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大型矿床和成矿区(带)在混沌边缘 总被引：26，自引：8，他引：18
笔者将复杂性科学和矿床地质学相结合提出了一种新的金属成矿理论———“金属成矿动力系统的复杂性与自组织临界性”,并应用这一理论研究扬子古陆周缘四大成矿区（带）的矿床成因与成矿规律,发现“大型矿床和成矿区（带）在混沌边缘”。文章在概述“金属成矿动力系统的复杂性与自组织临界性”的理论纲要与噪声、混沌和混沌边缘基本概念的基础上,提出地质成矿系统在混沌边缘的四条判定准则：Ⅰ．自组织临界性的标志———广义地质学（地质学、地球物理学、地球化学）场（温度、流速、浓度、压力等场）的场量之时空幂律分布———及其基本属性：（１）长程时空关联与连通性及时空分形结构;（２）崩塌动力学;（３）“元胞自动机”的动力学机制;（４）自组织临界性涌现于“混沌边缘”,并具有最大的复杂性、演化性和创新性。Ⅱ．地质成矿过程向时间混沌及地质成矿系统向时空混沌的演化。Ⅲ．岩浆和热液“孤子”、“孤波”与“相干结构”以及其它弱混沌“拟序结构”。Ⅳ．超临界地质流体参与地质成矿作用。笔者进一步提出金属成矿动力系统的复杂性与自组织临界性的三大基础理论：（１）地质成矿过程的非线性动力学———应用非线性动力学理论研究矿床和矿集区形成的动力学机制;（２）“地质成矿作用? 相似文献
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地球化学动力学体系 总被引：6，自引：0，他引：6
本文以地球化学作用与其时-空结构的统一性为指导思想,将地质区域和各种地质体视为动力学体系,应用耗散结构理论,通过对云南个旧钖、多金属成矿区的研究,讨论地球化学动力学体系的建立。 作者应用马尔科夫过程理论揭示了沉积过程的地球化学旋回性,并用动力学体系分析阐明每一旋回的时间结构。花岗岩浆的分离结晶作用与对流驱动的热重力扩散作用相结合导致了岩体内痕量元素的化学分带。岩浆期后体系系由具有非线性动力学机制的复杂的反应-输运网络所构成,其拓朴结构使体系产生异常的动力学行为。通过各种物理化学参数的实验测定建立了成岩、成矿作用的动力学模型,并用计算机模拟了典型矿田内热液流体的流速场与温度场。 地球化学全过程的时间结构可以归结为热力学分枝的分支在时间上的展开或多阶耗散结构的阶梯。地球化学场的空间结构产生于耗散结构的局域化和化学波的成生与传播。成矿区域是囿于有界介质内的局域化耗散结构。不同反应前锋的差速前进从而产生不同物种的分异沉淀使成矿区域出现化学分带。成矿源区起因于某种化学反应核心或特殊的物理边界所产生的局域不均一性。 对地球化学动力学体系作进一步的研究可以揭示金属矿源学、历史地球化学与区域地球化学之间的内在联系。 相似文献
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於崇文 《矿物岩石地球化学通报》2002,21(2):103-113
笔将复杂性理论及非线性科学与矿床地质学相结合,对我国扬子古陆周缘6个矿集区的基本范式进行系统研究。结果指出,成矿系统总体上是开放、远离平衡、时－空延展的动力学系统。它们具有复杂性和自组织临界性的内禀基本属性,并且在混沌边缘分形生长。 相似文献
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区域成矿学与找矿新思路 总被引：18，自引：9，他引：18
区域成矿学是研究区域成矿背景、成矿系统和成矿演化以阐明矿床时空分布规律 ,指导找矿的综合性分支学科。文章阐述了区域成矿学的主要内容和研究方法 ,在概述区域成矿学研究历史的基础上 ,提出了区域成矿系统及演化观点是当今区域成矿研究的重要趋势。以区域成矿系统分析为主线 ,提出 4点找矿思路 :( 1 )区域找矿目标——由单个矿床到矿床系列 ;( 2 )建立矿化网络观念 ,逐步缩小靶区 ;( 3)全面研究矿床形成条件与保存条件 ;( 4)找矿信息与矿床模型的有机结合。最后提出了科学的找矿工作流程。 相似文献
