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第一章 南岭地区区域地质主要特征1

第一节 地层及主要赋矿层位1

第二节 构造3

一、大地构造位置及构造单元划分3

二、构造特征综述3

三、中生代构造格局的形成机制5

四、构造与成矿的关系5

第三节 岩浆岩6

一、花岗岩类时空分布及演化6

二、岩石学特征6

三、燕山期花岗岩特征7

第四节 地球化学9

一、地层元素特征9

二、岩浆岩常量元素地球化学9

三、花岗岩类微量元素地球化学10

四、花岗岩类Au丰度11

第五节 深部构造特征11

一、扬子和华夏板块碰撞-拼合带深部构造特征11

二、燕山期中国东部岩石圈垂向减薄与花岗岩浆的侵位14

参考文献16

第二章 同步化的基础知识17

第一节 同步化的概念17

一、自持续振子17

二、振动的表征18

三、振动物体的耦合或相互作用21

四、频率和相位锁定22

五、关于“同步化”概念的小结23

第二节 相位动力学26

一、极限环与振荡的相位26

二、小扰动与等时线27

三、复振幅方程（complex amplitude equations）28

四、相位动力学方程（equation for phase dynamics）29

五、强制的复振幅方程（forced complex amplitude equations）30

六、慢相位动力学（slow phase dynamics）30

七、慢相位动力学：相位锁定和同步化区（Slow phase dynamics:phase locking and synchronization region）31

八、关于相位动力学的总结34

参考文献35

第三章 同步化与动力学群集36

第一节 周期振子的同步化与群集36

一、等同周期振子系综37

（一）耦合周期振子37

（二）整体耦合与全同步化41

（三）群集43

二、不均一系综与噪声效应47

（一）向频率同步化的转变（频率同步化理论）47

（二）频率群集（frequency clustering）52

（三）涨落力55

（四）时间延迟的相互作用（time-delayed interactions）57

第二节 混沌系统中的同步化与群集63

一、混沌系统中的同步化63

整体耦合单峰映像63

二、混沌系统中的群集65

整体耦合单峰映像的动力学相65

参考文献68

第四章 目标斑图69

第一节 界面动力学69

一、可激发性69

二、单组分双稳系统中的界面72

三、可激发系统中的孤立脉冲波和周期性的脉冲波列74

四、可激发系统中的螺旋波78

五、Turing斑图83

六、界面的不稳定性与结构的形成85

附录 双稳定性与滞后89

第二节 相位动力学92

一、周期性结构的弱混沌与相位方程92

二、振荡场的相位波和相位混沌97

（一）振荡场的相位方程及其应用97

（二）相位波与目标斑图98

（三）相位混沌103

三、界面的相位动力学104

四、多重场动力学106

参考文献110

附录Ⅰ Newell-Whitehead方程与周期解的稳定性111

附录Ⅱ 复Ginzburg-Landau方程114

一、振荡场的振幅方程114

二、复Ginzburg-Landau方程的性质115

第五章 时-空同步化理论的研究与应用120

前言120

第一节 同步化研究的原则与前提121

一、研究“同步化”必须以“时-空对偶性”为根本出发点121

（一）内在与外在121

（二）空间和时间123

二、研究复杂的反应-输运耦合过程必须以“化学波”及其传播作为中心思想127

（一）化学波的概念及其基本特征127

（二）以“化学波”及其传播作为中心思想的必要性128

（三）以“化学波”及其传播作为中心思想的优越性128

三、研究作用机制必须以反应-扩散为核心129

第二节 同步化理论和方法的应用131

一、关于如何从矿产资源勘查资料中提取原始信息问题131

二、以“时-空剖面线”为基础，在全部工作地区进行扫描，对复杂成矿系统进行时-空同步化研究132

三、选择化学元素对，构成时-空剖面线132

四、相位的定义与相位函数的计算132

（一）相位的定义132

（二）成矿作用地球化学动力学中“相位的界定”133

（三）相位函数的计算134

五、“同步化阈值”的确定134

六、通过“同步化阈值”的时-空延展范围，进一步圈定“矿化时-空域”135

七、矿化时-空域中成矿分带的时-空定位135

（一）“中间渐近”原则——区域成矿大系统的集体动力学行为中成矿分带（动力学有序结构）的时-空定位135

（二）时-空同步化与动力学群集——成矿系统自组织与成矿分带的时-空定位136

八、综合各种成矿元素的“矿化时-空域”，最后利用“地质统计学”（Geostatistics）的理论和方法，先后制作“矿化时-空域图”和“南岭地区的区域成矿分带图”137

