非重气云扩散模型(烟雾扩散模型)

八卦庙金矿床地质特征、成矿模式与找矿模型

1.矿区地质背景

八卦庙金矿床大地构造位置为秦岭造山带泥盆纪凤-太盆地北西缘,陕西省凤县境内,矿床规模达百吨以上,属超大型金矿床,与其东部的太白县双王金矿及众多金矿点构成该区著名的八卦庙-双王金矿带(图3 -18)。

矿区出露地层为中泥盆统古道岭组上岩段和星红铺组下岩段的一部分。古道岭组上岩段为中厚层灰岩、含炭灰岩夹少量铁白云石千枚岩,顶部为生物灰岩夹铁白云质千枚岩、薄层灰岩。星红铺组下岩段为一套变质程度较浅的细碎屑岩(铁白云质粉砂岩、白云质粉砂质绢云母千枚岩、斑点状千枚岩等)。容矿岩石为斑点状粉砂质千枚岩、铁白云质千枚岩、钠长石化铁白云质千枚岩夹条带状大理岩,以具斑点状构造、褪色蚀变千枚岩和沿节理产出的石英脉为特点。

区内褶皱和断裂构造发育。褶皱主要为长沟-八卦庙复式倒转向斜,向斜轴向110°～130°,核部为星红铺组千枚岩,两翼为古道岭组灰岩。该复式向斜向西翘起,向东倾伏,倾伏角20°～30°。八卦庙金矿床及其附近矿点、矿体主要受向斜中发育的脆-韧性剪切带控制。脆-韧性剪切带内次级褶曲、揉皱十分发育,其特征与主向斜构造特征相一致,且以20°～30°的侧伏角向SE倾伏。

断裂构造相当发育,主要有NW向和NE向两组。NW向断裂主要由脆-韧性剪切带组成,北以 逆冲断裂为界,南以长沟背斜古道岭组灰岩为界,发育于整个八卦庙复式倒转向斜中。长大于2000m,宽200～400m。脆-韧性剪切带中次级褶曲、揉皱、NW向断裂、NE向断裂、节理密集带十分发育,控制着八卦庙金矿带的矿化蚀变范围。其构造变形、矿化蚀变北强南弱。其中发育的多条NW向断裂带控制着矿体的展布。NW向断裂走向110°～130°,总体倾向NE,倾角上缓下陡,南部有南倾的特征。断裂带中构造角砾岩、糜棱岩、碎裂岩、多期石英方解石脉发育。

图3-18 八卦庙-双王金矿带区域地质及矿床分布简图

NE向断裂以张性为主,但规模不大。主要表现为NE向石英脉、岩脉充填及NE向节理石英脉密集带发育。特别是NE向节理密集带与NW向断裂的交汇部位成矿条件最好。

距矿区东南约15km发育有西坝花岗闪长岩体,面积为150km2,其长轴方向与区域构造线一致。岩体边部变质作用强,北部形成300～700m宽的热力变质带,主要有角岩化和大理岩化等。张帆等(2009)通过LA-ICP-MS法测得西坝花岗岩的锆石U-Pb年龄为217～219 Ma,属印支期岩浆岩。八卦庙矿区内还发育一些闪长岩脉和细晶岩脉等。

2.矿床地质特征

(1)矿体特征

八卦庙金矿床矿体一般成群成带分布,分为北、中、南3个矿带(图3-19),矿体总体走向近于EW,倾向NE,呈透镜状,中部连续性好,上下两端及东西两侧出现分支。

北矿带分布于52～80线间,含金蚀变带呈NW向展布,主要成矿地段长400m,宽大于200m,矿体向NW倾伏,已控制11条矿体。矿体在含金蚀变带中受走向断裂带控制,呈层状、似层状、透镜状产出,总体倾向45°,倾角由西部52线的55°～60°到东部渐变为80°～85°。矿体长375～1195m,厚0.75～70.50m,单矿体平均厚2.04～19.31m。北矿带已提交金储量117t。其中Ⅲ3、Ⅲ2-3、Ⅲ1-2、Ⅲ2-1 4条矿体较大,主要富集地段在57～77线长约400m的范围内。Ⅲ3矿体最大,长只有470m,但储量占全矿床的53%。矿体总体呈透镜状、似层状,沿走向和倾向有膨缩、分支复合、尖灭再现、上贫下富、倾角上缓下陡的特征,南部矿体有南倾的趋势(图3-20)。

图3-19 八卦庙金矿床地质略图

中矿带分布于52线以西,属于打柴沟和蚂蝗沟矿区,已控制金矿化带长约400m,宽大于200m。受NW向脆-韧性剪切带与NE向节理密集带复合控制,共圈出13条矿(化)体。长120～400m,宽2.25～5.39m,平均品位为(1.51～4.35)×10-6,其中6号矿体规模最大,工程控制长为280m,厚度为1.01～10.39m,控制延深185m,平均品位为4.35×10-6,单样最高品位达17.84×10-6,表明有富矿体存在。矿体倾向44°,倾角70°。矿化主要发育于NW向石英脉破碎带及旁侧的蚀变千枚岩中,矿体均呈层状、似层状或透镜状产出,沿走向、倾向有膨缩、分支复合及尖灭再现等特征。

南矿带矿化最差,工作程度低,仅圈出两条小矿化体。

(2)围岩蚀变特征

矿区围岩蚀变普遍而发育,主要类型有钠长石化、硅化、电气石化、黑云母化、铁碳酸盐化、磁黄铁矿化、黄铁矿化、绿泥石化、绢云母化和褐铁矿化等。总体蚀变特征是沿矿带北强南弱,东强西弱,下强上弱。蚀变最强、矿化最好部位是多组断裂、褶曲构造最发育、蚀变最强烈的部位。

1)钠长石化:以矿床中北部及破碎蚀变岩型矿体部位最为强烈。钠长石化呈细脉状、散染状分布于蚀变千枚岩、粉砂质千枚岩中,钠长石常与石英、电气石、黑云母等紧密共生。钠长石出现的地方金品位明显增高。