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多重水力断裂的分形扩张 总被引：6，自引：2，他引：4
应用复杂性理论对于赣南脉钨矿床的著名“五层楼”式形态垂直分带进行研究 ,获得如下结果。 (1 )赣南脉钨矿床的“五层楼”式形态垂直分带是“多重水力断裂分形扩张”的结果。脉钨矿床的控矿多重断裂是一种以水力断裂为主导的热致与流体驱动断裂构造。脉钨矿床的自组织临界性是多重分形扩张之源 ,而中观破裂尖端周围流体静力学应力场梯度最大区则是分形扩张的驱动力。多重水力断裂的发生和发展是一种分形扩张过程 ,其演化服从串级“崩塌间断平衡”的时空分形生长动力学 ,与地震的Omori余震律相类似。 (2 )脉钨矿床“三环一帽”式的成矿地球化学分带是一种多组分成矿溶液的渗滤、溶解沉淀波结构 ,是成矿反应扩散系统中化学波的时空同步化传播而形成的目标斑图 ,是近平衡地质介质内 ,通过外界的“短暂局部激发”、继之以构造、岩浆和成矿脉动作用等“局部中断”而形成的径向对称、嵌套球状、远离平衡的局域化耗散结构 ,即脉动型自孤子。 (3)赣南脉钨矿床是近平衡区域地质背景中远离平衡的局域化耗散结构。赣南钨矿集区是复合自孤子的群集体。它们是在构造、岩浆多期次脉动条件下 ,来自①矿源层部分熔融的“区域提纯”、②岩浆期后成矿热液输运反应和③含钨地层、岩石淋滤交代的成矿物质 ,通过岩浆和热液孤 相似文献
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Liu Xun 《《地质学报》英文版》1990,64(3):261-274
The ore-controlling mechanism of the bedding fault system in the massive sulfide deposits of the Wushancopper orefield may be generalized as the control of ore deposition by optimum surface in an ore-formingstructural trap. The mechanism has three major features: (1) timing of mineralization; (2) positioning of hostformation; and (3) dependence of ore-controlling structure on properties of rocks. The "optimum surface" is adivisional structural plane which marks obvious difference in physical, chemical and mechanical properties andis favorable for mineralization. It is also a unity of structures. lithofacies and orebodies. The structural and geochemical characteristics of the ore deposits indicate the migration trend of the ma-jor characteristic clements in the ore-controlling fault belt: elements with a small radius (Si, Fe, Mg and Al)moved towards and concentrated at the center of the belt while large-radius ones (Ca, K and Na) were remotefrom the center. 相似文献
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地球化学场及其在隐伏矿体三维预测中的作用 总被引：1，自引：1，他引：0
