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高等地球化学word版绪论
论地球化学领域近十余年来的若干重要进展
地球化学是研究地球及有关天体化学组成、化学作用及化学演化的学科。
它与地质学、地球物理及大地测量一起,组成固体地球科学的四个支柱。
它大致成型于本世纪30年代,主要在二次世界大战后,特别是60年代后获得了快速而重要的发展。
这里我们先试图讨论一下地球化学的作用及使命,再进而剖析近十余年来在这一领域所取得的若干主要成就。
地球化学的理论与方法在找矿、矿床评价、矿石组成研究及综合利用等方面的应用等在地学工作者中已是人所共知,这里不再阐述。
但在文献与教材中对地球化学的示踪作用却强调不够。
在地球及其各圈层发育与演化的历史长河中,对人类来说,过去的45亿年是既看不见也摸不着的。
但目前我们对地球及其演化所掌握的情况,所获得的知识,所认识的规律等较二、三十年前已丰富很多,应当说,这得益于地球化学研究及其所起到的示踪作用。
这里且举例说明这种示踪作用。
人们都承认,60年代后期板块构造理论的兴起是固体地球科学发展中的重要里程碑。
板块运动假说起源于洋底扩张的发现,而洋底扩张之所以被认识和肯定下来主要归功于扩张两侧磁极倒转及洋底玄武岩同位素年龄逐渐偏老两项重要观察测试结果。
可以说,洋底扩张的确立是地球物理与地球化学密切结合的产物,而地球化学主要发挥了示踪作用,即追踪了太平洋底从现在一直到约2亿年前这一段时间的演化。
一些古海洋生物贝壳的氧、碳同位素组成可以示踪古海水温度,成为研究古环境、古气候的重要手段。
‘
上述几个实例清楚地说明了地球化学的示踪意义,即主要借助于微量元素、稀土元素和同位素等手段探索过去的世界。
可以说,这是通过微观方法解决宏观问题的重大尝试及探索。
尽管无论在理论、方法、技术上都存在不完备之处,有待充实、完善和改进,但应当承认,这些地球化学示踪是难以用其它示踪取代的。
下面作者试图剖析十余年来在地球化学领域所取得的若干重要成就。
需要着重指出的是,这里只能就若干而不是许多重要成就作出评述,原因一是篇幅所限,二是受作者的接触面所制约。
从一个侧面看,若干重要进展既反映了地球化学若干前缘,也是目前国内外一些学者所关注的问题。
第一节陨石冲击坑的较多发现及研究
自AlVarez等(1980)ce’提出K—T边界陨石冲击事件后,寻找K—T边界陨石坑及其它陨石坑在世界范围内掀起了热潮。
这从下述小统计可以看出:
Grieve和R。
bertsonL’sJ(1987)给出的全球已知陨石坑总数是U6个,而8年之后,即1995年,·Grieve等(1995)rle’的统计是150个(包括若干由密集小陨石坑组成的陨石坑群)。
Grieve等认为这只能代表可以被发现的陨石坑中的少数。
Grieve等的统计表明,北欧、西澳和加拿大东部发现较多,这些地区研究程度较高,另外,也属稳定古老克拉通,后期地壳活动较少,陨石坑较易保存。
据Grie代等,150个陨石坑中,约40%已有同位素年代学研究,但精确程度不一,多数陨石坑<200Ma,说明较老的陨石坑可能部分已被后期地质作用改造、覆盖或摧毁,寻找难度大。
另外,<20km直径的陨石坑也较少,与较小陨石坑更易受后期地质作用影响有关。
由于地球表面陨石坑的形态面貌易被改造摧毁,不像月球及其它行星的陨石坑可长期保存其形貌特征,故Grieve等建议用冲击构造(impactstructure)代替陨石坑或冲击坑(impactcrater)。
据Grieve等,近年来新的冲击构造被发现的频率是3—5个/年,这是一个引人注目的频率。
十分遗憾的是,在Grieve等编制的全球冲击构造分布图上,加拿大含24个,美国23个,俄罗斯19个,而中国则一个冲击构造也没有(绪图1)。
原因不外是:
一些国家重视冲击构造的基础研究,因而发现也较多;我国学者比较强调从形态地貌特征出发,以发现和研究陨石坑,而对冲击作用本身研究重视不够;我国中新生代构造岩浆活动频繁剧烈,不利于冲击构造的保存等。
在地球和行星演化过程中,来自外部的冲击及冲击产物无疑会起一定作用,但作用有多大,影响有多广,尚待更深入细致地研究。
目前较多的兴趣会聚在下述两个问题上:
一是十多年前A1varez提出的,导致全球大范围K—T边界出现Ir异常的冲击构造是否存在?
