结论及存在问题85-87
• 6.1 结论85-86
• 6.2 存在问题86-87
• 致谢87-88
• 参考文献88-95
• 附录A 攻读硕士学位期间发表论文目录95

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本文编号：598447