本文从物理学"场论"的角度介绍了地球化学场的概念,并从场源、场作用及地球化学指标分布三个基本要素出发阐述了地球化学场的扩散、对流-扩散的动力学机制。首先,按照采样介质,将地球化学场分为原生的岩石地球化学场,以及次生的土壤、水系沉积物、水文和气体地球化学场,描述了组成各类地球化学场的要素。其次,将地球化学场的分析方法概括为静态的空间结构分析和动态的时空结构分析两种,提出要以场的动力学机制为基础,利用地球物理学中的正、反演理论来研究四维时空中地球化学场的发展和演化。最后,探讨了地球化学场时空结构分析与三维地学模拟两者之间彼此补充和相互验证的关系,三维地学模拟构建的场源及空间介质模型,为地球化学场的正、反演提供了初始条件,地球化学场反演的结果又可用来修正三维地质模型;探讨了地球化学场与大数据分析技术间的关系,即采用大数据的"数据驱动"的思路来挖掘其与多元地学数据之间的隐性联系,探索其与成矿过程的关联性。地球化学场与三维地学模拟、大数据分析技术的结合将为隐伏矿体三维预测中地下成矿物质的分布和演化提供依据。 相似文献
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成矿动力系统在混沌边缘分形生长——一种新的成矿理论与方法论(下) 总被引：11，自引：2，他引：9
:“成矿动力系统在混沌边缘分形生长”理论是笔者将复杂性理论及非线性科学与矿床地质学相结合 ,对中国扬子古陆周缘六个矿集区的基本范式进行长期系统研究所取得的总结性成果。研究指出 ,成矿系统总体上是开放、远离平衡、时空延展的动力学系统。它们具有复杂性和自组织临界性的内禀基本属性 ,并且在混沌边缘分形生长。该理论以“地质作用与时 空结构是一切地质现象的本质与核心”的自然哲学理念作为根本立足点 ,建立起一种具有普适性的理论框架。然后进一步将其具体化为三大组成部分 ,即 ( 1)矿床的动力学属性 ,( 2 )矿床地质学场 ,( 3 )成矿系统的演化。体现了成矿作用 (其核心为成矿作用动力学 ) ,空间结构 (矿床地质学场 )和时间结构 (成矿系统的演化 )三位一体的整体耦合与交织 ,从而又使该理论具有包容性。在此基础上进而归纳出“成矿动力系统在混沌边缘分形生长”的 5项判定准则以及表征这些准则的 10项相应的动力学行为特征。最后笔者提出“矿质局部活化导致成矿的发生”的命题 ,拟定了“成矿的发生”的重要科学问题 ,以“元胞非线性网络”(CNN)作为复杂性的范式 ,定量揭示成矿的发生 ,并对矿床在混沌边缘作精确定位 ,对“成矿动力系统在混沌边缘”理论作进一步的延伸、深化与发展。该理论在? 相似文献
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地质作用的自组织临界过程动力学——地质系统在混沌边缘分形生长(下) 总被引：1，自引：0，他引：1
笔者对复杂性科学中的自组织临界性、瞬态混沌、混沌边缘和弱混沌四大理论和研究领域就其发展现状和最近动态作系统和深入的剖析后得出结论 ,认为以上四者是对自然界中开放、远离平衡、相互作用的巨大耗散动力学系统的时空演化这个统一事物的本质的面面观。笔者进一步将四者的相互关系归纳成一个重要的命题 :自然界中开放、远离平衡、相互作用的巨大耗散动力学系统的时空演化服从“自组织临界过程动力学” ,并且系统“在混沌边缘分形生长”。地质系统是自然界中的一种既十分重要 ,又异常复杂的开放、远离平衡、相互作用的巨大耗散动力学系统。它具有自组织临界性的内禀基本属性。它的时空行为服从地质作用的自组织临界过程动力学。地质系统位于有序和混沌之间的过渡时空域 ,即混沌边缘 ,其中系统呈规则与混沌运动并存和混合的弱混沌动力学状态 ,并且地质系统在混沌边缘分形生长。将上述命题演绎和整合成一种广泛适用于地质系统的地球科学的复杂性理论 ,名之为 :“地质作用的自组织临界过程动力学———地质系统在混沌边缘分形生长” ,并将其内容归纳成 6部分 :(1)自组织临界性、瞬态混沌、混沌边缘和弱混沌 ,(2 )多组分的耦合与相互作用及其相干与协同 ,(3)演化过程的分形动力学 ,(4 )作用的时空结构 ,( 相似文献
