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成矿系统的结构和动力学过程是认识成矿系统之关键,然而对于复杂的成矿系统而言,要全面而准确地认识和表征其结构和动力学过程却决非易事。计算模拟已成为认识这种复杂成矿系统的有效手段之一。安徽怀宁月山矿田是长江中下游成矿带中最重要的矿田之一,这里的矿床是与月山长英质浅成岩体密切相关的矽卡岩型矿床,是一个非常复杂的成矿系统。本文选择月山矿田为研究对象,在地质背景分析和矿床地质调查的基础上,通过对矿体以及与成矿相关的地质体及地质场的三维形态模拟揭示成矿系统的空间结构和成矿定位的空间规律,通过对岩体冷却过程耦合动力学的计算模拟揭示矿体定位的动力学机制及其控制因素,取得了如下5个方面的主要成果:1)基于形态模拟软件(GoCAD)和模拟对象的特点,发展了一套模拟复杂地质体的建模方法,即:基于连续剖面数据,以Section-TIN法模拟延伸方向稳定的矿体;基于交叉剖面数据,以边界约束下的TIN剖分模拟法向较稳定的地层界面及断层面;基于多组交叉剖面数据,以Section-TIN法及局部约束优化的方法模拟具有分支复合形态的岩体等。这样构建的模型兼具光滑及高度吻合原始数据的特点,达到了理想的模拟效果。2)为解决成矿系统动力学模拟中复杂形态地质体的三维建模和网格剖分的难题,采用C++开发了由GoCAD形态模型转换成FLAC3D可计算的四面体剖分网格模型的转换程序,从而实现了形态模拟和动力学模拟的无缝对接。3)通过矿体及相关地质要素的三维形态模拟揭示出月山岩体成矿的基本规律为:矿体定位受接触带形态控制,岩体接触带成矿主要发生在岩体接触带形态发生急剧变化的部位。4)通过成矿元素空间浓集场的模拟揭示了成矿元素的空间浓集规律与主要断层、岩体接触带形态及褶皱构造有关,成矿元素具有向F1、F6断层、接触带转折部位及褶皱枢纽部位浓集的趋势,表明F1、F6断层不是单纯的错矿体的成矿后断层,对成矿元素的富集也起了重要作用。5)通过月山岩体同构造冷却动力学过程计算模拟实验发现:由力—热—流耦合作用而形成的汇流扩容空间是接触带矽卡岩矿体定位的主要空间,由于岩体接触带形态而造成汇流扩容空间沿接触带不均匀分布是造成接触带上矿体不均匀分布的关键原因,不同来源流体的混合反应和汇流扩容空间流体压力的降低是造成矿石在汇流扩容空间沉淀的主要机制。