基于地質(zhì)模型和動(dòng)力學(xué)模型,利用數(shù)值模擬方法能夠重現(xiàn)成礦動(dòng)力學(xué)演化過程,實(shí)現(xiàn)對(duì)熱液成礦系統(tǒng)的形成、礦化蝕變、動(dòng)力學(xué)特征、礦床定位空間以及地球化學(xué)分布特征的定量化探討。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)和數(shù)值模擬技術(shù)的發(fā)展,當(dāng)前數(shù)值模擬已逐漸成為解決熱液礦床成礦過程和機(jī)制研究的新方法手段。安慶銅礦床位于長江中下游銅（金）、鐵成礦帶內(nèi)的安慶-貴池礦集區(qū),是該區(qū)典型的矽卡巖型礦床。前人針對(duì)安慶銅礦床在礦床學(xué)等領(lǐng)域取得大量研究成果,但對(duì)于矽卡巖蝕變分帶的成因及矽卡巖成巖過程對(duì)后續(xù)成礦的影響尚無定量化理解,且對(duì)流體動(dòng)力學(xué)特征及其與礦體形態(tài)關(guān)系的研究尚顯薄弱。因此,本文基于熱-流-化學(xué)耦合的數(shù)值模擬方法,結(jié)合地質(zhì)事實(shí)和前人研究成果,對(duì)安慶銅礦床蝕變礦化過程開展數(shù)值模擬工作,并取得以下認(rèn)識(shí):（1）熱液流體運(yùn)移驅(qū)動(dòng)力不同,熱液流體攜帶運(yùn)移的成礦物質(zhì)的空間分布特征存在明顯差異;模擬結(jié)果顯示,安慶銅礦床在熱液成礦過程中,溫度驅(qū)動(dòng)條件下的成礦物質(zhì)空間分布特征更符合實(shí)際礦體形態(tài)特征。顯示安慶銅礦床的形成過程可能以溫度驅(qū)動(dòng)為主,溫度驅(qū)動(dòng)主要控制了成礦物質(zhì)的富集過程和礦體空間產(chǎn)出形態(tài)。（2）安慶銅礦床各成礦階段數(shù)值模擬結(jié)果顯示:在早矽... 

【文章來源】：合肥工業(yè)大學(xué)安徽省 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：83 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

巖石圈拆沉演化過程（據(jù)Gorczyketal.,2015）

合肥工業(yè)大學(xué)碩士學(xué)位論文5圖1.2成礦化學(xué)過程數(shù)值模擬（據(jù)Hobbsetal.,2000）Fig1.2Theevolutionoflithospheredelamination(afterHobbsetal.,2000)（a）初始幾何、滲透率和溫度條件（b）穩(wěn)態(tài)溫度等值線圖(a)Initialgeometry,permeabilityandtemperatureconditions(b)Isogramofsteadystatetemperature（c）流場指示流體流動(dòng)軌跡（d）PbS沉淀率(c)Flowfieldindicatesfluidflowpath(d)PbSprecipitationrate1.2.2國內(nèi)熱液成礦過程數(shù)值模擬研究現(xiàn)狀國內(nèi)對(duì)成礦系統(tǒng)數(shù)值模擬的研究起步較晚。在上世紀(jì)80年代開始，於崇文等[66-67]以南嶺地區(qū)和個(gè)舊成礦區(qū)為例開展了成礦作用相關(guān)動(dòng)力學(xué)研究，使礦床研究從靜態(tài)定性走向動(dòng)態(tài)定量，在理論和方法上為熱液成礦數(shù)值模擬提供指導(dǎo)。隨后，在成礦物理過程和化學(xué)過程上都取得了一定的研究成果[3,51,69-71]。由于熱液成礦系統(tǒng)是彈塑性變形、流體流動(dòng)、熱傳導(dǎo)和熱對(duì)流，溶質(zhì)運(yùn)移以及化學(xué)溶解和沉淀的復(fù)雜交互非線性耦合過程及計(jì)算機(jī)求解技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀的限制。在實(shí)際研究過程中，根據(jù)研究目的及計(jì)算成本，一般只對(duì)其中部分物理化學(xué)場的耦合作用進(jìn)行研究。如郭國章和徐啟江等[72]采用傳熱-流體耦合模擬研究江西德興及安徽沙溪斑巖銅礦區(qū)并得到有關(guān)成礦流體運(yùn)移的流函數(shù)和溫度分布值。Zhaoetal.

第一章緒論6(2009)采用有限元的方法模擬了在多孔介質(zhì)中熱對(duì)流-流體流動(dòng)-化學(xué)反應(yīng)-溶質(zhì)運(yùn)移耦合，并給出了關(guān)于礦化率的定義。Liuetal.（2005）對(duì)銅陵銅山矽卡巖型銅礦床進(jìn)行了形變、流體流動(dòng)、熱傳導(dǎo)耦合模擬，明確了其對(duì)礦床空間定位的控制作用并提出了新的成礦匯聚空間即預(yù)測區(qū)。賈蔡等（2014）對(duì)寧蕪盆地白象山玢巖型鐵礦床的力-熱-流模擬顯示，形變控制了流體匯聚，進(jìn)而控制了成礦作用，形變的應(yīng)力高值對(duì)應(yīng)了礦體空間分布范圍，并進(jìn)一步限定了成礦持續(xù)時(shí)間。Zouetal.,(2017)基于有限差分方法，通過采用流-熱-化耦合的方法，研究了虎頭崖鉛鋅礦的成礦過程，通過結(jié)合Toughreact軟件，圈定了該區(qū)方鉛礦和閃鋅礦的成礦時(shí)間和成礦溫度，認(rèn)為斷裂是影響溫度分布差異，熱液流體匯流的控制因素。上述這些研究基于熱液礦床首要的控礦條件（彈塑性變形、流體流動(dòng)、熱傳遞、化學(xué)過程）開展數(shù)值模擬，進(jìn)一步深化了對(duì)熱液礦床成礦作用的理解（圖1.3）。圖1.3虎頭崖鉛鋅礦溫度分布(a)與礦化率分布圖(b)(據(jù)Zouetal.,2017)Fig1.3Distributionoftemperature(a)andmineralizationrate(b)inHutouyaleadzincmine(afterZouetal.,2017)1.2.3安慶銅礦床研究現(xiàn)狀1）傳統(tǒng)礦床學(xué)方法研究現(xiàn)狀安慶銅礦床是長江中下游銅（金）、鐵成礦帶中典型的矽卡巖型礦床之一[76]。前人曾對(duì)安慶銅礦床的長期研究取得了豐碩成果，也為課題擬開展的研究積累了豐富的基礎(chǔ)資料。早在1956年~1957年，安徽省地礦局發(fā)現(xiàn)了礦床有關(guān)的航磁異常，后續(xù)在1958年經(jīng)地磁詳測和鉆探驗(yàn)證發(fā)現(xiàn)了安慶銅礦床。1974年安徽省地質(zhì)局326地質(zhì)隊(duì)完成了1：50000洪鎮(zhèn)喀區(qū)調(diào)查報(bào)告，逐步地建立了區(qū)域構(gòu)造格架，系統(tǒng)地總結(jié)了該區(qū)地質(zhì)資料[77]，為區(qū)內(nèi)進(jìn)一步開展普查找礦奠定了基矗自上世紀(jì)50年代起，眾

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期刊論文
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博士論文
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碩士論文
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