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关键词： 主动脉夹层   流固耦合   3D打印   体外测试  

摘要： B型主动脉夹层是一种极其凶险的血管类疾病,该病发作急骤、致死率高并且发病率随着年龄的增大而增长。临床上,由于并未完全明确主动脉夹层的发病机理,给该疾病的预防和治疗带来了很大的困难,但已有大量的研究者表明主动脉夹层的产生与发展与血液动力学因素密切相关。基于此,本文首先构建了夹层发展不同时期的理想化与个性化主动脉模型,采用计算流体力学的方法对其进行双向流固耦合仿真,获得血液动力学参数随夹层发展的变化规律,然后采用3D打印技术及复膜工艺,获得夹层发展不同时期个性化主动脉实物模型,搭建体外模拟循环系统进行实验,综合运用计算流体力学与实验流体力学两种方法研究夹层发展不同时期血液动力学参数的变化规律,深入探讨主动脉夹层的发病机理及发展规律,研究成果对临床上进一步掌握夹层产生、发展及破裂机制具有重要意义。具体工作主要有以下几个方面:(1)基于正常人体及B型主动脉夹层患者的主动脉尺寸数据,借助三维建模软件Pro/E构建夹层发展不同时期的理想化主动脉模型,利用Workbench平台完成血液模型构建、网格划分、材料属性赋值及边界条件设定等,并最终在该平台完成血液与血管壁的双向流固耦合仿真。仿真结果表明:主动脉夹层的高发部位与该处复杂的涡流及较大的血流速度有关;夹层发展不同时期假腔内的血液流动状态存在显著的差异;血管壁最大Von Mises应力的峰值随着夹层的发展而增大,导致血管壁直接破裂的风险同样随着夹层的发展而增大。(2)基于B型主动脉夹层患者的计算机断层扫描图像,借助医学图像处理软件Mimics、逆向建模软件Geomagic Studio及三维建模软件UG等,逆向重构夹层发展不同时期的个性化主动脉模型,同样利用Workbench平台完成血液模型构建、网格划分、材料属性赋值及边界条件设定等,并最终在该平台完成血液与血管壁的双向流固耦合仿真。仿真结果表明:加速射血期内,血液最大流速随着夹层的发展而增大,夹层末期,主动脉弓内的血液流速显著增大,并且开始出现涡流;假腔内的血液流动状态随着夹层的发展更加复杂;主动脉血管壁的最大Von Mises应力峰值及主动脉内壁壁面平均压强峰值都随着夹层的发展而增大,导致血管壁直接破裂的风险随着夹层的发展而增大;壁面平均剪切应力峰值随着夹层的发展而减小,表明血管壁再次撕裂风险随着夹层的发展而降低。此外,理想化与个性化模型的Von Mises应力仿真结果对比表明:形态复杂的血管破裂风险更高,临床上应当更加关注主动脉几何构型复杂病人的病情进展情况。(3)设计了模拟人体心房、心室等器官的三维模型,以ABS树脂为原材料通过3D打印技术获得了实物模型,同时以硅胶为原材料,结合3D打印技术及复膜工艺,获得了高精度、高仿生性的夹层发展不同时期的个性化主动脉实物模型。搭建体外模拟循环系统进行实验,研究夹层发展不同时期血管壁变形、降主动脉出口平均压力及速度的变化情况。实验结果表明:假腔对真腔的压迫作用随着夹层的发展而增大;降主动脉出口平均压力在加速射血期达到峰值,并且随着夹层的发展呈现先增大后减小的趋势,但有夹层存在时的平均压力大于无夹层存在时的平均压力;夹层发展不同时期降主动脉出口平均速度无显著区别。

