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基本類型動力學

自從動力學被引入到礦床學，日益受到重視。20世紀90年代構(gòu)造動力學和流體動力學對成礦作用研究已有許多文獻，但對基本礦化類型，特別是復式礦化類型動力學研究，還剛起步。

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一般認為，斷裂構(gòu)造動力是脈型金礦化首要條件，成礦流體動力是重要條件。下面以構(gòu)造動力學和流體動力學探討脈型礦化類型動力學機制。

1.斷裂構(gòu)造動力學機制

李四光(1972)曾強調(diào)，關(guān)于壓、張、扭破裂結(jié)構(gòu)面分析是研究地質(zhì)構(gòu)造形跡的極重要的基本問題(壓、張、扭破裂結(jié)構(gòu)面不僅是主要構(gòu)造形跡之一，而且由此可以反推構(gòu)造動力及其演化。筆者注)。統(tǒng)觀我國金礦床大量控礦斷裂資料發(fā)現(xiàn)，張剪性和壓剪性斷裂出現(xiàn)頻率最大。故以兩者為主探討斷裂構(gòu)造動力對基本礦化類型的控制問題。

(1)斷裂分形結(jié)構(gòu)

分形現(xiàn)象在自然界非常普遍，尤其地學領(lǐng)域(因地學研究對象普遍存在不規(guī)則性、近相似性、高度分割性及冪函數(shù)關(guān)系等)。例如地殼普遍存在的斷裂現(xiàn)象，委實分形現(xiàn)象。但這多指斷裂的分布和幾何形狀而言。具體地說，是把斷裂視為線段的分布和幾何形狀，而未涉及斷裂內(nèi)部的性質(zhì)和結(jié)構(gòu)。然而，任何性質(zhì)和規(guī)模的斷裂構(gòu)造均有其內(nèi)部的組成、性質(zhì)和結(jié)構(gòu)。主要由破裂面和斷層巖組成的斷裂內(nèi)部結(jié)構(gòu)，按分形定義，當屬分形結(jié)構(gòu)。這里所說的斷裂分形結(jié)構(gòu)均指內(nèi)部結(jié)構(gòu)。

(2)斷裂分形結(jié)構(gòu)空間狀態(tài)概念模型

斷裂分形結(jié)構(gòu)主要有連通自由空間和連通彌散空間兩種空間狀態(tài)概念模型，分別與張剪性和壓剪性斷裂相對應。

1)連通自由空間型分形結(jié)構(gòu)。主要由陡傾的斷裂面和張剪性單體破裂面組成，其次為裂隙帶及次生透入性面理，再次為構(gòu)造角礫巖。當這些穿透性和分割性較強的分劃性結(jié)構(gòu)面互相連通時，就形成規(guī)模較大結(jié)構(gòu)復雜的連通自由空間。

構(gòu)造形跡是構(gòu)造力學性質(zhì)和活動歷史的記錄。形成連通自由空間的斷裂力學性質(zhì)為張剪性，亦即張剪性斷裂活動是形成連通自由空間型斷裂分形結(jié)構(gòu)的構(gòu)造動力學機制。在張剪性斷裂構(gòu)造動力作用下，產(chǎn)生的構(gòu)造擴容直接引發(fā)兩種效應：一是因擴容消耗一部分能量，造成應力衰減。二是因擴容而減壓，造成抽吸效應。抽吸成礦流體進入破裂擴容空間，充填成脈型礦化。成礦流體被抽吸到擴容空間后，流體壓力便轉(zhuǎn)化為拓寬擴容空間。也就是說，在構(gòu)造擴容過程中，就包含著流體充填的作用；在流體充填過程中，又孕育著構(gòu)造擴容的因素。這樣，構(gòu)造擴容與流體充填的周期性重復，構(gòu)成了脈型礦化的擴容-充填機制。它持續(xù)的時間、頻率和幅度，主要取決于張剪性斷裂構(gòu)造動力大小和成礦流體充足與否。

2)連通彌散空間型分形結(jié)構(gòu)。由碎裂巖系和壓剪性破裂結(jié)構(gòu)面組成，具有高滲透率的多孔介質(zhì)的特點。顯然，壓剪性斷裂活動乃是形成連通彌散空間型分形結(jié)構(gòu)的構(gòu)造動力學機制。壓剪性斷裂構(gòu)造動力通過碎裂作用產(chǎn)生的碎基由少到多、碎塊由大到小、結(jié)構(gòu)由簡到繁、由脆性變形向塑性變形過渡的變形遞進。所以，可將脆性碎裂變形機制，稱為構(gòu)造碎裂遞進變形機制，它控制著蝕變巖型礦化。