2)硅化:硅化贯穿于成矿的整个过程,在热液作用下,硅化主要以石英脉形式出现。按脉体规模可划分为大脉(≥10cm)、细脉(cm级)、微脉(≤mm级)。金矿化与细脉、微脉关系密切。按脉体产状可分为走向脉组、NNW向脉和NE向脉。走向脉组以非层间脉为主,层间脉次之,微脉类极发育,大脉、小脉也出现较多; NNW向脉体总体不发育,主要呈细脉出现; NE向脉组最为发育,往往成群出现,充填在劈理、裂隙中,脉壁平直,延伸较大,厚度为1～5cm,石英脉两旁围岩褪色蚀变较强,褪色蚀变带往往形成很富的金矿石,是重要的找矿标志。

图3-20 八卦庙金矿床67线剖面地质图

3)电气石化:电气石化多沿NE向节理脉及NWW向脉旁侧蚀变千枚岩分布,呈带状杂乱分布和斑点状分布。在矿床中部见有沿NE向节理产出的电气石石英脉,深部见电气石黑云母钠长石石英脉。斑点状电气石化从浅部向深部明显增强,从其产出特征看,不具沉积特征,与岩浆作用关系密切。

4)黑云母化:黑云母普遍发育,产出形式多样,呈4种产出形式出现:①细片集合体组成的斑点;②变斑状分散于岩石中,多具筛孔结构; ③细脉状(深部); ④石英脉中大片黑云母与酸性斜长石共生。

5)铁白云石化:铁白云石大体分两类:一类是与石英共生组成碳酸盐石英脉,顺层或沿层间挠曲分布,脉体中铁白云石含量20%左右,多为他形粒状与细粒他形粒状的磁黄铁矿一起不均匀地分布在石英脉中,与金矿化关系不明显; 另一类是伴随热液活动及NE向构造的发育,铁白云石呈他形,粒度相对较小,多以团块状、条带状或微细脉状分布于石英脉两侧,形成一个含金蚀变褪色带。

6)磁黄铁矿化:磁黄铁矿普遍发育于整个脆-韧性剪切带及石英脉中,是矿床最发育的金属硫化物,与矿化关系密切,呈中细粒不规则状、板条状、稀疏浸染状分布于岩石或斑晶中。在破碎的石英脉带内呈稠密浸染状、细脉状与黄铁矿、黄铜矿紧密共生。自然金直接产于其中或与其伴生,为主要载金矿物之一。

7)黄铁矿化:黄铁矿是仅次于磁黄铁矿的又一种金属硫化物。根椐黄铁矿的分布特征及微量元素Ni/Co比值,黄铁矿化大致分为两期:早期脉中呈立方体星点状、细脉状分布于顺层铁碳酸盐石英脉中,含量小于2%,Ni/Co比值为2,伴随构造作用,脉状黄铁矿发生强烈变形及扩散; 晚期黄铁矿化产出特征与磁黄铁矿化相同,多为立方体、五角十二面体及其聚晶、不规则粒状,沿NE向节理及破碎带呈浸染状分布,少量呈不规则脉状沿石英脉裂隙分布或呈胶状环绕磁黄铁矿进行交代。黄铁矿和磁黄铁矿与金矿化关系密切,自然金直接产于其中或与其伴生。

8)绢云母化:绢云母呈鳞片状分布于岩石中,或充填于岩石裂隙中形成绢云母细脉,偶见较大片状分布于石英脉中,常与铁碳酸盐化、硅化关系密切,镜下发现,蚀变绢云母为黑云母绿泥石化进一步绢云母化的结果,并伴有铁质析出。绢云母化常与硅化、钠长石化或黄铁矿相互叠加,形成褪色蚀变带,为找金的重要标志之一。

9)绿泥石化:绿泥石呈片状或条带状分布于岩石中或组成斑点,多为黑云母绿泥石化的产物,在蚀变带边部出现较多。绿泥石化较强的岩石,金品位有增高的趋势。

10)褐铁矿化:褐铁矿由黄铁矿、磁黄铁矿、铁碳酸盐在近地表附近发生氧化而成,常呈黄铁矿、磁黄铁矿假象结构及其残留体,部分褐铁矿具胶状结构、环带状结构,有的褐铁矿边缘及裂隙交代成树枝状、枝叉状。其成分不均匀,多为各种含水氧化铁的集合体。

八卦庙金矿床蚀变作用的发生顺序一般是:电气石化→早期硅化→早期黄铁矿化、磁黄铁矿化→早期绿泥石化→钠长石化→铁碳酸盐化→黑云母化→晚期绿泥石化→绢云母化→晚期硅化→晚期黄铁矿化、磁黄铁矿化。蚀变作用的总趋势是绿泥石化、硅化、磁黄铁矿化、黄铁矿化和铁碳酸盐化,受剪切带控制,总体呈NWW向展布; 晚期岩浆热液蚀变以北矿带为中心,向东西南逐渐减弱,蚀变组分及蚀变斑点类型均由复杂趋向简单,蚀变斑点也由大渐小; 岩石变形越强蚀变也就越强,糜棱岩、千糜岩、糜棱片岩等剪切型岩石黄铁矿化、磁黄铁矿化越强。蚀变由浅部向深部增强,组分由简单趋向复杂。最明显的特征是从地表向深部黑云母明显增多,有时可见薄的条带,方铅矿和闪锌矿趋向多见。

与金矿化关系最密切的蚀变是硅化、磁黄铁矿化、黄铁矿化、绢云母化、黑云母化及钠长石化。蚀变规模越大、越强地段,金矿化就越好。

(3)矿石特征

该矿床矿石类型有3种,第一类是破碎带型,由强烈蚀变的围岩组成; 第二类由含金石英脉组成;第三类由含金铁白云石-石英脉组成(于学元等,1996)。矿石结构为他形粒状、不规则胶状等,构造则以浸染、斑点、细脉、网脉、角砾及条带状为主,明显与构造-热液作用有关。

金属矿物主要以磁黄铁矿、黄铁矿为主,另有少量黄铜矿、闪锌矿、方铅矿、磁铁矿及微量的碲金矿、碲铅矿、自然金、硫砷钴镍矿、钨钌矿等; 非金属矿物主要有石英、绢云母、铁白云石、绿泥石、黑云母、钠长石及方解石等。

