新疆阿尔泰大东沟铅锌矿床流体包裹体特征及成矿作用

新疆阿尔泰大东沟铅锌矿床流体包裹体特征及成矿作用 () () ( ) 卷 Vo lum e34 ,期 N um be r1 ,总 SUM 124 ( ) ( )页 Pages32 ,39 , 2010 , 2 Feb rua ry, 2010 大 地 构 造 与 成 矿 学 Geo tec ton ica e t M e ta llogen ia 新疆阿尔泰地区断裂控矿的多重分形机理 谭凯旋 ,谢焱石 ()南华大学 核资源与核燃料工程学院 , 湖南 衡阳 421001 摘 要 :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 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf 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 。 关键词 :多重分形 ;奇异指数 ;分维谱 ;渗透性 ;断层 ;矿床 ;阿尔泰 ( ) 文章编号 : 100121552 201001 20032 208 中图分类号 : P611; O415 文献标识码 : A 断裂是地壳演化和构造变形的重要产物之一 ,,断裂分布的分维值越大 ,越有利于成矿运移的条件 (也是一种重要的构造作用方式 。断裂作用与流体流 流体的运移 、聚集以及大型超大型矿床的形成 卢 动 、热液成矿作用和油气成藏之间的关系的研究得 新卫和马东升 , 1999; 张均和周乔伟 , 2000; 何书等 , () 到地 质 学 家 的 不 断 重 视 M cCaffrey e t a l. , 1999; 2008; B lenk in sop , 1994 ; 近 年 来一 些 学 者 认 为 , 断 ) Jone s e t a l. , 1998; Ho lne ss, 1997 , 人们已认识到 裂构造 等 许 多 地 质 现 象 具 有 多 重 分 形 结 构 特 征 断裂在增高岩石渗透率 、促进流体流动和控制热液 ( Cow ie e t a l. , 1995; A gte rbe rg e t a l. , 1996; 施泽进 矿床的形成中起着重要作用 。地壳中断裂构造的形 ) 等 , 1995; Panah i and Cheng, 2004 , 多重分形分析 成 、发展 、演化及其空间分布是一个十分复杂的动力 ()比单分形分析 盒维数 、信息维等 更能真实地反映 学体系 ,长期以来 ,人们对断裂构造的研究都只停留 ( 断裂构造的复杂性和本质特征 谢焱石和谭凯旋 , 在定性描述的范围内 。上世纪 ) 80 年代开始 ,分形理2002 。我国新疆阿 尔 泰地 区地 质 构造 复杂 , 断 裂 ( 论 的 提 出 和 不 断 完 善 M ande lb ro t, 1982; Fede r,构造十分发育 ,而且产有丰富的有色 、贵金属 、稀有 ) 1988 ,为 断 裂 构 造 的 研 究 开 辟 了 一 条 新 的 途 径 。 金属矿产资源 ,一直是我国地学研究的热点地区之 ( 分形理论已被广泛应用于地球科学研究中 Ko rvin, 一 。本文应用多重分形理论分析该地区断裂与矿床 ) 1992; Tu rco tte, 1997; 於崇文 , 2001 a, b , 特别 是 分布的多重分形特征及断裂控矿的多重分形机理 。许多学者研究了断裂和矿床的分形结构特征 ,并认 识到断裂构造的分维值可指示矿床定位及成矿流体 收稿日期 : 2009 - 05 - 21; 改回日期 : 2009 - 09 - 14 ( ) 基金项目 :国家自然科学基金资助项目 50874063 , 70171057 。 ( ) 第一作者简介 :谭凯旋 1963 - ,男 ,教授 ,博士生导师 ,主要从事地球化学动力学 、成矿动力学和复杂性科学的教学与科研工作 。 