當觀察礦脈的露頭或掌子面礦化蝕變時，發(fā)現(xiàn)礦化蝕變強度總是隨著碎裂巖粗碎屑粒度的變小而增大的普遍現(xiàn)象。研究結(jié)果表明，礦化蝕變強度實際是與連通彌散空間中流體的接觸面積正相關(guān)。接觸面積與同等體積的巖塊被分割的粒度和形體有關(guān)。

與粒度關(guān)系：設(shè)1邊長(L)為4mm的立方體巖塊，則其面積為96mm2，將其依次分割成邊長為L/2，L/4……的小立方體，則其總面積依次為192mm2，384mm2……計算結(jié)果證明，當縮短立方體邊長原邊長的1/n時，則小立方體的總面積以n倍增加。所以，碎裂巖粗碎屑粒度越小礦化蝕變強度越大。但是，當碎屑粒度小到超碎裂巖和斷層泥時，由于滲透性差，蝕變和礦化強度驟然下降，甚至不遭受蝕變也不礦化?？梢?，構(gòu)造強度控礦并不意味著其強度越大礦化程度越高，而必須適度。

與形體關(guān)系：柯真奎(1997)設(shè)體積均為1的球體、正八面體、立方體、正四面體，則它們的表面積分別為4.836，5.719，6，7.201。計算結(jié)果證明碎屑物形體越接近球體，則表面積越小，反之越大。因此，碎裂成片狀、扁豆狀巖石礦化蝕變強度較大。而越靠近主斷面碎屑粒度越小、形體越扁，所以礦化蝕變強度越大。

2.成礦流體動力學機制

所謂成礦流體流動，不同于一般流體流動。金礦成礦流體通常為中低溫壓、中密度、低鹽度的氣液相在斷裂分形結(jié)構(gòu)空間中極其緩慢地黏性流動。制約成礦流體流動有諸多因素，因此有多種流動方式。為研究方便概括出彌散、擴散(滲透)、平流擴散、對流、紊流等5種流動方式，即流體動力學機制。

(1)連通自由空間中流體動力學機制

成礦流體進入連通自由空間形成的礦脈包括巨脈、大脈、中脈、小脈等脈型。脈寬不同，其流體動力學機制不同。流體動力學機制取決于流動空間狀態(tài)，即流動通道空間狀態(tài)、封閉系統(tǒng)大小和通道巖石性質(zhì)，不過后兩者在一條斷裂中變化小，忽略不計。因此，流體動力學機制主要取決于流動通道的空間狀態(tài)，具體指通道寬度和彎曲度，其中寬度最重要。如果把脈寬視為通道近似寬度的話，則不同寬度的脈型的流體動力學機制不同?，F(xiàn)舉例說明如下。

細脈的流體動力分形對流機制：對流，指成礦流體在連續(xù)自由空間型斷裂分形結(jié)構(gòu)中流動到通道一定寬度(超過平流臨界值)時，流動跡線不平行，流體質(zhì)點混雜，即流體失穩(wěn)，呈非平衡態(tài)或周期性震蕩。通道寬度變化導致流速變化和差異性運動是產(chǎn)生對流的主因。流體在斷裂分形結(jié)構(gòu)中流動而具分形特征，故稱分形對流機制。

巨脈或大脈的流體動力分形紊流機制：當通道再度變寬，超過對流臨界值時，流動狀態(tài)將十分復雜，最終進入混沌狀態(tài)，成礦流體變?yōu)榉中挝闪鬟\動。也可能出現(xiàn)對流與紊流并存的雙流動狀態(tài)，即混合流?？傊?，流動通道寬度越大，流速和流動差異性越大，流動狀態(tài)越復雜。

(2)連通彌散空間中流體動力分形彌散機制

目前，關(guān)于金礦床礦化類型的流體動力分形彌散機制的研究成果，尚未見到報道，但其他內(nèi)生金屬礦床已有報道。於崇文(1999)研究了江西德興斑巖銅礦田成礦作用的流體動力分形彌散機制。德興銅礦田與本書蝕變巖型金礦床雖然礦種不同，但是，它們在控制流體動力起關(guān)鍵作用的分形特征和分形結(jié)構(gòu)方面是相同的。因此銅礦田多孔介質(zhì)中分形彌散的一維和二維概念模型，均適用于脈狀蝕變巖型金礦床。也就是說，連通彌散空間中流體動力分形彌散機制是應當成立的。

