深部地壳中的流体与剪切带

原始深部陆壳一般几乎没有流体。在强烈的构造作用(伸展作用、逆冲作用或剪切作用)期间及其后,深部地壳中可以有大量的流体,这些流体可能与以下各种现象有关:痳粒岩相变质作用、剪切带碱性花岗岩、碳酸盐岩—煌斑岩—正长岩杂岩和各种交代作用,包括区域碳酸盐化、霓长岩化、花岗岩化、可能还有极大离子亲石元素耗损。流体以H_2O—CO_2混合物为主,并有不等量的卤族元素、碱质及被溶硅酸盐成分。根据浓的含碳包体可以推断出,在某些深部地壳麻粒岩中(包括火山喷发物中与抬升的深部地壳中)含有富CO_2的流体。CO_2—H_2O为主的流体肯定是很好的氧化剂,它可以解释下地壳与上地幔Au、Sb、As和S的向上迁移及在浅部层次的浓集的现象。有大量CO_2是地壳源的可能性不大,无论是大气源亦或埋藏碳酸盐岩,因为它们具有其惰性。最有可能的来源是软流圈碳酸盐岩、金伯利岩和碱性玄武岩流体以及富含挥发份的岩石圈。随着岩浆的结晶作用可能有具各种CO_2/H_2O比值的流体析出,这主要取决于岩浆生成的深度、岩石圈的上升速度及其挥发份先期饱和程度。深位岩浆作用臣浓集有流体的岩石圈是C_2O与H_2O的有利储存部位。熔体与流体是在伸展条件下由地幔释放出来的,这种伸展条件可以是岩石圈走滑断层作用(张扭性),甚至是聚汇条件的局部伸展作用。流体可以向上传导热量,充分显示出其交代和熔融下地壳的能力。地壳的熔融可以出现在高CO_2流体的麻粒岩相条件下,从而产生了正长岩岩浆,这一点无疑可以通过幔源流体的作用来完成而无需有大量玄武质壳的底垫作用。如果幔源流体可穿过下部地壳,那么壳—幔反应的可能性就更大。其对同位素和痕量元素的影响很大,如在格陵兰Nordre Stromfjord剪切带及相当的巨型剪切带之类的高渗透带中。     

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     

地壳深部的微生物及其对流体成分和性质的影响研究综述

概述了地壳深部微生物区系的一些特征，它们的活动对流体成分和性质的影响，并对微生物生命的温度上限、下渗深度等问题进行了探讨。     

深部地幔及深部流体

主要论述深部地幔的组成、地球化学及深部流体研究的进展。金刚石中含有下地幔矿物组合的包裹体，这一发现暗示，在６７０ｋｍ或更深处有“原金伯利岩浆”发生的可能性。经研究，地幔中的流体除与岩浆作用有关者外，还存在有深部来源的“超深流体”。金伯利岩中大量缺氧矿物的发现支持了这一观点。根据已有的资料，Ｃ、Ｈ、Ｏ、Ｎ、Ｓ为其主要成分，并含有碱金属、卤族元素、Ｆｅ、Ｓｉ、Ｃｕ、Ｐｂ、Ｚｎ、Ｓｎ、Ａｇ、Ａｕ、Ｗ等元素。深部流体的研究将对地幔柱（羽）的活动、幔源岩浆的形成、全球动力学过程及成矿作用作出贡献。     

地热资源与地震活动共生深部驱动机制研究现状与展望

地球内部地质过程及其相互作用不仅控制了全球地质格局的形成演化,也控制着地热资源的形成和地震活动的发生。本文通过系统调研及归纳总结,系统讨论地热资源与地震活动的共生深部驱动机制。首先,总结了全球高温地热带及大型/超大型地震带的形成背景,大多数高温地热与大型地震在空间分布上具有重合性,形成于活跃的板块边缘,而板内常形成中—低温地热且周缘伴随地震活动;其次,总结了地热资源及地震活动共生的深部驱动要素,发现流体及断裂构造在热能和地震的释放中起着至关重要的作用,是地热资源与地震活动深部主要的控制要素;再次,总结了地热资源与地震活动深部地球物理探测成果,表明大地电磁等方法可揭示地热与地震形成的同源关系与因果关系,地热与地震源于深部物质与能量的交换;最后,对地热资源与地震活动的共生深部驱动机制研究方法及发展方向进行了展望。     

