新疆阿尔泰地区断裂控矿的多重分形机理

新疆阿尔泰地区断裂构造非常发育并对热液成矿有重要控制作用。分形分析表明该区断裂和矿床的空间分布均为多重分形分布,断裂的奇异指数为1.597～2.403,多重分维谱值为0.551～1.706;矿床的奇异指数为0.925～2.287,分维谱值为0.138～1.363。断裂的高的奇异指数和分维谱值表明该区断裂构造具有较高的成熟度和连通性,有利于提高岩石渗透性、促进流体流动和热液矿床的形成。断裂构造的多重分形分布导致该区热液成矿作用的多重分形分布。断裂体系演化过程中不同断裂部位变形和渗透性存在明显差异,数值模拟表明断裂与岩性和流体之间存在强烈的耦合作用并导致不同岩性的断裂具有明显不同的断裂渗透率。断裂-脉体系演化是一个自组织过程,元胞自动机模拟表明只有在分形渗透临界以上连通性较好的脊骨断裂部位是最有利于流体流动和成矿作用的。因此只有在部分有利的断裂部位才能形成矿床,并导致了断裂构造的奇异指数和多重分维谱值明显高于矿床。     

钦—杭结合带中段湘南—桂东北地区断裂构造遥感解译及多重分形特征

钦—杭结合带是扬子板块与华夏板块的交接地区,沿此构造带燕山期花岗岩、断裂构造极为发育,具有巨大的找矿潜力。复杂的地质构造背景制约着区内矿床的空间分布,因此,开展钦—杭结合带地区断裂构造空间展布的定量研究对认识本区构造和矿床分布规律有重要意义。根据断裂构造的遥感解译标志,本文对空间分辨率为30 m的钦—杭结合带中段湘南—桂东北地区的ETM+遥感影像进行了断裂构造的解译工作,并在区域断裂构造和矿床分布研究的基础上,应用复杂性科学中的多重分形理论对研究区内断裂构造的空间分布的复杂性进行了定量分析。研究结果表明:1)奇异性指数Δ=3.807,暗示钦—杭结合带中段湘南—桂东北地区断裂构造具有强烈的多重分形特征,并且断裂构造长度的变化范围较大,既包括大—中规模的断裂构造,亦包括部分中—小规模断裂构造,解译的效果符合实际。2)多重分形谱为左高右低的凸函数,即Δ=0,表明断裂构造长度的变化范围较大,但断裂构造的长度较大值多于较小值的次数,以大—中规模的区域性断裂为主。3)权重因子q=0时,该区盒维数D0=1.762,远大于华南地区的断裂构造分维值1.350,以及数值模拟的分维临界值=1.22~1.38,根据自组织临界理论,断裂构造在充分发育前的耗散过程中,成熟度是不断变化的,即分维值的可变性,造成了多重分形分布,这一结果表明区内断裂构造空间分布复杂,为区内热液等类型的矿床的形成提供了运移和赋存的空间,具有良好的成矿构造控制条件。4)分维值(D)的大小反映了断裂构造展布的复杂程度、构造活动的强弱以及构造发育的程度,研究区断裂构造盒维数D为1.5~1.8,表明断裂构造的分枝和次级断裂相对较少,但仍可见分叉和间断现象,许多较小的断裂已贯通成较大的断裂,构造仍处在发育中,未完全成熟,故呈现出多重分形特征。     

