变质流体地球化学：从静态定性“流”向动态定量

对变质岩的矿物学演化研究使岩石学家和地球化学家认识到,流体流动在变质作用过程中发挥着重要的作用。根据变质矿物共生组合、化学和同位素数据能够鉴别流体在变质体中所流经的区域,确定流体的数量、相对于温度和压力梯度以及岩石接触带的流体流动方向,并确定流体活动的时代。仅在特殊的矿物组合、流体成分、温度和压力条件下,流体可能沿矿物颗粒缝隙的网状交叉的显微通道流动。变质流体流动对于研究地壳的热和质量传输及变形机制和速率有着重要的作用。在各种地壳环境中都存在大量的含水流体,区域和接触变质岩石具有的时间积分流量远远大于紧邻岩石脱水所提供的数量。支持高水流量的证据包括不同学科种类,例如岩石学、矿物学、结构和显微构造以及稳定同位素。渗透率增大可能是促使流体流量变大的主要机制。通过同位素地球化学家与构造地质学家和岩石学家们之间的密切合作,直接对变质岩渗透率增大机制进行实验测定和理论模拟,并在野外检验渗透率增大模型,将有助于理解变质作用的热和流体循环与变形作用之间的关系。     

变质流体对变质反应温度缓冲作用实例研究及意义

有关闽北麻源群、浙西南陈蔡群、冀东麻粒岩和冀西南阜平群变质流体与变质反应温度关系实例研究表明，在变质作用过程中，变质流体对变质反应温度存在着明显的缓冲效应，缓冲的温度范围可超过某些变质相或变质带之间的温度差。因此，变质流体同变质温度、压力一样，是划分变质相带一个独立参数。本文从热力学理论上解释了变质流体对变质反应温度缓冲作用的机制，并对缓冲强度进行了估算，据此阐述了变质流体在变质相带研究中的重要意义。     

变质流体对变质反应温度缓冲作用实例研究及意义

有关闽北麻源群、浙西南陈葵群、冀东麻粒岩和冀西南阜平群变质流体与变质反应温度关系实例研究表明，在变质作用过程中，变质流体对变质反应温度存在着明显的缓冲效应，缓冲的温度范围可超过某些变质相或变质带之间的温度差。因此，变质流体同变质温度、压力一样，是划分变质相带一个独立参数。本文从热力学理论上解释了变质流体对变质反应温度缓冲作用的机制，并对缓冲强度进行了估算，据此阐述了变质流体在变质相带研究中的重要意     

变质流体研究新进展

变质流体是变质过程的主要动力学因素之一。目前变质流体研究主要集中在下部地壳麻粒岩相变质流体，俯冲带高压－超高压变质流体和接触变质流体等方面。研究的主要问题是流体流动机制和元素迁移，流体－岩石相互作用和流体来源。下部地壳麻粒岩相变质流体以ＣＯ２为主，具有较低的ａＨ２Ｏ。δ１３Ｃ研究表明大约２／３ＣＯ２是深成的。富ＣＯ２流体流动是紫苏花岗岩形成和热扰动的原因之一，也是麻粒岩形成和大离子亲石元素亏损的主要因素。俯冲带是高压、超高压变质作用发生和流体活动最活跃的场所。流体富含Ｈ２Ｏ、ＣＨ４和ＣＯ２，可以诱导部分熔融反应和岛弧岩浆作用。高压变质条件下的矿物稳定性也与流体有关。同位素研究表明，在超高压变质期间没有化学上完全相同的流体大规模循环。流体－熔体系统模式能更有效地解释下插板片的元素再循环。接触变质流体研究主要集中在含有易于发生流体－岩石反应的不纯碳酸盐岩地区。硅灰石带中流体／岩石比率高达４０∶１，表明接触变质岩石中有大量流体存在。接触变质过程流体成分有较大差异，主要取决于流体来源、原岩性质和侵入体特征。流体流动和循环模式受控于构造变形，岩浆作用和变质过程的动力学条件及流体成分。     

变质系统中的流体流动及化学反应动力学:动力等变质级

变质作用过程中化学反应动力学的处理和效应是伴随着流体流动、扩散和热演化而发展起来的。流体流动与表面反应速率的相互作用代表稳定平衡状态与可能的变质反应越位之间的区别,这需要对有关野外等变线的解释加以新的认识。由于交互接触带中岩石和流体的化学性质决定于流体迁移的连合(coupling)及非均匀化学反应动力学,因此有必要将这种连合的某些显著特征同现在的流体-岩石相互作用模式联系起来加以分析和讨论。     

地幔离析作用：深部构造流体化作用

近来对海沟环境所作的直接观察表明，大量的湿沉积物受到消减。海沟带内及其附近的气体相也显示了有机质和大洋流体消减的证据。蛇纹岩海山也表明有大量的蛇纹岩受到消减。因此在消减板块的上部，变质作用过程必然会产生流体化层，它可沿着消减断层向外喷出或通过水压破裂机制向上侵入覆盖层岩系中。这一过程被称之为离析作用，可以解释消减组合，即深海泥质岩脉和火山中所发现的含有高压岩石的某些外来组合，这一过程可能与地震事件     

