地质流体研究,地质流体在成矿过程中起了哪些重要作用

2020-11-25 12:25:40 字数 4904 阅读 7115

1楼:中地数媒

地质流体是地球表层地壳、岩石圈、地幔中最活跃的组分,包括气、液及熔体相在内的流体,包括地球内部产生的流体与表生的流体。地质流体对地球中物质与能量重新分配起主导作用。地壳中的岩浆作用、变质作用、成矿作用、构造作用、地幔蠕变、乃至软流圈的形成和运动,都是在流体参与下实现的。

地质流体在研究地球动力学、解决资源、环境、灾害等人类面临的重大问题方面起着关键作用。因此,对地球内地质流体的研究被地学界列为优选的研究方向。美国国家研究委员会提出固体地球科学五个优先研究主题中,地球内部流体研究列第三位。

英国也将地质流体研究作为其规划中最重要的课题之一。

在地壳或地幔不同构造部位及环境中不同性质和活动形式的流体都起着各自重要的作用。

在盆地和大陆边缘沉积物中的大规模流体循环,对一些关键元素、化合物的化学循环有着直接影响。构造的条件、岩石的物理、化学性质、流体的成分影响循环期间化学反应的性质。作用过程涉及到无机与有机沉积物、孔隙度和流体力学的一整套相互关系,并有可能形成油气圈闭、沉积矿床的堆积等。

在近地表、山区及地壳深部由于流体的活动造成地下水源的污染、滑坡、泥石流及**的触发等环境问题。深部的流体通过火山、**等通道进入地表生物圈、大气圈。火山的喷发,造成对人类环境和全球气候变化有重大影响的co2、so2、cl、f等有害气体及h2和ch4等的排放。

地幔柱的上侵,地壳局部熔融成岩浆,在大陆板块边缘洋壳俯冲带下冲熔融,而形成岛弧岩浆活动带、大洋中脊来自地幔深部的玄武岩浆及高温含矿热流体的喷流等,地幔、地壳范围内的各种成分的岩浆流体的产生与活动,引起地球内部物质与能量的大规模迁移、再分配。在岩浆流动过程中对围岩的作用、形成的热晕、岩浆热液和气液与周围介质的作用,形成各种岩浆矿床、各种接触交代矿床、各种热液矿床、各种蚀变岩石带。尤其在大洋中脊及弧后扩张带发生深海热液成矿作用,形成块状硫化物金属、***矿床以及锰铁多金属结核、钴结壳等海底沉积矿床。

这对重新认识在大陆上古老地质历史年代中,在火山岩带内产出的块状硫化物金属矿床的成因有很现实的意义。

在地壳深部强构造挤压的高温高压条件下,有变质流体作用形成各种变质岩带及变质矿床,有的甚至形成超高压变质岩带及有关的矿床。

地幔岩石矿物中流体包裹体的研究,表明地幔含有co2、h2o、ch4、h2、h2s、so2、f、cl等以及k、na、ree及其他不相容元素组成的地幔流体,它们参与地幔、地壳的地质作用、成矿作用。另外,在一些油气田发现非生物成因的天然气、co2、氦气藏,也都有可能是由地幔流体提供的物质**。这亦是当前油气界研究的一个热点。

可见,地质流体的研究对揭示地球整体的物质组成、结构及动力学过程是一个十分关键的方面,而且对解决与人类社会紧密相关的资源、环境、灾害问题都有直接联系。这方面当前及今后需要研究的问题是:地质流体与环境、灾害及全球变化;地质流体与成矿作用;变质流体、地幔流体;地质流体运动及控制因素;地质流体与固体的反应,流体化学动力学;地质流体的探测;地质流体的实验研究,特别是临界状态流体性质及作用的研究。

如何开展区域地质流体与成矿研究

2楼:破天荒

简要回答如抄下:

详细的野bai外勘察,分清各阶段矿物du之间相互关系,矿物组合zhi、蚀dao变特征等;

室内制作流体包裹体片,进行观察流体包裹体特征,按照期次、类型归好类;

包裹体测温,作拉曼分析成分;

综合讨论各阶段流体特征,以及主成矿阶段的流体沉淀机制;

进展和现状

3楼:中地数媒

古水文地质术语最早出现在20世纪20年代末、30年代初前苏联的地质文献中,首先是由该国学者п.н.契尔文斯基提出的。

之后,在古水文地质的发展中作出贡献的还有a.и.谢米哈托夫(1947)、κ.