关键词： 锑金矿床   成矿流体   热液蚀变   元素迁移   赋存状态  

摘要： 龙山锑金矿床位于湖南省新邵县境内东北部，是湘中锑（金）（钨）矿集区内最重要的脉状锑金矿床之一，矿床容矿主岩为震旦系江口组板岩。本文通过对龙山矿区矿脉及围岩开展岩相学和全岩地球化学研究，深入阐明了龙山矿床热液蚀变机制及元素迁移规律，并进一步限定了龙山矿床成矿流体性质及来源;借助微区分析手段详细剖析了辉锑矿中微量元素的含量及赋存状态，并探讨了辉锑矿微量元素变化特征对矿床成因的指示意义。　　利用全岩地球化学分析、X射线粉晶衍射(XRD)和元素等浓度分析法(Isocon法)等手段，对龙山矿区围岩中的蚀变矿物的蚀变机制开展研究，并分析了蚀变过程中的元素迁移规律。结果表明:龙山矿区围岩蚀变作用的类型主要有黄铁矿化、碳酸盐化、硅化和绢云母化。热液蚀变过程中，CaO、SO3、LOI（代表挥发分）、Sb、Au、As、Cs和W明显迁入围岩，Na2O、Cu、LREE以及局部的MgO、TFe2O3、Pb和Bi从围岩中迁出，而Al2O3、TiO2和P2O5活动性较弱。黄铁矿化的Fe来自于围岩自身绿泥石的分解，S则主要由蚀变热液带入;蚀变热液带入的Ca和CO2与绿泥石分解产生的Fe和Mg结合发生碳酸盐化;硅化作用所需的游离SiO2则主要由原地的绿泥石分解及斜长石蚀变（绢云母化及局部高岭土化）所提供。结合元素迁移特征与区域构造背景，我们认为，虽然燕山期构造岩浆事件对龙山成矿贡献的可能性不能排除，但龙山锑金矿床矿石（的主体）形成于印支造山运动的晚期，有关成矿流体可能与湘中地区元古界甚至太古界地层的深部变质作用有关。　　结合EMPA、LA-ICP-MS、μ-XRD和TEM等测试手段，对龙山矿床辉锑矿中微量元素的赋存状态开展研究，并探讨了辉锑矿微量元素相关性对矿床成因的指示意义。结果表明:龙山矿床辉锑矿中含有相对高的As（1.9～485.0ppm，平均124.6ppm）、Cu（0.4～213.6ppm，平均36.7pm）、Pb(0.5～1175.0ppm，平均190.9pm)、Ca（67.0～172.0ppm，平均123.0pm）、Fe(1.0～320.0ppm，平均37.6pm)和La（5.5～7.7ppm，平均6.3pm），而其他微量元素的含量则均在检测限附近或以下。Fe的激光时间信号谱图剧烈波动，主要以微米级(＞100nm)包裹体形式赋存;Ca的激光时间信号谱图较为平缓，主要以纳米级(＜100nm)包裹体形式赋存;As的激光时间信号谱图较为平缓，含量与辉锑矿晶胞参数a0呈负相关，推测其主要以类质同像方式置换辉锑矿晶格中的Sb3+;Cu、Pb的激光时间信号谱图较为平缓，但Cu+Pb与辉锑矿晶胞参数无明显相关性，可能主要以纳米级包裹体形式存在;La的含量较低，但其与Ca有较好的相关性(R=0.73)，故其可能主要是与含钙的纳米级包裹体共存。　　通过对比分析研究，可以发现:湘中地区产于前寒武系变质沉积基底的锑（金）（钨）矿床（“沃溪型”锑矿床）中的辉锑矿具有较高的Cu、Pb含量（龙山Sb-Au矿床Cu:0.4～213.6ppm，Pb:0.5～1175.0ppm），且两者之间存在强烈的正相关关系（龙山矿床R=0.96）。而对赋存于泥盆纪碳酸盐岩地层中的锡矿山超大型锑矿床（“锡矿山型”锑矿床）而言，其辉锑矿中的Cu、Pb含量明显偏低，且无相关关系。我们认为，两种不同类型矿床的流体组成和物质来源的差异是造成上述现象的主要原因，辉锑矿中的Cu-Pb相关性对于锑矿床流体组成与来源具有重要的指示意义。