3.矿床地球化学特征

(1)地层、岩浆岩

凤-太矿集区金矿主要赋存在中、上泥盆统星红铺组铁白云石千枚岩、钙质千枚岩和绿泥石千枚岩中。冯建忠等(2003)在凤-太、西-成、礼-峨、文-康、镇-旬、柞-山、板-沙盆地20条剖面采样249件,对223件样品分析结果进行了数理统计,获得秦岭造山带泥盆系Au的背景值为2.9×10-9,高于南秦岭沉积盖层(1.7×10-9)和南秦岭上地壳(1.3×10-9; 张本仁等,2002)。王相等(1996)认为,凤-太矿集区泥盆系碎屑岩金的背景值为(1.43～3.38)×10-9,西坝岩体金的背景值为(0.57～1.28)×10-9。据此分析,西坝岩体提供了部分成矿物质,泥盆系碎屑岩为八卦庙金矿的矿源岩及容矿岩相。

冯建忠等(2003)对八卦庙金矿及外围岩(矿)石的成矿元素分析表明,八卦庙NW向顺层石英脉Au含量低于NE向切层石英脉,而Cu、Pb、Zn、Ni、Co高于NE向切层石英脉,其Au含量一般低于4×10-6(表3-9),但由于宽度和延长大,也是重要的金矿石。这种早期顺层石英脉矿化元素组合为Au+Cu+Pb+Zn,对热水喷流沉积Pb-Zn矿具有继承性。NE向切层石英脉通常规模小,但多密集平行排列,两旁岩石发生强烈的褪色蚀变,形成大范围的褪色蚀变带,As、Sb、Bi含量高于NW向顺层石英脉,是含金较高的富矿石,金含量为(3.5～37.2)×10-6(王相等,1996),其矿化元素以Au为主。

表3-9 八卦庙金矿床及外围岩、矿石成矿元素平均含量 (wB/10-6)

① 王瑞廷.2005.秦岭造山带陕西段主要矿集区典型金属矿床成矿模式和找矿预测研究(博士后科研报告).北京:中国地质大学,35

(2)稀土元素

八卦庙金矿床岩石总稀土元素(∑REE)含量在(84.99～184.12)×10-6之间变化(表3-10,表3-11),LREE/HREE大于6,均富集轻稀土,具有明显的负铕异常和弱的负铈异常,δEu为0.620～0.759.6,δCe为0.833～0.902,(La/Yb)N为8.121～9.587,其稀土元素球粒陨石标准化配分模式呈现为右倾型(图3-21),与Taylor(1983)提出的大陆地壳稀土元素配分模式相似,表明岩石性质以壳源为主,属扬子板块北缘被动大陆边缘浅海相的沉积岩。矿石∑REE为(4.77～260.12)×10-6,LREE/HREE大于3,富集轻稀土,具有中等负铕异常和弱的负铈异常,δEu为0.651～0.781,δCe为0.349～0.968,(La/Yb)N为3.167～11.735,稀土配分模式亦表现为右倾型,与岩石的稀土配分模式基本一致,反映了沉积特征和围岩蚀变改造作用。含金石英脉∑REE在(9.4～20.61)×10-6之间,LREE/HREE大于1小于4,较富集轻稀土,轻、重稀土分馏小,具有中等负铕异常和很弱的负铈异常,δEu为0.479～0.776,δCe为0.862～0.937,(La/Yb)N为0.754～4.413。酸性岩脉∑REE在(173.98～206.73)×10-6之间变化,LREE/HREE大于7,富集轻稀土,轻、重稀土分馏显著,具有明显负铕异常和很弱的负铈异常。δEu为0.667～0.696,δCe为0.926～0.941,(La/Yb)N为7.662～8.056,稀土配分模式为右倾型。

表3-10 八卦庙金矿床岩(矿)石及矿物稀土元素含量 (wB/10-6)

注:样品BGP-1、BGP-2、BGP-3、BGP-4及BGP-5由国家地质实验测试中心采用ICP-MS分析完成; 其他样品据于学元等,1996。

表3-11 八卦庙金矿床岩石(矿)石及矿物稀土元素特征参数 (wB)

注:样品性质见表3-10。

图3-21 八卦庙金矿床岩(矿)石及矿物稀土元素球粒陨石标准化配分模式

以上分析表明,八卦庙金矿床岩(矿)石稀土元素总量较高,Eu亏损较明显,均为负异常,Ce异常不明显,稀土配分型式以右倾为主。造成这种现象的原因,可能是八卦庙矿区含矿建造中有深部成分的加入。而石英脉的稀土配分型式与围岩和岩体的不同,具有稀土总量较低、重稀土富集的趋势特点,表明成矿过程中很可能有深部物质加入。同时考虑到石英脉对两侧蚀变带的强碳酸盐化交代作用,表明其可能来源于深部富含CO2的幔源岩浆气液,至少与深部富含CO2的幔源岩浆气液有关(刘方杰等,2000)。

(3)硫同位素

八卦庙金矿床矿石的δ34S值为+4.10‰～+14.50‰,极差为11.30‰(表3-12),均一化程度较低,平均为11.99‰,这一变化趋势与凤-太矿集区的δ34S(+4.5‰～+12.3‰)分布比较接近,而不同于围岩中的硫同位素值(-0.38‰～+30.52‰),显示出深源硫的特点。与八卦庙金矿具有相同赋矿围岩的双王金矿近矿围岩δ34S值总体上比较接近,矿石中硫化物的极差比围岩中更大,且更加富集重硫,部分与西坝岩体的δ34S值重叠,表明八卦庙金矿床与处在同一成矿带内具有相同容矿岩石的双王金矿床的热液硫源特征一致,既有与地层黄铁矿组成相似的特点,又具有与岩浆岩黄铁矿的硫同位素组成相似的陨石硫的成分。综合分析认为,八卦庙金矿床围岩中的硫来自壳源,矿石中的硫来自壳幔混合源。