3.控型實例及啟示

陳光遠等(1989)對膠東玲瓏、棲霞(A型)與夏甸、三山島(D型)金礦床的礦物特征和理化條件進行詳細對比后認為，不同地質(zhì)構(gòu)造環(huán)境是控制石英脈型和蝕變巖型的主導因素。石英脈型與脈狀蝕變巖型金礦床分別是張剪性斷裂與壓剪性斷裂兩種不同構(gòu)造環(huán)境的產(chǎn)物。

在黃鐵礦特征方面：D型中黃鐵礦粒度變化大，0.01～5mm，A型中0.01～1mm；D型中歪晶、連生晶和大指數(shù)的{hkb}較多，A型中較少；D型中晶面條紋發(fā)育，晶面較粗糙，A型中相對光滑；D型中四角三八面體、三角三八面體和偏方復十二面體的單形晶較少，A型中較多。

在石英氣液包裹體方面：玲瓏(A型)與夏甸(D型)金礦床的多數(shù)項不同。如氣液比A型20%～50%；D型0～30%。大小(μm)A型2～50；D型0.5～5。形態(tài)A型規(guī)則為主；D型不規(guī)則為主。負晶A型無—少見；D型少見—常見。

上述實例，是否表明構(gòu)造動力和流體動力不僅控制礦化類型，進而控制其礦物特征及包裹體特征，但控制程度由礦化類型到包裹體特征有減弱趨勢。提示我們，斷層力學性質(zhì)控制礦化類型也有限度。

4.基本礦化類型動力學模式

以上論述了構(gòu)造動力，斷裂分形結(jié)構(gòu)，成礦流體動力和基本礦化類型，它們活動時間的先后，空間的互相變化及其之間的內(nèi)在聯(lián)系，概括在基本礦化類型動力學模式圖(圖1-3)中。

圖1-3 基本礦化類型動力學模式圖

從圖1-3橫向看，張剪性斷裂與壓剪性斷裂，連通自由空間與連通彌散空間，紊流與彌散，A型與D型的關(guān)系，在圖上均處于兩個端元的對立的位置，而在它們之間的漸變性和分帶性又把它們聯(lián)系起來。縱向看，如圖1-3右列：壓剪性斷裂，連通彌散空間，彌散，D型的關(guān)系，前者是后者產(chǎn)生或形成的原因和條件，后者是前者發(fā)展或演變的結(jié)果和表象，反映了礦化作用的演變過程和因果關(guān)系?？v橫綜觀，則集中反映了基本礦化類型及其時空結(jié)構(gòu)三者的內(nèi)在聯(lián)系和本質(zhì)規(guī)律。并由此看到，構(gòu)造動力和流體動力作用在諸多因素參與的基本礦化類型形成的過程中，貢獻最大。從這個意義上說，構(gòu)造動力和流體動力確實是形成基本礦化類型的一對基本控礦控型因素。而斷裂構(gòu)造不僅為流體的運移和賦存提供了空間，而且制約著流體運移勢，流向及流入空間(當然流體運移也影響斷裂活動，詳見第三章含金流體)，從這個意義上說，斷裂構(gòu)造活動的確是金礦化的首要條件。

真正匹敵獨顯 英特爾Iris Pro顯卡評測

【IT168 評測】說到電腦顯卡，相信很多朋友都會想到NVIDIA和AMD，但電腦顯卡市場占有率最高的并不是他們，而是Intel，就是那個在CPU領(lǐng)域處于霸主地位的英特爾!之所以它的占有率超過了兩家，是因為隨著技術(shù)的進步，GPU與CPU已經(jīng)融合到一個芯片上，現(xiàn)在大部分使用英特爾處理器的電腦都融合了英特爾核心顯卡，于是英特爾借助它在CPU領(lǐng)域的地位，將核心顯卡帶進來千家萬戶。

不過就日常游戲而言，盡管英特爾核心顯卡近兩年在性能方面提升顯著，也可以應對部分分入門級游戲，但依舊無法與NVIDIA和AMD的主流獨顯相媲美，兩者之間仍然存在一定差距，直到Intel Iris和Intel Iris Pro的推出，將英特爾核心顯卡的性能提升到一個前所未有的高度。

▲Intel Iris和Intel Iris Pro圖標

Intel Iris和Intel Iris Pro是英特爾為旗下高性能核心顯卡注冊的商標，中文名稱叫銳炬和銳炬Pro，其中Iris Pro定位高端，芯片整體TDP為47W，而Iris則側(cè)重于高性能超極本，TDP為28W，那么它的性能究竟如何，我們今天拿最頂級的Iris Pro為大家實際測試一下。

