中文摘要：

建立合理的数学模型，深入研究固溶体矿物成分环带构造的形成机制对于揭示其物理化学过程的动力学本质，了解热液成矿系统的演化过程和成矿规律具有十分重要的意义。热液成矿系统中固溶体矿物成分环带构造本质上是一种非平衡相变动力学现象，为了对环带构造的形成过程建立有效的模型，必须充分考虑热液成矿系统的动力学复杂性和时-空结构的复杂性。本项目结合具体的热液成矿系统和固溶体矿物，基于复杂网络上的元胞自动机建立环带构造的非平衡相变动力学模型，与目前普遍采用的基于反应-扩散系统的偏微分方程（连续模型）不同，用多元的复杂网络拓扑结构描述热液成矿系统时-空结构的不均匀和各向异性，用微观的元胞自动机规则（离散模型）模拟热液成矿作用的非线性动力学过程，通过可重构计算技术实现大规模数值模拟，为定量地研究矿物环带构造形成的动力学过程与时-空结构在微观尺度上的内在联系提供合理的数学模型和有效的技术手段。

结论摘要：

建立合理的数学模型，深入研究固溶体矿物成分环带构造的形成机制对于揭示其物理化学过程的动力学本质，了解热液成矿系统的演化过程和成矿规律具有十分重要的意义。本项目充分考虑热液成矿系统的动力学复杂性和时-空结构的复杂性，基于元胞自动机和格子Boltzmann方法建立环带构造形成的动力学模型，通过可重构计算技术实现大规模数值计算，模拟孔隙介质中的湍流热对流及其对于热液成矿作用的影响，为定量地研究矿物环带构造形成的动力学过程与时-空结构在不同尺度上的内在联系提供合理的数学模型和有效的技术手段。