关键词： 熔融铝液柱   碎化   蒸汽爆炸   氧化膜   表面张力   氢气  

摘要： 随着人类科技的快速发展,人类社会对各种金属材料的需求日益提升。在核工业及冶金业等行业中常常发生熔融金属在非正常的条件下与冷却剂进行接触,在这个过程中可能会发生严重的蒸汽爆炸,危害周围设备及作业人员的安全健康。这种蒸汽爆炸近年来在冶金行业的事故中频发,此外在人类核工业历史当中,也曾发生过三起较为严重的因熔融物与冷却剂非正常接触引发蒸汽爆炸而导致的严重的安全事故。由于高温熔融物与冷却剂之间的相互作用是一个非常复杂的过程,其影响因素繁多,过程机理还不能被人们完全理解和掌握,目前对于这个领域的研究还不能做到准确的预估事故发生以及安全预防。因此,开展高温熔融物与冷却剂相互作用的研究具有重要意义。为了研究熔融物与冷却剂相互作用这一过程的各种现象和机理,以及过程中伴随的熔融物碎化和爆炸的过程,本文自主设计并搭建了一套用于相关研究的实验系统,通过使用高速相机对这一过程进行拍摄以及自由场压力传感器对爆炸过程的超压进行实时数据记录,探讨这一过程所涉及到的机制和原理;通过对产物的各项分析,来理解这一过程所伴随的化学现象以及反应,研究蒸汽爆炸中化学爆炸对其影响程度。本文的主要工作内容如下:开展了熔融铝液柱与冷却水相互作用的实验。研究发现熔融铝液柱与冷却水相互作用过程可能发生爆炸现象。爆炸分为局部爆炸和充分爆炸两种类型。发现金属温度越高、下落高度越大,发生爆炸的概率将越高。其次,对不同实验现象中压力传感器记录到的超压峰值进行了比对,通过计算得出各组爆炸中释放的爆炸能量以及熔融铝能量转化为爆炸能量的能量转化效率。实验中记录到的最大爆炸能量为143KJ,爆炸超压为0.278Mpa,能量转化效率最高达到了18.44%。通过现象以及数据的分析,提出在熔融铝液柱与冷却水相互作用过程中,导致金属发生不同程度爆炸的原因在于铝表面的氧化层以及维持其内部稳定状态的表面张力,而金属铝的温度以及下落高度对氧化层以及表面张力的影响程度明显。分析了熔融铝液柱与冷却水相互作用实验产物。根据金属产物外部形态特征,将固体产物分为三种类型,气体产物则主要由氢气组成。然后对金属三种类型产物的质量分布进行了统计,发现不同爆炸类型的实验中产生的产物种类是不同的。同时对产物的物质组成通过专业设备进行了检测,发现产物主要由铝、氧化铝以及氢氧化铝组成。发现不同的爆炸类型对其物质组成也存在影响。说明不同的爆炸进行的是不同的化学过程。实验对气体产物进行了收集,并发现不同的工况中气体收集体积与金属铝温度、下落高度、质量都存在着明显的关系。随着金属温度的升高,收集到的气体体积呈现先上升后下降的趋势。随着熔融铝液柱质量的增加,收集到的氢气体积增加。但是,不同熔融铝液柱下落高度条件下,收集到的氢气体积无明显变化规律。当金属铝与冷却水接触并产生氢气时,其表面会产生一定的扰动而使氧化层发生形变,导致水与金属进一步接触;同时铝的氧化物在高温条件下也会和水反应生成氢气,失去了氧化膜保护的金属铝会直接暴露在水中,与水剧烈反应并碎化或者爆炸。

关键词： Stokes equations   Hellan-Herrmann-Johnson   stream function formulation   incompressible flows  

摘要： We introduce a new discretization for the stream function formulation of the incompressible Stokes equations in two and three space dimensions. The method is strongly related to the Hellan-Herrmann-Johnson method and is based on the recently discovered mass conserving mixed stress formulation [J. Gopalakrishnan, P. L. Lederer, and J. Schiiberl, IMA T. Numer. Anal., 40 (2020), pp. 1838-1874] that approximates the velocity in an H(div)-conforming space and introduces a new stress-like variable for the approximation of the gradient of the velocity within the function space H(curldiv). The properties of the (discrete) de Rham complex allow us to extend this method to a stream function formulation in two and three space dimensions. We present a detailed stability analysis in the continuous and the discrete setting where the stream function psi and its approximation psi(h) are elements of H(curl) and the H(curl)-conforming Nedelec finite element space, respectively. We conclude with an error analysis revealing optimal convergence rates for the error of the discrete velocity u(h) = curl(psi(h)) measured in a discrete H-1-norm. We present numerical examples to validate our findings and discuss structure-preserving properties such as pressure robustness.