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Zhai Yusheng Deng Jun Xiao Rongge PengRunminDepartment of Geology Mineral Resources China University of Geosciences Beijing 《中国地质大学学报(英文版)》1999,10(1):1-3
ＩＮＴＲＯＤＵＣＴＩＯＮＴｈｅｐａｌｅｏｃｏｎｔｉｎｅｎｔａｌｍａｒｇｉｎｓ,ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｚｅｄｂｙａｃｔｉｖｅｉｎ－ｔｅｒａｃｔｉｏｎｂｅｔｗｅｅｎｅａｒｔｈｃｒｕｓｔａｎｄｍａｎｔｌｅ,ｃｏｍｐｌｉｃａｔｅｄｔｅｃｔｏｎ－ｉｃｍｏｖｅｍｅ... 相似文献
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矿床结构模型是基于多种地质背景下,对以热液成因为主的金矿床的大量找矿实践工作经验的理论思考,是对矿床的4维构架和矿体在矿床3维结构框架内占位规律研究方法的归纳。其主要目的是更有效地开展隐伏矿床的定位预测,从实践和理论上建立起一种有序化、可操作的预测方法。指出隐伏金矿床的“定位预测”实质上是确定深部最有利的成矿、赋矿构造部位。合理采用多种预测方法是必需的,但最主要的方法是控矿构造分析。矿床结构模型研究的思想方法也适用于其它类型的矿床和区域成矿预测。以团结沟金矿为例,阐述了建立金矿床结构模型的基本思路和建立模型的操作程序。 相似文献
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为查明内蒙古鄂温克旗那干楚勘查区的成矿特征及资源潜力,开展了已知矿床的地质特征、矿床成因类型研究以及物化探测量工作。结果表明,该区显生宙以来经历了多期次构造岩浆活动,内生金属矿床成矿地质条件优越。大民山组火山岩-碎屑岩地层、北东向断裂构造、燕山期中酸性脉岩对成矿有利;已知铜多金属矿体受北东向构造控制明显,多呈脉状产于大民山组地层中,具有中低温岩浆热液型多金属矿石的矿物组合和组构特征。综合信息分析表明,该区具有较好的银铜多金属找矿远景。根据1∶10000土壤地球化学测量和激电中梯测量异常特征,结合总结出的铜矿和铅锌矿的找矿标志,圈定化探异常8处,其中,4处异常最具找矿潜力。 相似文献
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关于多因复成矿床的一些问题 总被引：9，自引：4，他引：5
陈国达 《大地构造与成矿学》2000,24(3):199-201
作者于1979年开始提出多因复成矿床概念的主旨,是为了阐明从时空四维并重的角度来认识与研究成矿的重要性。作者认为：多因复成矿床以“五多”为特点。其中多成矿大地构造演化阶段是产生其他“四多”(多成矿类型、多控矿因素、多成矿作用和多成矿物质来源)的关键而属于主导地位的“一多”。由于多因复成矿床概念体现了历史—动力综合大地构造学所强调的四维思维,即把时间与三维空间兼顾的思维方法,所以这类矿床的“五多”特点中,以多成矿大地构造演化阶段这“一多”为最主要。 相似文献
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基于"大多数矿石形成过程源于壳幔分异作用扩大"之认识,探讨了从地幔到地壳、从(上)地壳再到矿石堆积过程中的元素比值变化,发现元素在这两个过程中的分异趋势并不同步。壳幔分异使(上)地壳成为大部分矿石和矿胎的储库,即大多数不相容元素强烈分配进入地壳,相应的元素比值(相容性)与巨型矿床堆积吨位指数(TAI)之间表现出一定的线性相关程度。岩浆-热液矿床在地壳中的形成则依赖于浓集系数(矿石品位与克拉克值之比),后者与元素相容性之间的差异显著,反映成矿作用较之于成岩作用(即壳幔分异)更为复杂,浓集系数与TAI之间亦为线性相关。总之,元素形成巨型矿床的能力不仅与其克拉克值有关,还会受到元素地球化学行为、尤其是其在地球演化各个阶段的分异行为的制约。 相似文献
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构造-流体-成矿体系的反应-输运-力学耦合模型和动力学模拟 总被引：12，自引：0，他引：12
