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地球排气作用已成为当代地球科学最重要的前沿问题之一。它牵涉到地球演化、大地构造、岩浆作用、热液作用、金属矿产和油气形成、地球化学找矿方法、众多自然灾害成因等地球科学基本理论和国计民生实践问题。本文是近期这～研究领域国际动态的一个综述。我们应对地球深部气体给予注意，特别是其巾的氢流。固体地球动力学研究应向流体地球动力学进行概念转变。 相似文献
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流体作用在地球动力学演化过程中的意义 总被引：7，自引：0，他引：7
从地球内部流体存在的若干事实、流体总量的估计、地球内部流体作用和研究现状等几个方面阐述了地球内部流体研究的意义,指出把流体作用作为地球动力学演化系统中一个重要端员去研究岩石圈的动力学演化,抓住流体与运动这根主线,着重研究解决流体作用与板块运动之间的关系,提出和建立较完善的地球
岩石圈动力学演化模型,这应是今后若干年内我国固体地球科学研究的重要领域,并提出了应重视的8个方面的研究内容。 相似文献
岩石圈动力学演化模型,这应是今后若干年内我国固体地球科学研究的重要领域,并提出了应重视的8个方面的研究内容。 相似文献
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地球内部流体研究的若干关键问题 总被引：32，自引：4，他引：32
流体在地球演化历程中扮演着十分重要的角色，地球流体控制着地球系统的质量和能量的再分配。对流体地质作用的研究涉及地球的各个圈层，各具特征，又相互联系、制约，构成了一个完整的地球流体学科研究体系。对地质流体的研究，最引人注目的一个重要领域莫过于对地球气体的研究。“固体”地球含有丰富的气体。近年来，对各类地球气体进行了大量的研究，涉及众多的研究领域，包括：大气和水圈的成因和演化、地球内部状态及动力学过程、地震机理和预报、火山喷气作用、油气和其它矿产资源勘探及全球环境演变等。本文所涉及的主要研究成果包括：（１）稀有气体同位素地球化学研究；（２）岩浆活动与火山活动的气体地球化学研究；（３）现代构造活动与地震的气体地球化学研究；（４）幔源岩包体及玄武岩的气体地球化学研究。 相似文献
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《矿物岩石地球化学通报》2015,(4)
综述了近几年国内外有关流体地球化学异常与地震活动、土壤气监测断裂构造活动与火山喷发以及深部流体地球化学研究方面的成果。多项研究表明,地下气体的映震能力较高,研究断层土壤气地球化学特征随时间的变化,可进一步研究地震动力学特征,从而为震情判定提供依据。因此加强断层土壤气测量来监测断裂活动,是探索地震前兆与地震预测的重要途径,是今后地震地下流体的研究方向。深部流体是地球各大圈层相互作用中最活跃因素,对地球深部构造活动起重要作用,可为地震预报提供有力依据。因此对其地球化学特征及运移机制的研究应给予充分重视。 相似文献
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沉积盆地动力学与盆地流体成矿 总被引：13，自引：1，他引：12
刘建明 《矿物岩石地球化学通报》2000,19(2):76-84
沉积盆地实际上是地球动力学系统中一个巨大的动态化学反应器,其所处的地球动力学背景制约着它的边界条件、外部环境及其与外部环境的物质和能量交换。盆地内则是一个由固体无机,有机沉积物颗粒和盆地流体组成的多相反应体系,包括各种流-岩-烃及流-流反应、与有机质成熟演化有关的各种有机反应、在浅部还有细菌参与的生物化学反应。体系的上部边界不断有新沉积物颗粒和流体的加入,下部则有来自基底的流体或来自盆地边缘大气降水的加入循环,同时还有盆地的构造沉降和基底热能的交换,以及可能岩浆物质,能量的加入。沉积物的固结成岩和后生变化,以及其中储存的油气和金属矿床都是这个巨型化学反应器的一部分(并非全部)产物。因此,只有站在盆地动力学的高度,才可能从整体上去认识这些共存的复杂因素和作用过程的耦合关系,才可能从本质上理解有关矿床的形成机理和产出规律。 相似文献
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低温下非静水应力作用固体颗粒间流体因其参与流体—矿物反应和流体传质而在地壳岩石变形和同构造地球化学过程中起着重要作用。粒间流体的性状、粒间流体—矿物反应和粒间流体传质都与固体颗粒所受应力密切相关。流体膜是非静水应力作用下固体颗粒间流体存在的主要形式,流体膜的厚度和成分决定着究竟是流体膜中水化力、双电层排斥力,还是因双电层而引起的流体渗透压在流体膜传递应力的机制中起主导作用。应力通过改变固—液界面上固体物质的自由能而影响固—液界面反应和流体的传质,并对这一应力感生过程的热力学和动力学方程进行了推演。 相似文献
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大陆构造、大洋构造和地球构造研究构想 总被引：9，自引：0，他引：9
大陆动力学和大洋动力学是当前固体地球科学的前沿领域 ,反映处于中期阶段的板块理论正向更加深入、全面、完善的方向发展 ,并走向统一的地球构造学的趋势。中、新生代造山带构造 ,全球高原构造的比较 ,周边洋底构造对欧亚大陆的动力作用 ,应是大陆动力学中优先研究的问题。对全球洋底构造的继续探测 ,用地震各向异性研究地幔的流动或变形 ,布设海底宽频带地震台阵探测地幔细结构 ,将会提供更多的地球内部过程信息。“地球大系统科学”概念的提出 ,将能推进固、液、气三态地球多球层相互作用的研究 ,例如固体地球微动态、固液气三态球层运动的可比较性、不同球层分区性的比较等 ,都是需要深入探讨的问题 ,代表了从整体地球系统开展学科交叉研究的方向 相似文献