存在于何处?
目前,倾向性的意见指向墨西哥的浅海Chicxulub盆地,它的直径200一300km,被300一1000m厚的沉积物覆盖。
早在50年代这个盆地的重磁异常就吸引了石油公司的注意。
三个钻孔曾钻到具火山岩结构的岩石,另一些钻孔遇到了数百米厚的角砾堆积。
1980年,石油公司的一位地球物理学家已认识到Chicxulub盆地可能是冲击构造,但不排除火
山口成因的可能。
主要是90年代发表的一系列成果使Chicxulub盆地的天体冲击成固有了更多佐证。
Sharpton等(1992)[z73、B1Mm等(1993)、Schuraytz(1994)等从基底岩石学及其高异常Os、Rh、Ir含量等论证了冲击成因,如基底岩石含冲击石英、基底岩石Ar“—Ar3’年龄及飞溅到海地及墨西哥北部的粘土—玻璃球粒等都给出了K—T边界年龄等。
当然,继续存在火山成围观点(Megehoff等,1994)[z21。
目前,有关CNcxulub盆地冲击事件的讨论有向纵深发展的趋势。
Sharpton(1992)‘zy’提出,ChicxMlMb盆地可能是10亿年来地球表面形成的最大冲击构造。
Pope(1994)cz‘’等从另一角度,即环境效应讨论了这一冲击事件。
由于ChicxMlMb盆地基底岩石含大量石灰岩和石膏层,它们在天体剧烈冲击下,产生冲击去气作用,巨量COz、S02等气体被释放到大气层中,其量之大远远超过工业革命以来由于人类活动所产生的COz、SOz等气体。
可以说,围绕K—T边界冲击事件和Chicxulub盆地冲击构造的讨论正处于方兴末艾的阶段。
另一讨论热点是世界最大铜镍硫化物矿床所在地的加拿大Sudbury构造。
从D缸zc,’于U64年提出它的天体冲击成因后,已经出版了一些专著和发表了不少文章,支持与反对这一论述。
作者在此处不拟详加评述,但需说明两点:
一是作者曾两次去SMdbury参观,并多次请教于矿山地质人员。
矿山地质人员是最讲求实际效果与经济效益的。
有意思的是,作者所遇到的矿山地质人员都支持矿床形成与冲击事件存在一定联系的观点。
二是除了早期区域地质、岩石学、矿物学研究指出了冲击锥、冲击角砾岩、冲击石英等的存在与广泛分布外,近年的同位素地球化学工作也支持了冲击成因。
较早,Fagg抓t等(1985)LI2’运用Nb同位素论证了Sudbury杂岩的冲击成因。
最近,Diekin等(1992;“’运用Re—Os法,主要是’s’Os/’s‘Os论证了Sudbury杂岩的壳源性质及铂族元素也来源于壳源岩石。
第二节对地球深部物质组成的了解逐渐深化
地球内部圈层结构的研究主要依靠地球物理理论及方法手段,特别是地震波理论与方法。
研究地球深部物质组成、存在状态等则主要是地球化学的任务。
过去10余年来国内外都出版和发表了不少有关地峻岩包体的专著与文章,成果累累,这里不赘述。
地慢岩及地慢矿物研究可以带来一些关于地球深部的信息。
但也应看到,包体来源最深不超过300km,只能达到上地幅上部。
因此,地慢岩包体研究不能反映整个地慢物质组成。
近年来高温高压实验有了突破性进展,可以模拟包括地核内部的整个核幌物质组成及其演化。
当然,这种模拟必须结合地震波及其它地球物理资料,才能得出合理的解释。
主要通过美、日、德等国的高温超高压实验室的努力,目前对地球深部物质组成的认识已有了一定程度的共识。
1.地慢的主要组成矿物,镁(铁)硅酸盐的相变是地球深部物质存在及演变的关键所在。
随着温度和压力的增大,即深度的加大,镁硅酸盐矿物从撤榄石(。
相)转变为P相、Y相(具尖晶石结构)和具钙钦矿结构。
每一次相变均伴随晶体结构紧密堆积程度的加大,如由橄榄石相转变到尖晶石相,矿物比重增加6%,而由尖晶石相转变为钙钦矿相,比重又增大8%。
最重要的相变带是具尖晶石结构的镁硅酸盐转变为钙钵矿相,它大致相当670km深度,即上下地幅之间。
上述镁硅酸盐相变的发生均伴随相应的地震波速的改变。
