成矿动力系统在混沌边缘分形生长--一种新的成矿理论与方法论(上)

摘要

"成矿动力系统在混沌边缘分形生长”理论是笔者将复杂性理论及非线性科学与矿床地质学相结合,对中国扬子古陆周缘六个矿集区的基本范式进行长期系统研究所取得的总结性成果.研究指出,成矿系统总体上是开放、远离平衡、时空延展的动力学系统.它们具有复杂性和自组织临界性的内禀基本属性,并且在混沌边缘分形生长.该理论以"地质作用与时-空结构是一切地质现象的本质与核心”的自然哲学理念作为根本立足点,建立起一种具有普适性的理论框架.然后进一步将其具体化为三大组成部分,即(1)矿床的动力学属性,(2)矿床地质学场,(3)成矿系统的演化.体现了成矿作用(其核心为成矿作用动力学)、空间结构(矿床地质学场)和时间结构(成矿系统的演化)三位一体的整体耦合与交织,从而又使该理论具有包容性.在此基础上进而归纳出"成矿动力系统在混沌边缘分形生长”的5项判定准则以及表征这些准则的10项相应的动力学行为特征.最后笔者提出"矿质局部活化导致成矿的发生”的命题,拟定了"成矿的发生”的重要科学问题,以"元胞非线性网络”(CNN)作为复杂性的范式,定量揭示成矿的发生,并对矿床在混沌边缘作精确定位,对"成矿动力系统在混沌边缘”理论作进一步的延伸、深化与发展.该理论在矿床成因和成矿规律研究方面将常规矿床学提高到非线性和复杂性科学的层次.