и.马科夫(1948)、μ.α.

加塔尔斯基(1951)、α.μ.奥夫琴尼科夫(1957)等。

古水文地质研究取得显著进展始于20世纪60年代,主要与**评价沉积盆地油气成藏研究有关。α.α.

卡尔采夫等于1969年撰写出版了《古水文地质学》,反映了前苏联古水文地质研究的水平。7年后,е.α.

巴斯科夫于1976年撰著出版了《成矿规律研究中古水文地质分析》(沈照理译,1981),主要介绍了地质构造条件不同、类型各异的六个金属矿床的古水文地质分析实例。

同期,英国研究者g.f.戴维逊于1964年首先提出卤水成矿学说,他认为过去归之于非现实环境(例如,反常的大气圈、特殊的火山喷发、奇特化学成分的河流等)下形成的各种金属矿床,根据当前的经验看来,可能是由混有或不混有岩浆水的含盐地下水在深处形成的。

之后,d.e.怀特(1968)、k.

c.邓纳姆(1966、1970)、t.c.

曹采尼杰(1972)等都以大量实际资料为依据,对与卤水成矿作用有关的问题,如含矿卤水的成因、成分、成矿机制和与之有关的矿床做了相应的解释。k.c.

邓纳姆还提出深层地下水特别是封存的古海水和油田卤水在成矿中可能起到重要的作用。苏(前苏联)、美等国地质工作者提供了许多支持上述理论的证据。

w.s.fyfe等于1978年发表了《fluids in the earth's crust》专著,该书主要论述了流体在变质作用、构造作用和化学迁移过程中的意义。

我国早在公元147年在四川盆地邛崃钻成天然气井,公元280年在川南自贡自流井采气取卤熬盐。上三叠统砂泥岩沉积体系赋存的高盐度孔隙-裂隙型水,其成因与采气一样著称于世。新中国成立后,开展了大规模的勘探开发深部卤水、热水,特别是油气田,积累了大量的地质、水文地质资料,发表了不乏导向性研究的论著。

但在20世纪60年代中期开始后的十年,研究工作几乎处于停滞状况。从20世纪70年代中期起,国内研究者启动了深层卤水、热水、油气田、金属矿床等古水文地质方面的研究工作,并持续地发表了许多的论著。据不完全统计,出版专著的有汪蕴璞、王东升、徐恩孝等(1982)《深层卤水形成问题及其研究方法》,汪蕴璞、赵宝忠、张金来等(1987)《油田古水文地质与水文地球化学》,沈照理、汪蕴璞、文东光、汪民、林锦璇、钟佐桑(1999,英文版)《an introduction to geochemis-try of the oilfield waters in china》,汪珊、张宏达、孙继朝等(2005)《渤海湾黄骅裂谷盆地深层水形成演化》。

发表**的有汪蕴璞、林锦璇等(1982、1987、1989、1990、1995、1997、1999),沈照理、汪蕴璞(1985),孙世雄、沈治安、贾疏源(1987),邸世祥(1991),沈照理、文东光等(1994),王文斌、黄志超等(1994),汪珊等(1999、2001、2002、2005),张宏达等(2003、2005),陶一川、姜鹏等(1995),赵学平、付立新(1996),王震亮、罗晓容、陈荷立(1997),谢石连、汪民(1998),陈建文、历玉乐等(1999),康永尚、吴文旷(1999),邓林、汤磊等(2000),楼章华、朱蓉等(2003),邓运华(2003),不同程度地推动了古水文地质研究的进展。