碳酸盐岩裂缝介质中微观二维油水运移聚集物理模拟实验研究

裂缝是碳酸盐岩中流体流动最主要的通道和重要的储集空间。碳酸盐岩裂缝介质中的油水运移和聚集过程研究是我国的一个研究热点,也是一个国际性难题。利用物理模拟实验来研究碳酸盐岩裂缝中的油气运移是一个新的尝试。实验利用碳酸盐岩裂缝岩心制作成薄片模型,在薄片模型中进行油驱水实验来模拟运移过程。实验结果表明：①流体平面流动路径有单一式／平行式、斜交式和网络式三种路径;在通道内流体运移形态有连续式、分段式及连续一分段式三种;油水驱替前缘呈现活塞式、绕流式和脉冲式三种形式。②流体流动形态随流体压力、饱和度、裂缝结构、润湿性等因素的变化而变化。这些因素之间相互影响,交叉作用。流体压力和流量,流体压力和流体速率有条件呈现相关关系;流体速率不仅与压力相关,而且与裂缝发育的角度和宽度有关,与压力梯度夹角较小的宽裂缝内的流体速率较高,反之较低。     

地壳中的流体与岩石变形

本讲要点包括:1．地壳中流体存在的依据;2．流体的起源;3．流体的压力;4．地壳中水逸度的分布;5．水一二氧化碳混合物;6．破裂与矿脉。重点是流体的一些特征和对变形的影响。一、地亮中流体存在的依据地壳中有流体的主要依据有三:1．变质作用各种变质岩,从绿片岩相到麻粒岩相岩中发生很多变质作用,表明如果不是水压力大致等于总压力,至少也导流体压力大致等于总压力。     

大别-胶南高压地体变质杂岩中流体包裹体特征和形成的热动力条件

在中国陆内南北板块之间古缝合线内大别-胶南高压地体中。分布着一套变质程度不一的杂岩系,我们将其划分出三期高峰变质作用形成的不同性质变形变质岩相带,并阐述了各自所代表的矿物流体包裹体特征,计算出它们形成时的温度、压力、氧逸度、差异应力等热动力参数,为揭示地体变形变质环境和构造演化特点,提供了可靠(?)数值根据。     

古俯冲带的流体作用综述

通过扼要介绍南加州Ｃａｔａｌｉｎａ片岩和西阿尔卑斯Ｍｏｎｖｉｓｏ基性榴辉岩的变质流体作用研究方面的新成果，认识到古俯冲带的大规模流体运移主要发生在前弧下深度为１０￣５０ｋｍ处，来自俯冲板片的富ＬＩＬＥ，ＬＲＥＥ，Ｂ等元素的流体向上运移，并与上覆地幔楔发生大规模交代作用。并向下运移，流体的流动和交代都是有限的，小规模的。     

大陆板块俯冲和折返过程中的流体活动：稳定同位素证据

对大别-苏鲁造山带超高压变质岩矿物稳定同位素的系统研究发现，超高压变质过程中存在少量含水流体，但是流体的活动性很小，在不同岩相界面之间缺乏明显的流体渗透；超高压榴辉岩中的石英脉是蜂期变质后含水矿物降压分解和羟基出溶引起的流体流动结果，不是板块俯冲过程中进变质作用的产物；超高压变质岩经历了广泛的角闪岩相退变质作用，退变质流体主要来源于板块折返过程中超高压矿物中溶解经基的降压出溶。     

构造-流体-成矿体系的耦合动力学:以湘西金矿为例

热液矿床特别是脉状金矿床受构造的控制明显。主要产于断层、剪切带中或其附近。构造变形在增高岩石渗透率、驱动流体流动汇聚和控制金的成矿过程中起了重要作用。同时,流体可以促进岩石构造变形,流体流动与矿物沉淀可堵塞流动通道而影响成矿的寿命。因此,近年来人们开始将构造变形、流体流动和成矿作用作为一个统一的体系,研究它们之间的相互作用和耦合关系。     

松辽盆地深层孔隙流体压力预测

孔隙流体压力属于流体状态参量, 它是进行盆地动力学分析、油气成藏动力学分析以及油气预测的重要因素之一.孔隙流体压力的预测模式应尽量将各种地质作用对其的贡献考虑进去, 并且, 利用大量的实际地层测试参数与各种地球物理参数之间的相互关系来选择适当的数学模型.选用神经网络计算技术对松辽盆地深层孔隙流体压力进行了预测, 并对孔隙流体压力的可能成因进行了分析.      

