構(gòu)造物理化學(xué),是研究地殼物質(zhì)受構(gòu)造作用產(chǎn)生物理化學(xué)變化的學(xué)科,是研究構(gòu)造力改變地殼巖石壓力、溫度等物理化學(xué)條件,由此影響地球化學(xué)作用的理論和方法。構(gòu)造物理化學(xué),是物理學(xué)-化學(xué)-物理化學(xué)交叉的地質(zhì)學(xué)科領(lǐng)域,是地質(zhì)力學(xué)和構(gòu)造動力成巖成礦理論的發(fā)展。“構(gòu)造影響物理化學(xué)條件而控制地球化學(xué)過程”的研究思路,是構(gòu)造物理化學(xué)的理論基礎(chǔ),也是構(gòu)造物理化學(xué)的主要研究方法。
構(gòu)造物理化學(xué)是在繼承和學(xué)習(xí)構(gòu)造動力成巖成礦理論,開展礦田構(gòu)造研究過程中發(fā)展起來的,并由呂古賢于1990年首次提出。經(jīng)過三十多年的探索與發(fā)展,開拓了“構(gòu)造物理化學(xué)”多個研究內(nèi)容,在基礎(chǔ)理論和研究方法等方面得到深入發(fā)展,同時取得顯著的深部地質(zhì)找礦效果。
構(gòu)造物理化學(xué)學(xué)科建設(shè)與理論體系的形成過程,得到了諸多專家學(xué)者支持,并給予了充分肯定。馬宗晉院士指出,構(gòu)造物理化學(xué)高度綜合出“構(gòu)造改變物理化學(xué)條件影響地球化學(xué)反應(yīng)”新思路,是地質(zhì)力學(xué)和構(gòu)造地球化學(xué)領(lǐng)域的發(fā)展;歐陽自遠、翟裕生和陳毓川院士認為,“構(gòu)造物理化學(xué)在成礦學(xué)和找礦學(xué)之間開拓了一個新的研究領(lǐng)域,在膠東金礦深部第二富集帶預(yù)測和勘查方面作出開創(chuàng)新的貢獻,業(yè)已形成了理論方法系統(tǒng),值得繼續(xù)深入發(fā)展”。在多方努力下,中國地球物理學(xué)會于2018年批準成立“構(gòu)造物理化學(xué)專業(yè)委員會”。
2020年11月,構(gòu)造物理化學(xué)專業(yè)委員會成功舉辦了“第一屆全國構(gòu)造物理化學(xué)理論和應(yīng)用學(xué)術(shù)研討會”,與會專家學(xué)者充分展示了近年來的研究成果,并就構(gòu)造物理化學(xué)研究與應(yīng)用及學(xué)科發(fā)展進行了熱烈討論。經(jīng)專委會研究提出,《地質(zhì)力學(xué)學(xué)報》同意于2021年第4期刊發(fā)“構(gòu)造物理化學(xué)理論和應(yīng)用”專輯,經(jīng)多輪審稿和修改,本專輯共收錄10篇文章,均為構(gòu)造物理化學(xué)應(yīng)用方面的研究成果,其中主要涉及成礦規(guī)律、成礦機制、找礦方法、強震機理、煤巖破裂、儲層改造六個領(lǐng)域。相信該專輯的出版對促進構(gòu)造物理化學(xué)學(xué)科發(fā)展,擴大構(gòu)造物理化學(xué)應(yīng)用領(lǐng)域均具有重要的參考價值和實用意義。
序篇介紹了構(gòu)造物理化學(xué)學(xué)科建設(shè)回顧、應(yīng)用與展望,呂古賢及團隊以40多年礦田構(gòu)造研究為基礎(chǔ),開拓“構(gòu)造附加靜水壓力”理論方法,提出、倡導(dǎo)和發(fā)展了構(gòu)造物理化學(xué)學(xué)科研究領(lǐng)域。
