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湘西沃溪金锑钨矿床分形成矿动力学 总被引：8，自引：0，他引：8
随着分形理论的建立与发展 ,应用分形理论研究矿床分布及元素的分布与富集规律已经成为研究成矿作用的一个有力的新工具。文中对湘西沃溪金锑钨矿床金品位空间变化进行了分形与混沌吸引子分析 ,结果表明 ,该矿床金品位分布具有分形结构特征 ,并都呈双分形关系 ,分叉处的金品位与其平均品位相当 ,分维值可以指示成矿流体的运移方向。其金品位空间变化为混沌序列 ,在相空间维数为 8～ 1 0时 ,出现一个混沌吸引子 ,吸引子的维数变化于 1 .5 3～ 4 .72之间 ;表明其成矿流体的演化及金元素的沉淀富集成矿过程为混沌动力学过程 ,描述或控制本矿区金品位变化的独立变量至少需要 8～ 1 0个。总之 ,成矿物质的沉淀过程是一个复杂的非线性动力学过程 ,矿物在热液体系中通过构造应力、流体流动、流体岩石反应等之间的复杂非线性反馈作用 ,最终在合适部位沉淀下来 ,形成了各种具分形与混沌特征的矿床和品位分布 相似文献
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湘西金矿含矿石英脉厚度变化的分形和混沌分析 总被引：3，自引：3，他引：3
本文对湘西金矿主要矿脉的厚度变化进行了分形分析。各矿脉的厚度变化均具有分形结构特征,其中V1脉的分维值最小,V4脉的分维值最大;并且同一条矿脉在不同中段的分维值也有较大变化。通过对矿脉厚度变化的相空间重构,表明各矿脉厚度空间变化序列均为混沌演化序列,在相空间维数达到6～7时出现混沌吸引子,混沌吸引子的分维值为1.2～6.0。矿脉厚度变化的分维值越小,矿脉的平均厚度越大,其构造和流体活动也越强烈。构造变形、流体活动、矿物沉淀与岩石渗透率之间的非线性耦合作用以及矿脉通过连通而生长是导致矿脉厚度分形分布与混沌演化的主要动力学机理。 相似文献
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以会泽超大型富锗铅锌矿床为例,在研究该矿床“三位一体”成矿规律的基础上,从不同尺度精细刻画了会泽铅锌矿床构造-流体-成矿耦合过程,完善了铅锌超常富集机制:(1)酸性成矿流体(pH<3.6)被陆内构造作用圈闭于川滇黔“三角区”内,并大量汇聚,强劲的构造动力驱使其远距离迁移并不断从途经地层中萃取成矿物质;(2)深部成矿流体沿断褶构造带“贯入”,经减压沸腾作用、气-液分离作用,进一步浓缩富集,水-岩相互作用下的铅锌水解和白云石化作用使成矿物质再次富集;(3)当盆地中循环的还原性流体进入容矿断裂时,氧化性成矿流体和还原性流体混合发生矿质沉淀,形成富锗铅锌矿床。从宏观和中观上看,会泽铅锌矿床形成于构造体制转换背景下,并由于构造空间类型、力学性质转变和构造活动的脉动性使成矿过程具有多阶段性;而且流体反过来影响和改变构造。缓冲溶液作用与络合物形成、减压沸腾及重晶石脉形成、多阶段主要成矿作用过程,都是微观层次上流体-岩石化学反应及成矿元素的输运-沉淀-富集等作用的具体表现,均为构造-流体耦合作用的产物。 相似文献
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湘西北铅锌矿床碳氢氧同位素特征及成矿环境分析 总被引：13，自引：3，他引：13
文章简要介绍了湘西北铅锌矿床的成矿地质背景、铅锌元素在地层中的分布规律和岩石中的分布情况,并通过研究湘西北铅锌矿床中的洛塔、花垣、凤凰3个铅锌汞矿床稳定同位素组成特征,阐明了未蚀变的围岩(正常灰岩)碳、氧同位素组成特征、轻微蚀变灰岩的碳、氧同位素组成特征及方解石脉的碳、氧同位素组成特征。根据流体包裹体氢、氧同位素组成特征、流体包裹体的一般特征进一步探讨了成矿物理化学条件如成矿过程中的成矿温度、成矿压力、盐度、成矿流体的化学性质、成矿流体的pH值和Eh值,并试尝提出了湘西北铅锌矿床的成矿模式。认为湘西北铅锌矿床属于密西西比型矿床。 相似文献
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成矿系统嵌套分形结构和自有序效应 总被引：10，自引：0，他引：10
