主編致辭:

構造物理化學,是研究地殼物質受構造作用產生物理化學變化的學科,是研究構造力改變地殼巖石壓力、溫度等物理化學條件,由此影響地球化學作用的理論和方法。構造物理化學,是物理學-化學-物理化學交叉的地質學科領域,是地質力學和構造動力成巖成礦理論的發展。“構造影響物理化學條件而控制地球化學過程”的研究思路,是構造物理化學的理論基礎,也是構造物理化學的主要研究方法。

構造物理化學是在繼承和學習構造動力成巖成礦理論,開展礦田構造研究過程中發展起來的,并由呂古賢于1990年首次提出。經過三十多年的探索與發展,開拓了“構造物理化學”多個研究內容,在基礎理論和研究方法等方面得到深入發展,同時取得顯著的深部地質找礦效果。

構造物理化學學科建設與理論體系的形成過程,得到了諸多專家學者支持,并給予了充分肯定。馬宗晉院士指出,構造物理化學高度綜合出“構造改變物理化學條件影響地球化學反應”新思路,是地質力學和構造地球化學領域的發展;歐陽自遠、翟裕生和陳毓川院士認為,“構造物理化學在成礦學和找礦學之間開拓了一個新的研究領域,在膠東金礦深部第二富集帶預測和勘查方面作出開創新的貢獻,業已形成了理論方法系統,值得繼續深入發展”。在多方努力下,中國地球物理學會于2018年批準成立“構造物理化學專業委員會”。

2020年11月,構造物理化學專業委員會成功舉辦了“第一屆全國構造物理化學理論和應用學術研討會”,與會專家學者充分展示了近年來的研究成果,并就構造物理化學研究與應用及學科發展進行了熱烈討論。經專委會研究提出,《地質力學學報》同意于2021年第4期刊發“構造物理化學理論和應用”專輯,經多輪審稿和修改,本專輯共收錄10篇文章,均為構造物理化學應用方面的研究成果,其中主要涉及成礦規律、成礦機制、找礦方法、強震機理、煤巖破裂、儲層改造六個領域。相信該專輯的出版對促進構造物理化學學科發展,擴大構造物理化學應用領域均具有重要的參考價值和實用意義。

序篇介紹了構造物理化學學科建設回顧、應用與展望,呂古賢及團隊以40多年礦田構造研究為基礎,開拓“構造附加靜水壓力”理論方法,提出、倡導和發展了構造物理化學學科研究領域。

成礦規律與找礦方法欄目包括3篇文章:張達等利用構造變形序次及其控巖控礦的規律性完善了華南重要成礦帶典型礦床成礦過程及成因機理,探討了不同階段華南重要成礦區帶構造變形及巖漿成礦的動力學背景;賈潤幸等通過對比研究沉積盆地中成礦流體的運移規律,探討沉積盆地在沉積成巖成礦作用、盆地構造變形過程及巖漿熱液疊加改造過程中,成礦流體與巖石抗壓變形強度及其孔隙度和滲透率之間的耦合關系,進而研究成礦流體在沉積盆地中的運移軌跡;張寶林等系統闡述了礦田構造變形巖相帶的地球物理判別標志、研究方法及操作流程,并以內蒙古赤峰柴胡欄子金礦田為例,介紹有效的找礦應用效果。典型礦床成礦機制欄目包括3篇文章:方維萱等采用構造巖相學分帶和變形篩分、宏觀與微觀構造巖相學研究相結合的方法,進行礦集區構造和疊加成礦系統研究,揭示了多金屬礦產富集機制、疊加成礦作用與構造巖相學結構樣式之間的內在關系;胡寶群等通過膠東金礦地質背景和成礦特征研究的總結和分析,提出由于深斷裂引起壓力下降和溫度上升,在淺部地殼能夠形成臨界區帶,控制著大規模成礦作用新認識,并建立了大規模成礦作用的構造物理化學“深斷裂臨界成礦”的初步模型;鄭范博等回顧了花崗巖偉晶巖型稀有金屬礦床流體性質和成因機制的研究進展,對花崗偉晶巖型礦床的成礦流體特征和成礦機制進行了探討,提出目前研究存在的問題,并且進一步提出相關研究展望。構造應力應變與地震欄目包括2篇文章:孟秋、胡才博等充分考慮2008年汶川大地震的特殊性和復雜性,從數值模擬角度建立黏彈性有限元模型,研究大地震的孕震、同震及震后變形的動力學全過程,定量研究發震斷層帶及彈性層、黏彈性層的應力積累、釋放、遷移的規律;毛小平等以汶川地震為例探討了深層高壓流體釋放與強震能量來源關系問題,認為沉積儲集層中高壓流體釋放,可能是引爆強地震的機理及強震能量主要來源。構造煤巖欄目包括1篇文章:丁言露、岳中琦等定量研究了高壓氣體快速泄壓產生的內部載荷作用下煤巖的變形破壞行為,對煤巖試樣的環向、軸向和體積應變進行了測量和分析,獲得了高壓氣體產生的變形與內部載荷之間的定量關系,確定了煤巖試樣在氣體載荷作用下的破壞強度與氣體壓強的關系。油氣基礎地質問題包括1篇文章:王建國等通過鑄體薄片觀察砂巖中微觀現象,分析成巖過程溶蝕作用對砂巖粒間空隙類型的影響,確定粒間孔隙的具體歸屬和砂巖儲集空間類型。

此外,本期還包括2篇非主題文章,涉及構造地質與地震地質。其中,王光明等對漾濞MS6.4地震序列進行了重新定位分析;涂繼耀等對東構造結那木拉斷裂帶上新世以來強烈活動開展了年代學研究。

感謝所有作者、審稿專家和編輯部人員為本期論文撰稿、審稿、編輯與發表所付出的辛勤勞動!希望各位讀者和同行以本專輯成果的發表為契機,進一步推進構造物理化學學科建設與發展,拓展構造物理化學應用領域與方向,共同破解“構造作用力如何影響化學平衡”難題。熱忱歡迎廣大讀者提出更多建設性的建議和意見,并敬請批評指正!