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内蒙古毕力赫金矿成矿流体数值模拟

李正君  
【摘要】:随着计算机技术的发展及地质研究的需要,数值模拟成为研究成矿作用的重要方法,通过对模拟结果的分析,论证已有的成矿理论并对找矿提供数据参考。当然,到现在为止,数值模拟在地质学上的应用还存在缺陷,但在温度场,流速场等方面得到的结果对找矿具有指导意义。 本文根据毕力赫金矿区的地质资料与数据,采用有限差分模拟软件HYDROTHERM建立了花岗岩体岩浆热液成矿系统的数学模型,模拟结果较好地反映了岩浆期后热液系统的演化过程。研究结果表明: (1)经过近二十万年,热液成矿作用逐渐结束,其中温度场演化经历了120000年恢复至正常地温分布,流体场的演化经过近200000年才完全衰退。压力场只经过3000年左右就恢复至静水压力,由于在岩体上部流体逐渐出溶,形成的超临界流体在压力逐渐增大以至与上部张性结构连通,导致突然减压降温,这个过程是迅速短暂的。 (2)温度场的演化过程反应了热液成矿各个阶段大概持续时间和作用范围。 (3)流体场的演化最为复杂,演化结果显示了流速发生改变的各个时间段,流体的流动方式表明流体的来源和成矿区域。 (4)断裂对温度场与流体场有较大影响,而对压力场变化影响不大。断裂的分布和产状能控制流体的流动速率和流动方式,断裂附近易发生对流,是大气降水流经的通道。对流会从断裂附近逐渐延伸到断裂之间的区域,而且可以持续很长时间,很好地解释了矿体一般出现在断裂之间的区域。此外,断裂的产状影响流体场与温度场的作用范围和扩散速度,断裂倾角越大,对流越容易发生。 数值模拟在地质学上的应用还存在不足,随着模拟方法的不断改进,数值模拟结果将会越来越接近地质事实,所得结果也将更具指导意义。


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