▲3Dmark Fire Strike測試結(jié)果

上面的圖片展示了Intel Iris Pro 5200和HD 4600在3Dmark的Fire Strike項測試中的成績，在物理測試得分處于相同水平的情況下，Intel Iris Pro 5200的圖形項目得分達到1387，總分達到1299，而HD 4600的圖形項目得分為611，總分588，僅為Iris Pro 5200得分的一半！（注：對比測試樣機CPU TDP均為47W，且CPU核心性能基本持平）

▲Iris Pro 5200 3Dmark 11得分

與英特爾自己的顯卡比較完成以后，下面我們拿Iris Pro 5200與主流獨立顯卡進行進行一番PK。從3Dmark 11 GPU項得分來看，Iris Pro 5200達到NVIDIA?GeForce GT 740M獨顯水平，但在茫茫獨顯中，其性能似乎并不起眼，那么他在實際應用中能為我們帶來什么樣的體驗呢？下面即將進入應用測試部分。

▲點擊查看大圖

銳炬顯卡游戲?qū)崪y 主流游戲能玩

前一頁通過3Dmark的測試結(jié)果可以直觀的看到，在跑分方面Intel Iris Pro 5200確實相當搶眼，接下來我們使用比較主流的幾款游戲?qū)ζ溥M行了實際游戲能力測試。

▲Iris Pro顯卡游戲?qū)崪y

《鬼泣5》是由Ninja Theory制作的一款動作冒險類單機游戲，于2013年1月15日正式發(fā)售。本作為《鬼泣》系列作品的第五部，它對顯卡性能的要求相對較低，即便是HD 4600核心顯卡也能在低畫質(zhì)下流暢運行，但將畫質(zhì)調(diào)整到高以后，HD 4600的運行效果并不理想，而Iris Pro 5200跑起來則相當輕松。

▲Iris Pro顯卡游戲?qū)崪y

《上古卷軸5：天際》是Bethesda五年磨一劍的《上古卷軸》系列新作，Bethesda將提供充滿無限期待與幻想的諾德大陸，本作將會和上古卷軸4擁有同等大小的地圖，對硬件配置要求比較平易近人，Iris Pro 5200在中等畫質(zhì)下可流暢運行，而HD 4600運行起來則相當吃力。

▲Iris Pro顯卡游戲?qū)崪y

《古墓麗影9》是由Crystal Dynamics開發(fā)，Square Enix負責發(fā)行的跨平臺系列動作游戲，本作聚焦于勞拉年輕的時期，摒棄了前幾作女超人的設(shè)定，玩家可以在游戲中看到更真實的勞拉形象。由于引擎的升級，本作相比之前的作品會有更優(yōu)秀的畫面，不過在低畫質(zhì)下對硬件要求不高，大多數(shù)顯卡都能應付，所以在普通畫質(zhì)下Iris Pro 5200玩起來完全沒有問題。

▲Iris Pro顯卡游戲?qū)崪y

《神偷4》游戲采用第一人稱視角，集合冒險元素采用智能設(shè)計，讓玩家完全掌控，自由選擇完成關(guān)卡的方式，克服每一個挑戰(zhàn)。當然作為今年新上市的一款游戲，《神偷4》對配置的要求屬于中等偏上的水平，Iris Pro 5200在低畫質(zhì)可以達到平均50幀的水平，實際游戲時可適當提升一些，以獲得更好的畫面效果。

綜合來看，在實際游戲效果上，相同畫面設(shè)置下，Intel Iris Pro 5200的游戲幀數(shù)是HD4600的三倍！對于《上古卷軸5》、《古墓麗影9》、《神偷4》等主流3D游戲來說，HD4600有些力不從心，而Iris Pro 5200在1366×768分辨率下運行起來游刃有余，只要不是將畫質(zhì)調(diào)整到特別高，Iris Pro 5200能運行市面上大多數(shù)3D游戲。

探秘Iris內(nèi)部結(jié)構(gòu) 核心數(shù)量翻倍

在看到性能成倍提升以后，相信您一定對Iris和Iris Pro內(nèi)部結(jié)構(gòu)非常好奇，它與HD 4600究竟有什么不同？除了性能提升以外，在功能上還有那些升級呢？接下來我們就一探究竟。

◆顯示核心數(shù)量翻倍

▲GPUZ截圖

無論是Iris還是Iris Pro，與HD4600核心顯卡相比，顯存位寬從64bit提升到128bit，主內(nèi)存Bus Width從12.8GB/s提升到25.6GB/s，其EU處理單元數(shù)量從20個增加到40個，整合核心面積從177mm2 增加到264mm2，所以Iris和Iris Pro在性能上的提升是相當顯著的。

