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2013开网寄语
 作者:本站编辑 来源:长安大学地质构造研究所     加入时间:2013-2-6 22:15:03
 
2013开网寄语
 
    2012年底,长安大学地质构造研究所网页突然脱网,失去了大部分内容。不过都有备份,我们将会逐步恢复原有的内容。这次重新开网正值2013新春来临之际,首先向广大同行网友致以最真挚的新春祝福!用“2013开网寄语”代替“发刊词”,回顾近来的研究概况和今后的研究展望。
    2006年,发现油气减压沸腾现象和油气沸腾包裹体群,确立了油气运移地震泵机制实体地质模型。经研究认为,存在于鄂尔多斯盆地中东部,英旺油田英16井三叠系上统延长组长8油层,剪切裂缝充填物---结晶方解石中的油气沸腾包裹体群(见本网页首页“地质发现”栏中的录像),是地壳中挤压、拉张构造力反复交替发生,即波动式构造力的忠实记录。由此拉开了进一步深入研究地壳波浪状镶嵌构造学说的序幕。
    2008年,以“油气沸腾包裹体及其地质意义(The oil/gas boiling inclusion and its geological significance)”为题,参加了32届国际地质大会,并在分组会上宣读了该论文,受到与会同行的关注。
    2010年,延长石油直罗采油厂地质人员,在陕西富县一带三叠系延长组长8油层中,先后找到3块含有油气沸腾包裹体群的岩心(见《地球科学与环境学报》2011年第02期:鄂尔多斯盆地南部直罗油田长8油层油气沸腾包裹体群研究),消除了孤证不取的顾虑,大大增强了研究这一地质现象的信心。
    2008年汶川5.12、2011年日本311大地震的发生,促使作者产生了继承、发展张伯声教授有关地震研究思路的冲动。互联网、谷歌地球上不停更新、积累的地震信息,为我们的研究提供了非常便利的条件。
    311大地震主震为双震源,均达到了9级。仔细研究发现,主震及其“余震”的分布,宏观上形成了相对独立的环北太平洋壳块地震带,其中,为数不多的几个地震从太平洋壳块中间穿过,把太平洋壳块分成南、北两个次级壳块。这里有两个重要的含义:其一,除了夏威夷群岛有少量的级别较低的地震外,311大地震及同期地震环北太平洋壳块分布,再次证明该壳块是一个相对稳定的古老壳块,同时预示了311大地震及其相关“余震”的产生,与北太平洋壳块的某种运动方式有关;其二,为数不多的几次311同期地震所显示的南、北太平洋壳块之间的界线,就是某种地质构造活动带,也就是全球两大波浪系统之一的地中海波系穿过太平洋的证据。以上的现象完全符合波浪镶嵌构造学说的判断思路,由此指导作者向更广泛的地质领域深入。
    目前,已经有大量有关油气运移聚集成藏、岩浆活动、成矿过程中,出现沸腾现象即形成沸腾系列包裹体的报道。对于油气而言,其特殊性质决定油气在受到波动式构造力作用时,能表现出减压沸腾、增压升(高)沸(点),也就是说油气的减压沸腾过程是可逆的。如果用传统成矿理论解释,岩浆期后或热液成矿过程中,挥发分起着重要的作用。挥发分的产生显然是减压沸腾过程的产物,也应当是可逆的(可逆性是一个非常重要的概念,在解释许多地质过程中都要用到)。由此推论,减压沸腾是普遍的地质现象,可以抽象成为“减压沸腾作用”。把发生减压沸腾作用的区带称为“减压沸腾带”。
    近现代纵向的减压沸腾带就是火山---地震带,地质历史上的减压沸腾带由成矿带、构造活动带或造山带体现。
    横向的减压沸腾带主要由地震密集分布带体现。比如311大地震主震区就是一个减压沸腾带。该主震区横跨日本海沟、本州岛和日本海三个构造单元,震源深度主要分布在20--35km区间,这个区带就是一个减压沸腾带,该带并没有沿着所谓的贝尼奥夫带呈从东向西的倾斜状。按照本文作者的思路,贝尼奥夫带就是减压沸腾带,而不是“消减带”。
    为了用“减压沸腾作用和减压沸腾带”的概念合理解释岩浆活动、火山、地震、成矿物质运移聚集、地壳升降运动等等的成因及其过程。作者从地壳波浪运动基本原理出发,把“地震泵运移机制”演绎为“水压机原理”;把地块或中下地壳物质的横向迁移,形象的称为“鲸吞效应”。以下是作者利用这些思路对具体地质事件的解释。