地质流体是沉积体系中最活跃的物质成分,在地质历史进程中积极地传输能量和搬运物质,参与各种各样的地质作用和成矿作用,是一种强大的地质作用营力。水在地质流体中分布最为广泛、数量最多的成分,堪称无所不在,无时不在。不言而喻,将液、气、固三态的金属和非金属矿床的成矿作用、成矿规律研究注意力汇聚于沉积体系古水活动循环规律,并视为基本或核心研究内容,有力地推动和促进古水文地质学的进展。

地质流体已成为当代地球科学研究的前沿领域和研究热点之一。

国外在地质流体研究方面持续不断地取得了新的资料和成果,但国内近几年来大多数水文地质工作者投身于短尺度浅层水和环境地质方面的研究,对长尺度深层水研究的课题、经费、参研人员的数量比以往有所减少,研究工作与国外的相比有所滞后。

地质流体在成矿过程中起了哪些重要作用

4楼:12345a帮助

不同类型的流体特征及其成矿机制,而在具体的成矿过程中,构造对成矿起着至关重要的作用。成矿物质由分散到富集并形成矿床的过程受多种地质因素控制,其 中,构造和流体起了重要的作用。从构造与流体的相互关系看, 在成矿过程中,构造是控制一定区域中各地质体间耦合关系的主导因素,是驱动流体运移的主要动力。

各种构造形迹如断层、裂隙、角砾岩带等为地球内部流体的运移提供通道,其扩容空间是含矿流体大量停积和沉淀出矿石的场地。同时,构造应力对岩石的力学、物理性质也发生影响,从而影响流体在岩石中的流动状态、速率和水-岩作用过程。 俯冲带作为流体活跃的场所一直被关注。

俯冲带内流体流动受岩石渗透性、俯冲速率、俯冲带热结构及流体性质以及地球化学众多因素的影响。大陆地壳在俯冲过程中,随着变质程度的升高,部分含水矿物相继分解,会有流体释放出来。当俯冲深度为40 ̄50km时,俯冲陆壳岩石中大量低级变质含水矿物(如绿泥石、绿帘石、阳起石)会脱水,并从俯冲陆壳逸出,形成大规模流体流。

在俯冲深度为50 ̄100km时,变镁铁质岩石中的角闪石分解并释放出水,由于变镁铁质岩石在陆壳中所占比例较少,因此,这一阶段释放的水不能形成大规模的流体流。但形成局部循环,并加速变镁铁质岩石及其互层或邻近围岩的变质反应。在俯冲深度>100km的超高压变质阶段,仅有少量的含水矿物分解。

这时俯冲陆壳内只可能有少量粒间水存在,导致俯冲陆壳与周围的软流圈地幔不能发生充分的相互作用。俯冲带作为矿物质堆积、交换以及地球化学分馏的重要场所,加之流体对俯冲带地球化学特征演化的重要作用,使其成为重要的成矿构造环境。 剪切带是构造-流体活动的另一种重要的表现形式。

深层次的韧性剪切带中形成的原生富气相的变质流体,随着流体向上运移,在韧脆性剪切带中,即过渡带,岩浆流体改造并稀释变质流体,形成以岩浆流体为主的混合成矿流体。在脆性剪切带中,碎裂岩、角砾岩带构建出明显的减压空间域,深部成矿流体则向低压区扩散、渗透,甚至涌入,并发生与地壳浅部地下水的混合,流体与围岩的交代反应,是成矿的最活跃时期。在剪切带中,成矿主要与脆性变形有关,其中剪切带过渡带,即韧性剪切变形向脆性剪切变形转变至关重要。

目前研究比较多的是剪切带中流体与金矿成矿作用的关系,形成的金矿类型为热液型含金多金属矿,蚀变岩型金矿和石英脉型金矿。 在整个的成矿作用过程中,构造和流体是相互作用的控矿因素。构造在总体上对流体的运移起着控制作用;而在特定的空间、时间条件下,流体又表现为十分活跃的地球物质,对构造作用发生物理和化学效应,其强大的能量可突破构造的束缚和局限,并产出新的构造形式。

总之,构造和流体的相互作用控制着成矿物质的运移和富集状态。