1998年
矿 床 地 质
M I N ERAL D EPO S IT S第17卷 第2期
试论幔柱构造与成矿系统
——以三江特提斯成矿域为例Ξ
侯增谦 李红阳
(中国地质科学院矿床地质研究所,北京)
提 要:以三江特提斯成矿域为例,简述了幔柱构造特征,提出了“幔柱构造成矿体系”新观点。研究表明,热幔柱发育演化,导致大陆岩石圈向大洋岩石圈构造体制转化,伴随大陆活化、减薄、去根、张裂、解体和成洋诸事件;冷幔柱形成演变,导致大洋岩石圈向大陆岩石圈构造体
制转变,并引发俯冲造山→碰撞造山→陆内造山过程。在幔柱构造制约下,一系列形成于不同构
造背景、产出不同地质环境、具有不同成矿体制、不同序次组合和不同成矿类型的矿床成矿系列
组合和矿床成矿谱系,共同构成统一的成矿体系。热幔柱成矿体系包括热幔柱热点和热幔柱2扩张
脊2大次级成矿系统,冷幔柱成矿体系包括冷幔柱2俯冲造山、冷幔柱2碰撞造山和冷幔柱2陆内造
山3大次级成矿系统。最后,按成矿体系,成矿系列和矿床三级体制对三江特提斯成矿域主要矿
床形成条件和成矿规律进行了全新分析。
关键词:幔柱构造、成矿系统、三江特提斯成矿域
全球层析成象、超高温高压实验、地球动力过程模拟、板块构造历史重塑以及比较行星学研究证明:在地幔范畴内,存在着源自核 幔边界或上 下地幔边界的高热物质流上涌形成的热幔柱[19～21]以及板块俯冲消减、板片物质滞流堆积、重力陷落而成的冷幔柱[23～25],冷幔柱回流与热幔柱上涌成为地幔物质的主要运动形式,驱动岩石圈板块运动,控制超大陆裂解聚合[22],影响全球大地基准面升降,制约全球气候变化与生物繁衍和灭绝,并诱发巨量火成岩堆积、磁极倒转及地震事件[1]。同时热2冷幔柱活动可造成极利于成矿的三大场,即成矿物质大规模聚集的成矿物质场,驱动壳 幔成矿物质的热2化学交换和流体输导运移的成矿能量场以及矿质迁移、沉淀的成矿空间场[2,3],因而从根本上控制了“大矿集中区”的发育。此外,热幔柱发育导致大陆岩石圈构造体制通过岩石圈减薄、去根、张裂、解体向大洋岩石圈转化,冷幔柱发育导致大洋岩石圈通过俯冲、碰撞和陆内造山向大陆岩石圈构造体制演变[4]。这种构造体制的序次演化与相互转化,衍生出一系列不同成矿背景、不同成矿体制、不同形成序次、不同成因类型的矿床组合和 或由不同矿床成矿系列组成的系列组合,构成统一的幔柱构造成矿体系(系统)。本文将以三江特提斯成矿域为例,对上述幔柱成矿体系做进一步阐述。
1 “三江”幔柱构造与“大矿集中区”成矿特色
基于“三江”特提斯巨型造山系时空结构分析和构造2岩浆事件重塑,作者提出“三江”特Ξ地质矿产部跨世纪人才基金项目资助(编号:9616)
侯增谦,男,1961年生,研究员,主要从事矿床学与岩石大地构造研究。邮政编码:100037
1997206224收稿,1997212229修改回
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提斯构造演化受幔柱构造制约[4]。作为地球层圈,特别是壳2幔间物质2能量交换的重要动力,热幔柱和冷幔柱的相继发育不仅在浅表派生出一系列构造2岩浆2沉积事件,而且造就了活跃的成矿场和重要的成矿域,同时使“三江”矿集区显示6大成矿特色。
(1)金属元素巨量工业堆积的偏在性:首先体现为矿床分布的区域偏在性和高度浓集性。三江特提斯成矿域不仅是中国最主要的有色和贵金属矿集区,同时是世界最重要金属成矿带之一。其次表现为矿床分布的空间分带性。三江矿床主体分布于澜沧江和金沙江缝合带间及其附近,总体上与“两带”——澜沧江和金沙江缝合带、“三岩”——蛇绿岩、弧火山岩、喜山期斑岩(花岗岩)和“两盆”——弧间弧后盆地和断陷凹陷盆地相关,呈似对称带状分布(图1)。
(2)改造成矿的普遍性:主体体现为区域热流体对金属预富集的矿源岩(或矿源层)的活化淋滤和对先成工业矿体的改造富集,主要出现于自冈瓦纳大陆北缘和扬子地块西南缘裂离出来的稳定地块内部及其拉分凹陷盆地中。
(3)成矿金属组合的独特性:三江成矿域不仅赋存大量贱金属矿床和贵金属矿床,而且产出大型稀有、稀土矿床[5,6](表1)。多数矿床以一种或二种组分为主,兼具多种组分。分散元素形成独立矿床(如笔架山Sb矿、石磺厂A s矿、孔马寺H g矿等),并构成独特的金属组合,如临沧铀2锗矿床等。
(4)成矿物质的深源性:现有同位素资料证实,尽管大部分金属矿床成矿物质显示“多源”特点,但某些金属组分,如A u、Fe、Cu、R EE、L i、N b、T a、P t等显示强烈的幔源色彩。
(5)烃碱流体和有机质的参与性:许多金属矿床,如呷村黑矿型矿床、金顶铅锌矿床等,成矿热液体系均含一定量的CO2和烃类物质,部分CO22烃类物质显示深源特征。
(6)成矿作用的新生性:三江成矿域中许多大型2超大型矿常常“大器晚成”,并显示明显的时控性,与喜山期构造2岩浆事件相关,如玉龙超大型斑岩铜矿和哀牢山金矿等。
简言之,“三江”矿集区的发育和成矿特色显示与三大事件有关:①浅部地壳的构造2岩浆2流体2成矿的复杂耦合作用;②强烈的层圈物质2能量交换与深部流体作用;③流体与矿质的大规模传输、迁移和淀积作用(断裂输导与定位空间)。这三大事件统一受深部幔柱活动制约。以下各节将对其做进一步阐述。
2 幔柱构造与成矿地质背景
211 热幔柱与成矿环境
在三江古特提斯、澜沧江古洋盆和金沙江2哀牢山古洋盆下部发育热幔柱(或柱链)并铆固扩张脊的推论[4],得到下列证据的有力支持:①沿金沙江和澜沧江缝合带,基性火山岩存在大规模区域地球化学异常[8];②热点产物——洋岛玄武岩(O I B)在古洋盆大量发育[8],构成海底岛链或海底高原,并接受浅海碳酸盐相沉积;③O I B源岩(热幔柱)与周围地幔发生大规模物质2能量交换,导致异常型洋脊玄武岩(E2M O RB)和过渡型洋脊玄武岩(T2M O RB)沿扩张脊大量喷发,并与正常型脊玄武岩(N2M O RB)密切共生[8,9]。
热幔柱活动同时为成矿作用提供了重要的成矿环境和成矿条件。首先,澜沧江和金沙江
图1 三江特提斯成矿域构造格架与主要金属矿床分布图
a 为冷幔柱成矿体系中主要金属矿床分布;
b 为热幔柱成矿体系中主要金属矿床分布
F ig 11.M ap show ing the tecton ic fram ew o rk and distribu ti on of m ain m etallic
o re depo sits in San
jiang T ethys dom ain .
1a and 1b show distributi on of m ain m etallic o re depo sits in co ld p lum e and ho t p lum e m etallogenic system s ,respectively
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9第17卷 第2期侯增谦等:试论幔柱构造与成矿系统——以三江特提斯成矿域为例
热幔柱的巨大热能引起冈瓦纳大陆和劳亚大陆边缘活化以及保山地块和中咱地块从两陆缘裂离。同时,产生高热流,驱动区域流体在陆壳内大规模运移和传输,导致两地块内的活动成矿元素Pb 、Zn 、A g 、Sb 、A s 等活化、迁移和再富集,形成热卤水型或热液改造型Pb 、Zn 、H g 、Sb 、A s 矿组合。其次,热幔柱及周围地幔熔融产生大量铁质基性2超基性岩浆,在伸张的岩石圈上部侵位。熔融残留地幔物质在洋底构造侵位,均为C r 、N i 、Cu 、P t 、A u 等成矿提供了重要物质基础,前者形成Cu 2N i 2P t 硫化物矿床(如金宝山矿床),后者发育铬铁矿床(如徐麦铁矿)[10]。更为重要的是,热幔柱在扩张洋脊造就快速扩张的伸张构造体制和槽2岭相间、岛2海共存的复杂海底地形、赋矿空间以及活跃的海底喷流热水成矿系统,从而形成大量海底喷流沉积块状硫化物矿床。如在澜沧江古洋盆,热点及其附近产生老厂块状硫化物铅2锌2铜矿床。热点外围产生铜厂街塞浦鲁斯型块状硫化物铜2锌矿床(图2)。类似的成矿系统在金沙江古洋盆亦有发育,如在德钦地区,形成羊拉块状硫化物铜矿等。这种海底喷流2沉积热水成矿系统广泛见于现代海底热点(热幔柱)活动区,如大西洋TA G 热液区,Galap ago s 热液区等[24],
黑烟囱流体喷射和硫化物成矿作用正在进行。
图2 古特提斯时期热幔柱活动与主要金属矿床成矿动力背景示意图
F ig 12.Idealized model show ing relati on sh i p betw een ho t p lum e and geodynam ic settings
in w h ich m ain o re depo sits w ere fo rm ed in the paleo 2T ethyan peri od .