华南地区构造–岩浆活化与热液铀成矿的分形动力学

华南地区位于东亚壳体东南缘,包括东南地洼区和江南地洼区两个典型的华夏型地洼区,该区多阶段的复杂构造–岩浆演化形成了大量的花岗岩及断裂构造,并导致大量多因复成热液铀矿床的形成。这些花岗岩体、断裂构造及铀矿床的空间分布均具有分形特征。东南地洼区断裂构造的分维值为1.6800,明显大于江南地洼区的1.5939,显示前者更有利于热液铀成矿作用的发生。花岗岩体空间分布盒维数D总体上随其规模增大而增大,较大的周长–面积分形维数DPA会导致盒维数D增大,显示其构造–岩浆活动的复杂性增强。其中燕山晚期、燕山早期和印支期较大的D和DPA显示其更有利于热液铀成矿的发生。华南地区热液铀矿床空间分布盒维数为1.0254,明显小于两个不同构造区断裂构造空间分布的分维值,表明华南地区铀矿床的发育程度低于断裂。用元胞自动机模型对断裂和成矿演化进行模拟的结果表明,其分维值随时间逐渐增大,到中晚期断裂分维值增高至超过临界值后才有大规模成矿作用发生,成矿分维值显著增大。多阶段复杂的构造–岩浆活动的分形演化导致了华南地区多因复成热液铀成矿的分形分布。     

安溪青洋石墨矿床地质特征及其成因探讨

安溪青洋石墨矿矿源层为该区二叠系童子岩组第三段煤层,受成矿期后断裂构造以及岩脉侵入的影响,属后期热液接触变质层控矿床.通过对该区成矿构造条件及热液变质作用的关系的研究分析,探讨了石墨矿床的成因以及控矿条件,为周边地区找矿提供了方向.     

Study on Fractal Feature of Fault Structure and Its Geological Implications Based on Remote Sensing——A Case Study of Jiuyi Mountain Area, Southern Hunan

以九嶷山地区ETM+遥感影像数据为信息源,通过信息提取与解译快速获取该区断裂构造.运用分形理论的盒维数法对断裂构造体系进行分形研究,结果表明,区内断裂构造在0.05～2.75km尺度范围内具有良好的自相似性和分形特征,总体分维值D=1.1155、R2=0.9964,分维值接近中国大地构造单元稳定区分维值;不同走向断裂分维值D在0.9184～1.0441间、R2介于0.9983 ～0.9996间,各分维值D不仅定量描述了各走向断裂分布的复杂性和构造演化的成熟度,而且还反映了断裂的成矿作用:NE向断裂分维值最大,D值在1.0441附近时主要表现为导矿构造;SN向断裂分维值次之,D在0.9870附近时主要表现为控矿构造;NW向断裂分维值偏小,D在0.9502附近时主要表现为含矿构造.     

华南中新生代NNE走滑断裂对铀成矿控制的分形分析

在区域成矿学研究中,断裂构造往往是多尺度成矿系统(成矿带、矿田、矿床和矿体)的主导控制因素.在诸多控矿要素中,断裂构造的复杂程度与成矿有着及其密切的联系.分形理论可以将断裂构造复杂程度定量化,如Mandel-brot提出的分形几何学中的分维数,定量描述断裂构造体系的复杂程度(Mandebrot,1985).孔凡臣等(1991)通过单条断裂体的分数维值的含义研究,认为断裂构造的分数维D值的大小反映了其结构的复杂程度和活动性的强弱.具有不同分数维D值的断裂构造常常处在不同的构造发育阶段.谭凯旋等(1998)研究了中国断裂构造的分形特征及大地构造意义,结果表明中国大陆壳体中深大断裂的分布具有分形特征,大陆全境的分维值为1.493,各构造区的分维值为0.827～1.624.并指出断裂构造的分维值反映了区域大地构造演化、运动历史的复杂性和构造活动的强弱性.本文运用分形理论来研究华南中新生代NNE走滑断裂的空间分布分形特征及铀矿分布分形的关系.     