关键词： 表面张力   表面吸附   强电解质   表面活性剂  

摘要： 表面张力是液体的重要性质之一,由它引起的液体表面吸附行为是一个重要的物理过程。Gibbs吸附理论一直被广泛应用于解释溶液表面的吸附现象。近年来,人们发现Gibbs吸附理论无法正确描述表面活性剂溶液的表面吸附行为,也无法正确计算分子截面积。本课题组此前提出了一个的新的热力学状态函数,并发展出了一套新的理论用以解释溶液表面吸附的问题。本文基于这个理论,推导出了新公式并将其应用到纯液体、强电解质溶液及表面活性剂溶液中,用以定量地解释有关表面张力和表面吸附的问题。除溶液外,我们发现纯液体也存在表面吸附,它对应纯液体从体相到表面相的相变过程,我们推导出了其相变方程,它可以定量描述纯液体表面张力与温度之间的关系。这个相变过程是放热的。我们将相变方程应用于46种纯液体,并计算出了它们单位面积产生的相变热。我们共研究了 16种强电解质溶液,其中NaCl、Na2SO4、MgCl2和MgSO4的表面张力数据由我们自己通过实验测定,其它实验数据来自文献。我们对实验数据进行了分析,定量的讨论了强电解质溶液表面张力随浓度和温度变化的关系,计算了强电解质溶液的最小表面相厚度,并对影响强电解质溶液表面相厚度的因素给出了理论解释。对表面活性剂溶液,我们推导出了新公式,并提出了一个“三步”算法,用于计算表面活性剂溶液表面相的厚度、表面相溶质浓度及饱和溶液的表面相的分子截面积。以正已基三甲基溴化铵、正辛基三甲基溴化铵和正癸基三甲基溴化铵三种阳离子表面活性剂为研究对象,根据文献中的表面张力实验数据,我们分别用新公式和密度泛函理论方法计算了它们的分子截面积大小,发现新公式的计算结果与密度泛函理论方法的结果相符。另外,我们也将Gibbs吸附理论应用于上述三个表面活性剂溶液体系,发现Gibbs吸附理论给出的分子截面积与密度泛函理论方法的结果相差很大,这些结果表明Gibbs吸附理论存在局限性。

关键词： 高炉渣   熔化性能   粘度   表面张力   密度  

摘要： 高炉冶炼本质是在高温下实现含铁矿物还原、渣铁熔分,生产出优质的铁水的过程。高炉造渣过程经历了初渣、中间渣和终渣,因此炉渣对高炉冶炼的影响是连续的,需要系统考虑。本文针对高炉初渣、中间渣、终渣性能的变化开展研究,采用实验测量和数据回归的方法,揭示二元碱度、FeO、Al2O3和Mg O含量变化对炉渣熔化性能、流动性能、表面性能和密度的影响规律,分析铁矿石的还原度对初渣、中间渣、终渣性能的影响规律,研究得出以下结论:(1)炉渣熔点与碱度整体呈正相关,与FeO含量呈负相关,随Mg O含量增加先升高后降低;在不同碱度、FeO和Mg O含量条件下,Al2O3含量与熔点相关性不同。碱度和Al2O3含量增加导致熔点升高,主要原因是渣相中生成了高熔点的硅铝酸盐物相;FeO含量增加导致渣熔点降低,主要是高熔点硅铝酸盐相的减少和低熔点含亚铁物相增加;Mg O含量对熔点的影响与渣相生成含Mg的低熔点硅酸盐相或高熔点硅铝酸盐相有关。(2)炉渣粘度受碱度和FeO含量影响较大,与碱度、Mg O含量整体呈负相关。炉渣表面张力受Mg O影响较大,随Mg O含量增加先升高后降低,且与碱度呈正相关。炉渣密度受碱度和Al2O3含量影响较大,且随碱度增加先降低后升高,随Al2O3含量增加先升高后降低。在不同碱度、Mg O含量条件下,FeO和Al2O3含量对粘度、表面张力和密度的影响不同。碱度和Mg O含量增加导致低聚合度结构Q0含量大幅增加,高聚合度结构Q3含量大幅减小,炉渣结构趋于简单化,造成聚合度降低,但Mg O含量对炉渣聚合度的影响较碱度小。Al2O3含量增加导致低聚合度结构Q1含量先降低后升高,高聚合度结构Q2含量先升高后降低。(3)高炉造渣过程中熔点和密度呈下降趋势,粘度先降低后升高,表面张力呈上升趋势。相同还原度时,球团矿初渣熔点低于烧结矿初渣,炉料还原度的提升会导致冶炼过程中炉渣熔点和密度降低,粘度和表面张力增加。终渣碱度的提升会导致炉渣熔点和密度增加以及粘度降低,减缓表面张力上升趋势。终渣Al2O3含量增加会减弱炉渣熔点、密度降低趋势和表面张力上升趋势,并降低炉渣粘度。终渣Mg O含量升高会增强炉渣密度的下降趋势,Mg O含量为10wt.%、15wt.%时会增强熔点、表面张力的上升趋势,并使粘度升高,含量为5wt.%时对熔点、粘度、表面张力的影响与10wt.%、15wt.%时相反。