表3-12 八卦庙金矿床硫同位素组成

注:据郑作平等,1994; 王相等,1996。

(4)氢、氧同位素

氢、氧同位素分析表明,八卦庙金矿床石英δ18O值为5.69‰～20.4‰,极差14.71‰(表3-13),平均值为17.55‰。对不同产状石英脉内流体包裹体氢氧同位素分析表明,δDH为-86‰～73‰,平均为-80‰,计算所得δ18OH为5.0‰～13.3‰,平均为11.01‰。包裹体均一温度变化范围为180～364℃。在δD-δ18O图解上(图3-22),其同位素数据落入岩浆水区、变质水区和大气降水区,但整体靠近岩浆水区,表明八卦庙金矿床的成矿热液是岩浆水、大气降水的多源混合热液,岩浆水特征更明显。

表3-13 八卦庙金矿床石英中包裹体氢、氧同位素组成

续表

注:据冯建忠等,2004;郑作平等,1994;王相等,1996;“BG-”及“Sm-”开头样品由中国地质科学院地质研究所同位素实验室采用MAT-251质谱仪分析。

4.成矿时代

关于八卦庙金矿床的成矿时代仍有争论。冯建忠等(2003)测得八卦庙矿区NW向石英脉Ar-Ar坪年龄为(232.58±1.59)Ma,等时线年龄为(222.14±3.45)Ma,与刘树文等(2009)测得的早期石英脉40Ar/39Ar年龄(232.6±3.4)Ma相近,是秦岭古特提斯洋闭合最后阶段的反映(张国伟等,1988)。邵世才等(2001)测得八卦庙金矿NE向石英脉Ar-Ar坪年龄为(131.91±0.89)Ma,等时线年龄为(129.45±0.35)Ma,这与刘树文等(2009)测得的晚期石英脉40Ar/39Ar年龄(129.7±0.2)Ma相似,这表明八卦庙金矿成矿作用有两期,即印支期和燕山期。

图3-22 八卦庙金矿床石英氢-氧同位素图解

5.成矿模式

八卦庙金矿是秦岭地区著名的超大型金矿床,矿体主要呈似层状、层状或透镜状产于中泥盆统星红铺组下岩段浅变质细碎屑岩中。自20世纪80年代末发现以来,许多学者通过金矿床地质特征、岩矿石地球化学特征、成矿流体来源、成矿物质来源、成矿年龄及矿床成因等方面开展了大量的研究工作。关于该矿床的成因类型,目前主要有5类观点:①卡林型-类卡林型(韦龙明等,1994; 张复新,1998a,1998b; 陈衍景等,2004; 王成辉等,2012); ②热水沉积-改造型(韦龙明等,1994,2004; 王学明等,2001; 冯建中等,2003);③韧性剪切带型(张选固,1995; 王相等,1996; 钟建华等,1997; 方维萱等,2000;卢纪英等,2001; 冯建忠等,2002); ④中温热液型(郑作平等,1995);⑤造山型(张均等,2011)。成矿模式仍然争执不休。

本次通过对矿床地质特征、成矿物质来源、成矿时代、成矿背景及演化的系统研究,认为该矿床属于构造-岩浆热液改造型金矿,成矿与印支-燕山期岩浆活动有关。现将八卦庙金矿的成矿模式概括为:早期沉积作用形成衍生矿源层和含矿层,区域造山过程形成的剪切作用产生了导矿构造、容矿构造及贫矿体,即燕山早期形成的NW—NWW向构造及燕山晚期形成的NE向构造为八卦庙金矿床的控矿构造,NW—NWW向构造为金矿化的初始改造富集条件,NE向构造为金矿化的主要富集条件。区域上以NW—NWW向展布的花岗斑岩以及以NNE向展布的闪长玢岩脉为代表的两期岩浆事件正与这两期构造相对应。因此,这两期岩浆活动不但对金矿形成提供了直接的热驱动力和岩浆热液,同时也向金矿床输送了必要的金。碰撞造山运动产生的构造岩浆作用,使成矿元素活化、迁移、富集、充填沉淀成矿(图3-23)。

图3-23 八卦庙金矿床成矿模式

6.找矿模型

通过对八卦庙特大型金矿床成矿特征的分析及对其成矿模式的总结,结合凤-太矿集区成矿地质背景、控矿构造特征、成矿规律、控矿条件及矿点和异常的分布特征,根据聚矿构造理论,初步概括凤-太矿集区八卦庙式金矿床的找矿模型如下:

(1)地质标志

凤-太泥盆纪海盆北部地区发育的钠质喷流岩、浊积岩和风暴岩为金矿的容矿岩相;NW向或NWW向逆冲推覆断裂构造带形成了金矿的导矿构造; NE向左行剪切断裂和节理密集带为含金石英脉充填提供了有利条件; 两组构造交汇部位形成了金矿化的容矿构造; 区域上印支-燕山期的花岗质岩浆侵入,为金活化、迁移富集定位提供了热动力学条件。区域上绢云母化、硅化、铁白云石化、黄铁矿化蚀变强烈地段是较好的找矿靶区。此外,凤-太北部地区新发现的矿化点十多处,成矿背景与八卦庙相似,具备大型金矿床的成矿条件,可寻找八卦庙式金矿。

(2)物探标志

激发极化法和地面高精度磁测是该区有效的物探找矿方法,异常特征为低电阻率、高充电率,配套以高磁异常,其中低电阻率、高充电率异常反映黄铁矿化,高磁异常反映与金矿密切相关的磁黄铁矿化。

(3)勘查流程

NE向基底断隆带东、西倾伏部位→NWW向较大逆冲断裂下盘→次级NE向断裂(节理密集)、岩脉带→岩体的侵入方向及其上部→有利的泥质碎屑岩夹薄层碳酸盐岩组合→脆-韧性剪切带→化探异常及其水平、纵向分带特征→矿化蚀变体→矿点、矿(化)体→矿(化)体的空间变化、展布特征→深部工程找矿验证。

气旋 反气旋 冷锋 暖锋定义是什么 ？有什么区别？

冷暖锋：

1.时间，冷锋过境速度快，时间短（这里指过境的时间）；暖风反之。

2.降水，冷锋的降水在锋后，暖锋的降水在锋前。（你可以看一下书本上的冷暖锋过境图，冷锋气温低空气重，过境时贴近地面，暖空气被迫抬升，在锋后形成降水；暖锋正好相反）。