成矿系统具有嵌套分形结构 ,岩石孔隙结构的传输性质制约着聚矿功能的实现。矿床(脉 )群聚分形分布特征明显 ,数量随时代先后呈幂律增长 ,成矿裂隙系统分维值大 ,高含量矿脉分维值低 ,这为隐伏矿床 (体 )预测提供了依据。裂隙生长是一种自组织临界现象 ,矿脉起源于微裂隙发展而成的张性裂隙 ,并最终形成脉系。超大型矿床的裂隙系统表现为临界分维状态 (5～ 12 5km ,D≈ 1 5;0 5～ 2 0km ,D≈ 1 3;1～ 10 0cm ,D≈ 1 5;0 0 0 36～ 0 18cm ,D =1 2 8～1 39)。成矿元素运移通过扩散和渗流实现 ,扩散速率的差异性导致运移路径的有序性 ,流体流动导致金及金属硫化物在界面处发生反应而沉淀成矿 ,矿床密度分布随矿化中心距离增大而减小的自有序效应保证了成矿系统的组织层次性。输运反应耦合成矿动力学计算机模拟验证了分形脉体演化模式和自有序效应。 相似文献
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云南昭通铅锌矿床是铅锌多金属矿集区的典型代表之一。该矿床严格受NE向毛坪冲断褶皱构造控制,矿体分布于毛坪逆断层上盘的猫猫山倒转背斜西翼层间断裂带中,呈大脉状陡倾斜产出,其延深远远大于走向延长。主要矿石矿物由闪锌矿、方铅矿、黄铁矿组成,脉石矿物主要为铁白云石、方解石、石英和重晶石。本文针对成矿流体研究的薄弱环节,进行了闪锌矿、脉石矿物(方解石、石英)流体包裹体成分研究,研究认为流体包裹体类型主要呈纯液相和液相,成矿热液属Na+-K+-Ca2+-Cl--F-型,与典型MVT矿床存在明显差异,为深化"会泽型"铅锌矿床"构造–流体‘贯入’成矿"模型提供了重要证据,而且该研究无疑对矿床深部及外围找矿具有指导意义。 相似文献
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斑岩型矿石中脉体穿切关系普遍而复杂。斑岩型矿床容矿初始裂隙之间具有程度不同的连通关系，成矿作用过程是成矿组分在既有的裂隙中迁移、充填和沉淀的过程。在多期成矿过程中，如果没有构造应力的改造，似乎不应该出现大量脉体的多期穿切关系。然而不仅是斑岩型矿床，其他与热液活动有关的矿床中均可出现大量脉体的相互穿切现象。针对此种现象，运用水力压裂机理，探讨了成矿流体对初始裂隙的压裂改造作用，认为成矿阶段多期流体活动可以形成与流体活动期次和强度相匹配的无数期新生压裂裂隙，同时可极大地扩展容矿空间的规模和范围。成矿流体压裂改造裂隙也是斑岩型矿床容矿裂隙的重要成因类型。由于流体活动的多期性和压裂裂隙生长的快速性，相比构造活动对脉体的改造，流体压裂成因裂隙所导致的脉体穿切关系更为常见。这些观点较好地解释了斑岩型矿床中频繁而复杂的脉体穿切和错断关系。 相似文献
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喜马拉雅带片麻岩穹窿成矿作用——以扎西康矿集区错那洞穹窿为例 总被引：3，自引：0，他引：3
特提斯喜马拉雅发育与造山带平行的片麻岩穹窿构造带,其与喜马拉雅金锑、铅锌多金属、锡钨铍多金属矿具有密切的时空关系.西藏扎西康铅锌多金属矿集区是喜马拉雅造山带最具特色的矿集区,集中产出20余处不同规模的金锑、铅锌、锡钨铍多金属矿床.矿集区内矿床围绕错那洞穹窿呈规律性分布,体现为从穹窿核部向外依次分布铍钨锡稀有金属矿→铅锌多金属矿→金锑矿.这些矿床分布特征与区域1:5万区域水系沉积物分析结果一致,从错那洞片麻岩穹窿核部—淡色花岗岩内部及其接触带到外围表现为W、Sn、Bi、Rb等高温元素→Pb、Zn、Ag、Sb等中温元素→Au、Sb、Ag、Hg、As等中低温元素异常组合.错那洞穹窿形成于中新世,该时期伴有大量的淡色花岗岩(23～14 Ma)侵位,此时也迎来了扎西康矿集区"成矿大爆发"(21～12 Ma).矿集区内典型矿床的H-O同位素组成表明,各矿床均显示有岩浆热液不同程度的贡献.矿石矿物的Pb同位素特征表明,锡钨铍来自于淡色花岗岩,铅锌具有多源性,既可以来自于淡色花岗岩,亦可以来自于古老基底物质,而金锑主要来自于与幔源作用有关的基性岩及玄武岩.结合矿集区内矿床的时空分布特征、流体及物质来源特点,文章认为扎西康矿集区内多金属矿床形成是喜马拉雅带成穹作用引发的构造-岩浆-成矿事件,构成了受穹窿控制的金锑-铅锌-锡钨铍稀有多金属成矿系统.