    在日本311大地震主震区,由同期地震勾勒出一个横跨日本海沟、本州岛和日本海三个构造单元的区域。有趣的是,在与本州岛同纬度的太平洋对岸美国一侧,也出现了311同期地震密集分布区。再加上311同期地震的环北太平洋壳块分布,可以证实,北太平洋壳块在311地震中,既有天平翘倾式波浪运动,又有吊筛式波浪迁移。反过来讲,受地球脉动或地壳波浪运动的驱使,北太平洋壳块就像水压机的大活塞一样,发生波动,使得日本本州减压沸腾带发生减压沸腾作用,产生“隧道流”或者“中下地壳流”,其实就是减压液化,像液压机的液压油或水一样,把压力向某一部位传递。被传到的部位就是震中,就相当于水压机的小活塞。相反,当大活塞向上运动时,“隧道流”在负压作用下回流,“震中小活塞”回压也可以产生地震。大家可以想象一下,诺大的一个北太平洋壳块---即就是再小一点的区域充当大活塞的角色,微微的动一下,传递给震中的力将会是多么大。这就是本文作者对地震成因的理解。由此,311主震区发生了第一次7级地震。由于地壳波动的能量是不均匀的,这一次是能量增加的过程,所以才会引起更大的地震---9级主震。由于减压沸腾过程的可逆性,第一次发生地震的震中部位,在地震过后减压沸腾逆转或液化消失,就像电焊焊结一样,发震部位被“固化”,后来的地震一定发生在别的地方,就连311主震的两个9级地震震中,横向相距2.9km,震源深度相差3km。此后的8000多次有感地震,分布在主震区350,000km2的范围里。
    本文作者曾实地考察过西藏驱龙斑岩型铜矿,位于海拔5300m高处的富铜矿脉给作者留下深刻印象。印度尼西亚巴布亚省的格拉斯伯格斑岩铜金矿,海拔高度为4200m。智利的丘基卡马塔斑岩铜矿,海拔3039m。这些原本在地壳一定深度之下形成的岩浆岩和矿体,为何能上升到如此高的地方?突兀于大洋中的火山岛屿如何能升出水面?青藏高原不断隆升的原因,更是本文作者一直思考的问题。早在上世纪80年代,作者曾用地壳、地幔波浪相对运动产生低压带,引起周围中下地壳物质流入青藏高原地壳之下,来解释青藏高原的隆起。现在作者试图把“减压沸腾作用和减压沸腾带”的概念嫁接到青藏高原波动隆起的原因之上。
    在电视科教节目里,经常可以看到一条大鱼埋伏在海底的沙子里,一条小鱼游到大鱼嘴的附近,大鱼猛一张嘴,小鱼就很快进到大鱼嘴里。很显然,是大鱼在张嘴的瞬间,口腔里形成一个负压带,嘴前的水裹挟着小鱼进入大鱼的口腔,完成一次吞食。钓鱼网上钓友在水下拍摄的鱼吃钩的过程也显示,鱼游到饵料前猛一张嘴,饵料就会带着钩被吞进鱼嘴里。须鲸也是在张嘴的瞬间,大量的海水会带着鱼虾被吞进嘴里。即就是有牙的食肉鱼,衝到猎物近前,也是靠张开大嘴形成负压,猎物被吸向嘴边,再靠锋利的牙齿咬住猎物。好在中国自古就有“鲸吞虎据”的成语,作者取鲸吞二字,构成“鲸吞效应”。当然,如果没有地壳波浪运动,就不会有地块的上下波动,就不会在地壳之下的某一部位产生负压带,同时,如果没有减压沸腾作用,就不会有减压液化,也就没有物质可以向负压带流动。再进一步假设,如果没有减压沸腾作用的可逆性,已经液化的地壳物质就不会重新固结,这样的过程就不可能周而复始,地壳运动就会停止。在上述过程中,反复“张开大嘴”有地壳液化物质进入的地块抬升,有地壳液化物质流出的地块沉降。所以,无论多么复杂的地质构造,隆起带和沉降带一定是相伴相邻。至于斑岩铜金矿或者其它内生矿床、火山,一旦发生,就会产生一个相对独立的、被“焊接”固结的块体,在地壳波浪运动的作用下,反复发生升降运动,其下的减压沸腾带反复发生成矿物质的析出、运移聚集,这既是内生成矿带隆起的原因,也是深部成矿、深部找矿的理论依据。
    目前可以看到的沟、弧、盆体系,当属日本海沟、本州岛、日本海最为典型。本州岛中部和北部,有两排沿北东方向排列的火山弧,内排大致和硫球火山岛弧同期,外排和马利亚纳火山岛弧同期。在每排火山岛弧的内侧,都有所谓的弧后盆地以及分布其中的中深、深源地震区。在本州岛南部的兵库和爱知县之间,有中深源地震带伴随着马利亚纳火山弧穿过。仔细分析弧后盆地里总有形状、大小各异的地震平静区,日本海也有大约100,000km2的地震平静区。深源地震以上的地壳部分和平静区组成了相对稳定的地块,该地块则为次一级的“大活塞”,它的波浪运动,引发其下地壳物质发生减压沸腾作用,液化的物质接力式的流向岛弧带,使岛弧带隆升,弧后盆地逐渐沉降。近现代和稍古代的巨型弧形构造带、成矿带基本上都具有这样的组合分布和构造运动模式。东南亚印度尼西亚群岛、菲律宾群岛,围绕班达海形成复杂螺旋状的沟、弧、盆组合体(相当于李四光先生的班达海巨型旋卷构造),是环太平洋波系与地中波系互相叠加的结果。其它单弧状弧形构造,冈底斯铜金多金属成矿带、喜马拉雅弧形构造带、中国东部东南部弧形海岸线、缅甸西部向西突出的弧形构造带等等,一开始也都是在当时较大的地壳单元波浪运动,向某一部分较小地壳单元传递,形成的波前带或激波带的基础上发展起来的。
    以上仅仅是概述,作者将通过本网页陆续登出用波浪镶嵌构造学说系统解释各种地质现象的文章,希望感兴趣的同行提出宝贵的批评意见,也希望有兴趣的同行能加入到我们的研究行列,为创造一个完整的具有中国特色的波浪镶嵌构造学说而努力!
     
      祝大家新春愉快、身体健康!
 
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