流體地球化學(xué)概述市公開課獲獎(jiǎng)?wù)n件

1、流 體 地 球 化 學(xué) 陳培榮、吳俊奇 .9.1 第1頁(yè)第1頁(yè)緒 論 1、課程目的和意義 作為地科系學(xué)生來(lái)說(shuō)，未來(lái)研究領(lǐng)域?qū)?huì)涉及到許多地球化學(xué)問(wèn)題。但是一個(gè)人未來(lái)研究方向，涉及到詳細(xì)學(xué)科是難以定論，尤其是受到市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)影響和科學(xué)研究管理政策變革，要求一個(gè)科學(xué)工作者要具備一定綜合素質(zhì)，即能夠研究自己熟悉領(lǐng)域課題，也能夠研究自己尚不十分熟悉而國(guó)家要求研究課題。伴隨我國(guó)地學(xué)研究與國(guó)際接軌，這種情況已十分普遍。第2頁(yè)第2頁(yè) 通俗地講，不是只會(huì)干什么，而是要求干什么就能干什么。只有具備這樣素質(zhì)和能力人材才干立足于社會(huì)。因此，知識(shí)面廣是當(dāng)今本科生培養(yǎng)中普遍注重一個(gè)問(wèn)題。 流體地球化學(xué)課程開設(shè)正是基于這種教

2、學(xué)思想提出，作為一門選修課，對(duì)擴(kuò)大自己知識(shí)面十分主要。并且地殼中流體作用或地質(zhì)流體研究，八十年代開始，最近十幾年來(lái)才被人們逐步結(jié)識(shí)并不久受到注重一個(gè)跨學(xué)科前沿領(lǐng)域，己引起國(guó)際地學(xué)界高度注重，成為當(dāng)前研究熱點(diǎn)。緒 論第3頁(yè)第3頁(yè) 流體這一術(shù)語(yǔ)己含有十分廣泛涵義。不但包括水,并且包括揮發(fā)分系統(tǒng)CO2 、CxHy 、H 、鹵素、S 、N 等。它們蘊(yùn)含在固體地殼中，其量可與水圈相比。由于揮發(fā)分對(duì)溫度和壓力很敏感，因此，地質(zhì)作用過(guò)程中它們十分活潑，是一個(gè)主要催化劑，也是物質(zhì)遷移、匯集和轉(zhuǎn)化載體。 據(jù)推算，地殼深部廣泛流體運(yùn)動(dòng)可攜帶大約二分之一內(nèi)部能量，這意味著流體對(duì)地殼內(nèi)部物理和化學(xué)狀態(tài)及其動(dòng)力學(xué)演化有

3、著決定性約束和影響作用，因此，研究地殼中流體作用含有主要理論價(jià)值和實(shí)際意義。從當(dāng)前這一領(lǐng)域所取得結(jié)果來(lái)看，其意義可概括為三個(gè)方面: 緒 論第4頁(yè)第4頁(yè)(1)發(fā)展板塊結(jié)構(gòu)理論、建立地殼動(dòng)力學(xué)模式 沒(méi)有水就沒(méi)有板塊結(jié)構(gòu)。許多地質(zhì)學(xué)家指出，水作為地球上特有一個(gè)基本流體，是地球區(qū)別于其它類地行星最本質(zhì)特性之一。地球上只因此能發(fā)育板塊結(jié)構(gòu)，其基本原因就是流體增進(jìn)了巖石圈力學(xué)破壞。長(zhǎng)期以來(lái)，地球科學(xué)始終基于對(duì)地殼固體物質(zhì)研究來(lái)建立和發(fā)展知識(shí)與概念體系，忽略了流體地質(zhì)作用。第5頁(yè)第5頁(yè)(2) 重新結(jié)識(shí)地殼中發(fā)生各種地質(zhì)作用過(guò)程，檢查和發(fā)展當(dāng)代地球科學(xué)理論 以往研究焦點(diǎn)，多集中在固體巖石和礦物，相關(guān)各種地質(zhì)作

4、用探討也主要集中在溫度和壓力等物理化學(xué)條件上，缺乏對(duì)流體相及其作用基本理解，從而限制了人們對(duì)許多重大地質(zhì)作用過(guò)程與機(jī)理進(jìn)一步研究。許多基當(dāng)?shù)刎?zé)問(wèn)題仍末得到圓滿處理。第6頁(yè)第6頁(yè)(2) 重新結(jié)識(shí)地殼中發(fā)生各種地質(zhì)作用過(guò)程，檢查和發(fā)展當(dāng)代地球科學(xué)理論 比如： 油氣如何運(yùn)移和圈閉？ 金屬礦床如何形成？ 巖漿如何生成、侵位和噴發(fā)？ 地?zé)嵯到y(tǒng)如何形成？ 地震如何發(fā)生和改變？ 滑坡如何激發(fā)和運(yùn)動(dòng)？ 地殼物質(zhì)場(chǎng)和能量場(chǎng)如何分異和演化等等。 要真正理解上述各種地質(zhì)作用過(guò)程機(jī)理，就必須加強(qiáng)地殼中流體作用研究。第7頁(yè)第7頁(yè)(3)為處理資源、環(huán)境災(zāi)害和廢物處置等當(dāng)代社會(huì)關(guān)注地責(zé)問(wèn)題提供全新地學(xué)知識(shí) 比如，研究水-巖

5、反應(yīng)，為預(yù)防地下水水源污染問(wèn)題提供科學(xué)依據(jù)和處理路徑。 地質(zhì)場(chǎng)合安全處置放射性和有害廢物，需要詳細(xì)理解深部流體運(yùn)動(dòng)動(dòng)力學(xué)以及流體-固體系統(tǒng)中熱能和化學(xué)組分遷移和互換過(guò)程。 礦產(chǎn)資源形成、火山爆發(fā)、地震活動(dòng)、邊坡穩(wěn)定等都與流體活動(dòng)密切相關(guān)。 因此,流體正給長(zhǎng)期以地球固體物質(zhì)為主要研究對(duì)象地球科學(xué)注入了新生機(jī),推動(dòng)著古老地球科學(xué)向前發(fā)展。第8頁(yè)第8頁(yè)2、課程體系和內(nèi)容本課程分三部分: 第一部分，簡(jiǎn)介流體基本概念、基礎(chǔ)理論和基本知識(shí)。分四章，講授內(nèi)容: 笫一章 地殼中流體 流體定義流體形成流體分類 第二章 流體與巖石互相作用 海水與玄武巖互相作用花崗巖與地下水互相作用成礦流體與巖石互相作用第9頁(yè)第9頁(yè)2、課程體系和內(nèi)容 第三章 流體與成礦作用 巖漿熱液與成礦作用變質(zhì)流體與成礦作用熱鹵水與成礦作用 第四章 水-巖互相作用化學(xué)動(dòng)力學(xué)和成礦流體熱力學(xué)基礎(chǔ) 1 、水-巖互相作用化學(xué)動(dòng)力學(xué) 礦物溶解作用礦物水反應(yīng)速率定律水巖互相作用動(dòng)力學(xué)模型 2 、成礦流體化學(xué)平衡 成礦流體化學(xué)類型成礦流體化學(xué)平衡計(jì)算辦法元素遷移和沉淀機(jī)制定量計(jì)算實(shí)例第10頁(yè)第10頁(yè)2、課程體系和內(nèi)容 第二部分 簡(jiǎn)介流體研究辦法，其中將流體包裹體研究 作為主講內(nèi)容( 陳培榮老師講授 ) 笫五章 流體包裹體成因與分類 笫六章 包裹體樣品制備與顯微鏡下鑒定辦法和技巧 笫七章