除镁硅酸盐矿物外,上地慢还赋存辉石、石榴子石等矿物。
绪表l表示地慢上部矿物相及它们与深度、压力之间的关系。
2.在过去,相当长时期对地核物质组成的认识是铁板一块的铁镍台金。
辽一认认现已发生很大改变。
从地震波分析,地核密度应小于铁镍合金,即应有一部分轻元素参加到地核的组成中。
最近发表的Allegre(1995)“等的计算,地核含Si7.35%、S2.30%、O4.10%。
外核为液态,与地球磁场密切相关,内核则仍为固态。
绪图2示地球大致的圈层结构。
这里,简略补充关于核慢之间的“D”层的讨论。
D层显示从地慢到地核的过渡带,‘它本身的物质组成及热结构十分不均一,而且变化多,目前只处于初步探索阶段。
据
Wysession(1995)L311,D层热状态的改变十分剧烈,可以超过1500℃。
另外,镁硅酸盐矿物从具钙钦矿结构分解为两种高压氧化物相,即斯石英和镁方铁矿(Mg,Fe)O(magne—siowUstite)。
3.地慢柱(mantleP1ume)的假说在60年代提出时主要基于太平洋火山链岛屿的观察及同位素年代学研究。
目前,地慢柱的存在似已被固体地球科学界所接受,但关于它们的形成机制、形成深度及其与大面积暗色岩(如我国西南的峨眉山玄武岩)之间的关系则存在着很大争论。
最近,还出现了起源于核慢边界的存在于80一120Ma之间的超级地慢柱的说法。
这一超级地慢柱导致同一时期西太平洋广泛的洋底高原及火山链岛屿的形成、气温上升、海平面上升、大量黑色岩系及油气的形成等。
4.在地球深部物质研究中,人们特别关注水及其它挥发份的含量及存在形式。
因为,即使是十分少量H20的存在,可呈倍数地降低地慢岩石的粘度,可呈数量级地提高其导电率,对物性的影响是不可低估的。
不同学者测出的玄武岩玻璃和金伯利岩包体中HzO含量是1.o×10—d一1.5×10“,岩石圈底部约1.o×lo“,到上下地慢过渡带可增至1.O×10“。
在撤榄石的各种相中,p相的HzO含量可为撤榄石相的20倍,而辉石中的HzO含量大于各种橄榄石相中的H20含量。
不同学者对地慢HzO含量估算不尽相同,但多认为大于地球表部水圈的HzO含量。
第三节某些岩石类型和矿床类型的时控性及突变性特征在期待更深入的研究
一些岩石类型如高镁的超基性火山熔岩——科马提岩主要产出于太古宇,环斑花岗岩类及与之有联系的斜长岩常在北半球的中元古界出现。
若干矿床类型,如条带状铁矿BIF大多数赋存于太古宇和古元古界,一些与花岗岩类有关的钨锡矿床则多为晚古生代之后的产物,汞锑矿床一般成矿年龄多为中、新生代。
在讨论这些岩石与矿床类型的时控性时,总体上应结合岩石圈的发育和演化,考虑地质背景、各种控制因素及保存条件等(涂光炽,1988)L11L23。
围绕这些老问题常出现新的思路。
近来,人们在注意一些岩石类型和矿床类型的时控性时,也发现它们在某些地质时代的突变性或爆发性。
以成矿作用为例,某些元素不成矿则已,一成矿便倾向于形成超大型矿床。
可以举些实例。
矿床学界对铅锌矿床总是相提并论,有铅必有锌,有锌必有铅。
但在太古宙和古元古代,锌并不和铅共生,分别组成具工业意义的矿床。
锌在太古宙即成矿,但主要与铜共生,组成铜锌矿床,它们一般含铅量低,如辽宁红透山矿床。
在全球范围内,铅成矿大致始于l9亿年前,并与锌一起,组成锌铅矿床。
但在13—19亿年问,全球各大洲都出现了若干超大型铅锌矿床,如澳大利亚的BrokenHill、Mtlsa、MacArthurRiVer,南非的Gamsberg,加拿大的Sullivan,俄罗斯的H010dney,中国的东升庙,朝鲜的检德等。
这些矿床的铅锌储量居世界前茅。
它们在类型上十分相近,均属于热水沉积的SEDEx型,产于太古字克拉通边缘的裂谷地带,赋存岩系为不同变质程度的碎屑岩系。
矿床层状特征明显,其矿物及同位素组成亦类似。