212冷幔柱与成矿背景
在东特提斯造山系,处于昌都2思茅2印支中央陆块下部、形成于晚二叠世的冷幔柱导致古特提斯洋闭合和特提斯山系形成的推论[4],得到三个重要事实佐证:①Fukao 等(1994)全球层析图象清楚地显示,在特提斯造山带的下地幔1200～1500km 深处,存在由俯冲消减返回地幔深处的洋壳板片物质构成的冷幔柱[25];②按质量平衡原则,分处澜沧江和金沙江古洋盆下的两个热幔柱在泥盆2石炭纪呈对上升,势必在昌都2思茅2印支中央陆块下部形成壳 幔物质回流中心。该回流中心与Irvine (1989)提出的越南回流中心在280×106a 前的空间位置基本吻合[26];③金沙江洋壳和澜沧江洋壳板片于晚二叠世分别向中央陆块下部俯冲消减[6]。横
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切三江中南段的层析成象结果表明,洋壳板片向陆块下部的俯冲深度已超过400km [11]。基于三江特提斯造山系时空结构特征、构造2岩浆事件序列、单个造山带沟2弧2盆空间配置及其造山过程剖析,我们认为,这一冷幔柱的发育与演化从根本上控制了三江特提斯造山系自俯冲造山→碰撞造山→陆内造山的完整演化过程。
21211 冷幔柱与俯冲造山 受热幔柱上升而在昌都2思茅中央陆块下部诱发产生的地幔回流中心,因其产生巨大的垂向牵引力和横向拖曳力,导致中央陆块两侧的洋壳板片自二叠纪末期向中央陆块相向俯冲消减。金沙江洋壳板片在晚二叠世初开始向西俯冲,形成江达2维西和绿春2李仙江弧(图3)。澜沧江洋壳板片于早二叠纪末向东俯冲,形成妥坝2景洪火山弧[6]。不同岛弧类型具不同的应力状态,造就不同的成矿环境。在妥坝2景洪弧,其弧后构造、张裂断陷盆地与深水沉积环境、玄武岩2流纹岩双峰式火山作用,为海底喷流2沉积热水成矿活动奠定了重要基础。在玄武质含矿火山岩系强烈发育地区,形成块状硫化物铜矿或铜2锌矿,如鲁春铜矿床、大平掌铜矿;在流纹质含矿火山岩系大量发育地区,形成块状硫化物锌2铅2铜2银矿床,如南佐锌2铅矿床。相反,在江达2维西弧,其海陆交互相浅水岛弧环境和浅成玢岩大量发育,则为挤压构造体制下的岩浆2热液成矿作用提供了重要背景。因此,形成主要由岩浆2热液矿床(如加多岭玢岩铁矿和楚格扎铁矿)与少量喷流2沉积矿床(如赵卡隆铁、锌、银矿床)构成的成矿谱系[5,6]。火山弧内中性岩的强烈发育决定了其成矿以Fe 为主,兼具少量Pb 、Zn 、A g 。
冷幔柱物质向深部地幔的持续回流(至晚三叠世),亦可能相继导致了甘孜2理塘洋和雅鲁藏布江洋向中央陆块下的俯冲消减。二叠末期打开的甘孜2理塘洋壳板片于晚三叠世向西俯冲,形成晚三叠世义敦岛弧[12]。其中,岛弧发育演化中出现的岛弧裂谷作用、断陷盆地沉积和双峰式岩浆活动,为海底喷流2沉积热水成矿作用提供了重要的成矿环境[12]。晚三叠末2侏罗纪打开的雅鲁藏布江洋壳板片在早白垩世向北东俯冲削减,形成冈底斯岩浆弧。
21212 冷幔柱与碰撞造山 据估计,古特提斯洋壳板片在上下地幔滞流堆积50×106a 后,则开始重力崩塌,向下地幔深处沉陷[13]。冷幔柱物质继续回流,导致金沙江洋盆闭合和弧(东达2绿春弧)2陆(昌都2思茅陆块)碰撞,沿火山弧发育大量中三叠统碰撞型高钾流纹岩2英安岩2流纹岩系及碰撞型二长花岗岩2钾长花岗岩带,形成江达2绿春碰撞造山带[14]。同时,澜沧江洋盆自北而南相继闭合,发生弧(妥坝2景洪弧)与陆(昌都2思茅碰撞)和陆(保山地块)2陆(昌都2思茅)碰撞,在妥坝2景洪弧产出一套三叠系碰撞型钙碱性高钾流纹岩系、碱性高钾安粗岩系(Sho shon itic series )[15]。
中新特提斯造山带的碰撞造山事件可能延续至燕山期。主要表现为,义敦岛弧与中咱地块碰撞作用,导致同碰撞型二长花岗岩和钾长花岗岩沿中咱地块东缘展布,构成措莫隆2格聂花岗岩带主体[14]。雅鲁藏布江洋的闭合碰撞,在冈底斯弧产生晚白垩世同碰撞型二长花岗岩和钾长花岗岩[6],构成波密2腾冲花岗岩带组成部分。
在碰撞造山过程中,碰撞型火山岩系未见明显的矿化显示,但碰撞型花岗岩的大规模发育,不仅构成重要的富Sn 、稀有金属地球化学省,而且为岩浆2热液成矿作用提供了重要的物质基础。如临沧白云母2二云母花岗岩,因其可能源自陆内俯冲的陆壳泥质岩系[22],因此富含B F 挥发分以及Sn 、W 、B e 等稀有金属元素,从而成为锡、铍、钨、铌、钽等矿床的重要矿源岩。如腾冲2波密和措莫隆2格聂二长花岗岩和钾长花岗岩,做为陆壳重熔产物[22],其陆壳源
501第17卷 第2期侯增谦等:试论幔柱构造与成矿系统——以三江特提斯成矿域为例
图3 三江特提斯冷幔柱活动与造山过程关系示意图
a —俯冲造山;
b —碰撞造山;
c —陆内造山
F ig 13.Schem atic diagram show ing relati on sh i p betw een co ld p lum e and
o rogen ic p rocess in the San jiang T ethys .a -Subducti on o rogeny ;b -Co llisi on o rogeny ;c -Intracontinental o rogeny .
岩的富K 、R b 、C s 、F 、稀有金属元素、Sn 、W 等,决定了其岩浆富集Sn 、W 、R b 、C s 、F 、K ,而形成云英岩型、夕卡岩型等锡多金属矿床。
21213 冷幔柱与陆内造山 以雅鲁藏布江洋闭合碰撞为标志,“三江”特提斯于燕山末期全面进入汇聚的陆内造山时期。在浅表,受三大板边挤压,北有西伯利亚向南压入,并伴随着地壳水平缩短,南有印度大陆向北压入,并伴有陆内俯冲,东有扬子地块向西推挤,伴有南北向碰撞复合山带发育。在深部,俯冲消减的洋壳板片的滞流堆积和重力崩塌以及陆2陆碰撞和陆内俯冲产生的巨大岩石圈根因重力不稳定而拆沉2陷落[13]601矿 床 地 质1998年
幔下降流,引起三江特提斯周缘大陆三方会聚,导致特提斯巨型造山系地壳水平缩短与双倍地壳加厚、浅部走滑与深部析离,高原隆升与盆地发育。
在浅部板边和深部冷幔柱作用下,“三江”特提斯可能经历了陆块碰撞→陆内俯冲→造山带崩塌的完整陆内造山过程,形成了三套特征迥异的火成岩套。陆块间的碰撞可能是陆内俯冲的前奏,这种碰撞作用主要发生在“三江”地区主要刚性陆块之间,如昌都2思茅与保山2掸邦地块、中咱地块与扬子大陆、保山2掸邦地块与拉萨地块,并诱发其深部地壳重熔,沿陆块碰撞带形成早喜山期花岗岩带,如类乌齐2西盟电气石花岗岩带、格聂花岗岩基、下察隅2槟榔江复式岩体,富含Sn 、Pb 、Zn 、A g 、稀有等金属元素,成为岩浆2热液型锡、钨、稀有、多金属矿床重要成矿母岩。陆内俯冲作用产生重要的二云母花岗岩2白云花岗岩[15],主要分布于陆块内部及边缘,如在保山地块内,沿怒江2瑞丽断裂产出喜山期二云母花岗岩和白云母碱长花岗岩,在其东缘,产出串珠状分布的电气石二云母花岗岩。察隅2梁河陆块内,产出二云母花岗岩岩株。这类花岗岩同样富含挥发分和稀有金属元素,系锡等稀有金属矿床的重要成矿母岩。造山带崩塌以横贯造山系的富碱侵入岩带发育为标志,沿金沙江2红河走滑断裂带分布,主要岩石类型霓辉岩、霓霞正长岩、正长斑岩、二长花岗斑岩、碱长斑岩、碱性花岗岩,并显示由碱基性→碱中性→碱酸性岩石演化序列[14]。岩带北段以二长斑岩为主,富Cu 2M o ,构成重要斑岩钼矿带。岩带中南段以正长斑岩和碱性正长岩为主,相伴A u 2Cu 矿化和Pb 2Zn 矿化,并构成斑岩型铜钼→铜金→铅锌矿床成矿谱系。陆内造山阶段的地壳缩短和垂向隆升,伴随着断陷盆地和走滑拉分盆地的形成与发育,为一些活动元素(Pb 、Zn 、A g 、H g 、Sb 、A s )迁移、富集、淀积成矿提供了重要的成矿条件和成矿环境,如区域活动流体、流体运移输导系统、流体运移和存储空间等。
3 幔柱构造与高热流场
全球层析成象图清楚地显示,在热幔柱发育的地幔深部存在清楚的柱状轮廓的低速P 波异常[25],证实了热异常存在。M aruyam a (1994)据此推测,热幔柱温度高出周围地幔100～300℃[22]。热幔柱岩浆产物——苦橄岩和科马提岩的异常高M g (M gO >20%)、富C r 、N i 组分特征,揭示热幔柱尾部曾发生大规模熔融。这种高度熔融事件不仅要求地幔流体参与,更需要高热流异常。据研究,热幔柱上涌至岩石圈,可产生直径达1000～2000km 的热晕[22],其不仅可驱动热液对流循环,而且可引起成矿热流体大规模长距离运移。在“三江”特提斯,热幔柱上涌及其相伴出现的高热流异常,在大陆岩石圈破裂解体阶段,造成古大陆基底高级变质作用,发生混合岩化、混合花岗岩化和流变片麻岩化,沿金沙江和澜沧江古缝合带两侧发育,引起裂解的陆块内成矿金属物质活化迁移和区域性地质流体的流动输运,形成金属元素的工业堆积。因此,这类矿床的形成通常有三步曲:①早期成矿预富集,形成矿化层或矿源岩;②中期成矿主富集,矿源层中成矿物质活化、迁移和富集;③晚期次生淋滤再富集。在大洋岩石圈形成阶段,伴随洋盆开裂和洋脊、洋岛玄武岩大规模喷发,出现沿洋脊分布高热流异常,促进岩石圈 水圈化学2热变换,驱动热液对流循环,形成海底喷流2沉积成矿系统,导致块状硫化物矿床沿洋脊串珠状分布。
冷幔柱本身不具高热流,但其活动导致的洋壳消减俯冲和 或后继俯冲,造成强烈的弧岩701第17卷 第2期侯增谦等:试论幔柱构造与成矿系统——以三江特提斯成矿域为例
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浆或碰撞型岩浆活动,从而造就区域高热流场。据估计,强烈岛弧岩浆活动使岛弧主体地温比正常大陆地温高出100℃,其弧后区或弧间张裂带的热流值更高,并诱发高效海底喷流沉积成矿系统。如在冲绳海槽2弧后扩张盆地,热流值高达800mW m2[27,28]。沿高热流带,黑烟囱流体大量喷射,热水成矿作用正在进行[16]。在弧2陆碰撞带,碰撞型酸性岩浆区域性上升就位亦可形成一定规模的热流场,促进岩浆2热液成矿系统的发育。
4 幔柱构造与流体系统
