基本类型动力学

自从动力学被引入到矿床学，日益受到重视。20世纪90年代构造动力学和流体动力学对成矿作用研究已有许多文献，但对基本矿化类型，特别是复式矿化类型动力学研究，还刚起步。

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一般认为，断裂构造动力是脉型金矿化首要条件，成矿流体动力是重要条件。下面以构造动力学和流体动力学探讨脉型矿化类型动力学机制。

1.断裂构造动力学机制

李四光(1972)曾强调，关于压、张、扭破裂结构面分析是研究地质构造形迹的极重要的基本问题(压、张、扭破裂结构面不仅是主要构造形迹之一，而且由此可以反推构造动力及其演化。笔者注)。统观我国金矿床大量控矿断裂资料发现，张剪性和压剪性断裂出现频率最大。故以两者为主探讨断裂构造动力对基本矿化类型的控制问题。

(1)断裂分形结构

分形现象在自然界非常普遍，尤其地学领域(因地学研究对象普遍存在不规则性、近相似性、高度分割性及幂函数关系等)。例如地壳普遍存在的断裂现象，委实分形现象。但这多指断裂的分布和几何形状而言。具体地说，是把断裂视为线段的分布和几何形状，而未涉及断裂内部的性质和结构。然而，任何性质和规模的断裂构造均有其内部的组成、性质和结构。主要由破裂面和断层岩组成的断裂内部结构，按分形定义，当属分形结构。这里所说的断裂分形结构均指内部结构。

(2)断裂分形结构空间状态概念模型

断裂分形结构主要有连通自由空间和连通弥散空间两种空间状态概念模型，分别与张剪性和压剪性断裂相对应。

1)连通自由空间型分形结构。主要由陡倾的断裂面和张剪性单体破裂面组成，其次为裂隙带及次生透入性面理，再次为构造角砾岩。当这些穿透性和分割性较强的分划性结构面互相连通时，就形成规模较大结构复杂的连通自由空间。

构造形迹是构造力学性质和活动历史的记录。形成连通自由空间的断裂力学性质为张剪性，亦即张剪性断裂活动是形成连通自由空间型断裂分形结构的构造动力学机制。在张剪性断裂构造动力作用下，产生的构造扩容直接引发两种效应：一是因扩容消耗一部分能量，造成应力衰减。二是因扩容而减压，造成抽吸效应。抽吸成矿流体进入破裂扩容空间，充填成脉型矿化。成矿流体被抽吸到扩容空间后，流体压力便转化为拓宽扩容空间。也就是说，在构造扩容过程中，就包含着流体充填的作用；在流体充填过程中，又孕育着构造扩容的因素。这样，构造扩容与流体充填的周期性重复，构成了脉型矿化的扩容-充填机制。它持续的时间、频率和幅度，主要取决于张剪性断裂构造动力大小和成矿流体充足与否。

2)连通弥散空间型分形结构。由碎裂岩系和压剪性破裂结构面组成，具有高渗透率的多孔介质的特点。显然，压剪性断裂活动乃是形成连通弥散空间型分形结构的构造动力学机制。压剪性断裂构造动力通过碎裂作用产生的碎基由少到多、碎块由大到小、结构由简到繁、由脆性变形向塑性变形过渡的变形递进。所以，可将脆性碎裂变形机制，称为构造碎裂递进变形机制，它控制着蚀变岩型矿化。

当观察矿脉的露头或掌子面矿化蚀变时，发现矿化蚀变强度总是随着碎裂岩粗碎屑粒度的变小而增大的普遍现象。研究结果表明，矿化蚀变强度实际是与连通弥散空间中流体的接触面积正相关。接触面积与同等体积的岩块被分割的粒度和形体有关。

与粒度关系：设1边长(L)为4mm的立方体岩块，则其面积为96mm2，将其依次分割成边长为L/2，L/4……的小立方体，则其总面积依次为192mm2，384mm2……计算结果证明，当缩短立方体边长原边长的1/n时，则小立方体的总面积以n倍增加。所以，碎裂岩粗碎屑粒度越小矿化蚀变强度越大。但是，当碎屑粒度小到超碎裂岩和断层泥时，由于渗透性差，蚀变和矿化强度骤然下降，甚至不遭受蚀变也不矿化。可见，构造强度控矿并不意味着其强度越大矿化程度越高，而必须适度。

与形体关系：柯真奎(1997)设体积均为1的球体、正八面体、立方体、正四面体，则它们的表面积分别为4.836，5.719，6，7.201。计算结果证明碎屑物形体越接近球体，则表面积越小，反之越大。因此，碎裂成片状、扁豆状岩石矿化蚀变强度较大。而越靠近主断面碎屑粒度越小、形体越扁，所以矿化蚀变强度越大。

