南岭地区区域成矿分带性 复杂成矿系统中的时空同步化PDF电子书下载

第一章 南岭地区区域地质主要特征 1

第一节 地层及主要赋矿层位 1

第二节 构造 3

一、大地构造位置及构造单元划分 3

二、构造特征综述 3

三、中生代构造格局的形成机制 5

四、构造与成矿的关系 5

第三节 岩浆岩 6

一、花岗岩类时空分布及演化 6

二、岩石学特征 6

三、燕山期花岗岩特征 7

第四节 地球化学 9

一、地层元素特征 9

二、岩浆岩常量元素地球化学 9

三、花岗岩类微量元素地球化学 10

四、花岗岩类Au丰度 11

第五节 深部构造特征 11

一、扬子和华夏板块碰撞-拼合带深部构造特征 11

二、燕山期中国东部岩石圈垂向减薄与花岗岩浆的侵位 14

参考文献 16

第二章 同步化的基础知识 17

第一节 同步化的概念 17

一、自持续振子 17

二、振动的表征 18

三、振动物体的耦合或相互作用 21

四、频率和相位锁定 22

五、关于“同步化”概念的小结 23

第二节 相位动力学 26

一、极限环与振荡的相位 26

二、小扰动与等时线 27

三、复振幅方程（complex amplitude equations） 28

四、相位动力学方程（equation for phase dynamics） 29

五、强制的复振幅方程（forced complex amplitude equations） 30

六、慢相位动力学（slow phase dynamics） 30

七、慢相位动力学：相位锁定和同步化区（Slow phase dynamics:phase locking and synchronization region） 31