基于遥感技术的断裂构造分形特征及其地质意义研究

以九嶷山地区ETM+遥感影像数据为信息源,通过信息提取与解译快速获取该区断裂构造。运用分形理论的盒维数法对断裂构造体系进行分形研究,结果表明,区内断裂构造在0.05～2.75km尺度范围内具有良好的自相似性和分形特征,总体分维值D=1.1155、R2=0.9964,分维值接近中国大地构造单元稳定区分维值;不同走向断裂分维值D在0.9184～1.0441间、R2介于0.9983～0.9996间,各分维值D不仅定量描述了各走向断裂分布的复杂性和构造演化的成熟度,而且还反映了断裂的成矿作用:NE向断裂分维值最大,D值在1.0441附近时主要表现为导矿构造;SN向断裂分维值次之,D在0.9870附近时主要表现为控矿构造;NW向断裂分维值偏小,D在0.9502附近时主要表现为含矿构造。     

江西九瑞地区典型矿床控矿断裂的 分形特征研究

利用断裂构造的分维值可以定量描述断裂分布的复杂性和构造演化的成熟度,它是断层数量、规模、发育程度、组合方式及动力学的综合体现。文章将分形几何学的原理和方法应用于九瑞地区以及城门山和武山铜矿田的断裂系统的二维平面分布特征研究,发现在研究的标度范围内不仅具有统计自相似性,而且九瑞矿区子区域具有不同的分维数D值。结果表明矿化岩体产出部位分维值明显高于整个区域的分维值,结合断裂产状、时代、穿切关系与岩体侵入部位对比可知,分维值越高,越有利于矿床形成,矿床规模也越大。     

某花岗岩型铀矿田断裂构造的分形特征

基于分形理论,提出了一种快速测量多区断裂分维值的方法,并获得了研究区断裂分维值的平面等值图。研究结果表明,断裂分维值的大小较好地反映了断裂构造复杂程度的高低,它们之间存在着正相关关系。研究区花岗岩型铀矿田内约有86%的铀矿床位于断裂分维值D偏高(D>1.18)的区域内,表明断裂分维值越大,越有利于花岗岩型铀矿成矿,为建立该区花岗岩型铀矿新的预测标志提供了参考依据。     

西藏自治区工布江达县沙让矿区钼矿地质特征及矿床成因

本文通过对西藏自治区工布江达县沙让矿区钼矿地质背景、地质特征、矿床成因分析,认为钼矿成矿控制因素有岩浆活动、构造作用及硅质热液变质作用。矿区岩浆岩多期次侵入有利于成矿,严格控制了钼矿床的形态、产状、规模等;区域断裂构造及次级断裂、裂隙构造为成矿热液提供了运移通道和容矿场所,含矿热液充填于断裂及裂隙中有利于富集成矿。     

随机分形插值法在地震数据处理中的应用

在本文中，作者首先对随机分形插值方法，分形、分维等进行了研究和探讨，并将该插值方法应用于实际地震资料处理中，取得了较好的效果，这表明随机分形插值方法是基于不同采样间隔，不同测网密度的地震资料插值补齐的，简单而有效的方法，值得进一步的研究与推广。     

储层非均匀性的分形表征技术

系统总结了国外近年来利用分形理论定量表征储层非均匀性方面的进展情况。指出分形理论是储层表征的有力工具,解决了复杂储层定量描述的难题,使储集性预测更可靠更准确。储层具有分形性质,有助于定量地将地质模型与数学模型有机结合起来,对油田开发具有重大意义。     

初论分形地质学

介绍了分形分布的概念和分布函数,分形的概念及其在地震,地貌,岩石,构造,矿床评价和矿产预测等地质研究领域的应用情况。     

多尺度分形参数在裂缝检测中的应用研究

根据地震波的动力学参数对裂缝敏感性和裂缝的分形特征，以地震层位振幅数据为基础，应用分形理论的裂缝检测方法(多尺度分形参数的地毯覆盖方法)对裂缝进行检测。这里用计算机生成了Mandelbrot集的分形图案，用多尺度分形参数进行了检测，效果显著。用该方法对某油田的层位振幅数据进行了裂缝检测，检测结果清楚地反映了裂缝的分布状况。     

