1樓：中地數媒
1）流體地質研究
包括氣、液及熔體相在內的流體是地球深部最為活躍的組分，它參與地球深部幾乎所有各種作用過程，諸如地殼中的岩漿作用、變質作用、成礦作用、構造作用、地幔蠕變、乃至軟流圈的形成和運動。流體不僅存在於整個地殼層位，而且在地幔中也有大量呈結合狀態的揮發性組分，如oh、h、n、鹵素、s、he、烴類、co和其它稀有氣體，通過岩漿或火山活動和地幔排氣作用，被帶到地殼或者進入大氣圈、水圈或生物圈，這些流體無疑是地球內部及其表面最為活躍的因素。流體在深部的運動攜帶了約一半的內部能，它不僅決定了殼－幔系統中物質和能量的搬運，而且直接影響和控制著地殼乃至地幔的化學演化、物理作用和動力學過程，從而對地球內部結構、地質過程、反應動力學和殼－幔相互作用起著明顯的控制作用。
流體又是能夠把地球內部的各種地質作用相互聯絡起來從整體上進行研究和認識的關鍵。
地球內部流體不僅對油氣生成和成礦作用具有十分重要的主導效應，而且還充當了礦床、油氣形成、**和滑坡等災害誘發、有害廢物汙染以及地球環境變化等最重要的媒介和作用劑。在地殼範圍內的各種高、中、低溫熱液礦床及接觸交代礦床，其有用組分的溶解、搬運和沉澱是在流體狀態下實現的，即使被認為是像鉻鐵礦、硫化物銅鎳礦、釩鈦磁鐵礦、金剛石等典型的岩漿礦床也已證明是在有s、p、f、cl及h2o、co2等揮發成分參與下而成礦的。
大洋中脊和弧後擴張帶普遍存在的深海熱液作用是全球化學平衡中十分關鍵且瞭解甚少的環節。海底擴張中心「黑煙囪」「白煙囪」等正在進行的成礦作用和熱液系統中含金屬滷水的發現，及觀察到的過程可用來解釋有關型別礦床，並將導致某些成礦理論的重大修正。中國白雲鄂博稀土鐵礦床和新疆尉犁超大型蛭石（金雲母）礦床也已證明為富co2流體的地幔流體交代礦床（劉若新，1996）。
多年來流體地質研究說明：①流體對金屬和烴類的搬運在幾乎所有礦床和油氣藏的形成中都起到了必不可少的作用，例如北美大陸熱滷水大規模活動運移控制了北美地區特大型密西西比型（mtv型）鉛鋅礦床、其它層控金屬礦床（cu、au、u-v）等和大部分油氣藏的形成和分佈。②成礦金屬的運移與油氣運移機理大體相同，很多金屬礦床和油氣藏在時間和空間上都有密切的成生聯絡。
③俄德大陸超深鑽驚奇地發現，在結晶岩8～12km深度下仍有明顯的（次生）孔隙度和大量高度滲透性的自由孔隙流體。這些流體除部分**於深部外，主要是下滲迴圈的大氣降水或地表流體。流體中成礦金屬元素含量很高，甚至還有微生物活動跡象，說明這裡正在發生著強烈的流體（－生物）－成礦作用，並意味著地表流體對深部作用的顯著影響。
上述發現不僅大大深化了人們對地球內部及表面流體和作用過程的理解，而且為重新認識和闡明礦床和油氣藏的形成與分佈提供了嶄新思路，推動成礦理論研究真正進入到探索地殼規模控制因素的新階段，而且勢必還會影響到未來金屬礦產和油氣勘查戰略與方向。可見，大力加強流體地質研究，從理論上講可從一個新角度重新認識各種地質現象和作用過程，檢驗、修正和發展地球科學理論；從實踐上看，則可以為地球科學處理和解決與資源環境災害等有關的實際問題的全新的知識和方法手段，從而使流體地球學成為當前主要發展的前沿課題之一。地球深部流體地質學研究重點有5個方面：
①地球內部流體與成礦作用；②地球內部流體（主要是氣體）與環境、災害及全球變化；③地球內部流體的實驗研究（流體－岩石相互作用，流體參與下岩石的物理、力學性質）；④地球內部流體動力學研究；⑤地球內部流體的探測。現僅就第一方面作為礦床找礦規律研究的主題進一步進行闡述。
2）地球內部流體與成礦作用
地球內部流體研究與過去以固體物質研究為基礎的地球科學認識形成了鮮明的對比，正在有力地打破許多傳統觀念和思維的侷限。因此，加強流體地質科學研究，並建立起以**和認識地球內部流體作用和演化及其與成巖、成礦關係為基礎的新一代地球科學知識體系，已成為當今地球科學發展的一個重大前沿課題。地球深部流體是多種成礦作用中的關鍵因素，也是尋找新型別礦產資源和獲得新的成礦理論和找礦思想的生長點。
