杨庄矿床位于宁芜火山岩盆地,后者为长江中下游成矿带的重要组成部分,也是成矿带内八个矿集区之一。近年来,有大量学者针对其地质特征、矿床成因、地球化学特征、成矿物质来源等方面进行了细致工作。前人研究综合表明,杨庄矿床是典型的玢岩型气化-热液交代为主的充填-接触交代型铁矿床,区内三叠系至第四系全新统均有发现,浅表均被第四系地层覆盖,矿区闪长(玢)岩是本区成矿母岩,来自地壳深处或上地幔。岩体产状受褶皱和断裂构造的控制,与地层产状基本一致,呈岩钟状、岩株状产出,主岩体为闪长(玢)岩。铁矿石主要为磁铁矿石,另有极少量赤铁矿矿石。矿区岩体主要由两个小穹窿复合而成,由于两个穹窿的复合作用,使得矿区岩体接触界线在走向上呈斜"M"型,且在两者接合部位形成凹陷成为矿区最有利的赋矿部位。总的来说,矿体主要赋存在三个部位,分别是闪长玢岩岩体与三叠系徐家山组地层接触带、徐家山组地层层间裂隙以及岩体内部。然而,玢岩型铁矿成矿环境复杂、影响因素众多,目前仍有部分问题未能解决,如成矿作用过程的控制因素、部分矿体的形成原因等。本文基于多场耦合数值模拟方法,为杨庄矿床分别建立了成矿过程概念模型、简化地质模型、耦合数学模型,最终进行了一系列数值模拟研究。研究涉及力、传热、流体流动、化学反应及溶质运移五个方面,描述了杨庄矿床成矿过程中成矿热液的运移、成矿物质的反应与沉淀、地质体的温度变化、压力变化等要素及其相互之间的耦合作用关系。研究结果表明,杨庄矿床成矿作用过程的控制因素众多,温度、化学反应、压力等因素对其矿化时空分布均有一定的控制作用,矿床成矿化学反应的时间尺度为10000年级别,岩体内部矿是由岩浆上侵形成的三叠系徐家山组捕掳体与岩浆冷却后析出的热液相互作用形成,而非在岩浆上侵时成矿并由重力原因崩落至岩浆内部固结所致。总之,利用多物理-化学场耦合数值模拟方法能够有效解决部分矿床学问题,随着计算机技术的发展与迭代,该方法将能够用来更深入、全面地研究热液成矿系统。