总体说,铅在19亿年前不露声色,不成矿,但在14—19亿年间却突然在全球各处形成若干重要超大型矿床,这是铅成矿的时控性和突变’哇。
稀土元素成矿也有类似情况。
包括我国在内的世界若干太古宇中赋存的条带状铁矿床,其稀土元素总量甚低,多不足3.o×10—5c:
oJ,低于克拉克值。
但到17—18亿年后,世界一些重要铁矿床中发现了高含量稀土,其工业价值大于铁,如白云鄂博铁矿中,各种类型矿石稀土含量达干分之几甚至百分之几,世界已知稀土储量的70%集中于此矿。
著名于世的01ympicDam综合矿床,虽以Cu—Au—U著称,但矿石实质上是含铁的各种角砾岩,铁的储量达到20亿吨。
矿石中富铁部分稀土含量大于5.o×10“,故OlympicDam除Cu、Au、U达超大型规模外,Fe和REE也应属超大型矿床。
涂光炽(1977)曾提出REE—Fe建造的概念。
这种建造,无论其岩浆成因、沉积成因、变质成因或多成因,常多为中元古代产物。
如昆明附近的违纳厂、福建的政和均是实例。
REE—Fe建造在中元古代的突发性发育无论从找矿和成矿理论研究角度均应引起重视。
第四节低温地球化学
这里的低温是指在200℃或250℃以下的温度区间(包括常温常压及更低的温压条件)。
说来奇怪,十多年前,地球化学和相邻学科学者们更多地考虑>250℃的领域,只是近些年来人们才更多地思考低温地球化学问题。
首先,看一下岩石学。
火成岩和绿片岩相变质程度以上的变质岩形成温度>300℃,因此火成岩和变质岩岩石学家不会对低温地球化学感兴趣。
沉积学家也甚少涉及100一200℃区间的地球化学研究。
但一些十分重要的岩石学问题,如低级变质作用、迟变质作用、埋藏变质、洋底喷流成岩成矿等常与低温地球化学领域有关,但研究程度相对薄弱。
长期以来人们对热液矿床(且不问热液性质和来源)的认识局限性也较大。
不少矿床学家认为低温热液矿床只包括一些汞、锑、雄雌黄矿床及密西西比河谷型铅锌矿床等,其它的金属矿床,特别是贵金属矿床均被认为只能在高中温条件下才能形成。
低温地球化学领域之所以较长时期处于薄弱状态,原因主要是:
1.过去大量的成岩成矿模拟实验,包括各种相平衡实验,都是在高中温条件下完成的,这样实验才较易达到平衡。
由于人们习惯于从平衡的角度思考问题,而低温条件下的平衡实验不仅旷日持久,而且难于达到,这样,低温、非平衡态的地球化学研究也就冷落下来。
2.过去的成岩成矿测温工作数据较少,不够完善,对温度的确定带有一定主观成分,如不少原生金矿床均被认为系高温热液矿床。
经过近些年较确切测温手段的应用,人们才认识到大量金矿床是在中低温条件下形成的。
3.长期以来人们对元素的活动性理解存在片面性。
如金和铂族元素被认为是十分稳定的元素,它们只是在高温条件下才能被萃取、搬运或从岩浆热液中析出。
近来年大量野外观察和实验证实了在一定条件下贵金属、稀土元素等在低温和甚低温环境中均可呈现活动性,均可被活化、运移并形成矿床。
如在世界范围内众多砂金矿产出于高寒冻土地带,附近并无原生金矿床,形成金矿的金可能部分呈胶态或溶解态高盐度富有机酸的冰水中被搬运L3J。
若干不整合脉型铀矿床可富含金和钮,后二者也于低温条件下搬运和富集。
赣粤等地的离子吸附型稀土矿床说明常温常压条件下稀土元素活化、运移及富集成矿的可能。
甚至在南极的严峻冰冻气候条件下,一些陨石的稀土含量显示出异常,说明了它们的一定的活动性,近年来的大量测温工作说明众多铀矿床、非金属矿床(如重晶石、萤石、沸石、粘土外矿床)也是十分典型的低温热液矿床和低温热水沉积矿床。
4.一些低温热液交代作用,过去被误认为高中温热液产物。
如钠长石化、钾长石化常被认为是高中温交代蚀变作用。
实际上一些与岩浆活动没有联系的长石交代作用产生于低温条件,如美国中西部、加拿大东部前寒武系与古生界大面积不整合面下的钾长石第五节围绕C02的讨论
近来年CO2成为地球科学界与环境科学界共同关注的热点问题。
