三维数值模拟多阶段热液成矿过程：对胶东半岛夏甸造山型金矿床控矿因素的启示

《Natural Resources Research》：Three-Dimensional Numerical Modeling of Multi-stage Hydrothermal Mineralization Processes: Insights into Ore Controls of the Xiadian Orogenic Gold Deposit, Jiaodong Peninsula, China

　　多种成矿事件可在地质环境各异的热液金属矿床中推断出来。研究叠加的热液过程对于理解矿床成因和指导矿产勘查至关重要，然而，由于模型设置、参数和边界条件的变化，现有数值方法在解析这些过程时仍面临计算上的挑战。本文提出了一种新的三维数值模拟框架，通过集成隐式自动建模来表达多阶段热液过程，耦合热传输、构造变形和流体流动。从初始模拟阶段提取高体积应变带作为代理指标，以定量识别高渗透性流体-岩石相互作用位置（即热液蚀变带）。随后，利用改进的隐式自动建模，将这些带作为几何约束，动态更新后续成矿阶段的三维地质模型。该模拟方法应用于胶东半岛夏甸造山型金矿床，该矿床经历了成矿叠加事件。模拟结果表明，早期形成的热液带通常影响后期成矿的位置和分布，这与构造变形和流体-岩石相互作用导致的岩石渗透率变化有关。多阶段建模揭示了一个关键机制，即构造-热液演化控制成矿。在夏甸金矿床早期，成矿流体在应变膨胀区域内形成了破裂蚀变带，有效地导致流体流动的通道化和局部化。在主成矿阶段，构造体制从挤压向伸展的转变引发了强烈的应变局部化，形成了拉长的应变膨胀带，含金流体被聚焦于其中。本研究不仅阐明了夏甸金矿床中多种热液过程相互作用对金分布的影响，还为解析复杂热液系统的演化过程提供了一种可迁移的数值工作流程。