3.冷锋过境后气温降低，气压升高，天气转晴。暖锋过境气温升高，气压降低，天气转阴雨。

4.冷锋从高纬度向低纬度运动，暖锋相反。

气旋与 反气旋：

1.气旋在低空中心是低压，反气旋中心是高压（这里记一个人名就行---梵高。）

2.气旋容易形成降水，反气旋形成高温

解释：气旋在低空中心是低压，反气旋中心是高压。联系气流的运动原理，在同一高度，气流从高压流向低压，那么

气旋中心低压，周围空气向中心聚齐，后 成为上升气流，所以容易形成降雨。（低空聚集，高空辐散，中心盛行上升气流，容易形成降水）

反气旋与气旋正好相反。记住梵高，了解原理，两者区别很好记。

北（南）半球，大气中水平气流呈逆(顺)时针旋转的大型涡旋。在同高度上，气旋中心的气压比四周低，又称低压。气旋近似于圆形或椭圆形，大小悬殊。小气旋的水平尺度为几百千米，大的可达三、四千千米。气旋中，天气常发生剧烈的变化，是人们最关心和最早研究的天气系统。通常按气旋形成和活动的主要地区或热力结构进行分类。按地区可分为温带气旋、热带气旋和极地气旋性涡旋等；按热力结构可分为冷性气旋和热低压等。

大气中有类似江河里的涡旋运动，有顺时针方向和反时针方向旋转运动两种：气旋和反气旋，都是大气中大型的水平涡旋运动。气旋，在北半球，空气是反时针方向运动，中心气压最低，逐渐向外递增，空气不断流入中心，形成上升气流，也称低气压。它的直径：小的有几十公里，大的有几千公里。气旋影响时常常出现阴雨天气和大风等。

大气中存在着各种各样大大小小的涡旋，它们有的逆时针旋转，有的顺时针旋转，其中大型的水平涡旋，我们分别称为气旋和反气旋，即低压和高压。

气旋：气旋又低气压。占有三度空间的、在同一高度(等压面)上，具有闭合等压(高)线，中心气压(高度)低于周围的大型涡旋。在北半球，空气作逆时针旋转；在南半球其旋转方向则相反

反气旋：反气旋又称高气压。气旋和反气旋是一个系统的两个方面。

江淮气旋：是指出现在江淮地区的气旋。

东北气旋：又称东北低压。活动于我国东北地区的气旋。是影响我国的重要天气系统之一。

锋面气旋：亦称极锋气旋、波动气旋、斜压气旋。产生于温带极锋发展中的波动上强烈斜压性气旋。我国有由锋面进入低压槽、浅低压或台风后发展成为锋面气旋的。

冷涡：冷性低涡的简称。中心冷于四周的涡，其强度随高度的增加而增强。

东北冷涡：活动于我国东北地区或其附近的高空大型冷涡。它是能够维持3-4天或更长时间的深厚系统。

西南低涡：亦简称西南涡。在西藏高原及西南地区特殊地形和一定环流共同作用下，产生于我国西南地区低空的一种浅薄低涡。

反气旋

反气旋是指中心气压比四周气压高的水平空气涡旋，也是气压系统中的高压。北半球反气旋中，低层的水平气流呈顺时针方向向外辐散，南半球反气旋则呈逆时针方向向外辐散。反气旋的水平尺度比气旋更大，如冬季的蒙古—西伯利亚高压占据亚洲大陆面积1／4。反气旋中心气压值一般为1020～1030hPa左右，最高达1078hPa。反气旋中风速较小，地面最大风速也只有20～30m／s，中心区风力微弱。

反气旋，它的中心气压最高，逐渐向外递减，也称高气压。在北半球，反气旋区域内的空气为顺时针方向流动。其直径小的有几百公里，大的有五、六千公里，如冬季亚洲大陆上的反气旋和夏季太平洋上空的副热带高气压。由于反气旋中的空气向四周辐散，形成下沉气流。因此，反气旋控制本市时，一般天气都比较好。冬季多晴冷天气，夏季多晴热高温天气，春秋两季多风和日丽、秋高气爽的天气。

（1）反气旋的类型

反气旋按生成的地理位置分为温带反气旋、副热带反气旋和极地反气旋。按反气旋的结构分为冷性反气旋（冷高压）和暖性反气旋（暖高压）。冷高压（如西伯利亚高压）通常到3～4km高度强度减至很弱，暖高压（如副热带高压）是深厚系统，可伸至对流层顶。

（2）温带冷性反气旋（冷高压）与寒潮

冬半年大陆表面强烈辐射冷却，空气在大陆上聚集而形成冷高压。东亚的蒙古—西伯利亚高压是世界上最强大的冷高压，它向偏东方向移动的特点是引起大规模的冷空气活动，导致所经地区形成大风降温天气。在冷空气前缘与暖空气交锋处，形成云雨天气，冷高压的主体到达地区维持晴朗天气。

中央气象局曾规定，如冷高压活动过程中，冷空气入侵，使气温在24小时降温10℃以上，最低气温在5℃以下，同时伴有6级左右的偏北大风，作为发布寒潮警报的标准。中国冬半年的全国性寒潮平均每年有3～4次。每年的3～4月是寒潮活动最频繁的季节，11月次之。全国性的寒潮一般于9月下旬开始活动，一直到次年5月才结束。每一次寒潮从爆发到结束（移出中国）约需3～4天。

夏季冷空气活动不可能达到寒潮标准，但24小时降温10℃还是有的。夏季冷空气向东南方向活动，它迫使暖气团抬升，促使水汽上升凝结成云致雨，是造成中国东部地区降水的重要原因。

（3）副热带反气旋（副热带高压）与梅雨

在南北半球纬度25°～35°范围是副热带高压地带。由于海陆分布及地形的差异，副热带高压断裂为若干个闭合的中心，即副热带高压。北半球副热带高压带在夏半年分裂为：东太平洋高压、西太平洋高压、北非高压和北大西洋高压。冬半年有：北太平洋高压、北大西洋高压和北非高压。副热带高压夏强冬弱，夏大冬小。

