成矿系统嵌套分形结构和自有序效应.pdfVIP

第 7 卷第 1 期 ( ) Vol . 7 No . 1 地学前缘 中国地质大学 ,北京 2000 年 3 月 Eart h Science Frontier s (China Univer sit y of Geosciences ,Beijing) Mar . 2000 成矿系统嵌套分形结构和自有序效应 1 2 3 1 1 1 邓 　军 ,杨立强 ,方 　云 ,丁式江 ,王建平 ,韩淑琴 ( 1 中国地质大学 ,北京 100083 ;2 中国科学院 地质与地球物理研究所 ,北京 100 10 1 ; 3 中国地质大学 ,湖北 武汉 430074) 摘 　要 :成矿系统具有嵌套分形结构 ,岩石孔隙结构的传输性质制约着聚矿功能的实现 。矿床 ( ) 脉 群聚分形分布特征明显 ,数量随时代先后呈幂律增长 ,成矿裂隙系统分维值大 ,高含量矿脉 ( ) 分维值低 ,这为隐伏矿床 体 预测提供了依据 。裂隙生长是一种 自组织临界现象 ,矿脉起源于 ( 微裂隙发展而成的张性裂隙 ,并最终形成脉系 。超大型矿床的裂隙系统表现为临界分维状态 5 ～125 km , D ≈15 ;0 5～20 km , D ≈13 ; 1～100 cm , D ≈15 ;0 003 6 ～0 18 cm , D = 128～ 139) 。成矿元素运移通过扩散和渗流实现 ,扩散速率的差异性导致运移路径的有序性 ,流体流 动导致金及金属硫化物在界面处发生反应而沉淀成矿 ,矿床密度分布随矿化中心距离增大而减 小的自有序效应保证了成矿系统的组织层次性 。输运 反应耦合成矿动力学计算机模拟验证了 分形脉体演化模式和自有序效应 。 关键词 :成矿系统 ;时 空分形 ;群聚 ; 自组织临界性 ; 自有序 ( ) 中图分类号 :P6 1 　文献标识码 :A 　文章编号 : 1005 232 1 2000 0 1 0 133 14 成矿系统[ 1～12 ] 是地球物质系统的一个组成部分 ,是具有耗散结构和自组织性的非线性 系统 ,表现为嵌套的时 空分形结构和自有序成矿效应 ;成矿系统时 空结构与层次 功能结 ( ) 构的统一性 表现为自有序成矿效应 是进行成矿学研究和找矿预测的前提和基本指导思 想 。然而 , 由于成矿系统的开放性 、系统状态的非平衡性 、成矿过程的不可逆性和成矿作用 的非线性耦合 ,导致成矿系统的复杂性和多样性[ 1～3 ,13 ,14 ] ,制约着对实际问题的深入探讨 和本质认识 。为此 ,详细研究成矿系统嵌套分形结构 ,深入探索其 自有序成矿效应 ,具有重 要的理论与实践意义 。 1 　成矿系统嵌套分形结构 系统结构是系统内部各组成要素之间在时间、空间和数量上有机联系和相互作用的总 体 ,它侧重于表征系统要素的属性 、组合数量 、组织方式和组织程度 。成矿系统嵌套分形结 构是指其内在组织结构有序的间断或连续 ,或系统要素有机结合的等级秩序 ;它侧重于表征 收稿 日期 :1999 08 3 1 ;修订日期 :1999 10 18 ( ) 作者简介 :邓军 1958 —　 ,男 ,教授 ,博士生导师 ,矿床学和构造地质学专业 ,主要从事区域构造 、成矿流体及成 矿动力学的教学和科研工作 。