流体做为地球层圈相互作用中的物质2能量的重要载体,既是金属矿床和油气成藏的重要煤介,又是联结矿源岩2成矿地质背景2矿床定位空间三者间的纽带与桥梁[17]。深源地幔流体主要制约着地球层圈,特别是壳 幔物质2能量交换作用,并可能对地壳浅表的区域地球化学省和大型矿床或矿集区产生重要影响。地壳流体,其形成、演变及迁移、输运则更直接控制着流体成矿系统及矿床形成与分布。我们认为,地幔与地壳(成矿)流体的形成与活动从根本上受幔柱构造制约。
411 幔柱构造与地幔流体
地幔流体的存在已是不争的事实,但对其来源和形成机制尚有不同意见。Kaneoka等(1985,1991)[28,29],认为地幔流体有三个源区:①热幔柱源区,即热点下部的深部地幔;②洋脊玄武岩源区,包括大洋和大陆岩石圈地幔;③岛弧型源区,即俯冲带上部的楔形地幔[29]。陈丰等(1996)提出地幔流体有三源,即氢羽(p lum e)、羟基(地幔矿物内)和俯冲板片[18]。我们认为,地幔流体的产生与三大深部地质事件相关,即热幔柱上升,冷幔柱回返和柱2幔间物质2能量交换。
流体在上地幔条件下呈羟基存在,在下地幔条件下则呈氢或氢基出现[18]。羟基或 和氢基汇聚成自由地幔流体,则可能通过地幔热柱的活动来实现。首先,热幔柱物质从幔(核)或 和上 下地幔边界大规模上升,不仅形成具有巨大头冠和细窄尾柱的热幔柱,同时为地幔流体的汇聚提供动力条件。其次,热柱活动为地幔流体提供了重要物源。尽管热幔柱物质究竟为何物,尚有不同认识,但其很可能是一种由固体地幔和熔体 流体构成的混杂物质[8],其向上运移和减压去荷作用可能伴随着强烈地幔去气,形成地幔流体。
大洋板片俯冲消减于上下地幔界面并堆积沉陷形成冷幔柱[22]。冷幔柱发育又为洋壳板片的后继俯冲消减提供重要动力。实验证明,消减的洋壳板片在一定深度发生变质和脱水,水流体携带大离子不相容亲石元素(L I L E)等组分进入地幔楔形区,并交代地幔,诱发弧岩浆活动。因此,冷幔柱活动诱发了流体的大规模循环,由地壳入地幔再折返回地壳。
无论是大洋岩石圈还是大陆岩石圈,其M O RB发育和大陆玄武岩溢流,通常具备三个条件:①高热流供给;②地幔交代作用;③深部软流圈上涌和 或浅部岩石圈伸张。这三个条件往往通过地幔热柱活动来满足。热幔柱上涌导致岩石圈伸张和洋盆开裂,其与周围地幔间的物质2能量交换,导致E2M O RB和T2M O RB发育,并为M O RB型深源地幔流体提供外部动力机制。
412 幔柱构造与地壳流体
地球不同层圈存在着运移2循环的活动流体。就成矿流体而言,其来源包括岩浆脱气流体、
变质脱水流体、地幔排气流体、建造流体和雨水或海水循环流体。这些流体的形成或直接或间接地受幔柱构造及其派生的构造体制制约。在大陆岩石圈构造体制下,热幔柱与地壳间物质2能量交换,导致壳岩熔融,产生酸性岩浆,成为分凝岩浆水的物质基础。同时热幔柱自身的高热流亦可导致大气降水的对流循环。在大洋岩石圈构造体制下,热幔柱上涌减压可产生排气流体,其高热流亦可促进水圈与岩石圈间的热2化学反应,驱动海水对流循环。板块俯冲与冷幔柱发育不仅导致强烈的俯冲造山和碰撞造山,同时伴随造山过程,可产生变质脱水2脱挥发分流体以及地层压实流体和构造收缩挤压流体。
413 幔柱构造与成矿流体化学
不同的构造体制,造就不同的构造2岩浆2沉积事件,衍生不同性质的成矿流体,具有不同的化学组成。在热幔柱活动的古特提斯时期,大区域伸张构造体制导致洋盆开启、基性火山(含热点型)喷发和超基性岩浆侵位。超基性岩浆分凝,可产生富Cu 2N i 2Co 流体(熔体)和P t 2Pd 2C r 流体,形成铜2镍硫化物矿床和铬2铂2钯矿床。可能有地幔流体(或地幔排气)参与的海底热水循环系统,产生富含A u 、Cu 、Zn 、Fe 、Co 成矿流体,在洋壳海底形成块状硫化物铜矿床。在热幔柱活动形成的伸张构造体制下,成矿流体的化学组成显示强烈的幔源特色。
在冷幔柱发育时期,在洋壳俯冲造成的挤压构造体制下,不论是成矿流体来自岛弧中酸性岩浆,还是来自被岩浆“热机”驱动的循环热水,中性火山岩系化学组成决定了成矿流体以富Fe 为特征,形成以Fe 为主要组分的金属矿床,如江达岛弧富Fe 成矿带。在局部拉张形成的伸张构造体制下,如弧后区,成矿流体主体来自加热循环的海水,但有相当的岩浆流体贡献,其化学组成以富Pb 、Zn 、A g 为特征,形成块状硫化物铜2锌矿至铅2锌2银矿成矿谱系,如义敦岛弧成矿带。在碰撞造山产生挤压构造体制下,碰撞型花岗岩浆派生的成矿流体,化学组成则更多地显示壳源特色,发育W 、Sn 、N b 、T a 、Pb 、Zn 矿化组合。陆内造山阶段,虽然其流体成矿系统不同,但其流体以地壳流体为主,多数流体化学组成显示明显的壳源色彩(富含Sn 、Pb 、Zn 、A g 、Sb 、A s 、R b 、L i 、N b ),少数显示壳 幔混合源特征。因此,在冷幔柱活动制约下的成矿流体化学组成主体显示壳源特点。
综上所述,热幔柱上升和冷幔柱回流是驱动地球各层圈间物质2能量交换的根本动力,是造就成矿物质集聚场、成矿能量场和成矿空间场的根本机制,是制约浅部构造2岩浆2沉积2流体2成矿作用及其相互耦合过程的关键深部过程。
5 幔柱构造成矿体系
三江特提斯构造演化受幔柱构造控制。热幔柱活动导致大陆裂解、洋盆伸展和洋脊扩张,热幔柱上隆与熔融导致区域高热流体异常、超基性2基性岩套发育、洋岛玄武岩海山形成和洋脊玄武岩喷溢。冷幔柱发育导致俯冲造山→碰撞造山→陆内造山完整造山过程,完成大洋岩石圈向大陆岩石圈体制转化,诱发弧火山活动、碰撞岩浆作用,碱性岩套发育和拉分断陷盆地形成。与之呼应,在热2冷幔柱统一制约下的不同地质背景,形成一系列具不同成矿环境、不同成因类型、不同序次组合的矿床成矿系列和矿床成矿谱系,构成统一的成矿体系,构成幔柱构造成矿体系。我们将幔柱构造成矿地质作用过程及其地质产物所构成的有机整体称为幔901第17卷 第2期侯增谦等:试论幔柱构造与成矿系统——以三江特提斯成矿域为例
011矿 床 地 质1998年
柱构造成矿体系。根据深部幔柱构造演化与浅部板块构造和成矿作用制约关系,热幔柱成矿体系包括热幔柱2热点和热幔柱2扩张脊两大次级成矿系统,而冷幔柱成矿体系则包括冷幔柱2俯冲造山、冷幔柱2碰撞造山和冷幔柱2陆内造山3大次级成矿系统。
511 热幔柱与成矿系统
在三江古特提斯,热幔柱发育主要经历了两大演化阶段,分别形成独具特色的成矿系统。
在涌动上隆阶段,热幔柱造成古特提斯岩石圈(大陆性质)强烈活化、减薄和热变质,其巨大的热能贡献,驱动区域流体大规模迁移,促使金属元素活化和再分配,在热动力成矿体制下,在保山和中咱地块内形成两个成矿系列,即赋存于晚元古代海相碳酸盐岩中的铅、锌、银矿床成矿亚系列和赋存于晚古生代海相碳酸盐岩中铅、锌、汞、锑、砷矿床成矿亚系列。其中,前者可能形成于热幔柱初始活动期,成矿流体显示变质水特征;后者可能形成于热幔柱主要活动期,成矿流体主要为受热驱动的活动热卤水,Pb2Zn、H g、A s常常独立成矿(表1)。这些矿床构成统一的热幔柱2热点成矿系统。
在隆升熔融阶段,高热的热幔柱大规模隆升,岩石圈强烈伸张,并向裂谷2洋盆发育,与之相伴,热幔柱减压熔融(尾柱区)、岩石圈地幔受热熔融,产生大量基性2超基性熔浆,沿岩石圈断裂带上升侵位。在伸张构造熔浆成矿体制下,铁质基性2超基性岩浆发生岩浆熔离,形成铜2镍硫化物矿床,构成岩浆熔离型矿床成矿亚系列,镁质基性2超基性岩浆结晶分异形成铬铁矿床,构成岩浆分异型矿床成矿亚系列(表1)。此外,热幔柱排气和脱水,可能产生成矿流体,淋滤、搬运和淀积铂族元素,形成铂2钯矿床。热幔柱大规模减压熔融,并与岩石圈地幔发生大规模物质2能量交换,诱导亏损大洋岩石圈地幔强烈熔融,沿扩张洋脊喷发M O RB,并形成O I B海山。在伸张构造流体聚敛成矿体制下,发生海底喷流2沉积热水成矿作用,形成火山成因块状硫化物矿床,构成与海相火山岩有关的铜多金属成矿系列(表1)。这些矿床构成热幔柱2扩张脊成矿系统。
热幔柱造就的成矿系统显示2大特色,即区域性的伸展构造体制和大尺度的高热流异常。其造就的完整成矿系列序列自早而晚依次为热卤水2热液改造型铅、锌、汞、锑、砷矿床成矿系列→岩浆分异2熔离型铬、铁、铜、镍、铂、钯矿床成矿系列→喷流2沉积型铜、铅、锌矿床成矿系列。
512 冷幔柱与成矿系统
在三江特提斯,冷幔柱可能相继经历了回流萌动期→滞流堆积期→重力崩塌期,在地表依次导致俯冲造山→碰撞造山→陆内造山过程,并发育相应的成矿系统。
在回流萌动期,主要表现为大陆岩石圈(昌都2思茅2印支陆块)下部地幔受两侧热幔柱上隆驱动,做被动回流形成地幔下降流。该回流中心的发育,导致金沙江洋壳和澜沧江洋壳板块向中央陆块相向俯冲,洋盆两侧的中咱地块和保山陆块向中央陆块会聚。在冷幔柱2俯冲造山成矿系统,至少存在两种成矿体制,即局部伸展构造流体聚敛成矿体制和挤压构造岩浆2热液成矿体制。前者发育于张性岛弧的弧间裂谷或弧后盆地环境,形成海底喷气2沉积型多金属矿床,构成与海底双峰岩石组合相关的铜、铅、锌、银矿床成矿系列,见于义敦岛弧和南佐2景洪岛弧;后者发育于压性岛弧环境,如妥坝2维西弧,形成玢岩型铁矿和火山2沉积型多金
李红阳、侯增谦,1998,初论幔柱构造成矿体系,矿床地质,待出版
属矿床,构成与岛弧中性火山2潜火山岩相关的铁多金属成矿系列(表1)。
在滞流堆积期,俯冲消减的冷洋壳板片可能在640～400km 滞流堆积,构成冷幔柱主体。深部冷幔柱的斜向牵引和垂向沉陷,诱发洋壳板块的“后继俯冲”乃至弧2弧碰撞,产生“滞后型”弧火山岩,并伴有壳源熔融的碰撞型黑云母花岗岩大量侵位。冷幔柱活动亦可能引起陆块间碰撞乃至陆壳板片楔入和陆内俯冲,产生二云母2白云母花岗岩,从而构成冷幔柱2碰撞造山成矿系统。在挤压构造岩浆2热液成矿体制下,形成两个成矿亚系列,其中黑云母花岗岩因相对富含Sn 、W 、Pb 、Zn 、Cu ,而形成以锡为主矿床成矿亚系列,主要见于义敦岛弧措莫隆2格聂花岗岩带和冈底斯弧腾冲2波密岩浆带;白云母2二云母花岗岩因富含挥发分(F 、B 和Sn 、W 、N b 、T a 等,形成锡、钨、铌、钽矿床成矿亚系列。叠加于临沧花岗岩上。