第三节 南岭地区同步化研究取得的结果139

一、工作区域与数据说明139

二、时-空剖面的验证142

三、南岭地区各种区域地球化学图件142

（一）南岭地区成矿元素的矿化时-空域图142

（二）南岭地区矿化时-空域分布图142

（三）南岭地区各元素的成矿分带图142

（四）南岭地区区域成矿分带图144

参考文献180

第六章 南岭地区的区域成矿规律——区域成矿分带性181

第一节 燕山早、晚两期成矿与矿集区的形成时-空同步化与动力学群集181

第二节 两大成矿中心介质的可激发性与界面动力学186

一、深部地球动力学背景187

二、成矿中心存在的可能性与现实性189

三、成矿中心形成的动力学机制189

第三节 目标斑图式的区域成矿分带相位动力学193

一、目标斑图式区域成矿分带193

二、目标斑图式区域成矿分带的本质195

三、区域成矿分带的特征、基本问题、形成的动力学机制与时-空结构196

（一）区域成矿分带的特征196

（二）热液成矿分带的基本问题197

（三）热液成矿分带形成的动力学机制与时-空结构197

第四节 区域成矿分带多重耦合脉动式孤波的时-空叠加多重场动力学与原生态成矿200

第五节 南岭地区大规模成矿作用的发生岩浆孤波、区段提纯与深部过程的流变学203

一、我国华南地区花岗岩的成因与地壳演化203

（一）花岗岩的时-空分布204

（二）花岗岩的成岩物质来源204

（三）花岗岩的成因与壳幔作用205

二、岩浆孤波与区段提纯205

（一）南岭地区的区域成矿分带是“岩浆孤子”（magma solitons或“magmons”）［或称“岩浆孤波”（magma solitary waves）］的衍生物205

（二）成矿金属运移与富集机制—矿源层部分熔融的“区段提纯”207

三、南岭重点地区深部过程的流变学研究209

（一）部分熔融210

（二）熔融、分凝与地幔对流过程的物理学211

（三）地幔部分熔融、熔体分凝和地幔对流的基本问题研究211

第六节 区域成矿的时-空演化规律串级、崩塌-间断平衡的谱系结构与分形动力学212

一、演化过程的共性和规律212

二、系统演化的极致动力学213

三、系统通过自组织而趋于临界态——自组织临界过程213

四、阈动力学（threshold dynamics）214

五、系统演化的串级、崩塌-间断平衡的谱系结构与分形动力学215

（一）崩塌-间断平衡的时-空分形动力学215

（二）崩塌-间断平衡的串级分形谱系结构218

参考文献219

第七章 地质-成矿系统复杂性研究的目标与方法论221

引言221

第一节 地质-成矿系统复杂性研究的目标222

一、“孤子”（“孤波”）的概念222

二、孤子的本质222

三、内生金属矿床作为自孤子的形成机制223

（一）岩浆孤波与金属成矿223

（二）金属矿床作为自孤子的形成机制224

第二节 地质-成矿系统复杂性研究的方法论225

一、复杂系统的自组织225

（一）耗散结构论225

（二）协同学226

二、地质作用与时-空结构的辩证统一226

（一）时-空对偶性原理227

（二）时-空标度相对性原理（时-空标度不变性，标度律）228

（三）（连续）标度不变性和离散标度不变性228

（四）中间渐近原则229

三、复杂系统时-空演化的“间断动力学”230

四、自组织临界性231

参考文献234

结论235

结束语251