成矿多过程耦合模型数值模拟研究态势

成矿作用是构造变形-热量传递-流体流动-质量转移等四种性质完全不同过程的耦合。数值模拟是通过建立多过程耦合模型来刻画其物理和化学规律。由于这些耦合模型过于复杂而难以得到其解析解，因而数值模拟被用来讨论这些复杂动力学过程。针对成矿预测领域主要的耦合模型：形变-流动模型、形变-热-流动模型、热-流动，质模型、变形-热-流动-质模型，通过这些耦合模型应用实例分析得出，印证了高差和温度变化是流体对流、矿物沉淀发生的重要机制；详释了构造控制流体输运的方式及过程，高渗透率断裂是流体汇聚的有利场所，从而渗透率等控制成矿的关键参数成为成矿预测的主要指标。     

利用测井资料计算渗透率和粘粉质含量效果初探

砂岩型铀矿成矿目的层中的渗透率和粘粉质含量是砂岩型铀矿成矿研究和地浸开采的主要物性参数。利用综合测井资料结合数理统计方法进行了砂岩型铀成矿目的层粘粉质含量确定、渗透率计算等物性的非均质性研究工作，将定性分析引入定量计算，并在已知地区进行了检验，证明该方法是有效的。     

成矿多过程耦合模型数值模拟研究态势

成矿作用是构造变形-热量传递-流体流动-质量转移等四种性质完全不同过程的耦合.数值模拟是通过建立多过程耦合模型来刻画其物理和化学规律.由于这些耦合模型过于复杂而难以得到其解析解,因而数值模拟被用来讨论这些复杂动力学过程.针对成矿预测领域主要的耦合模型:形变-流动模型、形变-热-流动模型、热-流动-质模型、变形-热-流动-质模型,通过这些耦合模型应用实例分析得出,印证了高差和温度变化是流体对流、矿物沉淀发生的重要机制;详释了构造控制流体输运的方式及过程,高渗透率断裂是流体汇聚的有利场所,从而渗透率等控制成矿的关键参数成为成矿预测的主要指标.     

复杂砂岩储层基于相控建模的渗透率计算方法

渗透率是油气储层评价的主要参数之一,复杂砂岩的储层岩性复杂,非均质性强,应用常规方法建立渗透率模型精度低,不能满足开发后期的需要。鉴于岩性对渗透率的影响作用,采用相控建模方法来计算渗透率,以能够反映岩性特征的测井参数作为划相参数。应用K~均值聚类法,进行测井相分析,依据岩性建立不同的渗透率模型,其相关性明显高于常规方法建立的渗透率解释模型,经计算得到的渗透率更接近于岩心分析数据。通过实际资料处理结果表明,经相控建模计算的渗透率方法,有效提高了渗透率计算精确度。     

西南天山中新生代盆地成矿流体运移规律

乌拉根铅锌矿床和萨热克铜矿床是西南天山中新生代盆地最有代表性的两个层控砂砾岩型矿床,乌拉根铅锌矿床产于下白垩统克孜勒苏群第五岩性段(K₁kz5)的粗砂质细砾岩中,后期经历了弱的构造改造作用;萨热克铜矿床产于上侏罗统库孜贡苏组上段(J₃k2)杂砾岩中,其北矿段后期经历了强烈的构造改造作用,南矿段可见岩浆热液蚀变作用后的褪色化及叠加成矿作用。为了研究成矿流体和岩浆热液在岩石中的运移规律,分别对上述两个矿区以沉积作用、构造改造作用和岩浆作用为主的代表性岩石测定了孔隙度和渗透率。测试结果表明乌拉根矿区岩(矿)石的孔隙度和渗透率总体比萨热克矿区岩石的孔隙度和渗透率要小;乌拉根铅锌矿区和萨热克铜矿区北矿段矿石的孔隙度和渗透率均小于下盘围岩的孔隙度和渗透率;萨热克铜矿区南矿段经历了岩浆热液蚀变,岩石的孔隙度和渗透率明显小于未受岩浆作用的岩石孔隙度和渗透率,且辉绿岩脉下盘岩石的孔隙度和渗透率明显小于上盘。同时通过岩(矿)石组构分析,上述岩(矿)石在成岩和成矿后孔隙度和渗透率的变化均与成矿流体或岩浆热液的作用密切相关。在西南天山中新生代层控型矿床中,当成矿流体沿切层断裂上升后会优先选择孔隙度和渗透率高的岩层进行渗滤、扩散、充填和交代作用。岩石中的砾石砾径越大,砾石间隙越大;岩石的硬度越大,其在后期构造变形中越容易形成构造裂隙,对成矿越有利,这也是造成萨热克铜矿北矿带中的金属硫化物颗粒明显大于乌拉根铅锌矿中金属硫化物的重要原因。上述结果表明沉积盆地中成矿流体或岩浆热液的成矿作用越强,岩石受其影响在成岩成矿后的孔隙度和渗透率越会变小,从岩石的孔隙度和渗透率可间接反映成矿过程中成矿作用的强弱,为寻找富矿体提供理论依据。      