自中新世以来,喜马拉雅造山带处于伸展活动时期,发育多期次的淡色花岗岩深熔作用,并在错那洞侵位形成片麻岩穹窿.深熔淡色花岗岩具有较高的演化程度,演化后期出溶富集Be-W-Sn-Rb的岩浆流体.在岩浆侵位过程引发的高异常地热梯度作用下,岩浆流体向外扩散,在岩浆顶部形成伟晶岩型铍铷稀有金属矿,在岩体边部与大理岩交代形成矽卡岩型铍稀有多金属矿,在错那洞穹窿拆离断裂及近南北向张性断裂中形成锡石-硫化物脉型锡多金属矿.岩浆流体在向外渗流过程中,萃取各类地质体中的成矿元素,并与大气降水、地热循环水不同程度的混合,在外围的张扭性断裂中形成铅锌,在温度更低的压扭性断裂中形成金(锑)矿. 相似文献
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楚雄盆地砂岩型铜矿床构造-流体耦合成矿模型 总被引：15，自引：0，他引：15
砂岩型铜矿床是楚雄陆相红层盆地的典型矿床类型。在构造-流体-成矿体系的动力学演化中,该类矿床的形成经历了沉积-成岩成矿作用、改造成矿作用及后期断裂作用的演化过程:燕山中晚期形成煤-铜-盐"三色建造"和盆地流体;喜马拉雅早期构造-热演化形成褶皱圈闭盆地流体,来自基底的富铜流体沿同生断裂(隐伏断裂)上升将一些亲铜元素从深部带入煤层而被吸附,形成富铜的还原性流体(H2O-SO2-CO2-CH4(C3H8-C2H6)-HSO4-HCO3-型),还原性流体沿次级断裂、隐伏断裂和层间断裂及轴面变形带上升,与大气降水深循环淋滤膏盐层形成高盐度的氧化性流体(H2O-SO2-CO2-N2-CO-HSO4-型)在砂(页)岩相遇时发生水-岩相互作用,并封闭于高孔渗的砂(页)岩储层,在褶皱翼部或核部的中细粒砂岩和层间断裂带中形成层状、似层状矿体;喜马拉雅中期由于构造改造,在更次级断裂带中形成脉状矿(化)体。所以,该类矿床是褶皱构造圈闭盆地流体-含矿岩相和构造裂隙封闭成矿流体定位成矿的产物,是铜矿源、构造与流体三者耦合作用的结果,更好地解释了矿床既沿褶皱分布又沿含矿层定位及矿物、元素分带的主要原因。故建立了该类矿床的构造-流体耦合成矿模型。 相似文献
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云南哈播斑岩铜(-钼-金)矿床流体包裹体研究 总被引：3，自引：3，他引：0
哈播斑岩Cu-(Mo-Au)矿床产于哀牢山富碱斑岩带的南段,形成于青藏高原后碰撞阶段构造转换环境,属于陆-陆碰撞型斑岩矿床.根据脉体的交切关系,确定哈播矿床各种脉的演化序列为早期石英脉→石英-黄铜矿脉→石英辉钼矿脉.脉中流体包裹体的岩相学、显微测温和激光拉曼光谱分析等研究结果显示,各期脉中均有富气相包裹体、富液相包裹体和含子矿物多相包裹体,各种包裹体的气相均含有CO2、SO2、H2O等气体.各期脉中多种包裹体并存并具有相似的均一温度范围,富液相包裹体均一温度149～427℃,盐度ω(NaCleq)6.0％～15.0％;富气相包裹体均一温度205～405℃,盐度ω(NaCleq) 3.4％～19.0％;含子矿物多相包裹体均一温度305～516℃,盐度w(NaCleq) 33.5％～61.0％.哈播矿床的初始成矿流体由稳定共存、不混溶的低盐度流体和高盐度流体组成,高盐度流体是哈播矿床成矿元素迁移的主要载体.成矿流体在400℃左右发生“二次沸腾”、分相,温度下降和挥发分持续逃逸可能是Cu-Au成矿的诱因.Mo元素在成矿流体多次沸腾、分相过程中,持续优先分配进入高盐度流体中而逐步富集;温度下降,使含钼硫化物在流体中溶解度降低、沉淀,形成石英-辉钼矿±黄铜矿脉. 相似文献
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复杂性科学是当今世界科学重要的前沿领域之一。为了促进复杂性科学的基本理论和方法在页岩油气勘探和研究领域的广泛应用，笔者等重点围绕地质系统复杂性的基本内涵，从地质系统构成单元的多重耦合和相互作用、地质作用的复杂时空结构、地质作用过程中的自组织临界过程动力学以及矿产资源形成在混沌边缘等方面，介绍了地质系统复杂性研究的基本理论和研究方法。将上述地质系统复杂性理论运用于页岩油气系统，探讨了利用复杂系统的总体特征通过局域组成单元相互作用的“涌现”机制，来解决目前页岩储层中存在的如何利用微观局域精细表征进行客观刻画宏观储层特征问题；分析了利用地质作用的时空结构理论，建立页岩储层非均质性的静态和分形时空结构的方法；在整体论思想指导下，根据地质系统在混沌边缘分形生长这一规律，探讨了页岩油气在自组织临界态的混沌边缘富集预测方法。复杂性科学的理论和方法，必将在页岩油气的勘探研究中发挥越来越重要的作用。 相似文献