关键词： 螺旋CT三维重建   下呼吸道   计算流体力学   慢性阻塞性肺疾病   粒子沉积  

摘要： 呼吸道结构病变是呼吸系统慢性疾病的基本结构改变之一,其中下呼吸道是病变发生的主要区域。临床上通常采用肺功能及计算机断层扫描(Computed Tomography,CT)评价呼吸道结构及功能改变,但不足之处在于功能与影像割裂,不能直观地指出影像结构改变与肺功能之间的关系。基于三维高清CT图像对气道进行建模能够直观看到气道三维结构,计算流体力学(Computational Fluid Dynamics,CFD)能够进一步基于三维气道模型模拟呼吸过程,研究气道结构与气流变化之间的关系,从而将气道结构改变与肺功能改变联系起来。本研究采用基于三维CT影像的气道三维重建方法获得特定受试者气道三维模型,基于气道三维模型研究气道内流体力学特征改变。主要研究内容有:(1)通过CT三维重建方法建立了 5例正常人与7例慢性阻塞性肺疾病(chronic obstructive pulmonary disease,COPD)患者下呼吸道几何模型。对5例正常人与7例COPD患者的吸气相高分辨CT平扫原始DICOM数据进行气道、肺及肺低密度区域进行三维重建,采集气道截面积、肺体积、肺低密度区域体积等参数进行统计分析。研究发现:COPD患者组与正常人组之间Sin/Sout、V/Sout和(V-Vl)/Sout等比值的均值存在明显差异,p<0.05差异具有显著性,且各比值与肺功能参数FEV1%存在明显的负相关关系。(2)基于5例正常人与7例COPD患者气道三维模型进行模拟,分析COPD患者与正常人之间流体力学特征差异。结果表明在相同条件下,COPD患者组静压差明显高于正常人组,而动压差低于正常人组。分析发现由于COPD患者外周气道缩小,导致气道阻力的静压差增加,而由于气道总压守恒,导致动压差减小。模拟结果表明COPD病人静压差与动压差等流体力学特征改变与COPD病人气道阻力升高及存在气道阻塞等临床特征相符。(3)采用DPM模型研究不同呼吸状态下2-8μm吸入颗粒在真实气道模型内的沉积分布。结果显示颗粒沉积发生与颗粒自身的惯性作用、湍流扩和二次流等因素相关。因此沉积主要发生在气道弯曲的外侧、分叉脊及分叉脊附近的表面、气道软骨环压迫形成的环状沟壑。湍流作用使得粒子在气道内的分布更均匀,但湍流作用的影响随粒径的增加而降低,大直径颗粒主要受到惯性力作用,沉积在气道下表面。