建立了一个综合的构造流体成矿体系的反应输运力学耦合动力学模型。利用有限元方法求解岩石变形、断裂作用和断裂网络统计动力学、流体流动、有机和无机地球化学反应及成岩成矿作用、压力溶液和其它压实力学、热迁移的方程组 ,可以对构造流体成矿体系的动力学演化过程进行 1～ 3维数值模拟。模拟的主要内容是在各种过程耦合作用下描述构造流体成矿体系的主要变量的时空演化 :( 1)与成矿流体的形成和性质有关的变量 ,如地层中矿物 (包括成矿物质 )的溶解速率、流体中各组分的浓度与饱和度、流体温度、压力、离子强度等 ;( 2 )与构造变形和流体运移有关的各变量 ,如应力与变形速率、岩石孔隙度、构造 (断裂 )渗透率等 ;( 3 )与沉淀成矿有关的变量 ,如矿物 (金属矿物和脉石矿物 )的成核速率、各矿物的沉淀量等 ;( 4 )上述各有关变量间的时空耦合关系 ,如断裂渗透率时空演化与流体流动、汇聚和成矿的耦合关系等。以湖南沃溪金锑钨矿床为例 ,应用该模型和方法对成矿动力学过程和动力学机制进行了初步的模拟与分析。 相似文献
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金属成矿省成矿年代学研究的新进展——以华北地台北缘为例 总被引：3，自引：0，他引：3
以华北地台北缘金属成矿省（区、带）地质历史演化为实例讨论近１０年来国内外成矿年代学研究的若干新进展,内容涉及成矿年代学研究的金属成矿省等级体制成矿的年代学背景,代表性地区的金属矿床成矿年代演化,金属成矿省成矿事件的年代鉴证,成矿年代省和成矿年代区的建立。文中重点提出,成矿年代学作为学科,不同于矿床成矿年代和同位素测年技术。它是在一定的成矿区域（金属成矿省）内应用矿床成矿年代研究区域的成矿地质历史演化,做出成矿热事件和建立成矿年代省的年代鉴证,提出先兆成矿（Ｔｐ）、初始成矿（Ｔｉ）、主期成矿（Ｔｔ）、滞后成矿（Ｔｈ）、终结成矿（Ｔｅ）的成矿流程和成矿跨度（Ｔｓ）,为全球或一个地区的、在地球动力演化过程中出现的、可作为演化热事件特殊标记的矿床谱写其成矿年代演化历史,从而发展“时间维”造就“空间维”的“演化成矿学”,发挥“成矿演化是一切成矿因素函数”的成矿远景评价效应 相似文献
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连县小带铅锌铁锰矿床特征与喷流沉积机制浅析 总被引：1，自引：0，他引：1
连县小带是粤北近几年发现的又一喷流沉积铅锌矿床。简要介绍其成矿环境、地质特征,讨论喷流(喷气)沉积(成矿)作用及成矿分带的主要地球化学机制,如因脉动喷流(喷气)造成盆地内地球化学性质的周期变化,引起矿石组构的周期变化等。 相似文献
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文中讨论了作为极复杂巨系统的固体地球内部运动规律的 3条推论 :(1)地球系统在偏离平衡态时 ,有选择能量耗散最小方式的“惯性” ,在系统内禀熵急增时或者回到一种准稳定的定态 ,或者通过自组织迅速减少内禀熵增加率。换言之 ,地球系统可能有种尽量保存自身内能不受大量耗散的惯性 ,使其总体内禀熵产生率对时空的积分取极小值。我们把这一认识称为总体熵产生率取极小准则 ,对于孤立与渐变的地质过程 ,它等同于热力学第二定律与普里高津最小熵产生原理 ,对于极复杂地球巨系统及远离平衡态情况加了“总体”两字 ,意思是在局部或短期突变时熵产生率可能是大的 ,但它对全球与长时间的积分而言仍然取极小。换句话说 ,作为一个巨系统 ,固体地球在其局部远离平衡状态时 ,仍然能保持总体上内能消耗取极小的惯性 ,维持对全部固体地球时空系统总体熵产生率取极小准则。 (2 )关于地质作用过程演化的定态遍历准则。地球系统的复杂性不仅表现在其非线性 ,即同时存在着多种可能的定态作为其演化的趋势 ,而且表现在其时空发展过程中将经历尽可能多的定态。非线性非平衡态动力学的一般规律符合大多数包含激变事件的地质作用过程。将来在地球系统偏离平衡态足够远时 ,它可能会具有无穷多个耗散结构 ,因而使系统进入完全? 相似文献