断裂带差异应力结果分析及空间变化规律

上述分别利用声发射、石英动态重结晶颗粒和自由位错密度估算了断裂带差异应力的大小，其结果表明：动态重结晶颗粒测定所得出的差异应力值一般为400×10⁵Pa左右，而透射电镜样品测定的结果为1400×10₅Pa左右，二者相差较大，这与所采用的方法、放大倍数及仪器精度有关。显然，透射电镜测试精度高于前者，而前者所取得的差异应力值偏低。声发射测得的历史最大应力值结果为（650-760）9.8665×10₄Pa。分析可知，从断裂带变形差异应力绝对值的大小真实估算角度上讲，这些结果可能是不够准确的，但当利用同一种方法在同一尺度、同一精度范围内所估算的结果对断裂带作整体分析时，就会发现其中一些规律性变化，它对断裂活动性、变形大小的研究以及与控矿的关系具有一定参考价值。基于上述考虑，对断裂带应力分布规律有以下几点认识：

1.声发射方法所测得的两个矿区历史最大应力值大致相同，在（680-760）×9.80665×10₄Pa之间，十里铺矿区比原疃矿区稍高，可能与离招平主干断裂距离较近有关。岩性和深度对历史最大应力值影响不大。实验也表明，历史最大应力值不受炮崩、敲击的影响，声发射测量技术尚无法判定岩石历史最大应力方向。

2.将所测得结果同其它地区金矿带的历史最大应力值比较发现，本区同冀东遵化-迁西一带金矿以及内蒙赤峰金厂沟梁金矿的测值相近，它们在历史上的高应力值可能与它们均位于华北地台古老地块或处于郯庐断裂两侧的构造部位有极大的关系。

3.由自由位错密度估算的差异应力值大小沿断裂走向由北东至南西方向有逐渐增强的趋势（图5-3）。同时，在研究区的北东方向，不同级别的断裂逐渐靠拢交汇，形成诸如入字形、帚状构造型式，且靠近S型构造的头部或腰部，从而在上述部位亦产生高应力作用区。

4.利用石英动态重结晶、自由位错密度二种方法估算的差异应力值表明，垂直断裂走向差异应力值呈有规律的变化（图5-4），高级别断裂较低级别断裂的差异应力值要大。以焦家金矿田为例，透射电镜所测的样品中，在焦家断裂面附近的样品所估算的应力值为1680×10⁵Pa。招平断裂所测的两个透镜样品应力值亦证实了上述事实。

5.在一些较低级别的断裂，如侯家断裂和河西断裂，利用动态重结晶颗粒所测的两个样品差异应力值偏高，这与其所处构造部位有关，受两旁高级断裂的控制和影响，且样品取之侯家断裂与河西断裂组成的菱形结环的交汇部位，是应力集中之处。

图5-3　沿断裂走向差异应力变化曲线

A-A′焦家断裂带；B-B′招平断裂带

图5-4　垂直断裂走向差异应力变化曲线

A-A′新城→河东断裂；B-B′焦家→望儿山断裂

通过上述分析，对控矿断裂有了进一步的认识，对了解控矿规律提供了重要的信息，也给构造应力场的数学模拟和研究提供了半定量依据。尽管差异应力的估算尚不甚精确，但仍可作为有限元数值模拟时加力方式或大小的参考和借鉴。