副热带高压是一个稳定、少动、极其深厚的暖性高压，具有大范围的下沉气流，在它控制下，天气晴朗。中国东部处在北太平洋副热带高压西侧，夏季它逐步向西向北扩展，以东南风向中国东部输送水汽，是中国东部降水的重要水汽来源之一，夏季江淮流域的大雨与它密切相关。盛夏时，如副热带高压脊伸展到江淮地区，脊上的下沉气流使水汽难以凝结成云，反而出现酷热无雨的伏旱天气。到冬季，北太平洋副热带高压向夏威夷方向缩小减弱，对中国天气气候影响不大。类似于中国东部的现象在美国的东部和其他大陆副热带纬度的大陆东岸也可出现。

大陆上常年受副热带高压控制地区，气候异常干燥，形成世界上著名的沙漠，如非洲撒哈拉沙漠。

（4）反气旋的分布

反气旋的路径没有气旋路径清楚。由于南、北纬25°～30°空气下沉，在近地面扩散形成反气旋，因此在海洋上，全年都存在副热带反气旋。在大陆上，副热带反气旋冬季月份往往发展得很好；夏季由于温度高，形成各类季风，反气旋带破碎。

冷锋

冷锋是什么？

冷锋是我国最常见的一种锋，它可以活动于全国各地。但由于冷锋和高空槽的配置，移动快慢等不同，冷锋附近云和降水的分布也有明显的差别，有的主要出现在锋后;有的则主要出现在锋前。

根据天气学家分析，冷锋的天气状况大体可分为两种类型：

第一类：冷锋移动较慢，坡度也较小，处于空中700hpa槽前，通常称为第一型冷锋。这一类型的冷锋，由于冷气团一方面向前移动，使得锋前的暖气团一方面向前移动，一方面被迫沿锋面向上滑行，在水汽条件充分时，便在锋上产生了云系和降水。

由于这类冷锋处于高空中槽前，利于空气的上升运动，在锋面未到时，暖气团并非碧空无云，随著冷锋的来临，空气中常先有卷云，卷层云，云层随锋线的接近而逐渐加厚，锋线过时为雨层云，雨区宽度约150~200公里。

第二类：冷锋移动较快，坡度较大，处於高空中700hpa槽后或槽线附近，常称为第二型冷锋。这类冷锋上面冷平流较强，气流下沈，仅地面锋线附近暖空气被抬升，但锋面坡度大，有较强的气流上升运动。其冬，夏天气状况有明显的不同，夏季暖气团比较湿润，本来就不稳定，加上上空强烈的冷平流，变得更加不稳定。故锋线附近常形成强烈的积雨云，排列在锋线附近，像一座云堤，冷锋来临时，出现雷暴和阵性降水，但降雨区仅数十公里。冬季，锋前的暖空气位于槽前，气流上升形成卷云，卷层云，高层云，雨层云，在地面锋线附近，有不宽的连续性降水区。降水止后，常出现大风，人们也称这种锋为乾冷锋。

由于冷锋移动速度有快有慢，因此当冷锋移动较慢时，暖空气上升会较慢且平稳，因此较易出现层状云，同时降雨也较缓和;当冷锋移动较快时，由于暖空气会被冷空气快速抬升，因此往往容易造成浓厚的积雨云，同时下起雷电交加的大风雨。

出现时间：西北地区一年四季均有冷锋活动，冬季强，夏季弱，而出现的频数相近。其形状和移速受地形影响极大。

冷锋活动的一般特点：在东亚地区都有冷锋活动。冷锋的活动频数，北方多於南方，西南地区冷锋出现的频率最小;冬半年多於夏半年，春季最多，秋季最少。

出现地点：冷锋的强度，冬季最强，常能直驱华南及南海，而造成寒潮天气。夏季，冷锋较弱，主要活动在北方，夏季的冷锋常带来雷阵雨天气。

华北地区是中国境内冷锋活动的必经之地。东北地区则是一年四季都有冷锋活动，尤其是春秋季节，冷锋活动频繁。这两个地区的冷锋来源都有西路，西北路，北-东北路三种。冬天，冷锋主要引起降温和大风，夏天都能产生雷雨天气。春季，冷锋在东北常易造成大风和降水，而在华北往往只引起风沙天气。

冷锋过后会：

1气温：下降

2气压先降后升

3降水：锋后会下雨

锋面在移动过程中，若暖气团起主导作用，推动锋面向冷空气一侧移动，这种锋面称为暖锋。在我国暖锋常出现于气旋中心的东侧，而且多与冷锋成对出现，暖锋过境时一般除伴有阴雨外，气压也降低，气温将升高。

暖锋

暖锋

锋面在移动过程中，若暖空气起主导作用，推动锋面向冷气团一侧移动，这种锋机称为暖锋。暖锋过境后，暖气团就占据了原来冷气团的位置。暖锋多在中国东北地区和长江中下游活动大多与冷锋联结在一起。暖锋过境后，气温上升，气压下降，天气多转云雨天气。与冷锋相对。

暖锋天气模型

在暖锋锋下的冷气团中，由于空气比较潮湿，在气流辐合作用和湍流作用下，常产生层积云和积云。如果从锋上暖空气中降下的雨滴在冷气团内发生蒸发，使冷气团中水汽含量增多，达到饱和时，会产生碎积云和碎层云。如果这种饱和凝结现象出现在锋线附近的地面层时，将形成锋面雾。以上是暖锋天气的一般情况，但是在夏季暖空气不稳定时，也可能出现积雨云、雷雨等阵性降水。在春季暖气团中水汽含量很少时，则仅仅出现一些高云，很少有降水。

