Question

　地质流体研究

Answer 1

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、泥石流及地震的触发等环境问题。深部的流体通过火山、地震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、贵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来源。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。