矿床地球化学应用

稳定同位素方法已成为现代地球科学研究的重要手段之一，稳定同位素体系的理论模式及其地球化学应用是国际上地球化学研究的前沿方向之一。本文概括了热液体系内成矿地球化学过程引起稳定同位素组成变化的定量理论模式，包括热液矿物之间的同位素平衡的判断、热液去气和矿物沉淀的储库效应、二元混合与矿床成因等。这些模型对于确定成矿温度、鉴定成矿流体源区和推测成矿地球化学机理提供了更为合理的同位素数据定量解释基础。     

成岩成矿深度：主要影响因素与压力估算方法

成岩成矿深度是金属矿床成矿地质体的重要空间参数,受到地质构造、岩浆岩、围岩等诸多因素的影响。初步讨论了成矿深度的主要影响因素：岩浆因素和构造因素。内生矿床,特别是岩浆热液矿床的形成深度与岩浆作用的深度有关,岩浆侵位深度限定了矿床形成深度的下限,而岩浆上升和侵位过程中分异出的热液的深度直接决定了成矿深度。构造变形直接控制了多孔介质的渗透率,渗透率制约了流体的流动,成矿流体运移和就位则直接与成矿深度相关联。还阐述了成岩成矿深度(压力)的估算方法,以流体包裹体温压计为主,结合其它矿物地质温度计和压力计,并综合考虑成矿地质构造、岩浆岩、围岩等因素,才能获得合理和符合地质实际的成矿深度,为找矿勘查提供经得起检验的深度参数。     

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

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。     

陕西金堆城斑岩钼矿成矿过程中热及流体传输的计算模拟

在对陕西金堆城斑岩钼矿成矿地质背景和矿床地质详细研究的基础上，运用定点等积测量方法，建立了成矿过程中渗透率分面概念模型。根据质量，动量，能量守恒定律，建立了控制微分方程组。运用有限元方法，求解数学模型，得到了热流体运移的流函数和温度分布值，进而求出流速和热流值。将前述理论应用于金堆城矿区成矿过程中温度场和流体场的研究，取得了满意的计算模拟结果。为进一步研究斑岩钼矿的形成过程，提供了有意义的信息。与     

个旧锡铜多金属矿床时空结构模型

矿床时空结构模型包括：一定地质时空域（矿区、矿田）中的成矿地质事件（包括地质环境、成矿条件）的时程演化序列和不同空间部位各（类型、成因等）含矿岩石建造的展布及其叠置结构的总和。研究矿床形成与演化的时空过程，探索性地建立其时空结构模型，是现代成矿学的前缘性研究课题之一，也是指导矿产勘查工作的有效途径。个旧锡矿区是举世闻名的锡矿生产基地，以锡铜为主的多金属矿产开发历史悠久，但目前对矿床成因的认识多持“花岗岩岩浆期后气化热液成矿”观点，局限了矿山勘查工作思路，     

沙子江铀矿床走滑构造控矿规律及控矿机制

赋存于豆乍山岩体的沙子江铀矿床,是苗儿山矿田重要的铀矿床之一。矿区内发育一系列NE、NNE向走滑构造,控制着铀矿体和矿化的产出。矿体在空间上具有分段富集、似等间距分布现象,矿体大小、形状受构造规模及产状控制,成矿期构造扭动作用使追踪构造的张裂部位及主走滑带与次级构造的交汇部位成为有利的成矿部位。     

堆浸铀矿堆液体饱和渗流规律的研究

铀矿堆浸,溶浸液在铀矿堆中的渗流对浸出效果有非常重要的影响,研究堆浸铀矿堆的渗透特性,对改善铀矿堆浸效果具有重要的意义。采用取自我国南方某铀矿山的堆浸铀矿石,配制10组不同粒径分维数的试样,利用自制的饱和渗流试验装置,对其液体饱和渗流的规律进行试验研究,获得相应的渗透率和流态指数。利用试验结果,分析粒径分维数对渗透率的影响。采用支持向量机（SVM）模型,以粒径分维数和孔隙率作为输入量,建立渗透率和流态指数预测模型。结果表明,（1）在文中试验条件下,堆浸铀矿堆的液体饱和渗流遵循非Darcy指数定律,流态指数在1.1～1.5之间,且渗透率随着粒径分维数的增加而逐渐减小;（2）渗透率的SVM预测模型和流态指数的SVM 预测模型给出预测值的相对误差分别低于8%和7%,可以满足工程应用的要求。     

河南商城汤家坪钼矿成矿地质特征与构造解析

本文通过工程勘查资料及岩石化学特征分析,从构造-岩浆-流体系统来解析汤家坪钼矿的成矿地质特征,为相似地质条件下的深部找矿提供思路。研究表明,早白垩世,在大别造山带核部,陆内张性构造环境中,沿深大断裂的岩浆上侵,成就了具有明显成矿地质特征的汤家坪钼矿：穹隆状容矿空间——矿体岩体内矿化元素呈晕律层状分布。     