在重力崩塌阶段,滞流堆积的洋壳混杂体崩塌和陆2陆碰撞形成的造山带岩石圈根拆沉,共同向下地幔深处沉陷,产生巨大的拖曳力,驱动印度大陆、西伯利亚大陆和扬子大陆向三江特提斯汇聚碰撞。该阶段共产生三套岩浆岩、一套盆地和一条巨大走滑断裂带。刚性大陆或陆块间的汇聚碰撞,产生一套喜山期碰撞型钾长花岗岩和电气石花岗岩,陆内俯冲作用产生一套喜山期白云母花岗岩和二云母花岗岩。花岗岩的富稀有金属特性决定了其成矿系列以稀有、稀土矿床为特色(表1)。造山带崩塌和走滑断裂带发育,造就了规模巨大的富碱侵入岩带,其中,二长斑岩形成铜、钼矿床成矿亚系列,正长斑岩构成铜、金、铅、锌矿床成矿亚系列。走滑和韧2脆性断裂活动以及喜山期基性2酸性岩浆侵位,形成蛇绿岩带内形成金矿成矿系列。在兰坪2巍山盆地内的走滑拉分断陷盆地,在伸张构造流体聚敛成矿体制下,浅成低温热液活动形成了以汞、锑、砷、金为主的成矿亚系列,分布于盆地南段,赋存于中生代砂板岩系的层间断碎带内,喷流2沉积热水成矿作用形成以铅、锌、银矿为主的成矿亚系列,分布于盆地北段,赋存于下白垩统—下第三统砂板岩系中,呈层产出,受盆、相、位控制。
综上所述,在冷幔柱造就的成矿系统中,成矿体制以挤压构造酸性岩浆2热液成矿体制为主,流体聚敛成矿体制次之。前者贯穿于冷幔柱发育的始终,后者发育于冷幔柱早、晚阶段。伴随冷幔柱演化,成矿系列序列由与岛弧火山岩系有关的铁、铅、锌、铜、银矿床成矿系列→与碰撞型花岗岩有关的稀有金属矿床成矿系列→以沉积岩系为容矿岩石的铅、锌、银、汞、锑、砷矿床成矿系列和与富碱斑岩有关的铜、钼、金、银、铅、锌矿床成矿系列。
本文是在前人所获大量地质、矿产资料基础上按幔柱构造成矿体系新思路编写完成的。成文过程中,曾与卢纪仁研究员、王登红副研究员、吕庆田副研究员进行过有益讨论,受益匪浅。在此表示衷心感谢。
参 考 文 献
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A TENTAT IVE D ISCUSSI ON ON THE M ANT L E
PL U M E TECT ON I CS AND M ETALLOGEN I C S Y STE M AS EXE M PL IF IED B Y THE SANJ I ANG TETHYAN
M ETALLOGEN I C DOM A IN
Hou Zengqian and L i Hongyang
(Institu te of M ineral D ep osits ,Ch inese A cad e my of Geolog ical S ciences ,B eij ing 100037)
Key words :m an tle p lum e tecton ics ,m etallogen ic system ,San jiang T ethyan m etallogen ic dom ain
Abstract
Exem p lified by the San jiang T ethyan m etallogen ic dom ain ,the p resen t p ap er has b riefly described characteristics of the m an tle p lum e tecton ics ,and advanced the new view po in t of “m etallogen ic system con tro lled by m an tle tecton ics ”
.Studies show that the developm en t and evo lu ti on of the ho t m an tle p lum e lead to the conversi on of tecton ic system from the con ti 2nen tal litho sp here to the ocean ic litho sp here ,accom p an ied by such even ts as activati on ,th in 2n ing ,deroo ting ,ten si onal fau lting and disin tegrati on of the con tinen t and the fo rm ati on of the ocean ,w hereas the fo rm ati on and evo lu ti on of the co ld m an tle p lum e resu lt in the conversi on of tecton ic system from the ocean ic litho sp here to the con tinen tal litho sp here and give rise to the p rocess of subducti on o rogeny →co llisi on o rogeny →in tracon tinen tal o rogeny .Con tro lled by the m an tle p lum e tecton ics ,a series of m etallogen ic series associati on s and m etallogen ic sp ectrum of m ineral depo sits ,fo rm ed in differen t tecton ic settings and geo logical environ 2m en ts and characterized by differen t sequence associati on s and differnet o re 2fo rm ing typ es ,have con stitu ted a un ified m etallogen ic system .T he ho t m an tle p lum e m etallogen ic system
includes tw o m aj o r m etallogen ic sub 2system s ,i
.e .,ho t m an tle p lum e 2ho t 2spo t and ho t m an 2tle p lum e 2sp reading ridge ,w hereas the co ld m an tle p lum e m etallogen ic system includes th ree m aj o r m etallogen ic sub 2system s ,nam ely co ld m an tle p lum e 2subducti on o rogeny ,co ld m an tle p lum e 2co llisi on o rogeny and co ld m an tle p lum e 2in tracon tinen tal o rogeny .F inally ,a com p lete 2ly new analysis of o re 2fo rm ing conditi on s and m etallogen ic regu larity of m ain m ineral de 2po sits in the San jiang T ethyan m etallogen ic dom ain is m ade in acco rdance w ith the th ree 2lev 2el system com po sed of m etallogen ic system ,m etallogen ic series and m ineral depo sit .3
11第17卷 第2期侯增谦等:试论幔柱构造与成矿系统——以三江特提斯成矿域为例
中国地质构造的基本格局 关于中国地质构造的基本格局，李四光（1939、1973）、黄汲清等（1977）、任纪舜（1990、1997）、程裕淇等（1994），分别从构造体系和构造域两个方面进行过概括和客观描述。借鉴前人成果，结合此次编图所取得的资料，认为中国的地质构造格局主要是板块间相互作用与陆内构造活动的综合反映，而板块活动与陆内块体再活动总是有一定的方向、方式和涉及一定地域，从而形成一定的构造体系域。这与构造体系和构造域的原义和范畴已不尽相同。强调板块相互作用与板内构造活动都具有重要意义。现从构造形变的综合形态、主体构造带展向、复合关系及其动力体系角度，将全国划分为古亚洲、特提斯、华夏—滨西太平洋、贺兰—康滇等4个主要的构造体系域，它们东西横亘、南北纵贯，东西约略对称，并以上扬子地块为中心构造结，构成了一幅大中华构造格架。 我国地质构造的一个显著特点是断裂构造十分发育，所编1:250万地质图上最主要的区域断裂（表5-1）计89条（图5-2），有45条属发生过6级以上地震的活动性断裂，他们分属于不同的构造体系域，其中包括6条板块结合带和6条重要的微板块结合带和10条地壳拼接带，多数有蛇绿岩带、构造混杂岩带发育。不少伴有规模较大的韧性剪切带，其中有16条已发现有蓝片岩带。而含柯石英榴辉岩的超高压变质带主要在中央造山系发现。由于绝大部分具有较长的发育历史和复杂的力学转变过程，地质图未能区分其属性。 古亚洲构造体系域 该域包括任纪舜（1997）所划分的古亚洲构造域，但范围、时限更为广泛，主要是还考虑了板块拼合后的陆内造山作用。以李四光（1973）所划分的3条巨型纬向带为主体，还包括其间所镶嵌的东西向排列的陆块或地块。这些构造形体总体循近东西向展布，中部约略向南弯曲或形成规模不等向南凸出的弧形弯滑构造，如淮阳弧、广西弧等，并相伴有NEE、NWW 向一对X型剪切构造。 该体系域主要发育于我国中北部，包括发育于晚元古代以来，定型于华力西期的天山—兴蒙造山系和定型于印支期的中央造山带以及其间的塔里木、华北陆块。形成于燕山期发育于特提斯与华夏构造域之上的南岭构造带也是该域的新成员，以隆起—花岗岩带为特征，是陆内造山的产物。除此尚有一些规模较小的构造带。 特提斯构造体系域 特提斯构造体系域为华力西、印支、燕山、喜马拉雅期，特提斯洋迭次关闭，冈底斯—印度板块多次相对向N或NNE方向聚合、碰撞造山形成的一个主体为NW向、中段为近EW向、东南段约略向南东撒开的反S状弧形挤压地带，是总体为EW向的特提斯造山系在特定边界条件下发生的构造畸变。其地域主要在中央造山带之南，扬子陆块以西的青藏高原地区，NW向的右江造山带也属该域组成部分。主体由一系列造山带间夹羌北—昌都、羌南、冈底斯等长条状弧形微陆块组成，其中有一系列巨大的断裂带，亦呈反S状，长达1 000～3 000 km余，多数伴有蛇绿岩带、外来混杂岩块或蓝片岩带，他们一般具有拉张、逆冲挤压等复性特征。东段兼有左行走滑和旋转，南段显示右行，其间的块体有向SE挤出的趋势。多数断裂活动性较大，为地震多发带。 金沙江－红河断裂带全长3 000 km以上，北西段呈NWW向分为两支：一支为羊湖—金沙江断裂，发育西金乌金蛇绿岩带，并有榴辉岩分布，在蛇形沟新发现有早二叠世深海放射虫硅质岩；另一支为郭扎错—若拉岗日断裂，在藏北青南沿带发育二叠—三叠系复理石、硅质岩、基性火山岩及二叠系灰岩外来岩块，且有蛇绿岩残块及蓝片岩。中段折向NNW至SN 向，由金沙江蛇绿岩及含志留系—二叠系灰岩外来岩块的泥砾混杂岩组成宽达30～40 km的强变形带，以逆冲兼有右行剪切为特征。南段经哀劳山延出国境，与越南黑水河消减带相连，