变质流体的定量研究方法

变质作用是一种复杂的自然物理化学过程,除了引起岩石变质的温度,压力、应力等直接原因外,变质流体也是一种重要的变质因素。大量矿物-流体反应的热力学实验证明,如果没有流体参加,有些变质反应甚至在地质时期也不能完成。因此,利用反应进程定量研究变质流体在变质过程中的意义已成为国内外十分活跃的课题。     

含气流体运移与天然气水合物成藏

含气流体运移是影响天然气水合物成藏的重要因素,包括流体运移方式、运移通道类型、运移效能等。基于全球典型海域天然气水合物勘探研究结果,围绕含气流体运移这一重要因素,系统回顾和总结了底辟构造、断层及裂隙和渗透层对天然气水合物形成与分布的影响。研究结果表明,以对流形式的运移是流体有效的运移方式,有利于烃类气体聚集及水合物成藏。已知水合物富集区内含气流体运移通道都不以单一形式存在,而是多种运移通道共同作用,呈复合型运移通道形式。在通道类型上,底辟构造、断层及裂隙、渗透层等都属于聚集型高通量流体运移通道类型,但这种通道类型与高饱和度、富集型天然气水合物藏并不存在一一对应的关系,其还与运移效能密切相关。因此有必要开展重点区域的流体运移的分析,揭示流体运移通道的展布以及运移规模,以达到更为准确预测和描述水合物藏的目的,并为水合物钻探站位部署提供有力依据。     

GPR数据的四维显像和分析用于测定流体流动

在地球科学中,最复杂的问题之一是确定流体在不均匀地下流动状态,诸如流动通道、流动速度变或水文的传导性。对于确定地下水补给区的大小,评估泄漏和卷流和污染影响,规划与评估补救措施,都需要（现在的和预测的）关于流体流动的信息。对于所有这些问题,一般认为充分了解水文传导性的三维数值是必不可少,而能得到的对水文传导性的了解往往仅仅是从一些采样井和抽水试验推断的。这些试验驻仅给出水文传导性有限的总体近似值,因     

高压超高压变质作用中流体—熔体—岩石相互作用

在高压超高压变质作用过程中所释放的流体对俯冲板块的演化起着重要作用,与岛弧岩浆活动有着直接联系,随着温度和压力的增加,俯冲板片将发生高压到超高榴辉岩相转变,大量的水将通过含水矿物的消失反应释放出来,这些流体可引起上覆岩圈大规模水化,并促进地幔楔状体的部分熔融,同时,通过流体的向上迁移可将某些组分带入上覆岩石圈板块,并改变其总体组成,许多含水矿物,同变质脉体,高压自形晶体组成的布丁,原生液态包裹体和     

麻粒岩相变质流体及麻粒岩相岩石成因

流体在麻粒岩相地钵形成过程中所扮演的角色是有争议的。麻粒岩相变质流体目前的研究成果可归纳为碳变质模式、无流体变质模式和高盐度流体变质模式。碳变质模式强调幔源CO2在麻粒岩形成过程中起着非常重要的作用，这一模式在许多麻粒岩相地体得到了肯定。但碳、氧稳定同位素的不均一现象、峰期矿物组合热力学计算结果以及富CO2流体对硅酸盐的搬运能力低使碳变质受到了质疑。无流体变质模式强调部分熔融降低H2O活度的绝对重要性，但却无法解释普遍存在的麻粒岩相原生富CO2包裹体。而高盐度流体变质模式的确有潜在的优势，如低H2O活度、较强的碱金属、LILE及硅酸盐的搬运能力，但这一理论需要进一步证实。     

成矿环境中的高密度碳质流体:以阿尔泰南缘为例

碳质流体(CO2-CH4-N2体系流体)常见于地幔橄榄岩和下地壳麻粒岩中。近期研究表明,阿尔泰南缘晚古生代成矿环境中的碳质流体极为丰富,不仅在造山型金矿中赋存大量与成矿有关的碳质流体,而且在VMS型矿床中也存在同造山期的变质碳质流体。由共生的富CO2包裹体(LCO2-LH2O型)和H2O-CO2包裹体(LH2O-LCO2型)的均一温度推测,造山型金矿的碳质流体捕获温度大于254～394.5℃,压力大于150～320MPa;VMS矿床的变质碳质流体捕获温度大于209～430℃,压力大于180～300MPa,两者具相似的捕获温度压力条件。碳质流体的捕获温度压力条件与变质相带相平衡计算的变质温度、压力范围相当。碳质流体源于区域变质作用,并参与了与造山型金矿有关的构造-变质-流体-成矿作用和对VMS型矿床的变质改造作用。     

与盐构造相关的流体流动和油气运聚

盐构造的形成必然伴随着流体的活动 ,盐构造和流体构成了一个有机的反馈系统。含盐盆地中主要的流体类型有含盐热流体、烃类流体、富金属热流体及同生水和大气水等。盐构造在流体流动中起着重要的作用 :( 1)改造流体动力系统 ,包括密度驱动和超压驱动 ;( 2 )提供复杂的流体流动的通道网络 ,主要由盐丘上部的地堑式断裂簇和流体底辟通道、盐体 /围岩接触断裂等构成 ;( 3 )规定流体流动域———特定的流体赋存的特定的空间 ;( 4 )捕获流体共同运动。对于油气而言 ,盐构造既提供了油气运移的驱动力和运移通道 ,又提供了丰富的圈闭。在此基础上文中概括了盐构造、流体流动及油气运移和聚集相互关系的模式。地震剖面上的特征反射、岩心中的脉体、流体包裹体以及流体的理、化参数的空间变化等 ,可以帮助示踪与盐构造相关流体的流动路径 ,追溯流体流动的历史 ,认识油气成藏的过程。