自然灾害可能的深部流体肇因

许多自然灾害如果脱离开地球深部流体的活动是难以理解的，对制定预测、防范措施也很不利。自然灾害的天外致因现在似乎强调得过了一些（例如陨落），因为很难加以预防。在对每个单项灾害的分科基础上主要讨论自然灾害的四大特点：内因—同源—多象—群发，试图建立一个内因同源多象群发模式。     

深部流体中氢的油气成藏效应初探

深部流体对含油气盆地内油气成藏的影响已不断得到认识 ,人们在越来越多的油气田中发现了深部流体参与油气成藏的证据。氢是深部流体中重要的还原组分 ,许多沉积盆地都有氢异常的报道。深部来源的氢至少可能通过两种途径进入沉积盆地内 :一种是地球深部的氢直接通过深部脱气进入沉积盆地 ,通道为切穿盆地基底的深大断裂或伴随的火山活动 ;另一种来源是超基性岩的次生蚀变 ,如橄榄岩的蛇纹石化也可以放出氢。氢与沉积盆地内的有机质发生作用将会大大提高烃类的产率。加氢反应和合成反应是两种不同的机制。模拟实验表明在沉积盆地中存在加氢反应的条件 ,加氢反应可能是含油气盆地中广泛存在的一种生烃机制。在中国东部地区裂谷型盆地广泛地分布 ,并具有众多切穿基底的深大断裂 ,研究证实存在相当多的无机成因天然气 ,这预示着研究深部流体中氢的成藏效应不仅具有理论意义 ,而且也具有重要的现实意义。     

研究地壳中流体的工作方法

地壳中广泛存在流体,它在地壳的演化过程中起着重要作用。目前对于地壳中流体的研究主要重于其来源、时代、成分、热和质量的传递以及流体和矿物、岩石的相互作用。文中叙述了研究地壳中流体有关内容所采用的各种工作方法,包括了流体的同位素及年代学研究方法,重点介绍了近年运用人造卫星和遥感技术研究地壳中流体的新方法。最后用实例阐明了当前研究地壳中流体的成就。     

小秦岭地区金矿化与花岗岩浆活动的关系──流体标型特征提供的依据

对小秦岭地区与金矿化有关的主要地质体中流体包裹体叠加组合标型特征和有关地质体Sr、H、O同位素组成的标型性研究证明,小秦岭地区中生代中温热液金矿化流体与中生代花岗岩浆分界出的热液之间没有直接联系,成矿流体更可能是一种演化的大气降水。花岗岩浆活动对金矿化的贡献主要表现为提供了一组局部热源,间接地影响了金矿化的形成。     

鄂尔多斯盆地上古生界深盆气藏流体动力学特征及成藏过程分析

鄂尔多斯盆地上古生界气田是一个在向西低角度倾斜背景下形成的深盆气田。在深盆气田的形成过程中,部分天然气伴随离心流漏失。天然气往储层上翘一侧有侧漏是深盆气藏的重要特征之一。在鄂尔多斯盆地,由于储层十分致密,地下水的流动补给十分缓慢,随着天然气的不断漏失,逐渐形成低压。另外,天然气的运移速度十分缓慢也有利于深盆气藏的保存。     

VMS矿床成矿流体的组成,来源及作用机制

ＶＭＳ矿床是一类非常重要的有色金属矿床，其成因与火山岩及海水密切相关。流体包裹体成分及氢氧同位素特征表明成矿流体主要为加热的海水，可能有岩浆水的参与。渗入火山岩层的海水在深部热源作用下发生对流，并萃取了火山岩中的金属。成矿流体在海底喷溢，与海水混合反应，造成矿石沉淀。整个成矿演化过程经历了复杂的流体—岩石反应和流体—流体反应，这些反应在成矿中起着非常重要的作用。     

