安慶月山礦田成礦系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與動(dòng)力學(xué)過(guò)程計(jì)算模擬.pdf

1、成礦系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和動(dòng)力學(xué)過(guò)程是認(rèn)識(shí)成礦系統(tǒng)之關(guān)鍵，然而對(duì)于復(fù)雜的成礦系統(tǒng)而言，要全面而準(zhǔn)確地認(rèn)識(shí)和表征其結(jié)構(gòu)和動(dòng)力學(xué)過(guò)程卻決非易事。計(jì)算模擬已成為認(rèn)識(shí)這種復(fù)雜成礦系統(tǒng)的有效手段之一。
　　安徽懷寧月山礦田是長(zhǎng)江中下游成礦帶中最重要的礦田之一，這里的礦床是與月山長(zhǎng)英質(zhì)淺成巖體密切相關(guān)的矽卡巖型礦床，是一個(gè)非常復(fù)雜的成礦系統(tǒng)。本文選擇月山礦田為研究對(duì)象，在地質(zhì)背景分析和礦床地質(zhì)調(diào)查的基礎(chǔ)上，通過(guò)對(duì)礦體以及與成礦相關(guān)的地質(zhì)體及地質(zhì)場(chǎng)的三維

2、形態(tài)模擬揭示成礦系統(tǒng)的空間結(jié)構(gòu)和成礦定位的空間規(guī)律，通過(guò)對(duì)巖體冷卻過(guò)程耦合動(dòng)力學(xué)的計(jì)算模擬揭示礦體定位的動(dòng)力學(xué)機(jī)制及其控制因素，取得了如下5個(gè)方面的主要成果:
　　1)基于形態(tài)模擬軟件(GoCAD)和模擬對(duì)象的特點(diǎn)，發(fā)展了一套模擬復(fù)雜地質(zhì)體的建模方法，即:基于連續(xù)剖面數(shù)據(jù)，以Section-TIN法模擬延伸方向穩(wěn)定的礦體;基于交叉剖面數(shù)據(jù)，以邊界約束下的TIN剖分模擬法向較穩(wěn)定的地層界面及斷層面;基于多組交叉剖面數(shù)據(jù)，以Secti

3、on-TIN法及局部約束優(yōu)化的方法模擬具有分支復(fù)合形態(tài)的巖體等。這樣構(gòu)建的模型兼具光滑及高度吻合原始數(shù)據(jù)的特點(diǎn)，達(dá)到了理想的模擬效果。
　　2)為解決成礦系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)模擬中復(fù)雜形態(tài)地質(zhì)體的三維建模和網(wǎng)格剖分的難題，采用C++開發(fā)了由GoCAD形態(tài)模型轉(zhuǎn)換成FLAC3D可計(jì)算的四面體剖分網(wǎng)格模型的轉(zhuǎn)換程序，從而實(shí)現(xiàn)了形態(tài)模擬和動(dòng)力學(xué)模擬的無(wú)縫對(duì)接。
　　3)通過(guò)礦體及相關(guān)地質(zhì)要素的三維形態(tài)模擬揭示出月山巖體成礦的基本規(guī)律為:礦體

4、定位受接觸帶形態(tài)控制，巖體接觸帶成礦主要發(fā)生在巖體接觸帶形態(tài)發(fā)生急劇變化的部位。
　　4)通過(guò)成礦元素空間濃集場(chǎng)的模擬揭示了成礦元素的空間濃集規(guī)律與主要斷層、巖體接觸帶形態(tài)及褶皺構(gòu)造有關(guān)，成礦元素具有向F1、F6斷層、接觸帶轉(zhuǎn)折部位及褶皺樞紐部位濃集的趨勢(shì)，表明F1、F6斷層不是單純的錯(cuò)礦體的成礦后斷層，對(duì)成礦元素的富集也起了重要作用。
　　5)通過(guò)月山巖體同構(gòu)造冷卻動(dòng)力學(xué)過(guò)程計(jì)算模擬實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn):由力—熱—流耦合作用而形成的匯