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断裂构造是控制川西北地区金矿形成与分布的主导因素。运用分形方法定量计算了该区金矿化异常和控矿断裂体系的计盒维数和信息维数。研究结果表明 ,利用地球化学数据二维空间序列的R/S分形方法可以较为精确有效地厘定金矿化的空间结构特征 ,分数维D值的大小能表征控矿断裂体系的复杂性。金矿化带整体上受NW向断裂控制 ,但金矿体则产出于NW向断裂与NE向断裂的复合部位。根据对三个矿化区断裂体系分维特征与金矿发育特征关系的分析 ,发现断裂体系的分维高值区与金矿分布密集区对应。阿坝地块西南缘的找矿前景不如东北缘 相似文献
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土壤中元素迁移是一种开放体系、远离平衡、多种作用耦合的复杂过程,文章用分形方法研究了元素迁移的复杂性特征.选择高寒湖沼景观3个微景观作为试验区,分别是山间沼泽、山地沼泽、湖泊沼泽,系统采集了土壤剖面样品和土壤粒级大样,分析了元素全量和相态.研究了土壤中元素全量和相态分布特征;用元素含量-频数分形方法计算了土壤层元素全量的分维,也计算了土壤粒级元素的相态分维;研究了元素迁移过程元素含量和分维的演化特征.研究表明,高寒湖沼景观土壤中元素地球化学迁移机理是机械分散和化学溶蚀作用,迁移机制具有分形伸展规律. 相似文献
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新疆塔什库尔干—莎车一带断裂体系的分形特征及找矿预测 总被引：1，自引：1，他引：0
断裂体系在成矿流体的运移和聚集过程中起着重要的控制作用,是重要的导矿和容矿构造,断裂分维值的大小是断层数量、规模、组合方式及动力学机制的综合体现,可以作为断裂构造复杂程度的一个定量参数。新疆塔什库尔干—莎车一带断裂因素主控了矿(床)点的分布。应用分形几何方法对该区Ⅰ、Ⅱ-1、Ⅱ-2和Ⅲ各成矿区带断裂进行了研究,表明其断裂分布具有自相似性,断裂分数维值分别为1.49、1.33、1.34和1.22,成矿有利性量化从大到小依次为Ⅰ>Ⅱ>Ⅲ,各带主攻矿种分别为铅锌铜矿、铅锌多金属矿和磁铁矿。此研究为新疆塔什库尔干—莎车一带区域矿产勘查指明了方向。 相似文献
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构造变形可以引起煤纳米级孔隙结构的变化,变形机制的不同对孔隙结构的影响程度也不同。煤的孔隙非均质性极强,传统实验方法难以准确地描述孔隙结构的复杂性,而分形理论提供了描述这一复杂性的量化方法。基于渭北煤田韩城矿区不同类型构造煤的低温氮吸附实验,采用分形FHH方法,定量表征了构造变形对煤纳米级孔隙结构的影响程度。结果表明:韧性变形煤比脆性变形煤的孔隙分形维数高,孔隙结构复杂,非均质性增强,导致毛细凝聚效应增强,吸附滞后突出;构造煤分形维数随着平均孔径的降低和中孔含量的升高而增大,说明构造变形程度越大,平均孔径越小,孔隙结构越复杂。研究认为,分形维数定量反映了煤构造变形的强弱,可以指示煤中纳米级孔隙结构的变形程度。 相似文献
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Fractal Analysis of the Complexity of United States Coastlines 总被引：10，自引：0，他引：10