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对元素和同位素的精确定量分析能够用来认识全球尺度的大地构造演化。同位素示踪和定年技术为研究板块运动与地球动力学演化规律提供了强有力的武器。这是人类通过分析物质微观性质来认识宏观世界的成功范例。应用地球化学方法示踪地幔和地壳的形成过程和演化历史,探索固体地球的化学结构和层圈之间的相互作用,是国际上化学地球动力学研究的前沿。自化学地球动力学这一概念在国际上诞生之日起至今已有18年,我国地球化学界在这一领域已经开展了大量工作,有丰富的成果积累。这门学科已成为固体地球科学科研和教学中不可缺少的一部分。 相似文献
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试论地球内部流体与地质作用——现代地质科学研究思考 总被引：11，自引：0，他引：11
把以地球固体部分作为主要研究对象所建立起来的地质科学称为传统地质科学,它只在该学科研究的起点——沉积地质学和学科研究的最终目的——成矿地质学两个领域不自觉地将地球内部流体放到了重要地位,而在其间的绝大多数研究则忽略了对地球内部流体的讨论,在其原有的知识体系范围内已找不到关于地球内部物质和能量转移、转换等方面所存在的大量问题的解决途径和完整答案。现代地质科学的发展已经开始将地球内部流体作为主要研究对象,并将其贯穿到了所有地质学研究的领域当中。其基本出发点应是：地球内部流体广泛存在,并永不停息地运动着,它与固体地球部分同样重要,是现代地质科学研究的主要对象。它不仅在各种地质作用中起着极其重要的作用, 而且, 它基本上可以认为是一切地质作用的最初根源, 也就是说, 流体作用贯穿于一切地质作用( 包括构造活动、岩浆作用、变质作用、沉积作用、成矿作用、地质自然灾害等) 过程的始终。地球内部一切地质作用又通过地球内部流体有机地统一在一起。可将地球内部流体按其与特定地质作用的关系划分为具包含循环性质的初始流体、过程流体和终结流体三类。针对目前的研究大量地集中在过程流体和终结流体方面的现状, 在体现现代地质科学和传统地质科学本质区别的地质作用初始流体方面进行了系统整理和论述, 并提出了可能成为现代地质科学基础性学科的(地球内部) 流体统一地质学。 相似文献
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从同位素到板块构造:化学地球动力学 总被引：3，自引：0，他引：3
化学地球动力学是地球化学的分支学科,它在研究地球内部化学组成和演化时,把地球视为一个完整的动力学系统而不是彼此孤立的地质集合体。通过研究地球各层圈内部的化学结构和过程以及不同层圈之间的化学相互作用,从本质上研究和认识发生在地球内部的各种地质作用。文中概括了化学地球动力学的特点和突出成果,分析了化学地球动力学研究的科学意义,并对在中国开展壳幔相互作用的化学地球动力学研究提出了建议。 相似文献
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俯冲带变质过程中的含碳流体 总被引：1，自引：1，他引：0
俯冲带含碳岩石通过俯冲过程的变质反应生成了含碳水流体、富硅酸盐的超临界流体和含碳熔体。不同类型流体的形成与岩石成分和岩石经历的温压条件相关。岩石中碳酸盐矿物脱碳反应的温压条件取决于岩石起初的流体成分:有水存在时,反应发生在低温条件下。在高压条件下,碳酸盐矿物在水或含盐水流体的溶解是生成含碳流体重要的机制,其导致的碳迁移作用可能超过脱碳变质反应的作用。高温条件下,含碳岩石的部分熔融可以生成含碳的熔体,这在热俯冲环境和俯冲带岩石底辟到上覆地幔的情况下是碳迁移重要载体。富硅酸盐的超临界流体可能是在第二临界端点上形成的超临界流体,目前在超高压岩石中观察到的非花岗质成分的多相固体包裹体被认为是这种流体结晶的产物,然而对其理解尚存在很多问题,需要进一步的实验研究。地表含碳岩石在俯冲带被带到深部,俯冲带地温特征的不同导致了不同类型含碳流体的形成,这些流体运移至上覆地幔引起岩石部分熔融产生含碳的岛弧岩浆,岩浆喷出到地表释放了其中的碳,这构成了俯冲带-岛弧系统的碳循环。 相似文献
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地球排气作用——建立整体地球科学的一条统纲 总被引：22，自引：2，他引：20
通过研究发现 ,现在可以用地球排气作用作为一条统纲 ,把原来分散的地球科学各个分支学科和谐地串联成为一个整体地球科学巨系统。地球排气的实质是幔汁 (HACONS超临界态流体 )从深部自发向上、向外的辐射排放 ,结果形成了地球内外的 5个气圈和气体地球动力学 ,幔汁上涌后通过碱交代作用产生蚀变和岩浆并促使原来为固体的上地幔、地壳发生溃变 ,在地球的 3个基本动力 ,即重力、地球自转变速、圈层旋转差速和天体 (主要是月球 )潮汐力联合作用的大前提下诱发出大地构造运动、地球演化和自然灾害。没有幔汁活动就没有壳幔运动。笔者初步认为 ,对现有流行的众多理论和结论都需要重新加以怀疑和再审鉴。否则 ,地球科学难以向前发展。我们今后不仅需要单科的或局域的岩石学家、地球化学家、大地构造学家、气象学家、海洋学家等 ,另外还需要有一大批整体地球科学家。 相似文献
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蛇绿岩中的铬铁矿广泛分布在全球不同时代和地区的造山带中，是工业铬矿的重要来源。金属铬的物理化学性质决定了其耐高温、耐腐蚀和抗氧化等许多特性，是生产不锈钢等特种钢、用于军工、航天等领域的重要战略资源。尽管研究历史悠久，但许多关键的科学问题并没有解决，是地球科学研究的前沿和热点。本文简述了铬铁矿的性质，综述了全球铬铁矿资源的分布与需求现状；通过大数据分析，回顾了铬铁矿的研究历史和进展；概述了蛇绿岩铬铁矿的主要产出特征和地质背景；探讨了研究中存在的关键科学问题，包括蛇绿岩豆荚状铬铁矿成矿母岩浆性质，成矿物质来源和聚集成矿作用以及成矿动力学背景；讨论了铬铁矿成因的不同模式以及相关的高温高压实验岩石学的研究进展；综述了蛇绿岩铬铁矿中新发现的一系列新矿物及其地质意义，提出蛇绿岩铬铁矿是研究俯冲物质深地幔循环和地球深部动力学的重要窗口等新认识。 相似文献