八、关于相位动力学的总结 34

参考文献 35

第三章 同步化与动力学群集 36

第一节 周期振子的同步化与群集 36

一、等同周期振子系综 37

（一）耦合周期振子 37

（二）整体耦合与全同步化 41

（三）群集 43

二、不均一系综与噪声效应 47

（一）向频率同步化的转变（频率同步化理论） 47

（二）频率群集（frequency clustering） 52

（三）涨落力 55

（四）时间延迟的相互作用（time-delayed interactions） 57

第二节 混沌系统中的同步化与群集 63

一、混沌系统中的同步化 63

整体耦合单峰映像 63

二、混沌系统中的群集 65

整体耦合单峰映像的动力学相 65

参考文献 68

第四章 目标斑图 69

第一节 界面动力学 69

一、可激发性 69

二、单组分双稳系统中的界面 72

三、可激发系统中的孤立脉冲波和周期性的脉冲波列 74

四、可激发系统中的螺旋波 78

五、Turing斑图 83

六、界面的不稳定性与结构的形成 85

附录 双稳定性与滞后 89

第二节 相位动力学 92

一、周期性结构的弱混沌与相位方程 92

二、振荡场的相位波和相位混沌 97

（一）振荡场的相位方程及其应用 97

（二）相位波与目标斑图 98

（三）相位混沌 103

三、界面的相位动力学 104

四、多重场动力学 106

参考文献 110

附录Ⅰ Newell-Whitehead方程与周期解的稳定性 111

附录Ⅱ 复Ginzburg-Landau方程 114

一、振荡场的振幅方程 114

二、复Ginzburg-Landau方程的性质 115

第五章 时-空同步化理论的研究与应用 120

前言 120

第一节 同步化研究的原则与前提 121

一、研究“同步化”必须以“时-空对偶性”为根本出发点 121

（一）内在与外在 121

（二）空间和时间 123

二、研究复杂的反应-输运耦合过程必须以“化学波”及其传播作为中心思想 127

（一）化学波的概念及其基本特征 127

（二）以“化学波”及其传播作为中心思想的必要性 128

（三）以“化学波”及其传播作为中心思想的优越性 128

三、研究作用机制必须以反应-扩散为核心 129

第二节 同步化理论和方法的应用 131

一、关于如何从矿产资源勘查资料中提取原始信息问题 131

二、以“时-空剖面线”为基础，在全部工作地区进行扫描，对复杂成矿系统进行时-空同步化研究 132

三、选择化学元素对，构成时-空剖面线 132

四、相位的定义与相位函数的计算 132

（一）相位的定义 132

（二）成矿作用地球化学动力学中“相位的界定” 133

（三）相位函数的计算 134

五、“同步化阈值”的确定 134

六、通过“同步化阈值”的时-空延展范围，进一步圈定“矿化时-空域” 135

七、矿化时-空域中成矿分带的时-空定位 135

（一）“中间渐近”原则——区域成矿大系统的集体动力学行为中成矿分带（动力学有序结构）的时-空定位 135

（二）时-空同步化与动力学群集——成矿系统自组织与成矿分带的时-空定位 136

八、综合各种成矿元素的“矿化时-空域”，最后利用“地质统计学”（Geostatistics）的理论和方法，先后制作“矿化时-空域图”和“南岭地区的区域成矿分带图” 137

第三节 南岭地区同步化研究取得的结果 139

一、工作区域与数据说明 139

二、时-空剖面的验证 142

三、南岭地区各种区域地球化学图件 142

（一）南岭地区成矿元素的矿化时-空域图 142

（二）南岭地区矿化时-空域分布图 142

（三）南岭地区各元素的成矿分带图 142

（四）南岭地区区域成矿分带图 144

参考文献 180

第六章 南岭地区的区域成矿规律——区域成矿分带性 181

第一节 燕山早、晚两期成矿与矿集区的形成时-空同步化与动力学群集 181

第二节 两大成矿中心介质的可激发性与界面动力学 186

一、深部地球动力学背景 187

二、成矿中心存在的可能性与现实性 189

三、成矿中心形成的动力学机制 189

第三节 目标斑图式的区域成矿分带相位动力学 193

一、目标斑图式区域成矿分带 193

二、目标斑图式区域成矿分带的本质 195

三、区域成矿分带的特征、基本问题、形成的动力学机制与时-空结构 196

（一）区域成矿分带的特征 196

（二）热液成矿分带的基本问题 197

（三）热液成矿分带形成的动力学机制与时-空结构 197

第四节 区域成矿分带多重耦合脉动式孤波的时-空叠加多重场动力学与原生态成矿 200

第五节 南岭地区大规模成矿作用的发生岩浆孤波、区段提纯与深部过程的流变学 203

一、我国华南地区花岗岩的成因与地壳演化 203

（一）花岗岩的时-空分布 204

（二）花岗岩的成岩物质来源 204

（三）花岗岩的成因与壳幔作用 205

二、岩浆孤波与区段提纯 205

（一）南岭地区的区域成矿分带是“岩浆孤子”（magma solitons或“magmons”）［或称“岩浆孤波”（magma solitary waves）］的衍生物 205

（二）成矿金属运移与富集机制—矿源层部分熔融的“区段提纯” 207

三、南岭重点地区深部过程的流变学研究 209

（一）部分熔融 210

（二）熔融、分凝与地幔对流过程的物理学 211

（三）地幔部分熔融、熔体分凝和地幔对流的基本问题研究 211

第六节 区域成矿的时-空演化规律串级、崩塌-间断平衡的谱系结构与分形动力学 212

一、演化过程的共性和规律 212

二、系统演化的极致动力学 213

三、系统通过自组织而趋于临界态——自组织临界过程 213

四、阈动力学（threshold dynamics） 214

五、系统演化的串级、崩塌-间断平衡的谱系结构与分形动力学 215

（一）崩塌-间断平衡的时-空分形动力学 215

（二）崩塌-间断平衡的串级分形谱系结构 218

参考文献 219

第七章 地质-成矿系统复杂性研究的目标与方法论 221

引言 221

第一节 地质-成矿系统复杂性研究的目标 222

一、“孤子”（“孤波”）的概念 222

二、孤子的本质 222

三、内生金属矿床作为自孤子的形成机制 223

（一）岩浆孤波与金属成矿 223

（二）金属矿床作为自孤子的形成机制 224

第二节 地质-成矿系统复杂性研究的方法论 225

一、复杂系统的自组织 225

（一）耗散结构论 225

（二）协同学 226

二、地质作用与时-空结构的辩证统一 226

（一）时-空对偶性原理 227

（二）时-空标度相对性原理（时-空标度不变性，标度律） 228

（三）（连续）标度不变性和离散标度不变性 228

（四）中间渐近原则 229

三、复杂系统时-空演化的“间断动力学” 230

四、自组织临界性 231

参考文献 234

结论 235

结束语 251