明显的暖锋在我国出现得较少，大多伴随着气旋出现。春秋季一般出现在江淮流域和东北地区，夏季多出现在黄河流域。

低压形成冷暖锋，高压控制之下天气晴朗。它们之间不能说有关系，也不能说一点儿关系没有！因为地理环境间存在着整体性和差异性。

模型十一 矽卡岩型铜矿床找矿模型

一、概 述

矽卡岩型铜矿是指在中酸性—中基性侵入岩类与碳酸盐岩 ( 或其他钙镁质岩石) 的接触带上或其附近，由含矿气水溶液交代作用而形成的铜矿床。该类型矿床的成矿具有明显的多期次、多阶段性，其典型成矿演化模式为变质作用—进化交代作用—退化交代作用—硫化物沉积。矿石品位较高( 平均含 Cu 1% ～2%) ，矿床规模多为中小型，也有大型，且变化较大 ( 矿石储量通常为 ( 1 ～100) ×106t) ，伴生 Fe、Pb、Zn、W、Sn、Au、Ag 及 REE，具有重要的综合开采利用价值。另据不完全统计，世界上较大规模的矽卡岩型铜矿几乎都与斑岩型铜矿存在着共生关系。这种与斑岩铜矿侵入体矿化相关的矽卡岩型铜矿床常常具有规模较大、品位较低的特点。

矽卡岩型铜矿可按照矿物组分将其分为镁质矽卡岩、钙质矽卡岩、钙 － 镁质矽卡岩、锰质矽卡岩、碱质矽卡岩等铜矿类型。从经济重要性上来说，钙质矽卡岩型铜矿要比锰质矽卡岩型铜矿重要。若根据蚀变类型来划分，矽卡岩型铜矿又可分为退化蚀变矽卡岩型铜矿 ( 常与蚀变强烈的斑岩铜矿相伴生) 、进化蚀变矽卡岩型铜矿 ( 常与蚀变很弱的岩脉相伴生) 及介于二者之间的过渡类型。

从全球产出范围来看，矽卡岩型铜矿主要产于大陆边缘和岛弧环境的活动带，分布于环太平洋成矿域，与中生代—新生代花岗岩类岩体或者古生代中酸性侵入岩体有关; 其次分布在特提斯成矿域和古亚洲成矿域。矽卡岩型铜矿储量在西方国家铜矿总储量中仅占 0. 6%，前苏联约占 2%。而中国的情况则有所不同，已探明的矽卡岩型铜矿储量占总储量的 28%，居全国勘查和开发铜矿类型的第二位。中国矽卡岩型铜矿主要分布在长江中下游地区，成为著名的以矽卡岩型为主的铁铜成矿带 ( 图 1) 。典型矿床包括安徽狮子山、凤凰山、安庆乐山、铜官山，湖北铁山、铜录山、石头嘴，江西城门山、武山等矽卡岩型铁铜矿床。近年来，随着矽卡岩型矿床成矿理论和勘查的不断深入，在青藏高原冈底斯成矿带上也新确定了不少矽卡岩型铜矿床，找矿潜力巨大，如冈底斯东南段的克鲁、劣布、冲木达等矽卡岩铜 ( 金) 矿床。

图 1 中国长江中下游铁铜成矿带主要矿集区和矿床分布略图( 引自周涛发等，2008)

二、地 质 特 征

1. 构造背景

矽卡岩型铜矿一般产在与大洋和 ( 或) 大陆消减带相关的大陆边缘和岛弧带中。通常，在大洋岛弧地层中，可能发育的矽卡岩型矿床只有钙质矽卡岩型铁铜矿床 ( 图 2A) 。该构造背景下产出的矿床同时也可能富集 Co、Ni、Cr 和 Au。而在大洋增生的大陆消减带，则是矽卡岩型矿床最为发育的构造环境 ( 图 2B) 。该构造环境除产出矽卡岩型铜矿以外，也易于产出其他种类的矿床，如钨、铁、钼、铅 － 锌、银等矿产。

图 2 矽卡岩型 ( 铁) 铜矿成矿构造背景示意图( 据 L. D. Meinert，1993 修编)

大部分矽卡岩型铜矿与Ⅰ型、磁铁矿系列、钙碱性和斑岩型的深成岩体相关，很多矿床都具有相同成因的火山岩石，而且其网状脉、脆性裂隙、角砾岩化、强烈的热液蚀变等特征指示了一种相对较浅成的环境。中酸性岩浆岩对于形成大型矽卡岩铜矿最为有利，其岩性主要为钙碱系列的花岗岩 － 斜长花岗闪长岩 － 花岗闪长岩 － 石英闪长岩 － 闪长岩。岩浆作用具有多期次活动的特点，常组成复式岩体。

在矽卡岩型铜矿区，发育断裂、裂隙、网脉、角砾和可渗透的岩层构成成矿流体运移通道是不可缺少的。矽卡岩型铜矿的形成，与区域和矿区的构造发育程度有关。例如，中国长江中下游地区褶皱和断裂就特别发育。地质构造及演化是控制该区成矿地质环境的主导因素，构造运动制约了该区地层、构造、岩浆岩、成矿作用等地质特征。如，城门山铜矿位于长山 － 城门山背斜倾伏端的北翼，在EW 或 NEE、NW、NE 或 NNE 向等多组断裂的交汇处; 武山矿床位于界道 － 大桥背斜倾伏端的南翼，为 NEE、NE、NW 向等多组断裂的交汇处; 东狮子山铜矿床受白芒山背斜的直接影响，矽卡岩体和矿体沿地层层间薄弱带、顺层滑脱构造产生的空间分布 ( 图 3) 。总体而言，区域构造是长江中下游成矿区控制岩浆和沉积作用并直接参与成矿的主导因素，燕山期岩浆活动是关键性的成矿因素，古生代至早中生代形成的地层是重要的成矿因素和赋矿场所。构造、岩浆与地层三者之间相互制约、有机组合，构成了著名的长江中下游矽卡岩铜矿带。

2. 矿床地质特征

( 1) 控矿构造

矽卡岩型铜矿床的控矿构造主要有基底断裂和盖层构造，它们是矿床形成和富集的主要控制因素，含矿岩体和矿田常分布于盖层构造与基底断裂的交汇部位。当断裂与含矿岩浆连通时，将起到导岩、导矿的作用。断裂的长期活动，在多组盖层断裂结点及其与背斜轴挠曲部等褶皱构造的复合部位，加上合适盖层的遮挡，有利于形成容矿构造。导岩与导矿构造、布岩与布矿构造、容矿构造的有利组合和同生断裂的发育，是形成区域性成矿构造的有利条件。

