褚 辭,高旭陽
(沈陽理工大學,遼寧沈陽 110179)
構造地球化學的回顧與展望
褚 辭,高旭陽
(沈陽理工大學,遼寧沈陽 110179)
為了進一步探究區域在構造應力作用下的礦物、元素的變化規律,并了解和掌握基于流體動力學的地球化學性狀,以構造地球化學作為主要研究對象,通過對近年來關于構造地球化學研究成果的回顧分析,并對其在未來的研究趨勢進行展望。
構造地球化學;大地構造;成巖成礦
對地殼巖石進行分析可知,其在構造作用的影響下會產生礦物變形及各類構造形跡,而構造作用在引起上述地殼巖石對諸多物理變化的同時,還伴隨著相關化學變化的發生,而對此類化學變化進行研究的學科領域即構造地球化學。加強對構造地球化學的研究,一方面能夠幫助人們了解地殼巖石的變化機理和變化規律,另一方面,也能夠為地質構造活動過程中各類元素的化學遷移以及流體循環方式和變質溫壓平衡的研究提供參考依據,具有重要的理論和實際意義。
我國在20世紀80年代開始對構造化學的概念予以探究,部分學者指出,構造地球化學是對各類地質構造及其與地球化學整個過程在時間、空間以及成因等方面的關系予以研究的學科,也有部分觀點認為,構造地球化學是對地球不同構造環境中,地殼化學元素隨空間和時間流動與遷移,及其富集特征與變化規律進行研究的邊緣科學。吳坤,劉成林,焦鵬程,等(2014)對構造地球化學形跡進行研究,并指出,其是用構造作用具有密切關聯的地球化學異常,在此基礎上指出,構造地球化學則是從對構造地球化學形跡進行研究的層面出發,通過解釋不同種類元素與同位素在地殼運動過程中所發生的地球化學變化,進而從中了解和掌握元素分配與共生組合規律的,對地球化學異常形成與地殼運動發展規律予以揭示的一門學科[1]。
2.1大地構造
在構造地球化學研究領域,不乏大地構造和地球化學的關系的研究。通過將地槽型與地洼型構造區域中花崗巖中巖石的化學成分,從而發現地槽型與地洼型區域的花崗巖巖石成分存在系統性差別,其中,地槽型區域花崗巖巖石的SiO2、TiO2、CaO2以及K2O與Na2O混合巖質的含量分別為59%-69%、0.45%-0.74%、2.4%-6.4%以及5.35%-7.65%,而地洼型區域花崗巖巖石中的上述物質含量則分別為72%-74%、0.11%-0.15%、0.51%-0.97%以及8.04%-8.62%。此外,在大地構造方面還涉及礦山相關領域方面的分析,例如,鄧軍,孫忠實,楊立強,等(2012)對夾皮溝金礦構造地球化學的分析,相關研究成果為,在中生代太平洋板塊的俯沖與碰撞作用下,華北板塊的殼源巖漿與幔源巖漿得以激發,進而導致成礦微量元素活化并發生遷移,從而形成銅、金和鉍元素的區域性地帶[2]。
2.2成巖成礦規律的地球化學構造
在成巖成礦規律方面,楊帆,肖榮閣,白鳳軍,等(2013)在借助地表與井下相結合的構造地球化學測量方法對地質礦查工作予以研究,進而得出結論如下:礦體原生暈可通過斷裂構造地球化學異常區予以反映;斷裂構造地球化學異常受到地殼構造的控制,根據其所產生的異常分帶,能夠初步判斷出礦流體的流向。而地球化學異常形式的相鄰點與疊加點則是由類別不同的礦化元素共同構成的,是礦體埋藏深度的集中反映[3]。此外,當前關于成巖成礦規律方面的地球化學構造還涉及了其他相關礦床中微構造的C面與S面的系統采樣,例如,國內早有對小秦嶺地區金礦床方面的研究,通過引入微構造系統,從而了解到,礦床C面富集大量的Bi、Ag、Pb和Hg等元素,并集中在壓溶面方,而礦床的S面則富集大量的金元素Au,主要集中在張性面。
未來,構造地球化學的研究趨勢主要包括兩方面,首先,是構造地球化學的超微觀研究。近年來,對糜棱巖的韌性剪切與巖帶中納米級顆粒層的構造等成果創新也使得相關學者和專家對顯微構造方法存在的問題予以了解和掌握,而包括糜棱巖在內的巖體形成機制以及礦物學本質的探究則要求研究人員在對顯微構造學以及材料、礦物學等開展綜合研究的基礎上方能夠完成。由此可見,超微觀研究便成為未來解決這一問題方法的主要發展方向。其次,是物理化學條件的構造和分析。對巖石形變差應力及其體變的各方向應力進行研究,并通過分析影響各類元素彼此化學反應的P/T平衡參量對巖石受應力的作用,從而為構造地球化學的研究提供理論和實驗基礎。
本文通過對構造地球化學概念方面的研究進行回顧分析,進而分別從大地構造以及成巖成礦規律等方面對構造地球化學的研究現狀做出了系統探究,并對未來構造地球化學的研究方向進行了展望。研究結果表明,當前,關于構造地球化學的研究成果較多,基本可滿足構造地球化學在探究元素變化規律和構造地球化學異常的研究需求。
[1] 吳坤,劉成林,焦鵬程,等.新疆庫車盆地鉀鹽科探1井含鹽系地球化學特征及找鉀指示[J].礦床地質,2014,(12):1 011-1 019.
[2] 鄧軍,孫忠實,楊立強,等.吉林夾皮溝金礦帶構造地球化學特征分析[J].高校地質學報,2012,(12):405-411.
[3] 楊帆,肖榮閣,白鳳軍,等.江西贛州淘錫坑鎢礦床稀土地球化學研究[J].地質與勘探,2013,(12):1139-1152.
Retrospect and Prospect of Tectonic Geochemistry
Chu Ci,Gao Xu-yang
In order to further explore the area in mineral tectonic stress,the variation of the elements,and to understand and master the geochemical characters based on fl uid dynamics,this paper to construct geochemistry as the main research object,in recent years TECTONOGEOCHEMICAL About Recalling the fi ndings of the analysis,and prospect of its research trend in the future.
tectonic geochemistry;tectonic;diagenesis and mineralization
P59
A
1003-6490(2016)01-0105-01
2015-12-10
褚辭(1994—),男,遼寧沈陽人,本科在讀,研究方向為應用化學。