龙门山地区上地壳的拱曲冲断作用及其深部动力学机制探讨

地形地貌与区域地质构造分析揭示,龙门山一带上地壳的汇聚作用表现为松潘－甘孜块体东缘的褶皱拱曲与扬子克拉通西缘的高角度叠瓦状冲断,近地表形成了一个巨大的北东向展布的拱曲冲断构造带。松潘－甘孜块体东缘的拱起预示着可能有来自深部的顶托。人工地震测深得到的地壳P波速度结构剖面也揭示,松潘－甘孜块体东缘上地壳普遍有较大范围的拱起,上地壳底部的低速层也同步抬升,其隆起范围与近地表的拱曲冲断带比较一致,说明很可能存在来自中下地壳的上拱作用。面波层析成像揭示松潘－甘孜块体与扬子克拉通具有截然不同的壳幔结构,扬子克拉通速度较高,且不存在低速夹层; 而松潘－甘孜块体速度偏低,地壳明显增厚,且下地壳及地幔上部存在S波低速层,地幔低速层上涌至壳幔过渡带,甚至侵入四川盆地之下,且上涌的范围与地表拱曲冲断带恰巧吻合,推测地幔盖层与下地壳塑性软弱物质的局部上涌促成了上地壳的拱曲。2008年汶川8.0级地震发生在拱曲冲断带中段,最大同震位移场位于龙门山拱曲冲断带及四川盆地西缘,揭示松潘－甘孜块体东缘的拱曲与扬子克拉通西缘的冲断共同受制于两大块体最新的汇聚作用。认为龙门山拱曲冲断构造带是陆内汇聚与壳幔通道流上涌联合作用的结果。爆破地震测深与地震层析成像不显示陆内俯冲图像,两大地块之间中地壳以下似为一近直立的汇聚带,这一构造格架将物质迁移主要限于垂向上,有利于龙门山保持大地形高差,而四川盆地一侧则因难以形成大的构造负载,前陆凹陷作用不显著。     

地震地质工作在地震预报中的任务

我国是一个强地震较多的国家,几千年来发生了上千次强烈地震,劳动人民与地震灾害作斗争有悠久的历史,但是在历代封建王朝和蒋介石卖国集团统治的旧中国,只留下了悲惨的灾情记载。1920年海源大震时山崩地裂,黑水横流,村镇埋没,死于地震灾害者达二十万人,然而反动统治者置人民生命财产的重大损失于不顾,借地震灾害敲诈勒索,大发横财。     

地球深部流体演化与矿石成因

文中重点讨论含矿NaClH2 O溶液在从高温、高压向低温、低压条件改变时性质变化对矿石形成过程的影响。通过对含矿NaClH2 O溶液的实验观测获得对地球深部流体性质的新认识。地球深部的NaClH2 O流体大多处于超临界态流体 ,在上升过程中经减压降温后 ,通过临界态 ,进入低于临界态的热液状态。流体在这一跨越临界态的转变过程中造成了大多数矿石的沉淀。自然界里的许多矿石是在开放流动体系和在非平衡的化学动力学过程中形成的。开放流动体系矿物与水的反应动力学实验 ,证明一些矿石可能形成于流动热液。跨越临界态这一转变过程中的矿物水反应动力学实验结果表明了反应速率的大涨落。地球深部流体在上升过程中的性质演化、流动体系和非均相反应动力学是现代矿石成因研究的 3个关键问题     

流体在金属成矿过程中的作用

流体控制着地质作用的发生、发展并贯穿其始终,在金属成矿过程中促进了金属的活化、迁移和沉淀。冷却、水—岩反应、浓缩作用,单一流体的不混溶作用和不同流体的混合作用是导致金属沉淀的主要机制     

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。