這項研究具重大理論和實踐意義，國際上已將其列為最優先研究的領域，世界各國先後計劃設定了一系列重大課題，如美國和加拿大還將其成礦作用的重點轉向了地球內部流體成礦系統，並將地質流體系統及對金屬礦床和油氣藏形成與分佈的控制作用列為地球內部流體研究的主要發展方向之一。
近年來通過深部鑽探、地球物理測量、同位素測試以及通過地幔**包體以及**火山等現象的觀測取得的重要發現和認識說明，不僅需要從地球動力學更高層次繼續深入研究和**流體的**、性質、組成、作用過程和演化等，而且它們對傳統的油氣地質、礦床地質、**地質乃至生物學研究等都提出了嚴重挑戰，要求人們重新認識油氣礦床、**的成因以及水圈和生物圈的下限和構成。為此，近年來對這些問題的**提出了一些新的概念或假說（賈躍明，1994）。①油氣非生物成因理論。
傳統的觀念（絕大多數人）認為世界上的天然氣資源源自沉積岩層中有機質的分解。但是另一種贊成無機成因的論據在100多年前即已提出來了。這些年來，有人認為行星生長過程中地球捕獲了大量原始甲烷，後來這種氣體運移到地殼內，並聚集在沉積岩儲層中，說明地球上的石油和天然氣（或許還有煤）主要是由蘊藏於地幔中的烴類隨排氣作用而生成的，而生物在油氣藏的形成中可能只起到次要作用，並認為即使在人類可能開發的地殼深部（如15km範圍內）蘊藏的天然氣也遠遠多於已發現的油氣儲量，可供人類利用數千年，具重大的經濟意義。
對隕石中烴類的研究、地幔源烴類的發現和研究以及瑞典深鑽和烏克蘭前寒武紀基底（3100～4100km）工業油氣田等重大發現激發人們尋找深部油氣資源的熱情，如原蘇聯、瑞典、加拿大和美國等均在作這方面的嘗試。②油氣內生成因說。該假說認為地殼深部氣藏主要屬俯衝成因，即隨著沉積物在俯衝帶下沉，有機質被熟化改造成烴類，然後因構造作用烴類隨流體上升、聚積形成。
③深部高溫生物圈假說。在俄羅斯科拉半島、瑞典和德國的一些深鑽中發現微生物活動跡象，近來在美國阿拉斯加深部（＞3km）油氣層中也發現了大量微生物活動，可見伴隨地下深部流體圈的存在，在高溫（至少110～150℃）、高壓環境下，可能存在一個自成系統的高溫生物圈，主要是不依賴太陽光和地表能，而靠深部流體化學能生活的厭氧菌（微生物）組成。這些生物活動可能對地殼深部流體成礦作用起著重要的作用。
④地殼規模的運移對油氣和金屬礦床形成與分佈的控制作用。油氣：以往一直認為在飽和帶之下的岩層中流體很少或幾乎沒有。
80年代北美大陸的綜合研究說明，流體即活動的熱滷水在該大陸地殼深部的沉積蓋層中曾發生過大規模運移，其運移距離達數百乃至上千公里，運移速率可達0.1m/a數量級，源於地表的流體（大氣降雨）大規模迴圈在結晶岩中可達到10～15km或更深層位。這個進展為重新認識和深入**油氣形成、分佈和圈閉提供了全新的思路。
很多證據表明流體決定了油氣的二次運移，世界上幾乎所有最大型的油氣田形成和分佈都受地殼流體大規模遠距離運移的控制，它們離開其生油源巖通常達數十至數百公里。如美國伊利諾斯油氣盆地產油區的油氣主要**於100多公里之外含大量殘餘瀝青的新奧爾巴尼頁岩；加拿大艾伯塔超大型油田，美國懷俄明西部含磷建造中之石油都類似。油氣生成與流體運移關係的新概念改變了油氣生-儲-蓋的傳統概念。
美國為實現新一輪油氣找礦突破提出了尋找深部熱流體房的新方向，以巨資進行有關理論和方法的研究。金屬礦床：深入研究流體活動對金屬礦床成因研究提供了新的途徑。
應用大規模流體運移成礦的新模式，能夠說明典型的中、低溫熱液和層控型礦床的一些問題。地殼規模的流體運移控制了許多大型—特大型礦床，尤其是mvt型（密西西比河谷型）礦床和層控金屬礦床的形成和分佈，如「紅層」型cu-pb-zn礦床、砂岩容礦的cu-pb-zn-fe硫化物礦床、赤鐵礦床、au礦床和u-v礦床等。更有趣的是近年來還發現了許多金屬如金、銀、銅、鉛、鋅、鋇、鈾、釩等與油氣藏伴生，一些油氣分佈區同時也是金屬礦富集區，在流體運移中，烴類與金屬之間可能存在複雜的相互作用，油氣在金屬礦床中也可能扮演重要角色。
油氣生成與金屬成礦作用這種共生關係和成因機制的新認識對於金屬礦床和油氣研究來說都具有重大意義，而且勢必影響到未來金屬礦勘查的戰略和方向。