Em a il: nh tkx@126. com 1 阿尔泰地区地质构造和矿床的 基本特征 阿尔泰山地处中亚腹地 ,横亘中国 、蒙古和哈萨 克斯坦三国 。在大地构造上 ,阿尔泰山位于西伯利 亚板块西南缘的陆缘活动带 ,晚古生代末 ,哈萨克斯 坦 - 准噶尔板块向北东方向俯冲 ,引起地处西伯利 亚板块西南缘的陆缘活动带发生强烈的地壳横向缩 () 短 ,并最终形成阿尔泰造山带 杨树德 , 1994 。 我国新疆阿尔泰地区约占整个阿尔泰山面积的 1 /6 ,其基本构造格局主要由一系列北西 - 南东向的 线性紧密褶皱 、区域性冲断层及大型变形冲断推覆 () 体构成 ,断裂和褶皱构造极为发育 图 1 。区域性 褶皱轴向以 290 ?,310 ?展布为主 ,具线性紧密型褶 ( ( ) 1. 有色金属 Cu、Pb、Zn、Co、N i; 2. 稀 有 金 属 B e、L i、N b、Ta、 皱的特点 。早期褶皱被后期构造臵换作用和冲断推 ( ) ) R EE; 3. 金 ; 4. 黑色金属 Fe、M n、C r、Ti; 5. 断裂 。覆作用所改造 , 导致了大量片内无根褶曲 、平卧褶 图 1 新疆阿尔泰地区断裂和矿床分布简图皱 、叠加褶皱的发育 。 F ig. 1 Schem a t ic m a p show in g the d istr ibu t ion of fa u lts an d depo s its in A lta y, X in j ian g, C h ina 区域内断裂构造极为发育 ,其中以北西 - 南东 向为主 ,其次还有北西西 - 南东东 、北北西 - 南南东 () 矿带 额尔齐斯深大断裂南西侧 。次级断裂特别 () 和北东 - 南 西向 三组 图 1 。由南 向北 发 育五 条 是深大断裂带旁侧的次级断裂所形成的扩容空间为 NW 2SE向的深大断裂 : ?额尔齐斯深大断裂 ; ?特 热液沉淀和矿床定位提供有利场所 。 斯巴汗大断裂 ; ?阿巴宫 - 库尔提大断裂 ; ?巴寨大 断裂 ; ?库热克特大断裂 。这五条大断裂将该区分 2 多重分形理论基础与分析方法 割为五个大型冲断 - 推覆体 ,由南向北依次为 : ?额 尔齐斯滑脱 - 冲断 - 推覆体 ; ?特斯巴汗冲断 - 推 由单分形集合构成的非均匀分布分形集合称为 多重分形 。分形和多重分形的区别主要在于分形的 覆体 ; ?阿巴宫 - 库尔提冲断 - 推覆体 ; ?巴寨冲断 标度指数和分维值为常数 ,且二者相等 ;而多重分形 - 推覆体 ; ?库热克特冲断 - 推覆体 。其中额尔齐 的标度指数和分维值是连续变化的 。对于具有几何 斯滑脱 - 冲断 - 推覆体是阿尔泰造山带南缘的一级 支撑的连续随机空间分布变量 ,这种支撑可以由通 冲断 - 推覆体 ;根据地球物理资料推断 ,额尔齐斯断 k ( )过 k - 维空间 Rk = 1 , 2 , 3 分割产生的许多单元组 裂在地壳内 20 km 左右的深度发生分叉 , 一支以高 成 。假设每一个单元都可以看作一个集合 ,那么测 倾角切穿岩石圈 ,另一支以小倾角在壳内延伸 ,构成 量可假设为具有一组空间物体 的单 元 中集 合的 交 叉 ,这些空间物体包括点 、线段 、面积体等 。 壳内的主滑脱推覆面 ,其余四条二级冲断层均在深 k () 部与该主滑脱面交汇 张朝文 , 1992 。 μ( )假设 S表示集合 S在 R中的测度 ,在本文 阿尔泰地区产有丰富的金 、铜 、铅 、锌 、锂 、铍等 ( )μ中 S为断层线或矿床点 ,测量 S为断层线的总长 有色金属 、贵金属和稀有金属矿床 。这些矿床的形 度或矿床个数 。将研究区划分为边长为 r的正方形 成都与冲断 - 推覆 - 滑脱造山过程中的热液流体活 单元格子 , 边长为 r的第 i个单元格中的信息量为动紧密相关 , 并 主要 受 NW 向深 大断 裂 带的 控制 。 