《机电系统控制基础》大作业一 基于MATLAB的机电控制系统响应分析 哈尔滨工业大学 2013年11月4日
1 作业题目 1. 用MATLAB 绘制系统2 ()25()() 425 C s s R s s s Φ== ++的单位阶跃响应曲线、单位斜坡响应曲线。 2. 用MATLAB 求系统2 ()25 ()()425 C s s R s s s Φ==++的单位阶跃响应性能指标：上升时间、峰值时间、调节时间和超调量。 3. 数控直线运动工作平台位置控制示意图如下： X i 伺服电机原理图如下： L R (1)假定电动机转子轴上的转动惯量为J 1，减速器输出轴上的转动惯量为J 2，减速器减速比为i ，滚珠丝杠的螺距为P ，试计算折算到电机主轴上的总的转动惯量J ； (2)假定工作台质量m ，给定环节的传递函数为K a ，放大环节的传递函数为K b ，包括检测装置在内的反馈环节传递函数为K c ，电动机的反电势常数为K d ，电动机的电磁力矩常数为K m ，试建立该数控直线工作平台的数学模型，画出其控制系统框图； (3)忽略电感L 时，令参数K a =K c =K d =R=J=1，K m =10，P/i =4π，利用MATLAB 分析kb 的取值对于系统的性能的影响。
2 题目1 单位脉冲响应曲线 单位阶跃响应曲线
源代码 t=[0:0.01:1.6]; %仿真时间区段和输入 nC=[25]; dR=[1,4,25]; fi=tf(nC,dR); %求系统模型 [y1,T]=impulse(fi,t); [y2,T]=step(fi,t); %系统响应 plot(T,y1); xlabel('t(sec)'),ylabel('x(t)'); grid on; plot(T,y2); xlabel('t(sec)'),ylabel('x(t)'); grid on; %生成图形 3 题目2 借助Matlab，可得： ans = 0.4330 0.6860 25.3826 1.0000 即
第三章 控制系统的时域分析法 一、知识点总结 1．掌握典型输入信号（单位脉冲、单位阶跃、单位速度、单位加速度、正弦信号）的拉氏变换表达式。 2．掌握系统动态响应的概念，能够从系统的响应中分离出稳态响应分量和瞬态响应分量；掌握系统动态响应的性能评价指标的概念及计算方法（对于典型二阶系统可以直接应用公式求解，非典型二阶系统则应按定义求解）。 解释：若将系统的响应表达成拉普拉氏变换结果（即S 域表达式），将响应表达式进行部分分式展开，与系统输入信号极点相同的分式对应稳态响应；与传递函数极点相同的分式对应系统的瞬态响应。将稳态响应和瞬态响应分式分别进行拉氏逆变换即获得各自的时域表达式。 性能指标：延迟时间、上升时间、峰值时间、调节时间、超调量 3．掌握一阶系统的传递函数形式，在典型输入信号下的时域响应及其响应特征；掌握典型二阶系统的传递函数形式，掌握欠阻尼系统的阶跃响应时域表达及其性能指标的计算公式和计算方法；了解高阶系统的性能分析方法，熟悉主导极点的概念，定性了解高阶系统非主导极点和零点对系统性能的影响。 tr tp ts td
4．熟悉两种改善二阶系统性能的方法和结构形式（比例微分和测速反馈），了解两种方法改善系统性能的特点。 5．掌握系统稳定性分析方法：劳斯判据的判断系统稳定性的判据及劳斯判据表特殊情况的构建方法（首列元素出现0，首列出现无穷大，某一行全为0）；掌握应用劳斯判据解决系统稳定裕度问题的方法。了解赫尔维茨稳定性判据。 6．掌握稳态误差的概念和计算方法；掌握根据系统型别和静态误差系数计算典型输入下的稳态误差的方法（可直接应用公式）；了解消除稳态误差和干扰误差的方法；了解动态误差系数法。 二、相关知识点例题 例1. 已知某系统的方块图如下图1所示，若要求系统的性能指标为： δδ%=2222%，tt pp=1111，试确定K和τ的值，并计算系统单位阶跃输入下的特征响应量：tt，tt。 图1 解：系统闭环传递函数为：Φ(s)=CC(ss)RR(ss)=KK ss2+(1+KKKK)ss+KK 因此，ωnn=√KK，ζζ=1+KKKK2√KK， δ%=e?ππππ?1?ππ2?ζζ=0.46， t pp=ππωωdd=1ss?ωdd=ωnn?1?ζζ2=3.14 ?ωnn=3.54 K=ωnn2=12.53，τ=2ζζωnn?1KK=0.18 t ss=3ζζωωnn=1.84ss
浅析不同构造与矿床之间的关系摘要：构造运动是驱使地壳幔物质包括成矿运动的主导因素，构造为含矿流体运移和矿物质的堆积提供空间，矿床的定位和分部又明显受构造的控制，控矿构造的规模很大，可分为区域性大型空矿构造和局部性的中、小型控矿构造，本文将主要对各种不同构造对成矿的影响及主要构造成矿部位进行了阐述。 关键词：构造运动控矿构造矿床地槽构造地台构造 一、概述 矿床在地壳中的形成与分布是各种有利的地质因素综和作用的结果，就内生矿床而言，主要受岩浆活动，围岩性质和地质构造活动所控制，其中构造条件就十分重要，而且也是含矿流体的运动通道和构物质堆积的空间。 控制矿田和矿床形成的构造因素按其发育的规模不同，可分为大型构造; 如全球性的板块构造，地槽—地台构造，区域性超壳深大断裂带等，中型构造如背斜、复向斜、中等规模的断裂带等、小型构造如节理、劈理、片理、小型断裂、小型褶皱及挠曲、裂隙构造、层间滑动及层间剥离，褶皱枢纽带以及岩浆中的原生构造和此生构造，岩浆与围岩的接触构造带，从构造与成矿时间关系不同，又可分为成矿前期构造、成矿后期构造和成矿期构造，对矿床的形成，成矿前构造和成矿期构造是最主要的控矿构造。 成矿前构造常是含矿熔浆和溶液运动的通道和矿石堆积的空间成矿期构造是成矿作用过程中发生的构造活动，由于成矿期的构造多次
脉动，以各种断裂裂隙构造为主，致使矿床内部不同矿化阶段的产物相互穿插，重叠而使矿体，矿石结构构造复杂化和分带性；成矿后构造使已成矿体变形、破碎、错断等破坏、加大了矿床的找矿勘探的难易程度。 以下将着重对各种小型构造对矿床形成的控制做以介绍： 矿田：指岩浆活动、地质构造、物质成分、矿物质来源、矿床分布、成矿方式、成矿控制因素和矿床成因等方面，在时间上及空间上有密切的联系的一系列矿床及矿化点分布的地区或地段，不同矿田之间以含矿地段相间隔，一个矿田包括有若干个矿体。 矿田构造：是指矿田范围内控制矿区的形成分布形态、产状等构造要素的总和。 矿区构造：指在矿区范围内控制矿床的形态、产状及分布等地质构造要是的总和。 矿床构造：矿床可由一个或几个，几百个矿体组成，矿床构造即指在矿区范围内，控制矿床位置、形态、分布、产状等地质构造要素总和。 矿体构造:矿体是组成矿床的基本单位，它们可以呈矿脉组、矿层群、矿体群、网脉体、不规则矿体以及多种形态组合的矿体等，矿体构造即在矿床范围内、控制各个矿体位置、形态和产状的地质构造要素。 由上看出，通过对矿田矿床构造的分析研究，可以掌握矿床、矿体的形成改造、产状和分布的规律、对于找矿勘探和采矿等工作都有
实验报告 实验名称：实验1：控制系统的时域分析 课程名称：自控控制原理 专业：电气工程及其自动化 班级：130037 学生姓名：施苏伟 班级学号：13003723 指导教师：杨杨 实验日期：2015 年10 月16日
一、实验目的 1.观察控制系统的时域响应； 2.记录单位阶跃响应曲线； 3.掌握时间响应分析的一般方法； 4.初步了解控制系统的调节过程。 二．实验步骤： 1．将‘实验一代码’这个文件夹拷贝到桌面上; 2．开机进入Matlab6.1 运行界面(其他版本亦可); 3．通过下面方法将当前路径设置为‘实验一代码’这个文件夹所在的路径 4．Matlab 指令窗>>后面输入指令：con_sys; 进入本次实验主界面。 5．分别双击上图中的三个按键，依次完成实验内容。
6．本次实验的相关Matlab 函数： 传递函数G=tf([num],[den])可输入一传递函数，其中num、den 分别表示分子、分母按降幂排列的系数。 三、仿真结果： （一）观察一阶系统G=1/(T+s)的时域响应： T=5s T=8s
T=13s 结果分析：一阶系统 G=1/(T+s)的，通过观察曲线发现，随着时间常数T的增大，同种响应要达到相同响应的时间增大，说明T越大，响应越慢。 (二)二阶系统的时域性能分析 （1）
结果分析：自然频率和阻尼比的适当时，通过调节相应的时间，阶跃响应可以得到稳定值。 (2)数据一：自然频率=5.96rad/sec 阻尼比=0.701
数据二：自然频率=8.2964rad/sec 阻尼比=0.701 结果分析：要达到既定范围，自然频率增大阻尼比要随之增大 (3)