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《Russian Geology and Geophysics》2015,56(9):1292-1307
Miarolitic granite pegmatites are a unique natural object that makes it possible to study magmatic processes that lead to the formation of ore-forming media and systems. This paper summarizes modern views on phase transformations in aqueous silicate systems at parameters close to those of the transition from magmatic to hydrothermal crystallization. Comparison of phase diagrams and the results of study of pegmatite-forming media permits making conclusions about the crystallization of the water-saturated magmas of miarolitic granite pegmatites. The fluid regime of aqueous granite systems of simple composition, not enriched in fluxing components, is determined mainly by magma degassing or the supply of volatiles with flows of transmagmatic fluids. These processes cause the separation of essentially carbon dioxide or essentially hydrous fluid. During the evolution of such magmas, crystallization from silicate melt is separated in PT-space and, possibly, in time from the crystallization from aqueous or mixed carbon dioxide-aqueous super- and subcritical solutions. The evolution of chambers of water-saturated granitic and pegmatitic magma enriched in F, B, and alkali metals presupposes the formation of a heterogeneous mineral-forming medium in which crystallization occurs in the magmatic melt at high-temperature stages; as temperature decreases, crystallization can proceed in hydrous fluid, hydrosilicate, and/or hydrosaline liquids simultaneously. Hydrothermal crystallization can also take place in a heterogeneous medium consisting of aqueous solutions of different salinities and vapor or vapor-carbon dioxide gas mixture. The relationship between different fluid regimes during the evolution of volatile-saturated granitic and pegmatitic magmas determines the variety of postmagmatic rocks accompanying granite massifs. 相似文献
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Hélène Bureau Eddy Foy Andrea Somogyi Guilhem Simon 《Geochimica et cosmochimica acta》2010,74(13):3839-155
The geochemical partitioning of bromine between hydrous haplogranitic melts, initially enriched with respect to Br and aqueous fluids, has been continuously monitored in situ during decompression. Experiments were carried out in diamond anvil cells from 890 °C to room temperature and from 1.7 GPa to room pressure, typically from high P, T conditions corresponding to total miscibility (presence of a supercritical fluid). Br contents were measured in aqueous