断裂构造对矿床的形成 、分布具有重要的控制作用 , μ ( ) ( )r, 则分配函数 x r 定义为 : i q ( )N r 深大断裂带控制了区内 4 条成矿带的形成 ,即由北 q ( ) μ( )xr= r( )1 q i 6 (东向南西的库热克特铜多金属成矿带 库热克特大 i = 1 ) 断裂北东侧 、阿尔泰山区 W 2Sn2B i2Mo - 稀有金属 ( )这里 N r是边长为 r的单元总数 , q 为任意实数 , (成矿带 库热克特大断裂与阿巴宫 - 库尔提大断裂 ( ) μ - ??q??。如果测度 r服从多重分形模式 , i ( ) ( )对于任何 x r 方程 1 分配函数与单元大小 r具 q ) ( 34 第 34卷 τ( ) q( )( )2 xr? r q 3 分析结果和讨论 ( )() τ q为 q阶矩的幂指数 标度指数 。如果满 式中 本文统计了长度大于 1 km 的断 裂和 175 个 金 ( )足多重分形假设 , 在 xr对 r的双对数图中构成一 q ()属矿床 点 来分别进行多重分形分析 ,在 1 ?500000 系列的直线 , 每一个 q值对应一条直线 , 每一条直线 的地质图上进行分析 ,分析中采用了 8个单元尺度 , rτ( ) 的斜率给出一个 q值 。对于单分形也可以获得 分别为 1. 25、2. 5、5、10、20、40、80 和 160 km。分别 ( ) τ一组直线 , 但是对任何 q值 , 所有的 q值为一常 ( ) 测量出每 个 单 元 i中 的 断 裂 总 长 度 或 矿 床 点 数 ( ) τ( ) τ数 , 或者 q= - - q + 2 。 (μ) ( ) μ。根据所测量的 值 , 利用 7 式分别计算出 i i ( ) ( ) 每一个 r和每一个 q值下的 xr值 , 在 xr对 r q q q阶矩的幂指多重分形的多重分维值 D 可由 q ( ) τ的双对数图中所拟合的直线斜率即为 q值 。计 τ( ) 数 q求出 :( )算了 42个不同 q值 - 2 ,14 下的分配函数、 标度 τ( )q ( )D =3 q τ( ) ( ) (α) α 指数 q、奇异指数 q和分维谱 f 值 , 结果 q - 1 列于图 2。 如果 r较小 , 表述测量本身自相似性的关系式 α结果表明 ,阿尔泰地区断裂构造和矿床的分布 μ( ) ( )r= r4 均为多重分形分布 ,而不是单分形分布 , 在 q = - 2 αα可用来定义奇异指数 。具有相同 值的所有小区 ,14时 ,断裂构造的奇异指数为 1. 597 ,2. 403 , 多(α)域组成一个分维为 f 的分形子集 , 对于具有相似 ()重分维谱值 分维谱区间 为 0. 551 ,1. 706;矿床的 αα ( ) ( ) α 性的多 重 分形 , 为 q 的 函 数 =q, 由 2 和 奇异指数为 0. 925 ,2. 287 , 多重分维谱值为 0. 138 ( )4 可得出 : ,1. 363。断裂构造分布的标度指数 、奇异指数和分 τ( )dq α( )( )q 5 = 维谱值均显著高于矿床分布 ,断裂构造的分布比矿 dq 床更复杂 。( α)在单分形中 , 对所有的 q值 , 其 q都相同; 而在多 断裂构造的分形结构特征与断裂的发育演化有 (α) α( ) 重分形中 , 分维谱函数 f = f {q}具有如下形 ( ) 关 Cow ie e t a l. , 1995; Ce llo, 1997 ,在断裂构造完 式 : 全发育和连通之前 ,它们本质上是三维空间中的二 (α) α( ) τ( )( )f = qq- q 6 () 维特征 盒维数为 1 左右 ,随着应变的增大和断裂(α) 分维谱 f 曲线上的每一个点代表了具近似相同 ( ) 体系的演化 ,分维值也不断增大 > 1 ,当变形达到 αα)(的奇异指数 的 S 子集的分维值 。 q = 0 时 , f 达 饱和时 ,断裂的分维值将达到一个常数值 ,从而分维 α( ) τ( ) 到最大值 f{0 } = - 0 , 对应于盒维数 D; m ax 0 值可作为断裂构造发育的成熟 度和 复 杂程 度的 测α( ) α ( ) 在二维集合中 , f{0 } ?2, q = 1 时的 f {1 }m ax 量 。