铜陵矿集区构造-岩浆-成矿系统解析

铜陵矿集区构造-岩浆-成矿系统是板内环境下成矿作用的典例,该系统内的构造变形、岩浆活动和成矿作用均各自呈现出复杂表象,也显示出三者之间具有紧密的内在联系;通过引入复杂性系统模型研究的思路,对构造-岩浆-成矿系统进行了逐层解析,力图查明复杂表象下的简单控制机制,并澄清各地质作用之间的内在联系.     

西藏甲马铜多金属矿床夕卡岩的喷流成因

夕卡岩为西藏甲马铜多金属矿床的主要容矿岩石 ,具有独特的喷流沉积和喷流交代成因。研究表明该夕卡岩的主要特征为 :(1)呈层状、似层状赋存于碳酸盐岩和细碎屑岩接触带 ,产状与地层一致 ;(2 )被后期脉岩穿切 ,成因上与岩浆岩无关 ;(3)喷流交代夕卡岩具交代残余结构和假角砾状构造 ,而喷流沉积夕卡岩具微粒状结构、雏晶结构和层纹、条纹、条带状构造 ,反映了二者不同的喷流成因 ;(4)发育典型的低温夕卡岩矿物组合 ,其形成温度小于30 0℃ ;(5 )夕卡岩的稀土配分型式与围岩的一致。甲马铜多金属矿床的夕卡岩是同生断裂系统、海底热流体 +深部烃碱流体与碳酸盐岩 +细碎屑岩耦合的产物 ,其成岩和成矿作用密不可分。     

构造节律的物理背景--复杂过程的简单控制

从模型研究的角度出发，分别讨论了全球和区域尺度的构造节律问题。以地球的圈层结构和质量分布为前提，可推出固态内核不能稳定平衡于球心位置的结论。以此为基础，可以建立一个简约和自洽的全球运动模型。按照相应的热-机械能耦合模式，地球的运动可以划分出4个不同性质的阶段，从而构成地球演化的最高一级运动节律。区域构造节律在这一背景下存在，且可由更为简单的机械运动产生。     

铜陵矿集区“拖带”凹陷与无规边界形成机理的流变实验研究

微板块拼合之后 ,板内盖层部分常因强烈变形而重新形成为若干次级地质单元 ,后者多发育不规则的边界形态和特殊的构造组合。为认识其形成机理 ,进一步了解板内变形的某些特殊现象乃至普适规律 ,对铜陵矿集区进行了以景观重塑为目的的变形模拟。结果发现 ,即使原本相对规则和均一的构造单元 ,在周围地区的夹持和围限下 ,也有可能因经历复杂的“挤压—剪切—旋转—拖带”式递进变形 ,而在两个对峙的角顶部位发育一种特殊的“拖带”凹陷 ,并最终形成不规则的地质边界。前者可视作板内变形特有的区域尺度流变构造 ,而后者则是板内变形条件下的一种必然产物     

铜陵矿集区燕山期地壳浅部成矿流体活动的构造控矿

为查明铜陵矿集区在燕山期不同层次、不同部位和不同类型的构造的导流-一控矿作用，作者完成了3个构造物理模拟实验，分别模拟了中-深层次断裂系统、浅表部褶皱．断裂系统与中部褶皱系统的应力性质与应变景观；依次分析了不同方向、不同部位和不同层次控矿断裂及褶皱的导流作用，讨论了特定构造部位多种构造形迹复合而成的三维控流系统对流体运输的控制作用。分析表明，在区域地壳浅部的中-深层次，褶皱作用较弱，主要由盖层岩系断裂系统及基底断裂共同组成导流断裂系统，为成矿流体的浅部运输提供了通道；在中-浅层次，褶皱作用较强。褶皱及其相伴生的断裂系统为流体提供了就位空间。     

矿床储量规模分布的分形模型及其分维的数理分析

矿床储量规模预测在矿产勘查和评价中占有十分重要的位置,而其预测的最主要手段是建立矿床储量规模分布的数学模型.根据矿床储量的统计自相似性,应用概率统计方法建立了矿床储量规模的分形模型.同时,通过模型及其分维值的数理分析,得出不同分维值的地学解释,讨论了分维的线性与非线性最小二乘回归估计法.     