3）流體成礦作用研究發展方向
根據當前國內外流體地質研究發展現狀與趨勢的分析，今後有關地球內部流體與成礦方面的研究應突出和優先開展兩方面的研究：一是礦床和油氣流體地質研究；二是地殼深部流體的性狀與作用過程。為此，賈躍明（1993）認為需要側重考慮以下主要科學問題：
（1）地殼內部流體**及其對地質作用的控制過程。地殼內部流體具複雜**，其中包括岩漿上升過程中因分解或結晶釋放的流體；變質脫水-脫揮發分產生的流體；富水沉積物因壓實或構造收縮擠壓產生的流體、大氣降水或海水下滲迴圈演化產生的流體、地幔排氣作用和交代作用產生的流體。近年來，雖然對不同流體的化學組成和同位素特徵提出了一些判別標誌，但當多種**流體強烈混合並演化後如何區分仍需繼續研究。
尤其是不同地質-構造背景和發展階段下不同**流體的相對貢獻和影響並不清楚。業已證明，流體運動和作用過程控制著地殼中熱和物質的分離、富集與再分配，但對流體控制和影響地殼內部地質過程的詳細機理、方式和過程瞭解尚很差，需要繼續研究。
（2）熱、流體、化學成分與成礦作用。熱、流體和化學成分是成礦作用的三大要素。熱通常是成礦的驅動因素，流體在絕大部分情況下充當著成礦的主要媒介和作用劑，化學組分則構成了成礦的物質基礎。
可以說，流體成礦作用就是地質流體成礦系統中熱、流體和化學組分三者之間相互作用和不斷演化的過程。揭示這三者之間的複雜耦合關係，對於瞭解金屬絡合物在熱流體中的結構和穩定性，烴類運移與彙集位置以及礦床和油氣藏在不同地質-構造體制下的沉澱或聚積是至關重要的。
（3）殼-幔岩漿成礦系統。岩漿在殼-幔系統某些部位本身即是一種很重要的流體。岩漿在地殼內部的上升過程中，一方面可將溶解和結合在岩漿中的水和各種揮發分從深部搬運到淺部，並因分解或結晶作用釋放出來成為熱液流體；另一方面則通過改變地殼熱結構引起熱液迴圈，並且可能影響大範圍圍巖的流體-岩石反應，或者上升岩漿直接與地下流體接觸演變成新的熱流體。
一般認為，許多礦床（如塊狀硫化物礦床、碳酸岩型礦床、中高溫熱液礦床等）的成因都與結晶岩漿排出的熱液流動沉澱作用有關。岩漿排洩流體的時間、空間和程度可能既取決於岩漿流體的初始成分，又取決於流體從岩漿中排洩的溫度、壓力環境。因此，殼-幔岩漿成礦系統是認識地球內部流體與成礦的一個不可忽視的方面。
（4）盆地中熱流體系統與複合成烴機制。沉積盆地是煤、石油、天然氣以及鉀、鈾、鉛鋅和高嶺土等礦床形成與儲存的場所。近年來地質-地球物理探測揭示，在一些現代沉積盆地存在著巨大的超壓流體房。
它們一旦被擠壓變形發生破裂，就很可能發生大規模的活動熱流體遷移。對一些古沉積盆地的研究也表明，因受（造山期間）構造擠壓和地勢抬升的影響，它們均發生過深部熱滷水的大規模遠距離運移。而且這種運移還控制了盆地中幾乎所有油氣藏以及層控型中低溫熱液礦床、區域**代蝕變和溫度異常梯度等的形成和分佈。
由於這方面的重要進展，有力地推動著當前（含油氣）盆地分析進入到**流體動力學與演化的新階段，同時也使得盆地中熱流體系統具有重要的意義。對油氣的有機與無機之爭，儘管預言油氣為無機成因佔上風尚為時過早，但烴類有複雜成因和多種**卻已是事實。從深部（地殼8～13km之下）油氣勘探戰略的角度考慮，無機或深源成因似乎更具指導意義。
（5）生物-流體-成礦系統。許多證據都表明，在地殼一定深度範圍（至少可達5km）內還存在生物活動，這些生物是喜溫厭氧的細菌或微生物。在地下較高的溫壓條件下藉深部熱液化學能活動過程中富集大量au、ag、cu、pb等成礦元素，並改變流體的物理化學環境等方式參與或影響了成礦作用，從而構成了生物-流體-成礦系統。
此外，關於微生物對流體化學（特別是地下水）的影響、流體運移對一些關鍵元素和有害元素的主要地球化學迴圈的控制作用以及礦物-流體介面的熱力學和動力學等方面研究，也應給予應有的注意和重視。這些研究工作對於防止和治理水質汙染、安全處置有害廢物和更好地認識地表環境變化等具有十分重要的意義。
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