根据自组织临界理论 ,在断裂作用的耗散过程 就是信息维 D。1 中 ,断裂作用通过小断裂的连接而演化并自发组织 ( τ)显然 , 对于多重分形来说 , 标度指数 q和多 到一点使应变集中到具分形几何的主断裂带上 ; 最重分维 D 都是从整体上来描述多重分形的特征 , 而 q 终形成具分形分布特征的断层体系 ,这就使得断裂 α(α) 只有奇异指数 和分维谱函数 f 才能表述多重 构造在 它 充 分 发 育 之 前 表 现 出 可 变 化 的 成 熟 度 分形的局部特征 。 ( ) Cow ie e t a l. , 1995; Ce llo, 1997 , 即 变化 的分 维由于邻国资料不多 , 本文研究仅限于我国境内 值 ,从而造成多重分形分布 。上面的分析结果表明 ,(的阿尔泰山 , 这样使得研究区域的形状不规则 图 新疆阿尔泰地区断裂构造不仅为多重分形分布 ,而) 1 , 并出现边缘效应 , 即位于边缘的某些单元格子 2 的面积将大于或者小于正常单元格子的面积 a = r, 这将影响分形分析的精度 。为此我们在分析中要进(且具有高的盒维数值 ,其盒维数 D = 1. 706 即 q = 0 0 行面积校正 , 假设非 标准 excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载 单元的面积为a, 则面积 i (α)) 时的 f 值 。这表明该区断裂作用是通过断层间 ( ) 校正值 w = a/ a, 从而 1 式可修正为 :i i 的连通而演化的自组织过程 。 导致矿床分形分布( )N r q 的主要原因是分形热液体系 ( ) μ( ) ( )7 xr= [r/w ] q i i 6 i = 1 ( ) 的活动 Ca rlson, 1991; B lenk in sop , 1994 。由于阿 这样使大于标准单元面积的那 些单 元的 测 量值 减 尔泰地区断裂构造为多重分形分布 ,受多重分形的 小 ,而小于标准单元面积的那些单元的测量值增大 。断裂构造系统的控制 ,其热液流体系统也必定为多 () ( )( ) τ() α( ) () A . 标度指数 q与 q的关系 ; B . 奇异指数 q随 q的变化 ; C. 分维值随 q的变化 ; D . 分维值随奇异指数变化的多重分维谱 。 图 2 新疆阿尔泰地区断裂构造和矿床的多重分形分析结果 F ig. 2 M u lt ifra c ta l ana ly s is of fa u lts an d depo s its d istr ibu t ion in A lta y, X in j ian g 的分形热液流体体系 ;每一个热液体系中 ,由于其分D为 1. 706 ,显著大于其临界值 ,因此该区是非常有 0 形断裂体系又产生数个流体对流循环单元 ,依次 ,每 利于流体活动和成矿作用的 。 将断裂构造的多重一单元又由几个更小的单元组成 ,矿床在这些热液 分维谱与矿床的多重分维谱 单元尺度上共生 ,从而导致整个地区的矿床为多重 进行比较分析 , 可见断裂构造的分维谱曲线位于矿分形分布 。 床分维谱曲线的右上方 , 断裂构造的奇异指数和分 断裂作用对增高岩石渗透性 、促进流体流动和 维谱值都要明显大于其矿床的值 。奇异指数和分维 (控 制 热 液 成 矿 具 有 重 要 意 义 M cCaffrey e t a l. , 谱都是反映系统复杂性的度量 , 对于断裂和矿床分 ) 1999; Tsang and N e re tn iek s, 1998 。未断 裂 岩石 具布来说 , 奇异指数和分维谱值越大 ,说明其发育演 - 4 - 17有低的渗透率 ,一般结晶岩在 10 ,10 达西 ,沉 化程度越高 , 分布密度越大 。因此 , 阿尔泰区矿床 - 2 - 11积岩在 10 ,10 达西 ,而断裂化岩石中的渗透率 的发育程度和分布密度要比断裂低 。