新疆康古尔金矿床时空四维结构模型

矿床时空四维结构模型是对矿床（体）与诸主要控矿因素时空配置关系的描述,它基于从时间演化的角度来考察矿体（体）的三维空间分布规律及其与诸控矿因素之间的内在联系的结构关系,它是矿床模型研究的重要前沿问题之一。本文通过对康古尔金矿床中矿体的形态空间展布及控矿构造型式、成矿阶段、成矿物质来源、成矿时代等方面的综合研究,提出火山岩、韧性挤压变形带、同构造花岗岩体、晚期韧－脆性正断剪切带是矿床金成矿的四个重要     

武山铜矿北矿带ICu矿体砷的分布规律

武山铜矿化矿带ＩＣｕ矿体是高砷矿体,分析了砷在各金属矿物中含量及分配情况和含砷量的分布规律,确定了高砷采场或矿段,指出了进行矿石质量控制,配矿管理的降砷途径。     

新疆阿尔泰地区断裂控矿的多重分形机理

新疆阿尔泰地区断裂构造非常发育并对热液成矿有重要控制作用。分形分析表明该区断裂和矿床的空间分布均为多重分形分布,断裂的奇异指数为1.597～2.403,多重分维谱值为0.551～1.706;矿床的奇异指数为0.925～2.287,分维谱值为0.138～1.363。断裂的高的奇异指数和分维谱值表明该区断裂构造具有较高的成熟度和连通性,有利于提高岩石渗透性、促进流体流动和热液矿床的形成。断裂构造的多重分形分布导致该区热液成矿作用的多重分形分布。断裂体系演化过程中不同断裂部位变形和渗透性存在明显差异,数值模拟表明断裂与岩性和流体之间存在强烈的耦合作用并导致不同岩性的断裂具有明显不同的断裂渗透率。断裂-脉体系演化是一个自组织过程,元胞自动机模拟表明只有在分形渗透临界以上连通性较好的脊骨断裂部位是最有利于流体流动和成矿作用的。因此只有在部分有利的断裂部位才能形成矿床,并导致了断裂构造的奇异指数和多重分维谱值明显高于矿床。     

羊拉铜矿里农矿段控矿因素及矿体分布规律

复杂的矿体空间分布影响矿山生产和找矿勘探。总结里农矿段控矿因素,重点分析主要矿体空间分布规律及地质背景,进一步指明找矿标志。     

MINERALIZATION PATTERN AND ORIGIN OF THE DASHKESAN IRON ORE DEPOSIT

Work by the authors [on the Dashkesan, Little Caucasus, iron ore deposit] indicates a strong control of the skarn-like ore deposits by Upper Jurassic tuff-bearing carbonate rocks, which have favorable permeability and chemical composition. The distribution of these rocks is strongly controlled by lithofacies but the ore deposits are found only at contact zones. Pure limestones and igneous aluminosilicate rocks are not the host rock as previous investigators have suggested. The replacement process is throught to be almost self-perpetuating in that material extracted from the pyroclastic rocks reacts with the carbonate minerals and vice versa. This is believed to account for the widespread development of ore and skarn without requiring too much volume of hydrothermal solutions. The authors conclude that the hydrothermal solutions need not be saturated with silicate or carbonate and therefore previous conclusions of the associations of the solutions with one or more of the polyphasal intrusives need not be correct. Most of the ore is thought to have formed after the first three intrusive phases and some after the fourth, dike phase, when fracturing was adequate.—J. A. Redden     

沉积岩型铅锌矿床的成矿系统研究

沉积岩型铅锌矿床是铅锌矿床中重要类型之一。在系统论述沉积岩型铅锌矿床成矿背景、地球化学和矿床类型的基础上,分别阐明了沉积喷流型(SEDEX)、密西西比型(MVT)和砂岩型(SST)3个成矿系统的成矿要素、作用过程、矿床和异常组合以及成矿模式。对3个铅锌成矿系统作了全面对比,获得一些认识:(1)SST矿床的矿化表现为对构造和高孔隙度有利岩性而不是地层层位的依赖性;(2)云南会泽碳酸盐型铅锌矿(MVT)成矿物质除热卤水沉淀来源外,还有火山岩系的提供,属后生混合流体成矿作用;(3)沿古陆边缘同生断裂构造发生的海底热水喷流沉积作用为SEDEX型铅锌成矿奠定了物质基础;裂谷伸展期常有“双峰式”火山活动,提供部分矿源、热源、水源;同生断层长期活动提供热水循环通道和矿质沉积场所;(4)风化剥蚀的变质基底为三者提供了成矿物质,成矿热卤水在盆地中经过了演化过程。     

青海都兰红旗沟金矿床构造叠加晕深部找矿预测

红旗沟金矿床是青海省五龙沟矿集区Ⅸ号含金破碎蚀变带中的典型金矿床。文章通过对矿床元素组合、元素相关变化特点及主矿体赋矿构造中原生晕分布、组分分带、垂(轴)向分带序列变化规律、原生晕叠加特点等地球化学特征的综合分析,探讨了该矿床成矿热液活动地球化学规律和找矿标志模型,圈定了矿床深部第二富集带及矿化带深部有利盲矿赋矿空间,预测矿区深部具有较大的找矿潜力。