鄂尔多斯盆地演化与多种能源矿产分布

鄂尔多斯盆地是中国有机—无机多种能源矿产共存的盆地之一。有机矿产包括煤、油气、煤层气等,分布于盆地内部,无机矿产以铀矿为主,处于盆—山转换部位。盆地边缘的造山活动控制了内部基底变形,基底变形又制约了盖层构造格局的演化,而后者决定了盆内有机矿产的源、运、储过程,如烃源岩展布、煤级分布等。造山活动和盆地演化共同制约着砂岩型铀矿的产出,油气在水平挤压和上覆地层压实作用下自内而外、自下而上输运,而于周缘造山带形成的含铀中低温无机成矿热液,在重力作用下,沿渗透率较大的透水层自上而下向盆地内部输运,还原性油气与氧化性含铀热液在盆—山过渡处相遇,导致无机流体的关键性物理化学参数的转变,使铀元素沉淀富集。鄂尔多斯盆地多种能源矿产共存系统存在的必要条件是成矿(藏)作用的发生具备各自成矿要素,且无机成矿和有机成藏两种性质完全不同的地质过程之间存在耦合作用。     

鄂尔多斯盆地古生代演化的大地构造约束

古生代是中国中部多个微板块开始相互拼接、碰撞的重要时期。而鄂尔多斯盆地位于华北板块西部,处于多个微板块的交接部位,受微板块相互作用的制约,盆地隆凹构造格局于奥陶纪、石炭纪和二叠纪分别发生三期转型,构造格局转型成为探索微板块之间的相互作用方式及其在盆地内部响应的重要线索。根据鄂尔多斯盆地构造演化等方面的地质背景,将其简化为近似直角梯形的等厚各向同性弹性薄板模型,并根据当时的大地构造背景设定多种可能的边界条件,对盆地隆凹构造格局进行了数值模拟。模拟结果发现只有一种特定边界条件下,隆凹格局的最终形态及其演化过程与地质事实相似,说明盆地内部的隆凹格局是在特定构造体制背景下发育的一种结构。数值模拟结果显示早古生代华北板块的南、西边界同时受到规模相近的洋-陆碰撞的约束,盆地南西角顶部位发育了“L”状的边缘隆起;至晚古生代盆地南、北边界附近的陆-陆(或者弧-陆)相互作用已成为大地构造的主要特色,早期华北板块与南、北两侧板块的接触面积有限,作用力相对微弱,盆地西边界相对固定,盆内构造以南北向展布的细腰状隆起为主要特征;随着板块间接触面的不断扩大,板块边界的挤压作用也持续加剧,受之影响,盆地古地理相带分界线总体呈东西向展布,而...     

成矿过程水岩反应研究态势

水岩反应是矿床学的重要研究内容,亦是地球科学领域的前沿问题。复杂性理论、渗流力学等的引入和测试技术的提高,促使水岩反应研究向系统化和定量化的方向发展,并取得了诸多相关进展。通过水岩反应中元素迁移过程和机制的探索,可以进行流体示踪及推测相关水岩反应过程;定量计算、物理实验和数值模拟是水岩反应研究的主要手段;对复杂的水岩反应体系,应综合运用各种方法,以更加真实地重塑水岩反应的过程。     

极限资源量模型与应用

矿床金属储量最大容量(即极限资源量)是确定矿床是否还具有找矿潜力的重要参考数据.以矿床中多个矿体资源量统计分形模型为基础,并假定矿体储量连续变化,建立了极限金属资源量(T)预测模型,其与矿体极限数(C)基本呈线性变化;与矿体储量规模分布分维值(D)呈显著非线性变化.利用极限资源量模型,分析了胶东蚀变岩型大尹格庄金矿床的极限金属储量;考虑到大型矿体存在深部延伸,储量仍在不断增加,同时小型矿体统计不全,以中型矿体的金属储量为主要参考,建立了统计分形模型,并估算其极限金属储量为1.35×105 kg,说明大尹格庄金矿床深、边部还存在较大的找矿潜力.