造成断裂与矿 1 - 3 ( ) 可显著增 高 , 达 到 10, 10 达 西 B race, 1980 。 床分布的多重分形的明显差异的主要原因是矿床的 岩石变形过程中断裂不是被动的流体通道 ,而是在 形成和分布受断裂的控制和断裂的发育演化过程的 流体迁移中起主动作用 ,变形与岩石渗透性是通过 复杂性 。 断裂体系的连通作用而耦合起来 。断裂连通作用的 在断裂体系的发育和演化过程中 ,不同断裂部 自组织过程导致断裂的分形与多重分形结构 ,因此 ( 位的渗 透 性 具 有 明 显 差 异 Cu rew itz and Ka rson, ) () ( ) 断裂的分形结构特征要影响岩石的渗透性 。对岩石 1997 ,高渗透率主要位于 4 个位臵 图 3 : 1 断 ( 断裂与流体流动的数值模拟研究 Zhang and Sand2层终端或断端线区 ,断层一般具有位移梯度 ,中心位 ) e rson, 1994 表明 ,岩石变形作用随断裂分维值 D移最大 ,终端为 0 ,而应力主要集中于段端线并驱动 0 f 裂隙向未断裂岩石中扩展 。断层端线附近强烈断裂,并存在一个分维临界值 D = 1. 22 增大而显著增大 0 ( ) 作用区域 称 为“破 裂区 b reakdown region ”, 该 破 (,1. 38 临界值的变化受岩性和断裂方向分布的影 ( )) 裂区的半径等于断层长度的 5 % ,10 % ; 2 断层相 响 , 当 断 裂 分 维 超 过 临 界 值 时 , 则 断 裂 的 连 通 性 互作用区 ,在二个或更多个断层端线非常邻近的地 好 ,岩石渗透率将显著增高 ,从而有利于流体的活动 36 第 34卷 这里 2个断层端点的应力发生相互作用 。图 3B 表第 4 类和断层其它区域为运动学维持区域 ,其渗透 示了会聚张应力的释放阶和会聚压应力的扩容阶两 性虽比未断裂岩石要高但保持时间相对较短 ,可以 ( ) 种走滑断层的相互作用 。 3 闭合断层交叉区 , 交 有流体活动和成矿作用但规模小 。断裂发展过程中 叉断层的位移矢量不平行或者方向相反时出现闭合 不同部位渗透性的高低和维持时间的长短导致了只 (( ) () 有在断裂的部分区域才能有流 体活 动 和矿 床的 形 断层交 叉 区 图 3C 。 4 平 移 断 层 交 叉 区 图 ) 成 ,断裂比矿床有更高的分维谱 。 3D 。其中前 3 类为动力学维持的区域 , 具有高渗 透率且持续时间长 ,最有利于流体活动和成矿作用 , L. 断层的半长度 ; d. 两断层重合长度 ; X. 断层间距 。 () 图 3 不同断层几何中高渗透区域分布示意图 修改自 Cu rew itz and Ka rson, 1997 F ig. 3 Schem a t ic d ia gram s show in g the d istr ibu t ion of h igh perm ea b il ity for d ifferen t fa u lt geom e tr ie s ()mod ified afte r Cu rew itz and Ka rson, 1997 断裂作用还与岩性和流体之间有强烈的耦合作 用 ,在相同应力作用下不同岩石具有不同的断裂行 为 ,流体不仅可以改变岩石的流变学性质而且影响 到断裂有效正应力 ,流体活动产生的矿物沉淀可堵 塞流动通道 、影响断裂渗透率的寿命 ,使断裂产生愈 合 。利用构造 - 流体 - 成矿体系的反应 - 迁移 - 力 ()学耦合动力学模型 谭凯旋等 , 2001 对阿尔泰地区 断裂作用对岩石渗透率和流体活动的影响进行了计 算机模拟 ,根据该地区地层剖面及主要岩性特征 ,模 拟中主要分 6 个 地 层岩 性单 元 , 由下 至 上分 别为 : A、奥陶 - 志 留 系 板 岩 , 厚 度 600m; B、泥 盆 系 火 山 岩 ,厚度 400m; C、泥盆系砂岩 , 厚度 100m; D、上泥 盆统板岩 、片岩 ,厚度 500m; E、石炭系火山碎屑岩 , 图 4 阿尔泰地区不同地层断裂渗透率 厚度 400m; F、石炭系板岩 ,厚度 400m。