岩溶交代-充填型矿床铅锌品位分维及其地质意义.pdf

2001年第1期
第15卷
2001年2月
产也A
OLOGY
总第81期
岩溶交代一充填型矿床铅锌品位
分维及其地质意义
汪劲草,汤静如,彭恩生
(中南T业大学,湖南长沙410083)
摘要:利用分形论研究了江永岩浴交代一充填型床铅锌品位的分形结构特征,结果
表明铅、锌品位分布具有自相似性,和床成?类型与成矿构造类型分別是影啊品位分维D
值大小的主.、次因素。分维D值在一定程度上为解决矿床地质问趑提供『了某些定量信息。
关键词:铅锌矿床;岩溶:分维:湖南江永
中图分类号:F618.42;P618.43文献标识码:A文章编り:1001-5663(2001)01
0011-0
众所周知,矿床勘探及生产过程中皆涉及到大量有用组份的分析,这些品位以往只是单纯
的作为量度大小来圏定工业矿体。但自分形理论创立后,一些学者开始利用分形理论研究矿床
中某些问题的自相似性1~3以及金属品位分布的分形结构特征5等,认为品位分布的分维数
可以作为定量描述矿床的矿化类型、确定勘探网度和评价矿床经济价值的参数。本文对比研究
了江永铅锌矿床、皿号岩溶型主矿体及接触带断裂型次矿体(-1号)铅锌品位分形特征
并在详细研究矿体成矿构造特征、成矿演化过程的基础上探讨了分维D值的地质涵义。
1矿床地质概况
I、Ⅲ号岩溶型矿体发育于燕山期铜山岭花岗闪长岩体外接触的下石炭统石磴子组中厚
层灰岩中。0-1号断裂型矿体发育于岩体接触带的张性断裂构造中(图1)。形象地说,-1号
矿体似一个“毯子”展布于箕形接触带面上,而、号岩溶则似一个“柱子”斜立于“毯子”之
,两者约在20m标高连接。一组岩溶由上(400~500m标高)与下(200~320m标高)两个岩
厅及其间(320~400m标高)的廊道组成。研究表明,在成矿作用发生前,粗晶方解石充满了岩
溶构造与断裂构造的绝大部分空间。而在成矿作用发生后,紧靠接触带断裂的底面又发生了
次构造启张,致使成矿后一次黄铁矿化叠加于0一1号矿体上。成矿流体是通过接触帯断裂向
岩溶构造弥散的③。
铅锌品位分维
①收稿H期:200-07-24作者简介:注刽草(1963-),男,高级工程师,在读博:
②国家自然科学基金项凵(编号
72152)资助
3汗劲芹ジ缓辖潮江永竹锌竹床的成竹利造系列及共演化.末刊稿
分形理论是由数学家 Mandelbrot创立
的。它是以分维数、自相似性、统计自相似性
F
和幂函数等为工具,研究不具有特征长度、极
v
不规则和高度分割,但具有自相似性的复熱
现象。定量描述这种自相似性的参数称为“分
0
维数”和简称“分维”,记为D。计算品位分维
F25
值的公式为4-:
?6
D=ーLog(N(r)/Logr
其中r表示金属品位,N(r)表示金属品
位大于r的样品数,D为分维。通过改变r的
129
数值投在双对数坐标线上,如果投点大致分
布在一条直线上,表明金属品位分布具自相
似性,即具有分形结构,直线的斜率即为分维
?1江永铅锌矿床地质略图
D值
Fig 1 Sketch geological ma
计算分维D值的铅锌品位数据源于江永
Jiangyong Pb-zn Deposit
铅锌矿地测科及有色206地质队岩心分析资1实测断层与推测断层及编写2一接触带成矿断裂
料、取样间距约1m。为了进行对比,每组品位构造3一接触带0-1号矿体范4一接触带断裂
数皆选择15个r值,r值分别为N?(rnm
中鼓铁矿活动范围5一し知岩溶成构造6一预测
rnmn)/15。其中rmーrmn为Pb、Zn品位最大值
溶成矿构造7ーT号花岗闪长程岩株8-T号化
岗闪长岩岩株9一与接触带断裂形成有关的矿区主
和最小值之差,N为1~15的数值。计算机绘
应カY63一燕山期花岗闪长名入xーi英斑岩Q
图结果如图2,D值及相关系数如表1
第四系
下侏罗统C1ー下右炭统
表1已知矿体铅锌品位分维D值表
Table 1 Fractional dimension (D) of Pb-zn grade for known orebodies
Pb品位
矿体编号
样品数
成矿构造
1.643
).977
0.959
岩溶
951
0一1
128
析裂
1.456
0.988
1.871
0.969
表示L.og(N(r)与L.ogr的相关系数
3结果对比与涵义
从表1可得出如下结论与认识
(1)I、Ⅲ号岩溶构造中的Pb、Zn品位分布的分维D值差异不大。其中,同一岩溶构造中
Zn品位的分维D值略小于Pb品位的分维D值。川号岩溶构造中Pb、Zn品位的分维D值略
小于1号岩溶构造中对应的Pb、Zn品位的分维D值。而接触带断裂构造中Pb、Zn品位分维D
值的差异方数継?相反,Pb的分维D值要小于Zn的分維D值