关键词： 过渡曲线   势函数   三角域Bézier曲面   形状调整   光滑拼接  

摘要： 过渡曲线的性质与所选择的势函数性质息息相关,为了构造出能够在两个端点处均可以达到Ck(k为任意自然数)连续的过渡曲线,需要先求出具有相应性质的势函数.考虑到计算的简单性,先在多项式函数空间上解决势函数的构造问题.为了推导符合预期的势函数,先从过渡曲线在端点处的Ck连续条件出发,反推出势函数需要满足的条件,根据条件将势函数表示成组合系数待定的Bernstein基函数的线性组合;再依据Bernstein基函数在0和1处的性质求出待定系数的值,从而得到满足预期性质的势函数的一般表达式,该表达式中不含任何自由参数.进一步地,为了使得到的过渡曲线形状可以自由调整,先对已有势函数的表达式进行升阶,然后在其中引入形状参数,从而得到能够使过渡曲线在端点处满足Ck(k为任意自然数)连续且形状可以自由调整的势函数的表达式.为了进一步提升过渡曲线在端点处的连续阶,将已得到的两种势函数进行三角化处理,又得到两种新的势函数.全面分析了所得势函数的性质和相应过渡曲线的特征,并且利用势函数和过渡曲线的图例验证了理论分析结果的正确性.除了对过渡曲线的研究,本文还通过在控制顶点中引入新的参数定义了一种与三次三角域Bézier曲面结构相同、性质相似的新曲面.由于引入了新的参数,可以在控制顶点不变的情况下,通过改变参数的取值来调整曲面形状和曲面对控制网格的逼近程度.为了讨论新曲面的拼接问题,分析了新曲面的传统三角域Bézier曲面表示,给出了新曲面的G1光滑拼接条件,该条件具有明确的几何意义.讨论了新曲面的几何迭代问题,当参数化均匀时,几何迭代算法是收敛的,并且收敛速度随着参数取值的增大而加快.

关键词： 仿水黾机器人   水面滑行   水面跳跃   表面张力   水-空气界面  

摘要： 生物水黾是一种常见的水生昆虫,能够在水面飞快的滑行与跳跃。其非凡的水面环境运动能力,成为学者们研究水面运动机器人争相模仿的对象。仿水黾水面运动机器人可用于导航通讯中继节点、执行水质监测、水面侦查等任务,在军用、民用领域均具有广阔的应用前景。仿水黾机器人的研究不仅需要探究生物水黾水面运动机理,同时涉及到机器人水-空气界面运动与水相互作用,由于水的流动性与易扰动性,导致其在运动过程中与水相互作用力变化复杂,现有的机器人多偏向于对生物水黾滑行、跳跃运动形式的模仿,性能仍有待提高,距离实用化应用仍有较大差距。本文围绕表面张力主导的仿水黾滑行运动及水压力主导的水面跳跃运动,以提高机器人运动性能为目标,开展表面张力主导的滑行机器人与水-空气界面相互作用分析以及柔性腿驱动机理研究;开展水压力主导的跳跃机器人与水-空气界面相互作用分析,在此基础上研制一款新型水面跳跃机器人。首先,基于液滴冲击超疏水性表面的微观仿真方法,分析表面张力滑行机器人运动过程中疏水性腿部与水面之间微观作用机理,获取冲击速度、表面微观结构对于疏水性的影响规律;基于Young-Laplace方程,建立支撑腿漂浮、与水面分离相互作用模型,分析腿部结构、尺寸对支撑力与拖拽力的影响规律,为仿水黾机器人支撑腿设计奠定基础。生物研究表明,水黾腿部结构所具有的柔顺性使其在划水时能够顺应水面产生变形。受此启发,基于欧拉-伯努利梁方法建立柔性驱动腿水面划水力学模型,分析驱动腿变形对于其极限划水频率与受力的影响;在此基础上,开展机器人水面滑行过程动力学仿真以及水面滑行实验;研究结果表明,相比于刚性驱动腿,柔性腿能够有效提高其刺破水面前的极限划水频率,从而提高机器人的滑行性能。针对水压力主导的水面跳跃机器人与水相互作用分析模型过于简化,影响机器人运动性能提升的问题,建立考虑液面变形以及附加质量的驱动腿水面划水受力模型;采用计算流体力学仿真方法研究驱动腿不同划水速度、角度对驱动力的影响,并对所建立模型进行修正。开展驱动腿水面划水流体力学实验,验证驱动腿受力模型的准确性,为仿水黾水面跳跃机器人的研制与性能优化提供依据。在此基础上,开展水压力主导的水面跳跃机器人研制;设计机器人整体结构,基于建立的机器人与水相互作用力学模型,开展了机器人水面跳跃动力学研究,采用ADAMS对机器人支撑系统、驱动腿摆动范围等参数进行优化;加工并组装机器人实验样机,开展机器人水面跳跃实验,通过与其他水压力驱动的水面跳跃机器人进行对比,对机器人运动性能进行分析与评价。

