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地壓梯度驅動說

已有 518 次閱讀 2019-4-29 19:52 |個人分類:地壓梯度|系統分類:論文交流| 地壓梯度, 漸-突變, 水的賦存形式, 臨界奇異性, 降壓

 在“第七屆 流體地球科學與礦產資源及環境災害學術研討會”(20190428于成都理工大學)宣講 20190428地壓梯度驅動說.pdf  


板塊運動的地壓梯度差異驅動說,簡稱為地壓梯度驅動說。

1)板塊(或更廣泛地說是地球物質)運動的根源是重力和熱力的合力[1-2]。熱力和重力疊加之后的地壓梯度,在空間(垂向和橫向)及時間上的差異及變化,是板塊的驅動力、也是地球物質組成調整的根本動力。地壓梯度變化與地球轉動速度和節律、地球的物質組成和分布、相態和相變、地溫梯度和分布等直接關聯。

2)在巖石圈中,地壓梯度總體為熱壓(熱力)梯度和重力梯度疊加,與地溫、組成、相態、體系性質等有關[3]。受這些因素影響,巖石圈的地壓梯度在垂向和橫向上明顯變化,既有漸變也有突變,可以有2-4倍重力梯度的漸變[1-4],相變處有突變(特別是臨界點處還可以有奇異性突變)致熱壓劇增而造成局部爆炸[5-15],既有水相變爆炸也有固相相變爆炸[1,16]。垂向上的地壓梯度的漸突變,可產生橫向地壓梯度差異,從而引起巖石圈中物質的橫向運動。

巖石圈垂向層圈構造的形成,主要受制于100℃、374.15℃、700±100℃、1000±50℃、1400±℃五個與水相關的溫度閾值[17],分別對應著巖石圈層圈的溫度分界線:降壓與100℃左右的溫度閾值耦合,控制著油氣儲運等。降壓與374.15℃(水的臨界溫度)左右的溫度閾值耦合,控制著油氣形成、熱液礦床、地殼中多震層等[5-15]。降壓與700±100℃左右的關鍵溫度閾值的耦合,控制著蛇紋石化,OH-、H+、H3O+被結合到蛇紋石為主要的礦物中,推測與莫霍面相對應。降壓與1000±50℃左右的溫度閾值耦合,控制著滑石化,OH-、H+、H3O+被結合到滑石為主要的礦物中。1400±℃為巖石圈的底界溫度,該溫度之下的水不再有自由態的水(H2O),而且OH-、H+、H3O+等廣義的水極少、即使有也不再被結合到礦物中呈礦物的結合水,而只是存在于晶格缺陷中。后4者相對應的巖石圈中不同深度圈層分界線,是各類水不同存在形式和含量的突變線,是巖石圈中各圈層相對運動的主要滑脫帶或滑動層[3,17]。另外,由于不同性質降壓對圈層構造破壞及各類型水的重新分布,從而造成巖石圈橫向上的地壓梯度、物質組成、溫度和相態等差異[3]?偠灾,因水存在形式和含量的突變而構成巖石圈的層圈構造,以此層圈構造為基礎[3,17]、不同性質的降壓構造[3]對其改造,即層圈構造加上降壓構造這兩者,是控制巖石圈構造的主要方面。

巖石圈地壓梯度的變化,不僅僅影響深度計算結果,直接影響著巖石圈中的各種物理和化學過程的方向和進程[1-3],繼而影響地壓梯度漸變和突變時相對應地質現象的解釋[14],可以成為構造控巖控礦、成礦大爆發、小巖體成大礦、油氣形成、俯沖與折返、透巖漿流體、克拉通破壞、巖石圈減薄、地震、火山等重大地質過程解釋或學說的理論基礎[5-21]。沿著地壓梯度變化,引發相變、體系性質的改變、物質驅動等,可以把巖石圈中發生的許多地質作用聯系起來。

3)地壓梯度驅動說,是基于基礎地質方法和物理化學方法及系統論而提出的巖石圈中物質運動動力來源的理論,可以用于板塊運動驅動力的解釋。本學說主要起源于板塊運動的動力來源研究,但可獨自成體系;熱力和重力疊加的地壓梯度研究始于巖石圈,但也適用于全球。 

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