C02气藏是重要的气体矿产资源,C02可以引发灾害(1986年中非喀麦隆Nyos湖底C02的爆发导致近2000人死亡),COz与若干金属矿床的形成有密切联系。
更为关键的是人们逐渐了解到大气中C02含量与温室效应的紧密联系。
目前,从全球变化的角度研究大气中COz是国际地学及生态环境重大研究课题,并已取得可喜进展。
这里将不涉及当代全球变化中的COz问题,而着重从地球化学侧面探讨地球内部去气作用与C02,地质历史中的C02含量变化等问题。
地球内部去气作用产生的C02,按其来源或成因的不同大致可区分为:
火山(岩浆)成因、变质成因(包括成岩成因)和冲击成因三大类,很可能存在其它尚未认识到的成因或来源的COz。
近几年来对火山去气已可采取直接观察和测量的方法,并已获得一定效果L14I,但总地看,数据还很少,且多偏重陆上火山,代表性不足。
综合观测及估算,Barner(1990)认为全球陆上与海底火山COz诽放量为1.1×10“克分子量/年。
其他学者的估算落入同一数量级,但较偏低。
含碳酸盐岩石在成岩和变质过程中可以产出和排放COz。
10年前Fyfe(1986)L1“提出了变质成因C02是大气C02的重要来源,他并首次主张喜马拉雅碰撞造山及顺走滑断层都可产出C02。
最近,Kerrick和Calde血(1994)L1:
’作了喜马拉雅造山带变质过程COz产出量的估算为10’2—10“克分子量/年。
其中一半可顺剪切带、断裂带逸散于大气中。
他们还估算同时代的阿尔卑斯造山带在变质过程中大致可产出同等数量级的COz。
目前,对变质成因C02尚无法进行测量,只能停留于推算阶段。
天外来客的冲击作用也能产出C02。
冲击体的陨石虽来自地球之外,但所产出的C02却主要来自被冲击的地球浅部的碳酸盐岩石,故也可称之为地球内部去气作用。
一个最新实例是关于墨西哥Chicxulub盆地冲击成因及冲击产出气体的讨论。
目前,相当一部分学者认为Chicxulub构造是1980年Alvarez提出的白空纪—第三纪之交出现的天体冲击事件的直接见证。
Sharpton(1992)czV’甚至认为它是近lo多亿年来地球所受到的最剧烈撞击。
Chicxulub盆地的白空系为浅海沉积,含大量的石灰岩和石膏。
据Pope等的计算,冲击可导致瞬间释放高达10’。
g的C02,引起全球增温4℃。
白空系中石膏含量虽逊于碳酸盐矿物,但冲击后形成酸雨所带来的短期气候效应可能要大于COz。
看来,地球内部去气作用与COz的关系研究,不同成因去C02作用等目前还只处于探索的起步阶段、定性阶段。
这里,我们转向大气COz在地质历史的变化与影响的讨论。
反演C02的演化历史主要依据地质宏观分析、元素及矿物共生组合、热力学计算、地球化学模拟、稳定同位素测定等方法。
太古宙大气显然具高含量COz,这与当时普遍而剧烈的火山活动与多期次变质有关。
从地质宏观分析也可以得出同一结论,即太古宙地层中碳酸盐岩石含量甚低。
如华北地区广泛出露的太古字中,变质白云岩、大理岩均少见。
这与元古宙、显生宙出现广泛而厚大的碳酸盐沉积形成鲜明对照。
最近,Rye等(1995)L2e’根据古土壤剖面研究,认为新太古代一古元古代的22—27.5亿年间大气中COz含量约为今天的100倍。
另一学者KNpp等(1994)‘zo’根据对前寒武纪条带状硅铁建造(BIF),含黄铁矿、金、铀古砾岩,较晚出现的不含黄铁矿但含金的古砾岩,以及19亿年后才出现的红层中稳定矿物组合的热力学计算,认为23.5亿年前,大气几乎全为COz(尸co:
<lbar)和Nz组成。
Langford(1983)rzlI则从元素共生论证了古大气组成的变化,他发现20亿年前形成的油矿床,其铀矿物常含多量仗,而20亿年后形成的则基本不含钻。
他认为导致铀仕共生突变为铀处分离的关键因素是大气由缺氧富COz转化为富氧贫COz。
这一转化时间持续约4亿年。
