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| 泥河铁矿床位于长江中下游成矿带内庐枞火山岩盆地的西北缘，是庐枞盆地近些年来发现的一大型铁矿床，目前对矿床的研究仅限于定性概括和少量的定量计算。本文从与现有研究互补的角度出发，在前人对泥河铁矿床研究的基础上，运用地球化学、热力学、成矿流体动力学、流体力学等多学科知识，分析了叠加蚀变带成矿流体的气液组成成分和物理化学条件，计算了成矿流体的动力学参数以及通道介质参数，最后选择了可靠的地球化学软件PHREEQC和多物理场耦合软件COMSOL Multiphysics，分别对泥河铁矿床成矿流体与围岩进行水-岩反应过程以及成矿流体运移过程中的热、流耦合过程进行详尽、深入的计算机数值模拟研究，获得了一些新的认识：（1）通过对泥河铁矿床叠加蚀变带成矿流体水-岩反应过程的数值模拟，得到了反应过程中矿物饱和指数（SI）的变化，矿物饱和指数（SI）大于0则为沉淀，小于0则为溶解，在水-岩反应过程中，石英饱和指数逐渐升高，但未见沉淀，对于碳酸盐矿物，方解石在水-岩反应过程后期发生沉淀，而菱铁矿则随着硬石膏的运移逐渐有沉淀产出。对于含铁矿物，前期由Fe3+向Fe2+转变、中后期由Fe2+向Fe3+转变，确定了矿物的沉淀顺序依次为黄铁矿、方解石、菱铁矿、赤铁矿；得到了水-岩反应过程中H+浓度变化范围为3.662e-006，并且据此确定了叠加蚀变带成矿流体pH呈前期减小，后期增大的趋势。（2）通过对典型容矿区域内成矿流体的数值模拟，得到了模拟区域内成矿流体的温度场和速度场分布，即设定容矿区域内成矿流体初始温度值为460.0℃、350.0℃时，温度场的峰值为458.18～389.12℃、343.41～93.088℃；模拟区域内成矿流体的流速值分别集中在5.7224×10-5～3.0116×10-6m/s、1.2593×10-4～6.6281×10-6m/s范围内，且成矿流体在模拟区域内有较为明显的循环流动趋势。 |
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机械设计