成礦規(guī)律與找礦方法欄目包括3篇文章:張達等利用構(gòu)造變形序次及其控巖控礦的規(guī)律性完善了華南重要成礦帶典型礦床成礦過程及成因機理,探討了不同階段華南重要成礦區(qū)帶構(gòu)造變形及巖漿成礦的動力學(xué)背景;賈潤幸等通過對比研究沉積盆地中成礦流體的運移規(guī)律,探討沉積盆地在沉積成巖成礦作用、盆地構(gòu)造變形過程及巖漿熱液疊加改造過程中,成礦流體與巖石抗壓變形強度及其孔隙度和滲透率之間的耦合關(guān)系,進而研究成礦流體在沉積盆地中的運移軌跡;張寶林等系統(tǒng)闡述了礦田構(gòu)造變形巖相帶的地球物理判別標志、研究方法及操作流程,并以內(nèi)蒙古赤峰柴胡欄子金礦田為例,介紹有效的找礦應(yīng)用效果。典型礦床成礦機制欄目包括3篇文章:方維萱等采用構(gòu)造巖相學(xué)分帶和變形篩分、宏觀與微觀構(gòu)造巖相學(xué)研究相結(jié)合的方法,進行礦集區(qū)構(gòu)造和疊加成礦系統(tǒng)研究,揭示了多金屬礦產(chǎn)富集機制、疊加成礦作用與構(gòu)造巖相學(xué)結(jié)構(gòu)樣式之間的內(nèi)在關(guān)系;胡寶群等通過膠東金礦地質(zhì)背景和成礦特征研究的總結(jié)和分析,提出由于深斷裂引起壓力下降和溫度上升,在淺部地殼能夠形成臨界區(qū)帶,控制著大規(guī)模成礦作用新認識,并建立了大規(guī)模成礦作用的構(gòu)造物理化學(xué)“深斷裂臨界成礦”的初步模型;鄭范博等回顧了花崗巖偉晶巖型稀有金屬礦床流體性質(zhì)和成因機制的研究進展,對花崗偉晶巖型礦床的成礦流體特征和成礦機制進行了探討,提出目前研究存在的問題,并且進一步提出相關(guān)研究展望。構(gòu)造應(yīng)力應(yīng)變與地震欄目包括2篇文章:孟秋、胡才博等充分考慮2008年汶川大地震的特殊性和復(fù)雜性,從數(shù)值模擬角度建立黏彈性有限元模型,研究大地震的孕震、同震及震后變形的動力學(xué)全過程,定量研究發(fā)震斷層帶及彈性層、黏彈性層的應(yīng)力積累、釋放、遷移的規(guī)律;毛小平等以汶川地震為例探討了深層高壓流體釋放與強震能量來源關(guān)系問題,認為沉積儲集層中高壓流體釋放,可能是引爆強地震的機理及強震能量主要來源。構(gòu)造煤巖欄目包括1篇文章:丁言露、岳中琦等定量研究了高壓氣體快速泄壓產(chǎn)生的內(nèi)部載荷作用下煤巖的變形破壞行為,對煤巖試樣的環(huán)向、軸向和體積應(yīng)變進行了測量和分析,獲得了高壓氣體產(chǎn)生的變形與內(nèi)部載荷之間的定量關(guān)系,確定了煤巖試樣在氣體載荷作用下的破壞強度與氣體壓強的關(guān)系。油氣基礎(chǔ)地質(zhì)問題包括1篇文章:王建國等通過鑄體薄片觀察砂巖中微觀現(xiàn)象,分析成巖過程溶蝕作用對砂巖粒間空隙類型的影響,確定粒間孔隙的具體歸屬和砂巖儲集空間類型。
此外,本期還包括2篇非主題文章,涉及構(gòu)造地質(zhì)與地震地質(zhì)。其中,王光明等對漾濞MS6.4地震序列進行了重新定位分析;涂繼耀等對東構(gòu)造結(jié)那木拉斷裂帶上新世以來強烈活動開展了年代學(xué)研究。
感謝所有作者、審稿專家和編輯部人員為本期論文撰稿、審稿、編輯與發(fā)表所付出的辛勤勞動!希望各位讀者和同行以本專輯成果的發(fā)表為契機,進一步推進構(gòu)造物理化學(xué)學(xué)科建設(shè)與發(fā)展,拓展構(gòu)造物理化學(xué)應(yīng)用領(lǐng)域與方向,共同破解“構(gòu)造作用力如何影響化學(xué)平衡”難題。熱忱歡迎廣大讀者提出更多建設(shè)性的建議和意見,并敬請批評指正!