（一）摘自《论层间滑动断层及其控矿作用》 沈远超 1、层间滑动断裂成矿特征及成矿规律 通过对位于胶莱盆地北缘的蓬家夼、发云夼、郭城、大庄子等金矿的研究，对受层间滑动断裂控制的金矿床的成矿地质特征及规律总结如下: (1) 地(岩) 层-断层-矿层三位一体，断层-脉岩-矿体时空有序 层间滑动断裂控制了含矿层位，层间滑动断层发生于能干岩性与非能干岩性之间，层间滑动断裂带即为金矿化带，即具有地层-断层-矿层三位一体的特征。同时，闪长岩脉沿断层分布，与矿层呈平行伴生关系。 (2) 成矿系统与构造系统密切相关 区域性层间滑动系统控制了矿带的分布，某一层次的滑动单独构成一个矿床，单一滑动断层控制矿体，不同小构造形式控制不同的矿化类型，如角砾状矿石的分布受构造角砾岩带控制，脉状-网脉状矿化受碎裂岩带控制，从而构成了多级控矿构造系统。 (3) 多层次滑动与多层次成矿 如蓬家夼、大庄子金矿产于盆地基底地层中，发云夼金矿产于盆地盖层中。 (4) 矿体产状缓、规模大，矿化-蚀变具一定的分带性。 (5) 成矿多期次多阶段。 如大庄子金矿体形成期经历了先张后压再剪切的过程。拉张阶段形成碎裂-角砾状矿石和张性断裂，挤压期形成石墨化矿石和透镜状构造，剪切期形成于矿化之后，主要表现为形成斜切矿体的断层和基性脉岩的侵入。 2、层间滑动断裂的控矿作用 层间滑动断裂对金矿的控制作用主要表现在: (1) 层间滑动断裂为岩浆-流体提供通道，为成矿物质的沉淀提供了容矿空间。 (2) 控制成矿物质的来源 层间滑动断裂为低角度正断层，其上下盘切层断裂及羽裂发育，与大范围的围岩有良好的沟通性，便于热液运移并萃取成矿物质。 (3) 层间滑动过程中的构造地球化学作用 在层间滑动过程中因构造-化学作用，断裂带中的物质成分发生有规律的变化。对蓬家夼金矿区蚀变岩的常量组分分析结果，表明从围岩到断裂中心，Si 、Ti 、Ca 有规律地依次递增或递减，K在矿体中含量最低，这与钾化主要发生于矿体外围有关。在断裂带的中心部位，因Ca 、Na 大量逸散，而使Si 、Fe等元素富集。总的来看，从断裂中心向外大致次序为:Si 、Fe 、Mg、Mn、Al 、Ca 、Na 、K，这与孙岩等以韧脆性断裂的成型阶段为例，以元素的离子半径、离子比重为据，将造岩元素稳定顺序归为: Si 、Mg、Mn、Al 、Ca 、Na 和K(1998 ，孙岩) 的情况相一致，这是一种动力分异作用的结果。在断裂蚀变带中，微量元素也有一定
区域构造与成矿浅析 区域构造是控制成矿的基本要素，成矿是一种复杂的地质作用。构造不仅控制矿床形成，同时它在很大程度上也影响着矿床的破坏与保存。构造不仅仅是局部的控矿因素，它还能控制或影响岩浆活动、沉积作用、流体作用、变质作用……各类地质作用，文中简略叙述了构造成矿研究的历史，论述了大型构造与成矿的关系，提出构造动力体制转换是引发成矿作用的一种重要机制，总结提出构造研究的一些思路。 标签：区域构造控制成矿作用 地质构造有不同的级别和层次，从显微构造直到全球构造，它们影响成矿的范围，并且研究意义各不相同构造尺度成矿构造级别矿化单元研究应用目的微型构造显微成矿构造矿石、矿物选矿、冶炼中小型构造矿田矿床构造矿田、矿床、矿体找矿、勘探、采矿大型构造区域成矿构造成矿区（带）区域成矿与预测大地构造大区域成矿构造成矿域资源潜力评价全球构造全球成矿构造全球成矿域全球成矿分析。 1大型构造与成矿 大型构造通常是指规模达数百千米级的地质构造。一般而言，大型构造不是一个单一的构造形迹，而是由与其拌生的或派生的一系列构造要素组合成的。常见的大型构造可按其所反映的地壳变形场分为五大类端元：即反映地壳水平运动的伸展、收缩和走滑，反映垂向调整的隆升和沉降，其间可以有各种过渡或转化型式。与同类型的小型构造相比，大型构造不仅是地壳或岩石圈受力变形的产物，而且它的形成和演化控制着与其有关的沉积、岩浆、变质等作用。大型构造如裂谷、推覆构造、剪切带构造等都是岩石圈动力作用的产物。大型构造的控矿作用主要表现在：（1）大型构造可为矿源场、中介场和储矿场的有机联通提供有利条件。例如，深源的含矿流体可以大断裂为通道而到达地壳浅表，并在该大断裂的次级断裂裂隙中堆积成矿；（2）大型构造的长期性、脉动性和继承性，有利于成矿物质的反复叠加富集，使它们汇聚在同一有限空间，这种多重富集作用有利于形成超大型矿床；（3）一些矿床尤其是大型矿床，其形成需要巨大、稳定的热液对流系统，支持这种系统正常运转的巨大岩石裂隙网络带，只有在大型构造的热动力作用下才能形成，如超大型斑岩铜、钼矿床；（4）大型构造因其贯通性而能连通位于不同深度和不同地质体内的不同类型的流体，并导致它们的混合，这有利于汇集成矿所需的矿质、挥发分和形成必要的地球化学障，因而有利于矿床的形成。 大型构造在源（控制岩石建造的形成的分布）、运（连通、驱动含矿流体）、储（提供多样的成矿环境）等方面控制了矿床的产生。另外，其控矿作用还可表现为一些超大型矿床主要分布于一定的成矿构造环境中，而同一构造环境对不同类型成矿系统的作用不同。近年来，由于深部探测技术的发展，主要是地球物理探测、地幔岩包体研究和区域地球化学以及一些碰撞造山带的研究，提供了有关
复合类前陆盆地的构造演化特征 —以准噶尔盆地为例 中国中西部广泛发育挤压构造背景下的中新生代陆相盆地,它的形成和发展与特提斯构造域(特提斯洋壳的俯冲和印度板块的俯冲碰撞)和印支运动期前已缝合的块体与块体之间的活动(伸展、挤压挠曲和走滑作用以及引起的热体制)有密切的关系[1]。在这种复杂的构造背景下,形成的盆地类型与界Dickinsion等(1974) 定义的典型前陆盆地(周缘前陆盆地和弧后前陆盆地)有明显差别.一些学者分别称其为“陆内前陆盆地”(陈发景,1997) 、“再生前陆盆地”(卢华复等,1994;刘和甫等,2000) 及“C 型前陆盆地”(罗志立,1982 ;车自成等,1998) 等[2].因此,将此类与传统前陆盆地在成因机制上有某些相似之处,但形成构造背景有所不 同的盆地称为“类前陆盆地”。 研究表明，西天山造山带在新生代分别向南、北两侧的塔里木盆地和准噶尔盆地逆掩推覆；在博格达山同样可观察到它分别向南、北两侧的吐哈盆地和准噶尔盆地逆掩推覆。对准噶尔盆地来说，它周边的山体都向盆地方向推覆：东北边的克拉麦里山体向南西方向逆掩；西北缘的扎依尔山体向东南方向逆掩，即哈拉阿拉特和成吉斯汗推覆构造；盆地南缘的依连哈比尔干山和博格达山向北逆掩（图 6）。 前陆盆地位于造山带前缘,是介于造山带及相邻的克拉通(或稳定大陆块)之间的沉积盆地DickinsonWR[1]于1976年按沉积盆地的成因和构造演化将其划分为周缘前陆盆地和弧后前陆盆地BallyAW和SnelsonS[2]在1980年将这类前陆盆地称为与B和A俯冲作用有关的缝合带周缘盆地中国西北地区晚新生代晚期前陆盆地与上述前陆盆地既有相同点,也有很大的差异。其相同点是它们均邻近造山带,属于在其活动前缘受到挤压挠曲作用形成的沉
课程名称：控制理论指导老师：成绩： 实验名称：控制系统的时域分析实验类型：冋组学生姓名： 、实验目的和要求 1用计算机辅助分析的办法，掌握系统的时域分析方法。 2. 熟悉SimUlink仿真环境。 二、实验内容和原理 （一）实验原理 系统仿真实质上就是对系统模型的求解，对控制系统来说，一般模型可转化成某个微分方程或差分方程表示，因此在仿真过程中，一般以某种数值算法从初态出发，逐步计算系统的响应，最后绘制出系统的响应曲线，进而可分析系统的性能。控制系统最常用的时域分析方法是，当输入信号为单位阶跃和单位冲激函数时，求出系统的输出响应，分别称为单位阶跃响应和单位冲激响应。在MATLAB中，提供了求取连 续系统的单位阶跃响应函数step,单位冲激响应函数impulse,零输入响应函数initial等等。 （二）实验内容 二阶系统，其状态方程模型为 U X I y = [1.9691 6.4493] +[0] U X2 1?画出系统的单位阶跃响应曲线； 2. 画出系统的冲激响应曲线； 3. 当系统的初始状态为x0=[1,0]时，画出系统的零输入响应； 4. 当系统的初始状态为零时，画出系统斜坡输入响应； （三）实验要求 1. 编制MATLAB程序，画出单位阶跃响应曲线、冲击响应曲线、系统的零输入响应、斜坡输入响应; 2. 在SimUIink仿真环境中，组成系统的仿真框图，观察单位阶跃响应曲线并记录之。 三、主要仪器设备 计算机一台以及matlab软件，SimUIink仿真环境 四、操作方法与实验步骤 1、程序解决方案： 在MATLAB 中建立文件shiyu.m ,其程序如下: %时域响应函数 fun ction G1 = shiyu（ A,B,C,D）
浅析对大地构造研究与矿产勘查评价之间关系的初步认识 科学高效的找到矿产资源，以供人类社会的发展需要，一直以来都是地质学家的重要课题。随着科学技术的发展，人们对矿床的形成和保存问题得到深入研究，越来越多的地质学家将大地构造研究应用在矿产的勘察工作中。本文介绍了我国大地构造的研究情况，详细阐述了大地构造研究和矿产勘察评价的关系。 标签：大地构造研究矿产勘察评价关系 地质工作人员在矿产的勘查工作中，往往会遇到地质构造和成矿研究相脱节的情况。主要原因在于两个方面，其一，我国的大地构造图反映不出各个构造单元的物质组成，因此对构造环境不明确;其二，已有的构造和成矿关系，都是在构造图上标注已知的矿床位置，地质学家没有将地质作用在后期的叠加改造考虑在内，以下就此提出个人见解。 1我国大地构造的研究现状 我国对于大地构造的研究，一直以来将重点放在了地壳的构造演化和构造分区两个方面上。制定构造分区方案时，普遍将活动区和稳定区划分到一级构造单元中。就目前的研究而言，稳定区指的是褶皱基底地区。大多数学者认为稳定区不会有活动，但也有少数学者认为稳定区能够转化为活动区。而实际上，大陆的演化可以分成不同的演化旋回。一个地区在这个旋回中是稳定区，但在另一个旋回中可能是活动区。 对活动区的构造单元进行划分，我国是以构造的变形时间作为划分标志。使用这种方式，地壳构造单元多为褶皱带，因此没有重视地球动力学环境的演变。结果，在大地构造图中，很难明确看出活动单元的演化历史，也不能表示出后期的叠加构造。 近年来，越来越多的地质学家投身于不同地质时期的地球动力学背景的识别和研究上。在未来，大地构造研究将会取得显著成绩，从而创作出新的大地构造图。届时，我国大地构造的研究，就能够真正与矿产的勘察评价工作相结合，从而有力促进我国矿产事业的大跨步发展。 2成矿地质背景和成矿地球动力学的区别 成矿地质背景，指的是矿床在形成的时间上，地质作用的类型和相应的地质环境。根据地质作用的不同，可以分为岩浆岩、沉积岩、构造型、变质型等不同的类型。这些类型按照构造发生的位置和环境，又能够继续细分为不同的亚类型。 成矿地球动力学环境，指的是在矿床形成时候的地球动力学环境。以构造应力的特征或者主要压力的方位为依据，可以分为不同的类型，如：剪切型、伸展型、版内稳定型、挤压型、陨击型等。这些类型按照所处板块构造部位的不同，