关键词： 西藏   鸡公村铼钼矿床   地质特征   流体包裹体   矿质沉淀机制  

摘要： 鸡公村铼钼矿床位于西藏曲水县,是一个以富铼为显著特征的石英脉型铼钼矿床。为查明该矿床地质特征以及成矿流体特征,本文通过野外实地观察,系统采集手标本样品,制作光薄片并进行显微观察和鉴定,结合电子探针实验详细研究了矿区典型硫化物矿物及其矿物组合特征、划分了蚀变类型和成矿期次,并针对不同类型和不同成矿期次的流体包裹体进行均一法测温以及激光拉曼测试分析,获得了以下认识:矿区岩体主要为花岗闪长岩和石英闪长岩,岩体时代范围为(51.8±0.5)Ma,矿床成矿时代为(21.8±6.2)Ma,成矿时代明显晚于岩体形成时间。矿区热液蚀变在空间上主要分布于断裂及两侧围岩岩体,由深部到浅部分别发育钾化、绿帘石-绿泥石化和黄铁-绢英岩化。成矿阶段从早到晚可以划分为石英-钾长石-硬石膏阶段、石英-黄铁矿阶段、石英-辉钼矿阶段、石英-方铅矿阶段、钼华表生氧化阶段,其中铼、钼主要沉淀于石英-辉钼矿阶段。矿区含铼金属矿物主要为辉钼矿,其次为U-Ti氧化物和铋碲化物等。电子探针分析辉钼矿、黄铁矿、黄铜矿硫化物矿物主微量元素含量,辉钼矿中Re元素含量范围多为0.10～0.30%,最高为0.88%,平均值约为0.20%。辉钼矿单矿物Re-Os同位素分析结果显示,Re含量为(1334～2148)×10,平均值为1606×10。此外,用能谱分析出少量富铼U-Ti氧化物和铋碲化物,其中U-Ti氧化物Re含量最高为0.07%,平均值约为0.02%。铋碲化物Re元素含量范围为0.13%～0.19%,平均值约为0.15%。矿区成矿流体属于CO-HO-NaCl体系。矿区主要为HO溶液包裹体(L1类和L2类)和CO-HO包裹体(C1类和C2类),其中以L1、C1和C2类流体包裹体为主,其次少量可见L2类以及单一相流体包裹体。Ⅰ1号矿体各阶段均一温度范围为:石英-黄铁矿阶段251.4～311.4℃、石英-辉钼矿阶段232.2～295.7℃、石英-方铅矿阶段180.7～239.4℃,Ⅱ1号矿体石英-钾长石-硬石膏阶段263.0～325.6℃、石英-黄铁矿阶段246.5～303.5℃、石英-辉钼矿阶段201.0～270.0℃、石英-方铅矿阶段180.0～218.5℃,温度总体上逐渐降低。从成矿早期至成矿晚期,成矿流体呈现中温中低盐度逐渐向低温、低盐度演化趋势。导致鸡公村铼钼矿床矿质发生沉淀的因素可能有流体沸腾作用、冷却降温作用、流体氧逸度降低以及流体p H值变化等。然而,随着成矿流体不断演化,流体物理化学条件发生变化,进而直接或间接导致矿区矿质发生沉淀。因此,矿质沉淀可能并不能说明是某一种特定的因素引起,而可能是以上因素共同作用的结果。