2.成矿流体动力学机制

所谓成矿流体流动，不同于一般流体流动。金矿成矿流体通常为中低温压、中密度、低盐度的气液相在断裂分形结构空间中极其缓慢地黏性流动。制约成矿流体流动有诸多因素，因此有多种流动方式。为研究方便概括出弥散、扩散(渗透)、平流扩散、对流、紊流等5种流动方式，即流体动力学机制。

(1)连通自由空间中流体动力学机制

成矿流体进入连通自由空间形成的矿脉包括巨脉、大脉、中脉、小脉等脉型。脉宽不同，其流体动力学机制不同。流体动力学机制取决于流动空间状态，即流动通道空间状态、封闭系统大小和通道岩石性质，不过后两者在一条断裂中变化小，忽略不计。因此，流体动力学机制主要取决于流动通道的空间状态，具体指通道宽度和弯曲度，其中宽度最重要。如果把脉宽视为通道近似宽度的话，则不同宽度的脉型的流体动力学机制不同。现举例说明如下。

细脉的流体动力分形对流机制：对流，指成矿流体在连续自由空间型断裂分形结构中流动到通道一定宽度(超过平流临界值)时，流动迹线不平行，流体质点混杂，即流体失稳，呈非平衡态或周期性震荡。通道宽度变化导致流速变化和差异性运动是产生对流的主因。流体在断裂分形结构中流动而具分形特征，故称分形对流机制。

巨脉或大脉的流体动力分形紊流机制：当通道再度变宽，超过对流临界值时，流动状态将十分复杂，最终进入混沌状态，成矿流体变为分形紊流运动。也可能出现对流与紊流并存的双流动状态，即混合流。总之，流动通道宽度越大，流速和流动差异性越大，流动状态越复杂。

(2)连通弥散空间中流体动力分形弥散机制

目前，关于金矿床矿化类型的流体动力分形弥散机制的研究成果，尚未见到报道，但其他内生金属矿床已有报道。於崇文(1999)研究了江西德兴斑岩铜矿田成矿作用的流体动力分形弥散机制。德兴铜矿田与本书蚀变岩型金矿床虽然矿种不同，但是，它们在控制流体动力起关键作用的分形特征和分形结构方面是相同的。因此铜矿田多孔介质中分形弥散的一维和二维概念模型，均适用于脉状蚀变岩型金矿床。也就是说，连通弥散空间中流体动力分形弥散机制是应当成立的。

3.控型实例及启示

陈光远等(1989)对胶东玲珑、栖霞(A型)与夏甸、三山岛(D型)金矿床的矿物特征和理化条件进行详细对比后认为，不同地质构造环境是控制石英脉型和蚀变岩型的主导因素。石英脉型与脉状蚀变岩型金矿床分别是张剪性断裂与压剪性断裂两种不同构造环境的产物。

在黄铁矿特征方面：D型中黄铁矿粒度变化大，0.01～5mm，A型中0.01～1mm；D型中歪晶、连生晶和大指数的{hkb}较多，A型中较少；D型中晶面条纹发育，晶面较粗糙，A型中相对光滑；D型中四角三八面体、三角三八面体和偏方复十二面体的单形晶较少，A型中较多。

在石英气液包裹体方面：玲珑(A型)与夏甸(D型)金矿床的多数项不同。如气液比A型20%～50%；D型0～30%。大小(μm)A型2～50；D型0.5～5。形态A型规则为主；D型不规则为主。负晶A型无—少见；D型少见—常见。

上述实例，是否表明构造动力和流体动力不仅控制矿化类型，进而控制其矿物特征及包裹体特征，但控制程度由矿化类型到包裹体特征有减弱趋势。提示我们，断层力学性质控制矿化类型也有限度。

4.基本矿化类型动力学模式

以上论述了构造动力，断裂分形结构，成矿流体动力和基本矿化类型，它们活动时间的先后，空间的互相变化及其之间的内在联系，概括在基本矿化类型动力学模式图(图1-3)中。

图1-3 基本矿化类型动力学模式图

从图1-3横向看，张剪性断裂与压剪性断裂，连通自由空间与连通弥散空间，紊流与弥散，A型与D型的关系，在图上均处于两个端元的对立的位置，而在它们之间的渐变性和分带性又把它们联系起来。纵向看，如图1-3右列：压剪性断裂，连通弥散空间，弥散，D型的关系，前者是后者产生或形成的原因和条件，后者是前者发展或演变的结果和表象，反映了矿化作用的演变过程和因果关系。纵横综观，则集中反映了基本矿化类型及其时空结构三者的内在联系和本质规律。并由此看到，构造动力和流体动力作用在诸多因素参与的基本矿化类型形成的过程中，贡献最大。从这个意义上说，构造动力和流体动力确实是形成基本矿化类型的一对基本控矿控型因素。而断裂构造不仅为流体的运移和赋存提供了空间，而且制约着流体运移势，流向及流入空间(当然流体运移也影响断裂活动，详见第三章含金流体)，从这个意义上说，断裂构造活动的确是金矿化的首要条件。