第6章 控制系统的设计 6.1 学习要点 1 控制系统校正的概念，常用的校正方法、方式； 2 各种校正方法、方式的特点和适用性； 3各种校正方法、方式的一般步骤。 6.2 思考与习题祥解 题6.1 校正有哪些方法？各有何特点？ 答：控制系统校正有根轨迹方法和频率特性方法。 根轨迹法是一种直观的图解方法，它显示了当系统某一参数(通常为开环放大系数)从零变化到无穷大时，如何根据开环零极点的位置确定全部闭环极点的位置。因此，根轨迹校正方法是根据系统给定的动态性能指标确定主导极点位置，通过适当配置开环零极点，改变根轨迹走向与分布，使其通过期望的主导极点，从而满足系统性能要求。 频率特性是系统或元件对不同频率正弦输入信号的响应特性。频域特性简明地表示出了系统各参数对动态特性的影响以及系统对噪声和参数变化的敏感程度。因此，频率特性校正方法是根据系统性能要求，通过适当增加校正环节改变频率特性形状，使其具有合适的高频、中频、低频特性和稳定裕量，以得到满意的闭环品质。由于波德图能比较直观的表示改变放大系数和其他参数对频率特性的影响，所以，在用频率法进行校正时，常常采用波德图方法。 系统校正要求通常是由使用单位和被控对象的设计单位以性能指标的形式提出。性能指标主要有时域和频域两种提法。针对时域性能指标，通常用根轨迹法比较方便；针对频域性能指标，用频率法更为直接。根轨迹法是一种直接的方法，常以超调量%δ和调节时间s t 作为指标来校正系统。频域法是一种间接的方法，常以相位裕量()c γω和速度误差系数v k 作为指标来校正系统。 题6.2 校正有哪些方式？各有何特点？ 答：校正有串联校正方式和反馈校正方式。 校正装置串联在系统前向通道中的连接方式称为串联校正。校正装置接在系统的局部反馈通道中的连接方式称为反馈校正。如图6.1所示。 图6.1 串联校正和反馈校正
中国大地构造研究进展和成果 介绍（1-1） 胡经国 本文作者的话 本文根据有关大地构造文献和资料编写而成。现将它作为大地构造学科普文章奉献给地球科学爱好者和有志于从事大地构造科学研究事业的学子阅读，并将其作为大家进一步了解和研究的参考。希望能够得到大家的指教和喜欢！ 下面是正文 2011年8月，百度文库登载了题为《现代地质学（中国及邻区大地构造研究）》（中国地质科学院地质研究所大地构造室）的论著，全面系统而详细地论述了中国及邻区大地构造研究的进展和成果。现将该论著内容详细介绍如下。 一、导言 现代地质学起始于对欧洲和北美的研究。但是，亚洲地质一直受到世人的关注。近几十年来，随着亚洲社会的进步和经济的发展，人们愈来愈认识到，只有在较深入地了解亚洲特别是中国的地质构造以后，才能对全球构造做出更为准确的判断。 从19世纪末叶算起，地质学家对中国地质和大地构造的研究已经有了100多年的悠长历史。并且，随着工作的进展，陆续出版了一些重要的甚至经典的论著。 例如： F.Richthofen，1877、1882、1912； B.Willis et al.，1907-1913； A.W.Grabau，1924、1928； W.H.Wong，1926； J.S.Lee，1939； T.K.Huang，1945； 陈国达，1956、1960； 张文佑，1959； 张伯声，1962； 常承发等，1973；
任纪舜等，1980； 李春昱等，1982； 王鸿祯，1985； Yang Zhunyi et al.，1986； 马杏垣，1987； Liu Guangding，1994； 程裕淇，1994。 从20世纪50年代开始，中国地质科学院地质研究所大地构造室，在黄汲清教授（T.K.Huang，1945）学术思想指导下，在中国区域地质填图的基础上，先后三次对中国大地构造进行了系统的总结性研究，相应地编制了三代中国大地构造图。 50年代末至60年代初，编制了1∶300万《中华人民共和国大地构造图》（未出版，1960），出版了《中国大地构造基本特征》（黄汲清等，1965）等著作，进一步阐述了多旋回构造运动是中国大地构造的特征，提出中国的几个小克拉通是活动性较大的准地台，而中国的地槽活动带则是活动性较小的准地槽褶皱带等学术观点（黄汲清，1960；黄汲清等，1962）。 70年代中叶至80年代初，编制了1∶400万《中国大地构造图》（中国地质科学院地质研究所构造地质室，1979），出版了《中国大地构造及其演化》（任纪舜等，1980）等著作，将多旋回构造运动与板块构造相结合，第一次在图上详细标绘了中国境内的板块缝合带；从全球动力学角度将黄汲清（T.K.Huang，1945）的古亚洲、特提斯－喜马拉雅和太平洋三种构造形式（tectonic tupe）发展为古亚洲、特提斯－喜马拉雅和滨太平洋三大构造域（tectonic domain），强调了印支运动在中国大地构造演化中的重要意义（黄汲清等，1977；任纪舜等，1980）。 90年代初至今（2011），编制了1∶500万《中国及邻区大地构造图》（China and its Adjacent Area Tectonic Map），研究国及邻区大地构造图。这是第三次全面研究，也是一次新的探索。 在这次工作中，我们充分利用了大地构造室数十年来在全国各地区的野外观察和专题研究成果，同时全面收集了国内外已出版和部分未出版的文献、资料和图件，特别是中国各省（区）1∶200万、1∶500万、1∶100万和部分1∶50万地质调查以及区域地质志的基本成果。在工作过程中，利用国际合作和国际会议的机会，我们实地考察了邻区——泰国、马来西亚、越南、日本列岛、萨哈林岛、黑龙江下游、外贝加尔、蒙古、萨彦岭、西伯利亚和哈萨克斯坦等地区的地质情况。为了查明一些关键性问题，我们还在喜马拉雅、西藏北部、滇西、昆仑山、秦岭、内蒙古等地的一些地段有针对性地进行了野外观察和室内分析。为了从多学科全面剖析中国大地构造，我们邀请了地层古生物、岩石学、地球化学、地球物理学等学科的知名学者参与有关专题研究。此外，这项研究还与IGCP321 项（Gongwana Dispersion and Asian Accretion）（Ren Jishun et al.,1991）同步进行。所有这些研究均从不同角度大大丰富了这次工作的科学内容，加强了编图的工作基础。
第3章 线性系统的时域分析 学习要点 1控制系统时域响应的基本概念，典型输入信号及意义； 2控制系统稳定性的概念、代数稳定判据及应用； 3控制系统的时域指标，一阶二阶系统的阶跃响应特性与时域指标计算； 4高阶系统时域分析中主导极点和主导极点法； 5 控制系统稳态误差概念、计算方法与误差系数，减小稳态误差的方法。 思考与习题祥解 题 思考与总结下述问题。 （1）画出二阶系统特征根在复平面上分布的几种情况，归纳ξ值对二阶系统特征根的影响规律。 【 （2）总结ξ和n ω对二阶系统阶跃响应特性的影响规律。 （3）总结增加一个零点对二阶系统阶跃响应特性的影响规律。 （4）分析增加一个极点可能对二阶系统阶跃响应特性有何影响 （5）系统误差与哪些因素有关试归纳减小或消除系统稳态误差的措施与方法。 （6）为减小或消除系统扰动误差，可采取在系统开环传递函数中增加积分环节的措施。请问，该积分环节应在系统结构图中如何配置，抗扰效果是否与扰动点相关 答：（1）二阶系统特征根在复平面上分布情况如图所示。 图 二阶系统特征根在复平面上的分布 当0ξ=，二阶系统特征根是一对共轭纯虚根，如图中情况①。 当01ξ<<，二阶系统特征根是一对具有负实部的共轭复数根，变化轨迹是 以n ω为半径的圆弧，如图中情况②。 @ 当1ξ=，二阶系统特征根是一对相同的负实根，如图中情况③。 当1ξ>，二阶系统特征根是一对不等的负实根，如图中情况④。
（2）ξ和n ω是二阶系统的两个特征参量。 ξ是系统阻尼比，描述了系统的平稳性。 当0ξ=，二阶系统特征根是一对共轭纯虚根，二阶系统阶跃响应为等幅振荡特性，系统临界稳定。 当01ξ<<，二阶系统特征根是一对具有负实部的共轭复数根，二阶系统阶跃响应为衰减振荡特性，系统稳定。ξ越小，二阶系统振荡性越强，平稳性越差； ξ越大，二阶系统振荡性越弱，平稳性越好。因此，二阶系统的时域性能指标超 调量由ξ值唯一确定，即001_ 100%2 ?=-π ξξ σe 。在工程设计中，对于恒值控制系 统，一般取 ξ＝～；对于随动控制系统ξ＝～。 n ω是系统无阻尼自然振荡频率，反映系统的快速性。当ξ一定，二阶系统的 时域性能指标调节时间与n ω值成反比，即34 s n t ξω≈。 （3）二阶系统增加一个零点后，增加了系统的振荡性，将使系统阶跃响应的超调量增大，上升时间和峰值时间减小。 所增加的零点越靠近虚轴，则上述影响就越大；反之，若零点距离虚轴越远，则其影响越小。 （4）二阶系统增加一个极点后，减弱了系统的振荡性，将使系统阶跃响应的超调量减小，上升时间和峰值时间减小； 所增加的极点越靠近虚轴，则上述影响就越大；反之，若极点距离虚轴越远，则其影响越小。 & （5）系统误差与系统的误差度（开环传递函数所含纯积分环节的个数或系统型别）、开环放大系数，以及作用于系统的外部输入信号有关。如果是扰动误差还与扰动作用点有关。 因此，减小或消除系统稳态误差的措施与方法有：增大开环放大系数，增加系统开环传递函数中的积分环节，引入按给定或按扰动补偿的复合控制结构。 无论采用何种措施与方法减小或消除系统稳态误差，都要注意系统须满足稳定的条件。 （6）采取在系统开环传递函数中增加积分环节的措施来减小或消除系统扰动误差时，所增加的积分环节须加在扰动作用点之前。若所增加的积分环节加在扰动作用点之后，则该积分环节无改善抗扰效果作用。这一点可以通过误差表达式分析得到。 题系统特征方程如下，试判断其稳定性。 （a ）0203.002.023=+++s s s ； （b ）014844122345=+++++s s s s s ； （c ）025266.225.11.0234=++++s s s s ！ 解：（a ）稳定； （b ）稳定； （c ）不稳定。