国家庄井田断裂构造的分形评价

论述了应用分形理论对断裂构造进行定量评价的原理和操作方法,以山东国家庄煤矿为例,对操作步骤、数据处理做了详细说明,并对计算结果进行了分析和比较。研究表明,分形统计具有内涵丰富、准确合理且易于用计算机实现的优点。      

用MATLAB实现成矿区化学元素的第L次分形插值逼近曲面

这里给出分形插值曲面的计算公式,对该方法在MATLAB中实现化学元素曲面的L次逼近进行了研究和探讨,给出了实现的算法步骤。编制了相应的MATLAB程序,并将该程序应用于实际成矿测区——西藏自治区贡觉县各贡弄工作区化学元素的分形插值曲面构造。从整个实现过程可以充分体会MATLAB在解决实际问题上的方便性和高效性。     

On Fractal Dimensions of China's Coastlines

The fractal dimensions of China's coastlines are preliminarily discussed on the basis of GIS in this paper. Some significant conclusions are drawn. The fractal relationship between the length of China's continental coastline L and the yardstick r is log L = 3.99 – 0.16 log r on the scale 1:2,500,000 map. The fractal relationship between the length of Jiangsu province's coastline and the yardstick may be established as log L = 2.82 – 0.10 log r on the scale 1:50,000 map. Using the divider method, the fractal dimension of China's continental coastline is 1.16, Taiwan Island is 1.04, etc. The fractal dimensions of coastlines of the Bohai sea, the Yellow sea, the East China sea, and the South China sea tend to increase from north to south, indicating that the complexity of China's coastlines increases toward low latitudes. The substantial components of coast, biological function, and climate from north to south result in a change in fractal dimensions along the coasts of China. The fractal dimension of a coastline is different from the average fractal dimension of all its parts. The more parts of a coastline, the larger the difference between the fractal dimension of the original coastline and the average fractal dimension of all its parts. Faults control the basic trends and fractal dimensions of coastlines as a whole in the studied areas of Taiwan Island and Changle-Lufeng. The more the controlling effect of the faults, the smaller the fractal dimension of the coastline. The less the controlling effect of the faults, the larger the fractal dimension of the coastline. The results indicate that the faults control not only the basic trend of a coastline but also the complexity in the studied areas of Taiwan Island and Changle-Lufeng.     

煤中断裂分布的分形特征

运用分形理论对平顶山高庄矿戊8煤中断裂分布的分形特征进行了研究,结果表明,煤中断裂分布具有良好的统计自相似性,可以用分维描述。分维等值线图能有效地反映煤中断裂分布的复杂程度、分布范围和展布方向。分维是煤中断裂分布长度、条数和分布均匀程度等参数的综合指标,该指标随以上参数的变化而变化。      

一种新的粒度指标:沉积物粒度分维值及其环境意义

根据分形理论，对1000个不同类型沉积物样品的粒度分形结构及其分维值作了定量计算。结果表明：各类型沉积物都具有良好的统计自相似性，并且各自有着不同的分维值。粒度分维值的大小与分选好坏密切相关。没有经过外力搬运与分选的风化破碎物质(碎屑物)——断层泥、冻土的粒度分维值接近于碎形体的分维值2．60左右；经过外力搬运但分选作用较弱的冰碛物、水石流、泥石流堆积物的粒度分维值也接近2．60；而经过强烈外力分选作用的河床、湖泊沉积物、潮滩及海底沉积物的分维值明显偏小。鉴于此，本认为分维值可以作为沉积物类型判别的重要参数之一。     

成矿预测中的分形模型分维数估计的新方法

介绍了分形理论和方法近年来在成矿规律与成矿预测中的应用情况。通过研究分形模型及其曲率，提出了一种求分维数的新方法．该方法求出的分维数比用传统方法求出的分维数更精确（即估计误差更小），并且具有许多优点。最后通过例子说明分形理论在实际问题中应用的方法及步骤，并解释了分维数的实际意义