上述近期研究,无论从宏观地质分析、矿物与元素共生关系、古土壤以及过去已进行过的微体古生物研究等均表明在20亿年前后大气发生了从富COz贫氧到贫COz富氧的突变。
目前,地球化学界对此已基本取得了共识。
从20亿年前到目前,大气组成显然没有发生像20亿年前那样的剧变。
大气主要由氧、氮组成,C02实质上是微量气体,但后者在不同地质时期依然波动较大。
人们主要通过地球化学模拟和氧、碳同位素测定等方法探索显生宙大气C02含量问题。
这里,试举Barber(1992)的地球化学模拟为例。
他的模拟考虑了大陆位置、面积、高度、洋壳增生、碳酸盐地层的形成与分布、陆生植物演化及风化剥蚀等一系列因素,他的模拟结果,即显生宙大气COz含量变化大致趋势,可参见绪图3。
绪图3的纵坐标示大气C02含量(刻度示古大气COz为现代大气C02含量之倍数),横坐标为地质年代,三条粗短线代表显生宙的三次冰期,即晚奥陶世、石炭—二叠纪与晚新生代。
由一系列模拟值串起的联线(实线)是COz含量变化曲线。
实线上下的虚线圈
定了一定范围,这是由于假定与计算的某些不确定因素引起的,上虚线代表古大气CO:
含量的可能最高值。
短竖线系其他作者用其它方法(主要是稳定同位素)测定结果。
从这一示意图解可以看出:
1.显生宙大气C02含量以早古生代为最高,特别在寒武纪—奥陶纪之交,可能达到现今大气COz含量之20倍,中生代则以白空纪为最高,达到现今大气C02含量之8倍左右。
2.大气最低含量C02出现于石炭纪—二叠纪和包括第四纪在内的晚新生代,很可能前寒武纪最末期也具最低含量C02,这三个地质时期都有大面积大陆冰川的分布。
值得注意的是上述古大气COz变化趋势用其它方法也可以得出。
如Clayton(U93)“j利用二次开发的大量干酪根的碳同位素数据得出几乎完全一致的结论,即早古生代具最高大气COz值,之后逐渐降低,而石炭纪—二叠纪和晚第三纪呈现最低峰。
新生代晚姑新世大气COz含量有两个测定值。
据Kerrick及Caldeira(1994)Ll“的报道,Freeman和Hags根据浮游生物叶咐碳同位素测定,认为晚始新世大气COz含量为现今之2倍,而Arthur根据总有机质碳同位素,则得出了6倍的结论。
第六节各种成矿作用之间的有机联系日益受到重视
用最简单的语言概括,成矿作用导致了在较小空间成矿物质的大量堆积。
既然都涉及物质的富集规律,自然界的各种成矿作用,如煤、油气、金属矿床、非金属矿床及盐类矿床等的形成理应存在一定的内在联系。
过去长时期内由于学科及业务分工的过细,无论中外均存在某种程度的单打一思想,因而,各种成矿作用之间的有机联系被忽视了,只是近年来人们才开始注意这一问题。
比如,多年来人们只强调成煤及成油气作用的差异性,前者为陆生植物就地堆积保存演化而成,而后者则系海陆生分散有机质经分解、运移,在有利圈闭中形成,因而含煤盆地不同于油气盆地,找矿方向各有特点。
但煤和油气都主要是不同类型的有机物质,在某些条件下它们可能存在联系,这一点便被忽略了。
在我国认识到一定地区的含煤地层(如新疆吐哈盆地佛罗系)还可以是重要的生储油气层不过是近十几年的事。
过去,天然气被认为与石油具相同成因,只是成油和成气“窗口”不同。
近些年来的实践说明,除上述成因外,还存在着浅部生物成因气、深部无机成因气、煤成气及混合气等不同成因类型的天然气。
在一定条件下煤不仅与油气存在着成因联系,而且与金属成矿也可以有关联。
一些煤层或煤系地层中存在着可供开采的铀和高度富集的锗。
近年来煤中金及铂族矿化也在引起人们的注意,尽管它们目前尚无工业意义。
70年代人们已经认识到横贯荷兰、德国北部、波兰的欧训二叠系煤成天然气具一定含量的汞,仅东德和波兰气中汞储量可达4000t,按我国标准,相当于四个大型汞矿床。
同样,包括我国黔东汞矿在内的世界若干汞矿床的矿石气液包裹体中均找到了甲烷。
涂光炽、傅家
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