真正匹敌独显 英特尔Iris Pro显卡评测

【IT168 评测】说到电脑显卡，相信很多朋友都会想到NVIDIA和AMD，但电脑显卡市场占有率最高的并不是他们，而是Intel，就是那个在CPU领域处于霸主地位的英特尔!之所以它的占有率超过了两家，是因为随着技术的进步，GPU与CPU已经融合到一个芯片上，现在大部分使用英特尔处理器的电脑都融合了英特尔核心显卡，于是英特尔借助它在CPU领域的地位，将核心显卡带进来千家万户。

不过就日常游戏而言，尽管英特尔核心显卡近两年在性能方面提升显著，也可以应对部分分入门级游戏，但依旧无法与NVIDIA和AMD的主流独显相媲美，两者之间仍然存在一定差距，直到Intel Iris和Intel Iris Pro的推出，将英特尔核心显卡的性能提升到一个前所未有的高度。

▲Intel Iris和Intel Iris Pro图标

Intel Iris和Intel Iris Pro是英特尔为旗下高性能核心显卡注册的商标，中文名称叫锐炬和锐炬Pro，其中Iris Pro定位高端，芯片整体TDP为47W，而Iris则侧重于高性能超极本，TDP为28W，那么它的性能究竟如何，我们今天拿最顶级的Iris Pro为大家实际测试一下。

▲3Dmark Fire Strike测试结果

上面的图片展示了Intel Iris Pro 5200和HD 4600在3Dmark的Fire Strike项测试中的成绩，在物理测试得分处于相同水平的情况下，Intel Iris Pro 5200的图形项目得分达到1387，总分达到1299，而HD 4600的图形项目得分为611，总分588，仅为Iris Pro 5200得分的一半！（注：对比测试样机CPU TDP均为47W，且CPU核心性能基本持平）

▲Iris Pro 5200 3Dmark 11得分

与英特尔自己的显卡比较完成以后，下面我们拿Iris Pro 5200与主流独立显卡进行进行一番PK。从3Dmark 11 GPU项得分来看，Iris Pro 5200达到NVIDIA GeForce GT 740M独显水平，但在茫茫独显中，其性能似乎并不起眼，那么他在实际应用中能为我们带来什么样的体验呢？下面即将进入应用测试部分。

▲点击查看大图

锐炬显卡游戏实测 主流游戏能玩

前一页通过3Dmark的测试结果可以直观的看到，在跑分方面Intel Iris Pro 5200确实相当抢眼，接下来我们使用比较主流的几款游戏对其进行了实际游戏能力测试。

▲Iris Pro显卡游戏实测

《鬼泣5》是由Ninja Theory制作的一款动作冒险类单机游戏，于2013年1月15日正式发售。本作为《鬼泣》系列作品的第五部，它对显卡性能的要求相对较低，即便是HD 4600核心显卡也能在低画质下流畅运行，但将画质调整到高以后，HD 4600的运行效果并不理想，而Iris Pro 5200跑起来则相当轻松。

▲Iris Pro显卡游戏实测

《上古卷轴5：天际》是Bethesda五年磨一剑的《上古卷轴》系列新作，Bethesda将提供充满无限期待与幻想的诺德大陆，本作将会和上古卷轴4拥有同等大小的地图，对硬件配置要求比较平易近人，Iris Pro 5200在中等画质下可流畅运行，而HD 4600运行起来则相当吃力。

▲Iris Pro显卡游戏实测

《古墓丽影9》是由Crystal Dynamics开发，Square Enix负责发行的跨平台系列动作游戏，本作聚焦于劳拉年轻的时期，摒弃了前几作女超人的设定，玩家可以在游戏中看到更真实的劳拉形象。由于引擎的升级，本作相比之前的作品会有更优秀的画面，不过在低画质下对硬件要求不高，大多数显卡都能应付，所以在普通画质下Iris Pro 5200玩起来完全没有问题。

▲Iris Pro显卡游戏实测

《神偷4》游戏采用第一人称视角，集合冒险元素采用智能设计，让玩家完全掌控，自由选择完成关卡的方式，克服每一个挑战。当然作为今年新上市的一款游戏，《神偷4》对配置的要求属于中等偏上的水平，Iris Pro 5200在低画质可以达到平均50帧的水平，实际游戏时可适当提升一些，以获得更好的画面效果。

综合来看，在实际游戏效果上，相同画面设置下，Intel Iris Pro 5200的游戏帧数是HD4600的三倍！对于《上古卷轴5》、《古墓丽影9》、《神偷4》等主流3D游戏来说，HD4600有些力不从心，而Iris Pro 5200在1366×768分辨率下运行起来游刃有余，只要不是将画质调整到特别高，Iris Pro 5200能运行市面上大多数3D游戏。