◆配備獨立128MB eDRAM

▲Iris Pro具備eDRAM顯示緩存

就Iris與Iris Pro來說，盡管基本架構(gòu)是相同的，但為了發(fā)揮出40個EU單元的全部性能，Iris Pro在CPU旁邊集成了一個容量為128MB的eDRAM作為顯存緩存，與此同時，Iris Pro的顯示核心頻率也要比Iris更高一些，這導致它的TDP要比Iris高出19W，當然性能也更加卓越，不僅CPU部分由雙核提升至四核，而且據(jù)英特爾官方資料顯示，在顯卡性能上Iris Pro較Iris有10%～15%的性能提升。

▲具備Iris Pro的處理器芯片

從產(chǎn)品的外形上來看，集成Iris Pro的第四代酷睿處理器將兩個芯片封裝在一個PCB上，其中面積很大的方形區(qū)域集成了Iris Pro顯示核心和四個CPU核心，而面積較小的長方形區(qū)域是128MB eDRAM，內(nèi)涵12.1億個晶體管！而集成HD 4600，TDP同樣為47W的i7處理器則只有一個長長的芯片。

▲具備Iris的處理器芯片

對于集成了Iris顯卡的第四代酷睿處理器而言，它與集成Iris Pro的CPU結(jié)構(gòu)非常相似，不過作為面向超極本和超薄筆記本推出的產(chǎn)品，集成Iris顯卡的第四代酷睿處理器上，長長的部分具備兩個CPU核心以及Iris顯卡，右側(cè)小小的長方形是PCH芯片，不是eDRAM！集成Iris Pro的CPU需要單獨配備PCH芯片，也就是英特爾雙芯片架構(gòu)，對于超極本而言，為了降低功耗，提高集成度，英特爾將PCH芯片也與CPU集成到了一個PCB上。

◆增強多媒體處理單元

▲使用快速視頻同步技術(shù)進行視頻轉(zhuǎn)碼

作為第四代酷睿處理器所集成的核心顯卡，Iris與Iris Pro可以看作把加倍的HD4600圖形處理部分，從而獲得加倍的圖形處理能力，而在多媒體處理單元部分，Iris與Iris Pro與HD 4600是一樣，比如在快速視頻同步技術(shù)，使用配備Iris Pro 5200的測試樣機與使用HD 4600進行相同視頻轉(zhuǎn)碼操作時消耗的時間相同，而且轉(zhuǎn)換完畢才文件大小也完全一致。但上一代HD 4000核心顯卡的轉(zhuǎn)換耗時則要比他們長60%?。ㄗⅲ嚎焖僖曨l同步技術(shù)是利用英特爾核心顯卡集成的專用硬件編/解碼核心對視頻進行編解碼的技術(shù)）

高度集成性能充裕 超小超薄也能高性能

通過實際測試我們看到，Intel Iris Pro 5200與英特爾自家顯卡相比性能確實強勁，不過跟目前大多數(shù)獨立顯卡相比，Iris Pro 5200的性能還是比較有限的，相信許多用戶都會覺得，要是玩游戲當然會選獨顯，那么Intel Iris Pro 5200出現(xiàn)的意義又在哪里呢?

的確，現(xiàn)階段獨顯的地位是集成在CPU內(nèi)部顯卡所無法取代的，無論是英特爾的Intel Iris Pro 5200還是AMD Radeon R7。但不可否認的是隨著技術(shù)的進步，CPU集成度越來越高，能塞進去的東西越來越多，性能也越來越強，而功耗則基本不變或越來越低，就像集成了Intel Iris Pro 5200的i7-4760HQ處理器，其最大熱設(shè)計功耗為47W，如果選擇配備獨顯的解決方案，在英特爾的CPU中，與它性能接近的產(chǎn)品功耗還是47W，但是這里就多出了獨顯的功耗，顯然整機的功耗變高了，從這個角度來看，采用Intel Iris Pro 5200的產(chǎn)品在獲得相同性能的時候更節(jié)能。

▲Iris Pro讓無法搭載獨顯的迷你PC獲得了獨顯性能

除了更加節(jié)能以外，在最終產(chǎn)品的架構(gòu)上，集成有Intel Iris Pro 5200顯卡的產(chǎn)品只需要一顆芯片即可，而配備獨立顯卡的產(chǎn)品，除了CPU部分以外，還有獨顯的核心以及配套電路，所以對于一些超小型臺式機來說，根本無法搭載獨立顯卡，要想獲得更高的圖形性能，只能選擇Intel Iris解決方案，從這方面看，Intel Iris系列顯卡并不是要干倒獨立顯卡，而是為我們提供另一種選擇，讓PC有機會變得更加多樣，性能更加優(yōu)秀。

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