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关于我

笔名探矿者—一个立志执着于探索自然和学术的“打工者”。1962年5月生,福建人,1982年毕业于成都地质学院找矿系,地质调查专业 工学学士 高级工程师。长期从事地质调查、矿产勘查以及矿床学和矿床地球化学研究。在该职业生涯中,积累了三十多年来的地质勘查和找矿经验,脚踏实地一步一个脚印一路走来,具有丰富的工作经验,认识了矿产资源在地壳中的成矿机理,掌握了构造控矿因素与成矿地质规律对找矿预测的意义。本人的专长是既懂理论研究、也精通矿产勘查,善于将两者紧密结合,因而有关成果受到各地政府的关注及业内专家的高度肯定。

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给我点水,我能把山抬起来  

2012-05-08 10:34:01|  分类: 构造地质论坛 |  标签: |举报 |字号 订阅

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给我点水,我能把山抬起来 - 探矿者           - Prospector blog探矿者   来源于嵇少丞老师—构造地质学科普系列
给我点水,我能把山抬起来 - 探矿者           - Prospector blog

给我点水,我能把山抬起来 - 探矿者           - Prospector blog

       我很喜欢这张图片,岩脉中白色与红色部分代表不同热液的氧化程度, 或氧逸度。

       有个谜语问:“中国哪个地方的人劲最大?” 答: “台(抬)山人”。台山是广东省的一个县,加拿大许多老华侨来自台山。

给我点水,我能把山抬起来。
给我点水,我能把地球撑裂。

       这话不是吹牛,从理论上讲是完全正确的,因为只要岩石中的流体压力大到超过由岩石重量造成的垂直应力,这个深度以上的地壳及其山脉就抬起来了。岩石中那些走向近乎水平的岩脉就是地球历史上山被流体(局部)抬起过的明确证据
       地球深处的流体,可能是岩浆,也可能是水的热液,其中溶解丰富的矿物质,最常见的是碳酸钙和氧化硅。当流体压力等于或超过岩石中最小主应力(σ3)和拉张强度(T)之和时,岩石就要发生拉张破裂,流体被强吸进岩石的张破裂,压力骤然降低。由于流体中矿物质的溶解度随压力和温度的降低而降低,原先溶解于高压流体之中的矿物质就要在张破裂中沉淀-结晶-生成,造成张破裂的堵塞、淤积、愈合。如果溶解于高压流体中除了碳酸钙(方解石)和氧化硅(石英)之外还有其他有用的金属或贵金属(例如,金),那么就成矿了。上述过程可以不断循环重复,即,岩石拉断-愈合-再拉断-再愈合……,经过无数次循环重复,矿化不断加强,最终形成富矿。


       每次岩石发生破裂时对应于发生一次地震。所以,地震与地下的热液成矿作用是对应的。
      上述机制不仅解释热液矿床的成因,而且解释自然界岩石中千奇百怪的岩脉(见图)的形成机理,这也是油田上常用的“液致破裂”有效增加采油量技术的原理。

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     岩石近乎水平的石英脉,上覆岩层被抬起,形成近乎水平的张破裂,石英从热液中结晶出来。这条脉是有多次“拉张-破裂-沉淀-结晶”过程重复形成。

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                        方解石脉, 下周5,我要带学生去看的地方。

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平凡的一块石头,反映矿脉-岩脉形成的过程, 科学无处不在。

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显微镜下充填张破裂中的石英晶体,生成垂直于破裂壁。

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 家有这么一篮石头吗?

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这块标本上岩脉穿插期次指示应力场的变化,计算一下有过多少流体流过这块岩石

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每块鹅卵石上都有岩脉穿过,说明流体对岩脉形成的作用

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岩石中中国电信的图案,其实就两道白色岩脉

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这块石头的图案就像人在跳舞,其实就是岩脉与鹅卵石表面的交线。

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这块石头上的白色岩脉构成藏羚羊的图案


        相对于抗压强度与剪切强度,岩石的拉张强度(T)是很小的, 只有几个MPa。所以,自然界岩石的张破裂极其常见,而且总是垂直于最小主应力(σ3)方向。
       岩石中应力的状态通常用应力椭球来描述,应力椭球有三个相互垂直的主轴, 分别是σ1,σ2和σ3。还有三个主切面, 分别对应于σ1-σ2面,σ2-σ3面和σ1-σ3面,其上没有剪应力,只有主应力。由于地球表面是一自由面,其上没有剪应力,只有0.1 MPa的正应力,所以在近地表,应力椭球的三个主轴中必有一个要垂直于地面,其余两个平行于地面。在拉张构造区域,最大主应力垂直于地面,而中间主应力和最小主应力平行于地面,如下图所示。张破裂总是垂直于最小主应力, 所以也就近乎垂直于地面。在走滑构造域内,中间主应力垂直于地面,而最大主应力和最小主应力平行于地面。拉张破裂平行于最大主应力,并垂直于最小主应力,所以也垂直于地面。但在挤压构造域内,最小主应力垂直于地面,而最大主应力 和中央主应力平行于地面,因此拉张破裂平行于地面。

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作雁行排列的垂直的岩脉

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作雁行排列的近水平的岩脉
 

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夕阳下的拉张岩脉。

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