探秘Iris内部结构 核心数量翻倍

在看到性能成倍提升以后，相信您一定对Iris和Iris Pro内部结构非常好奇，它与HD 4600究竟有什么不同？除了性能提升以外，在功能上还有那些升级呢？接下来我们就一探究竟。

◆显示核心数量翻倍

▲GPUZ截图

无论是Iris还是Iris Pro，与HD4600核心显卡相比，显存位宽从64bit提升到128bit，主内存Bus Width从12.8GB/s提升到25.6GB/s，其EU处理单元数量从20个增加到40个，整合核心面积从177mm2 增加到264mm2，所以Iris和Iris Pro在性能上的提升是相当显著的。

◆配备独立128MB eDRAM

▲Iris Pro具备eDRAM显示缓存

就Iris与Iris Pro来说，尽管基本架构是相同的，但为了发挥出40个EU单元的全部性能，Iris Pro在CPU旁边集成了一个容量为128MB的eDRAM作为显存缓存，与此同时，Iris Pro的显示核心频率也要比Iris更高一些，这导致它的TDP要比Iris高出19W，当然性能也更加卓越，不仅CPU部分由双核提升至四核，而且据英特尔官方资料显示，在显卡性能上Iris Pro较Iris有10%～15%的性能提升。

▲具备Iris Pro的处理器芯片

从产品的外形上来看，集成Iris Pro的第四代酷睿处理器将两个芯片封装在一个PCB上，其中面积很大的方形区域集成了Iris Pro显示核心和四个CPU核心，而面积较小的长方形区域是128MB eDRAM，内涵12.1亿个晶体管！而集成HD 4600，TDP同样为47W的i7处理器则只有一个长长的芯片。

▲具备Iris的处理器芯片

对于集成了Iris显卡的第四代酷睿处理器而言，它与集成Iris Pro的CPU结构非常相似，不过作为面向超极本和超薄笔记本推出的产品，集成Iris显卡的第四代酷睿处理器上，长长的部分具备两个CPU核心以及Iris显卡，右侧小小的长方形是PCH芯片，不是eDRAM！集成Iris Pro的CPU需要单独配备PCH芯片，也就是英特尔双芯片架构，对于超极本而言，为了降低功耗，提高集成度，英特尔将PCH芯片也与CPU集成到了一个PCB上。

◆增强多媒体处理单元

▲使用快速视频同步技术进行视频转码

作为第四代酷睿处理器所集成的核心显卡，Iris与Iris Pro可以看作把加倍的HD4600图形处理部分，从而获得加倍的图形处理能力，而在多媒体处理单元部分，Iris与Iris Pro与HD 4600是一样，比如在快速视频同步技术，使用配备Iris Pro 5200的测试样机与使用HD 4600进行相同视频转码操作时消耗的时间相同，而且转换完毕才文件大小也完全一致。但上一代HD 4000核心显卡的转换耗时则要比他们长60%！（注：快速视频同步技术是利用英特尔核心显卡集成的专用硬件编/解码核心对视频进行编解码的技术）

高度集成性能充裕 超小超薄也能高性能

通过实际测试我们看到，Intel Iris Pro 5200与英特尔自家显卡相比性能确实强劲，不过跟目前大多数独立显卡相比，Iris Pro 5200的性能还是比较有限的，相信许多用户都会觉得，要是玩游戏当然会选独显，那么Intel Iris Pro 5200出现的意义又在哪里呢?

的确，现阶段独显的地位是集成在CPU内部显卡所无法取代的，无论是英特尔的Intel Iris Pro 5200还是AMD Radeon R7。但不可否认的是随着技术的进步，CPU集成度越来越高，能塞进去的东西越来越多，性能也越来越强，而功耗则基本不变或越来越低，就像集成了Intel Iris Pro 5200的i7-4760HQ处理器，其最大热设计功耗为47W，如果选择配备独显的解决方案，在英特尔的CPU中，与它性能接近的产品功耗还是47W，但是这里就多出了独显的功耗，显然整机的功耗变高了，从这个角度来看，采用Intel Iris Pro 5200的产品在获得相同性能的时候更节能。

▲Iris Pro让无法搭载独显的迷你PC获得了独显性能

除了更加节能以外，在最终产品的架构上，集成有Intel Iris Pro 5200显卡的产品只需要一颗芯片即可，而配备独立显卡的产品，除了CPU部分以外，还有独显的核心以及配套电路，所以对于一些超小型台式机来说，根本无法搭载独立显卡，要想获得更高的图形性能，只能选择Intel Iris解决方案，从这方面看，Intel Iris系列显卡并不是要干倒独立显卡，而是为我们提供另一种选择，让PC有机会变得更加多样，性能更加优秀。

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