模拟总地层 在垂向剖面上分布的演化 ()厚度 2400m。模拟结果 图 4 可见不同岩性经断裂 F ig. 4 Evo lu t ion of the d istr ibu t ion of fra c ture 作用后的断裂渗透率是差别很大的 ,其中以泥盆系 perm ea b il ity for d ifferen t stra ta in A lta y 火山岩 、砂岩和石炭系火山碎屑岩三个层位的断裂 渗透率最高 ,比板岩类要高 4 ,5 个数量级 ,显然这 均产于上述几个层位中 , 如阿舍勒铜矿 , 可可塔勒铅 几个层位的岩性在断裂作用中是有利于流体汇聚成 锌矿产于泥盘系火山岩中 , 柯克萨依金矿产于下泥 中泥盆统之砂岩 、含砾砂岩中 ;萨尔布拉克金矿产于防止在早期发生显著围岩反应 。利用元胞自动机模 下石炭统南明水组火山 - 沉积岩中 。型的渗透理论模拟了断裂的发展及对流体流动和成 ( ) 断裂 - 脉体系的分形发展是一个自组织过程 ,图 5 ,早期在分形渗透临界条件以 矿作用的影响 初始小断裂集发展并产生一个连通的断裂网络 ,其 下 ,仅有小而弧立的断裂簇存在 ,无大规模的成矿流 () 演化过程就如一个渗透现象 ,断裂体系在一定的断 体活动和矿床的形成 图 5A ; 晚期在分形渗透临 界条件以上 ,脊骨断裂连通流体源区并使流体流动 裂密度下逐步连通形成一个无限的簇 ,并可用分维 () 值来描述其特征 。在无限断裂簇中 ,提供穿越网络 汇聚形成矿床 图 5B 。对于一个相对大的区域来 路径的断裂集称为脊骨断裂 ,该脊骨断裂提供了流 说 ,由于岩性和应力分布的不均匀性 ,可导致不同子 ()体流动路径和变形集中区 。矿脉的形成中 ,通道化 区域断裂演化 包括脊骨断裂形成 的差异性 ,从而 的流体流动在防止流体与围岩 反应 中起 了 重要 作 可引起区域断裂和矿床的多重分形分布 ,且断裂的 用 ,否则将导致矿物在更早阶段产生沉淀 。流体流 分维谱必然高于矿床的分维谱 。 动汇聚在临界簇脊骨上提供了流体的必要通道而可 图 5 断裂构造成矿的分形渗透模拟 F ig. 5 M ode l in g of fra c ta l perco la t ion for fa u lt in g2dr iven m in era l iza t ion 个地区的矿床为多重分形分布 。 4 结论 ( ) 3 断裂构造的奇异指数和多重分维谱值明显 ( ) 1 新疆阿尔泰地区断裂和矿床的空间分布均 高于矿床 , 其原因和动力学机理主要是断裂体系演 为多重分形分布 ,断裂的奇异指数为 1. 597 ,2. 403 ,化过程中不同断裂部位变形和渗透性的明显差异 、 多重分维谱值为 0. 551 ,1. 706; 矿床的奇异指数为断裂与岩性和流体的耦合作用导致不同岩性具有明 0. 925,2. 287 , 分维谱值为 0. 138,1. 363。该区断 显不同的断裂渗透率 、断裂的分形生长过程中只有 裂构造具有较高的发育程度和成熟度 , 断裂连通作 在连通性较好的脊骨断裂是最有利于流体流动和成 用的自组织过程导至断裂的多重分形结构的形成 。矿作用的 ,因此只有在部分有利的断裂部位才能形 ( )2 该区具有高的断裂构造多重分维谱值表明 成矿床 。 断裂连通性好 , 有利于提高岩石渗透性 、促进流体 致谢 : 审稿人对本文提出了非常宝贵的修改意 流动和热液矿床的形成 。断裂构造的多重分形结构 见 ,特此表示感谢 。 38 第 34卷 Ce llo G. 1997. 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The frac ta l ana lysis ind ica te s tha t fau lts and depo sits sp a tia lly a re a ll m u ltifrac ta l d istri2 bu tion w ith singu la rity exponen t in 1. 