fluids, hydrous melts and supercritical fluids. Partition coefficients of bromine were characterized at pressure and temperature between fluids, hydrous melts and/or glasses, as appropriate: DBrfluid/melt = (Br)fluid/(Br)melt, ranges from 2.18 to 9.2 ± 0.5 for conditions within the ranges 0.66-1.7 GPa, 590-890 °C; and DBrfluid/glass = (Br)fluid/(Br)glass ranges from 60 to 375 at room conditions. The results suggest that because high pressure melts and fluids are capable of accepting high concentrations of bromine, this element may be efficiently removed from the slab to the mantle source of arc magmas. We show that Br may be highly concentrated in subduction zone magmas and strongly enriched in subduction-related volcanic gases, because its mobility is strongly correlated with that of water during magma degassing. Furthermore, our experimental results suggest that a non negligible part of Br present in the subducted slab may remain in the down-going slab, being transported toward the transition zone. This indicates that the Br cycle in subduction zones is in fact divided in two related but independent parts: (1) a shallower one where recycled Br may leave the slab with a water and silica-bearing “fluid” leading to enriched arc magmas that return Br to the atmosphere. (2) A deeper cycle where Br may be recycled back to the mantle maybe to the transition zone, where it may be present in high pressure water-rich metasomatic fluids. 相似文献
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对成矿溶液性质的认识是矿床成因和预测矿床的理论基础。到目前为止，讨论“酸性成矿溶液成矿机理”的报导甚少。作者认为，既然火山气体冷暖水是强酸性的，地壳中的岩浆气液冷凝水必然也是强酸性的，其pH接近于零，由岩浆气液冷凝水演变成的合矿溶液及其成矿作用在地质中可能是相当普遍的现象。本文讨论了岩浆气液冷凝水向含矿溶液转变的条件和机理、含矿溶液成矿的条件和机理，以及随后溶液又向近中性卤水成分演变的规律。本文以扬子地块西南缘低温热液交代改造型矿床为例，揭示地壳中酸性含矿溶液成矿的普遍规律及地质证据。 相似文献
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透岩浆流体成矿作用——理论分析与野外证据 总被引：45，自引：1，他引：44
文中介绍并发展了科尔任斯基等有关透岩浆流体成矿作用的基本概念,结合当今地质学领域的一些基本事实,以及混沌边界成矿理论和小岩体成大矿的原因分析,力图完整地阐述透岩浆流体成矿理论,并从地球动力学的视角来讨论成矿作用的基本问题。大多数矿区的岩石遭受过强烈蚀变,暗示成矿作用伴随着大规模流体活动。然而,地质观察和实验研究表明岩浆中流体的含量有限、小岩体常常与大型矿床有关、围岩中的流体由于高温岩浆的热压力而不能进入岩浆体中,表明成矿流体主要来自深部的独立流体系统。前人的实验还表明,流体中成矿元素的溶解度随压力快速增加。因此,成矿作用的前提条件是:(1)存在大量的深部流体和流体中高的金属浓度;(2)岩浆系统和成矿流体系统是两个独立的地质系统,它们具有类似的起源;(3)巨量金属堆积有赖于深部含矿流体的快速上升,岩浆体是含矿流体上升的有利通道,流体是岩浆快速上升侵位的驱动力之一。因此,岩浆系统和成矿流体系统往往具有同时活动的特点,这两个地质系统常常叠合在一起,形成我们现在观察到的火成岩及与其密切相关的成矿现象。根据这个理论,成矿作用的规模和位置取决于:(1)岩浆系统与流体系统的体积比,(2)含矿流体的上升速度,(3)金属堆积的边界条件,(4)岩浆系统与流体系统分离的程度。因此,快速上升侵位的岩浆有利于形成斑岩型矿床,较慢速侵位的岩浆可以形成夕卡岩型甚至远程低温热液型矿床,多数情况下是这三类矿床的复杂组合。冈底斯带曲水岩体中含铜暗色微粒包体的野外观察有助于理解成矿物质的来源、迁移和集聚成矿,是透岩浆流体成矿作用的一个缩影。将暗色微粒包体展现的成矿现象与藏东玉龙等斑岩铜矿相比,发现二者具有很好的类比性。可见,透岩浆流体成矿作用理论是一种非常重要的成矿理论,可以解释许多内生成矿作用之谜。 相似文献