Coastlines have long been used as a principal example of a natural feature that exhibits fractal structure. With the advent of large digitized databases, it has become possible to examine in detail large regions of coast and to examine differences in complexity, as measured by the fractal dimension, among regions. In this study, we have determined the fractal dimension of the Atlantic and Pacific coastlines of the conterminous United States. The traditional divider method was used in obtaining the fractal dimension of each coastline arc from the NOAA Medium-Resolution Shoreline Data Set. On average, the Atlantic coast has much higher fractal dimension than the Pacific coast. The results also indicate that the complexity of the Atlantic coast increases toward low latitudes. These results have implications for the interpretation of species distributions and diversity patterns along the coast and for the understanding of the dynamics of biotic recovery from mass extinctions. 相似文献
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湖南郴州柿竹园超大型钨多金属矿床的成矿复杂性研究 总被引：6，自引：0，他引：6
用非线性科学和复杂性理论对湖南郴州柿竹园超大型钨多金属矿床的成矿复杂性进行系统、深入的研究 ,以成矿作用与时空结构是一切矿产资源的本质与核心的自然哲学理念为根本立足点 ,从一种新的视角 ,就矿床的动力学属性、矿床的物质成分与结构、矿床的地质学场和成矿系统的演化四大相互联系的范畴 ,对矿产资源进行再认识 ,提出了矿床的新定义 ,并较深刻地揭示了矿床的动力学属性、成矿物质高度多样化和复杂性及其超常规模集成、矿田成矿分带的内部结构、矿床地质学场的时空分形结构、成矿系统时间演化的长期性和成矿过程的多期多阶段性以及成矿作用的发生和矿床形成的分形生长机制等方面的复杂性与动力学本质。项目成果将矿床学的研究提高到非线性科学和复杂性理论的层次 ,提供了如何应用这种理论和方法对矿床的成矿复杂性进行研究的实例 ,也是第一作者所提出的关于成矿系统复杂性的新成矿理论与方法论“成矿动力系统在混沌边缘分形生长”的具体化及其进一步深化。沿着这一研究方向的不断开拓将可使传统矿床学向精确科学跨越。 相似文献
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为了探索复杂滑坡轨迹结构演化及其稳定性定量分析计算的新途径, 利用分形分维理论, 分析三峡库首区黄腊石滑坡和黄土坡滑坡边界轨迹的几何分形结构, 并采用盒维数法分别求得黄腊石滑坡西部活动性滑坡群、东部小滑坡群和整个滑坡系统及黄土坡滑坡分形结构的特征性斜率曲线和分维值.计算结果表明: 每个滑坡群的轨迹结构具有其特征性的分维值, 轨迹结构越复杂, 结构层次越清楚, 分维值越高.其中, 黄腊石滑坡西部活动性滑坡群的分维值最高, D =1.483, 黄土坡滑坡的分维值最低, D =1.111.主要结论包括: (1) 滑坡边界轨迹存在统计上的自相似性, 具有分形结构特征; (2) 滑坡轨迹结构的宏观扩展变形过程是一个增维过程, 而不是降维过程; (3) 滑坡轨迹结构越复杂, 有序性越好, 分维值越高, 其稳定性越差; 因此, 分数维可作为衡量滑坡轨迹结构复杂性和稳定性的重要标志. 相似文献