597,2. 403 and m u ltifrac ta l sp ec trum in 0. 551,1. 706 fo r fau lts, and sin2 gu la rity exponen t in 0. 925,2. 287 and m u ltifrac ta l sp ec trum in 0. 138,1. 363 fo r depo sits. L a rge singu la rity ex2 ponen t and h igh m u ltifrac ta l sp ec trum of fau lts show tha t the fau lt struc tu re ha s h igh degree s of m a tu rity and good linkage wh ich is benefic ia l fo r enhanc ing p e rm eab ility, fac ilita ting flu id s flow and con tro lling hyd ro the rm a l m ine ra li2 za tion. The m u ltifrac ta l d istribu tion of fau lts re su lts in m u ltifrac ta l d istribu tion of hyd ro the rm a l m ine ra liza tion and o re depo sits. The defo rm a tion and p e rm eab ility in d iffe ren t a rea s a re obviou sly d iffe ren t du ring the evo lu tion of fau lt system s. N um e rica l sim u la tion ind ica te s tha t the strong coup ling among fau lting, litho logy and flu id s existed and re2 su lted in d iffe ren t frac tu re p e rm eab ility in d iffe ren t frac tu red rock s. The deve lopm en t of a frac tu re2ve in system wa s a se lf2o rgan iza ted p roce ss. Sim u la tion u sing a ce llu la r au tom a tion mode l show s tha t the backbone fau lt w ith good connec tivity and ove r the frac ta l p e rco la tion th re sho ld is the favo rab le site s fo r flu id flow and m ine ra liza tion. H ence, on ly in som e p a rts of a fau lt, o re depo sits we re fo rm ed, wh ich re su lts in tha t the singu la rity exponen t and m u ltifrac2 ta l sp ec trum of fau lts a re la rge r than tho se of o re depo sits. Keyword: m u ltifrac ta l; singu la rity exponen t; m u ltifrac ta l sp ec trum; p e rm eab ility; fau lt; o re depo sit; A ltay