青海玉树地区三江构造带北段构造与成矿的关系探讨 摘要：本文首先介绍了研究区矿产概述，然后研究了晚古生代、中生代及新生代与成矿的关系及影响，最后就与成矿有关的侵入岩、火山活动等因素进行了探讨，具有较强的指导性和价值，供参考。 关键词：三江构造带北段；构造；成矿 Abstract: this paper first introduced the research area mineral overview, then studies the late Paleozoic Mesozoic and Cenozoic and mineralization, the relationship and influence, finally the metallogenic intrusive rocks, volcanic activities factors were discussed, and has strong guidance and value, for reference. Keywords: sanjiang tectonic belt section; Structure; metallogenic “三江”成矿带北段，成矿地质条件优越。晚三叠世以来，唐古拉地块北缘裂陷活动强烈，形成大范围的裂陷海盆，并伴有强烈的火山活动，形成大量海相火山岩和次火山岩，与喜马拉雅期的断隆作用有关，有关的中一酸性斑岩体星罗棋布。这些印支晚期的火山岩、次火山岩和喜马拉雅期斑岩，以及与以铜为主的多金属矿成矿关系极为密切。几条深断裂既控制着研究区内地层和岩浆岩的分布，也是成矿物质来源的通道。在该带上目前已发现以铜(铝)铅锌为主的有色金属矿产地六十余处。成矿类型主要有火山一次火山斑岩型、喷流沉积一叠加改造型、沉积变质一后期改造型、接触交代型、沉积砂岩型、浅成低温热液型及韧性剪切带有关的蚀变岩型等，其中以斑岩型、火山喷流沉积一叠加改造型、沉积变质一后期改造型为主，找矿前景巨大。 1研究区矿产概述 研究区位于唐古拉北缘成矿带北带，晚三叠世以来，裂陷活动强烈并伴有强烈的火山活动。这些印支晚期的火山岩和喜马拉雅期的斑岩与以铜为主的多金属矿关系密切，以多金属成矿为主，目前已发现的矿床主要有四川白玉县呷村超大型多金属矿、青海玉树赵卡隆多金属矿以及涉及研究区的朵龙格玛多金属矿。研究区的矿床主要产在巴塘群火山一沉积岩系中。 2构造与成矿的关系 根据现今研究结果综合分析，区域上的构造演化不是由一次陆一陆碰撞造山完成的，而是先后经历多岛海、陆内俯冲和陆内转换三次不同类型造山过程，
大陆碰撞成矿理论的研究进展 摘要：经典的板块构造理论而建立的成矿理论已日臻完善, 完好地解释了增生造山成矿作 用及汇聚边缘成矿系统发育机制, 但却无法解释碰撞造山成矿作用及大陆碰撞带成矿系统。本文在阅读大量前人有关大陆碰撞成矿理论文献的基础上，特别是阅读有关侯增谦的“大陆碰撞成矿理论”以及陈衍景的“大陆碰撞成矿与流体作用模式”的前提下，简要介绍板块构造理论、大陆碰撞成矿理论的研究进展，重点阐述大陆碰撞成矿理论的要点、与区域成矿理论的区别、大陆碰撞流体作用模式、最后作简要总结。 关键字：大陆碰撞成矿理论板块构造理论流体作用模式研究进展 经典区域成矿理论，是指建立于经典的板块构造理论基础上的区域成矿理论。虽然不少矿床学家曾尝试借用基于大洋俯冲环境的斑岩铜矿模式,解释大陆内部古老碰撞造山带的成矿作用和矿床分布，特别是很多矿床学家依此解释华南造山带、秦岭-祁连-阿尔金-昆仑造山带以及天山-蒙古-兴安岭造山带的成矿作用和有关花岗岩类的形成,这些尝试都未能获得令人满意的结果。 由于经典的板块构造成矿理论难以很好地解释大陆碰撞带及其大陆内部的成矿作用，地质学家普遍认识到,适合于大洋和大陆边缘环境的理论或模式不可照搬到大陆内部，碰撞造山带也成为热点，通过一系列的地质工作，地质学家们对碰撞造山带的几何结构、造山机制和造山动力学过程等有了深入认识，最后导致了一系列找矿的突破和理论的提出。 一、板块构造成矿理论 矿床的形成与分布归根结底是与地球动力学演化过程(从太古宙地幔柱构造到显生宙板块构造)有关,不同的地球动力学背景必然造就不同的成矿系统和矿床类型。板块构造成矿理论已建立了三大成矿系统，包括离散边缘成矿系统、汇聚边缘成矿系统以及克拉通成矿系统[1]，并且日臻完善,很好地解释了增生造山成矿作用及汇聚边缘成矿系统发育机制。 离散边缘成矿系统:通常发育于超大陆裂解时期,产于被动大陆边缘乃至大洋扩张环境,分别形成沉积岩容矿的同生-后生矿床和火山成因块状硫化物(VMS) 矿床(图1.1)。同生沉积矿床主要是BIF 和SEDEX 型Pb-Zn矿。BIF矿床形成于部分缺氧的海底陆坡环境是海底热水系统中Fe大量堆积的产物;SEDEX型矿床形成于被动陆缘裂谷-裂陷环境。VMS矿床主要发育于弧后盆地或弧间裂谷,主要受岩浆热机驱动的海底热水对流循环控制。
实验七 控制系统频域分析方法 1.实验目的 （1）熟练掌握Nyquist 图和Bode 图的绘制。 （2）熟练掌握利用Nyquist 图和Bode 图分析系统的性能。 2.实验仪器 （1）Matlab6.5应用软件安装版 一套 （3）PC 机 一台 3. 实验原理 依据MA TLAB 的建模指令，利用MATLAB 对系统仿真，分析系统的频率特性。 4. 实验步骤 （1）建立系统的MATLAB 模型，绘制系统Nyquist 图和Bode 图，分析系统稳定性 （2）求系统的幅值穿越频率和相位穿越频率，分析系统的稳定性。 （3）依据系统框图建立系统模型，利用LTI Viewer 分析系统的稳定性。 （4）绘制离散系统开环传递函数的Nyquist 图和Bode 图，绘制系统单位阶跃响应图。 5. 实验报告内容（选做其中三题） 1、绘制下列各单位反馈系统开环传递函数的Bode 图和Nyquist 图，并根据其稳定裕度判断系统的稳定性。(使用subplot 指令) ) 31)(2s 1)(s 1(10)s (G 1k s +++=）（ )101)(s 1(s 10)s (G 2k s ++= ）（ ) 2.01)(s 1.01(s 10)s (G 32k s ++=）（ )101)(s 1.01(s 10)s (G 42k s ++= ）（ 2、设单位反馈系统的开环传递函数为)12s (s K )s (G 2k ++=n n w s w ξ，其中无阻尼固有频率 Wn=90rad/s ，阻尼比ξ=0.2，试确定是系统稳定的K 的范围。 3、设系统如图7-22所示,试用LTI Viewer 分析系统的稳定性,并求出系统的稳定裕度及单位阶跃响应峰值. 4、设闭环离散系统结构如图7-23所示,其中) 1(10s +=s s G ）（,1s =）（H ,绘制T=0.01s,1s 时离散系统开环传递函数的Bode 图和Nyquist 图,以及系统的单位阶跃响应曲线..
项目名称：三江特提斯复合造山与成矿作用首席科学家：邓军中国地质大学（北京）起止年限：2011.1至2013.8 依托部门：教育部国土资源部
一、研究目标的调整 依据上述调整依据和调整思路，项目研究目标如下： 1、揭示复合造山过程与成矿耦合关系 建立复合造山过程中关键地质事件和重要成矿事件的时空坐标；查明古生代增生造山关键过程与汇聚边缘成矿系统的动力学背景；阐明新生代碰撞造山详细过程与碰撞转换成矿系统的动力学机制；揭示构造体制转换和叠加复合对成矿系统的控制作用。 2、构建增生/碰撞成矿理论体系框架 揭示不同造山体制下成矿系统的动力学背景和形成机制；阐明增生/碰撞造山和叠加复合背景下成矿物质聚集机理；构建不同动力学背景下不同尺度的成矿模型和构造控制模型。 3、完善矿产资源预测系统 针对不同构造背景和矿产类型，构建重要矿床的勘查模型，提出科学的评价指标体系；完善成矿模型驱动的GIS成矿预测智能系统；与国家支撑计划相结合，形成3～5种重要矿产的勘查评价技术系列和最佳方法组合；科学评估三江地区矿产资源潜力，预测并优选2～3个战略靶区，为国家建立矿产资源基地提供理论依据与技术支持。 4、其它 通过5年的研究，发表100篇左右的高质量（SCI收录）论文，造就一批活跃于国际地学舞台的中青年学术带头人和若干创新研究群体，培养研究生和博士后40～60人。
二、研究内容和课题设置的调整 依据上述调整依据和调整思路，项目研究内容和课题设置如下： （一）研究内容 1、增生造山与成矿 基于三江特提斯构造域内的蛇绿混杂岩带和弧盆系统研究，重点进行洋陆转换、盆山转换、壳幔交换及增生造山过程再造研究。进一步厘定蛇绿混杂岩带所代表的各洋盆的构造属性（弧后洋盆、弧间盆地或边缘海盆地）、时空配置和成生关系；深入研究主要岩浆弧链的性质（前锋弧、岛弧、大陆边缘弧等）、结构、组成和演化；开展与其它类型增生造山过程对比研究，深入揭示特提斯增生造山的方式、过程和机制；研究洋盆消减、弧－弧碰撞、弧－陆碰撞诸过程的深部作用与壳幔物质交换；阐明增生造山不同阶段产生的成矿构造背景与成矿地质环境，揭示增生造山过程与成矿耦合关系。 2、碰撞造山与成矿 重点选择碰撞造山作用形成的2套构造系统（大规模逆冲推覆构造系统、走滑－剪切构造系统）、2套岩浆系统（钾质斑岩岩浆系统、碳酸岩－碱性岩系统）和2套盆地系统（兰坪盆地、沱沱河盆地），研究大型构造系统的基本特征、构造样式、运动迁移、变形历史、发育时间与动力学机制，查明这些构造系统对含矿岩浆和区域流体的控制作用；研究大型岩浆系统的深部过程、起源演化、时空就位和构造控制，揭示岩浆系统的地球化学性质与含矿潜能、岩浆演化过程与金属－流体集聚机制；研究大型盆地的基本属性、充填序列、沉积相序和构造－热演化历史，揭示盆地演化与成矿流体系统的成因联系。在此基础上，综合分析增生/碰撞造山过程中的构造变形－岩浆活动－盆地演化－流体系统的成因关联和地球动力学机制。 3、构造体制转换与复合叠加成矿 选择三江中南段强烈构造叠加复合区，研究古特提斯构造与碰撞带构造发生转折的时间、方式、机制和动力学；研究造山带叠加复合特征、类型和方式；分析复合造山与叠加复合成矿耦合关系。选择若干典型的叠加复合成因矿床，研究