图 3 安徽铜陵白芒山背斜层间滑脱构造控制东狮子山矽卡岩体的分布( 引自张叔贞等，1993)

容矿构造可分为圈闭构造 ( 包括褶皱、网状断层、捕虏体等) 、热动 ( 塑性) 构造、岩体接触带、断裂、裂隙带、层间构造等，矿体的位置和产状通常受到多种构造的共同影响。

以长江中下游矽卡岩型铜矿为例，最有利的赋矿地层为石炭系、二叠系和三叠系，尤其是上石炭统—上泥盆统、中二叠统—下三叠统、下三叠统—中三叠统之间的几个区域性层间滑脱 － 剥离面的上下 ( 图 3) ，并且具有有利岩性组合的部位，主要是碳酸盐岩、膏盐层、硅质岩等建造，碳酸盐岩层与泥质岩层组合，既可封闭矿液流失通道构成屏蔽层，又可作为矿液充分扩散渗流和交代成矿的环境，富硫膏盐层参与成矿，加之有利层位岩石中富含有机质、CO2、S、P、F 等矿化剂，造成了该区矿化的层控性 ( 常印佛等，1983) 。可见，构造、岩浆岩、有利层位、岩性组合等相互耦合是控制矿化作用的主要因素。

( 2) 容矿岩石

矽卡岩类矿物组合不仅可在中酸性岩浆岩与碳酸盐岩接触带中交代形成，而且还可以形成于其他非碳酸盐类岩石中———只要具备一定的温度和压力条件，且岩石中富有形成矽卡岩的元素 ( 如 Ca、Mg、Fe、Al、Si 等) 和挥发性元素。可见，矽卡岩矿床的围岩是多种多样的，其原岩具有多样性，但以各种碳酸盐岩为主。而且，如果围岩中含有杂质则更加有利于成矿，而纯净的碳酸盐岩则不利于接触交代作用的进行。

通常有利于形成大型矽卡岩型铜矿的围岩常为白云质灰岩或炭质灰岩、泥质岩，如中国南方矽卡岩铜矿的围岩为含白云质灰岩。膏盐岩层和高硫层存在的地区则更有利于成矿，如长江中下游成矿带，凡侵入或穿过蒸发岩层段或高硫层段 ( 中石炭统黄龙组) 的岩浆岩常有利于成矿。以硅铝质蚀变形成的角岩为围岩的大型矽卡岩铜矿一般少见，加拿大的马德莱娜铜矿可算一例。

( 3) 蚀变与矿化分带

矽卡岩型铜矿床外接触带的蚀变通常以矽卡岩化、角岩化为主，而内接触带主要为岩体的绢云母化、硅化、绿泥石化等。矿化体主要以似层状、透镜状、囊状产于外接触带中，在远离接触带的大理岩化灰岩、角岩化粉砂岩中还可见脉状矿化，而内接触带的矿化主要为细脉状、浸染状矿化。

矽卡岩化可分为早期矽卡岩化和晚期退化蚀变岩化。早期矽卡岩化主要为钙铁 － 钙铝石榴子石矽卡岩，含少量透辉石、钙铁辉石、磁铁矿等，同时还有少量铜矿物的沉淀，表明形成矽卡岩的热流体携带有金属成矿物质。晚期退化蚀变岩化主要是透闪石 － 阳起石、绿泥石、绿帘石、石英、方解石等交代石榴子石矽卡岩，并伴随着硫化物的沉淀，通常为矽卡岩型铜矿形成的主要阶段。在晚期退化蚀变过程中，绿泥石、绿帘石通常沿石榴子石中心、环带或边缘进行交代，以及在石榴子石微裂隙中充填绿帘石和孔雀石。

矽卡岩型铜矿床一般是在含矿气液与围岩的接触交代作用下形成的。由于气液中各组分活动性不同、扩散能力强弱不一，在接触交代作用进行的过程中，活动性越大的组分越易随气液前进，而达到反应带的边缘，惰性组分也参与反应，但多滞留在原地附近或迁移不远，因而形成矿化蚀变分带现象。这种蚀变分带，在深成岩体附近产出块状石榴子石矽卡岩，且随着远离接触带辉石含量增加，最后以大理石接触带出现符山石和 ( 或) 硅灰石为结束标志。

例如，湖北铜录山矽卡岩铜矿由内带花岗闪长斑岩至外带大理岩蚀变矿化分带为: 钾硅化花岗闪长斑岩 － 辉钼矿化带; 斜长石岩 － 钼矿石带，组成矿石的主要金属矿物为辉钼矿、黄铁矿; 石榴子石矽卡岩化斜长石岩 － 铜矿石带，组成矿石的主要金属矿物为黄铜矿、黄铁矿; 金云母透辉石矽卡岩 －铜铁矿石带，组成矿石的主要金属矿物组合为黄铜矿、斑铜矿、磁铁矿，该带是主矿石带，占铜矿储量的 76. 66%、铁总储量的 85. 17%; 透辉石矽卡岩化大理岩 － 铜矿石带，主要金属矿物为黄铜矿、斑铜矿、辉铜矿等。

( 4) 矿体形态与产出位置

岩浆流动前缘的凹陷部位 ( 灰岩舌状体) 破碎裂隙发育，是矿体的最大富集地段。矿体也常富集于岩层界面与侵入体交切的部位和多次断裂活动与接触带相复合的部位。矿体一般沿岩体与围岩的接触带成群或成带分布，受岩体接触带构造和围岩岩性的控制。矿体主要产在外接触带的蚀变碳酸盐岩中，少数产于内接触带的侵入体中，一般产在距接触面 100 ～ 200m 的范围内。矿体产状、形态均较复杂，连续性差，常呈似层状、透镜状、柱状、脉状等。矿体规模大小不一，大型矿床一般由一个或几个主要矿体组成，某些矿床在垂向上具有多层分布的特点，如安徽铜陵狮子山矽卡岩型铜矿( 图 4) 。

对于广义的矽卡岩型铜矿而言，含矿岩体以富钾高碱的中酸性岩最为有利，岩体多为小型侵入体，常为多期次脉动式活动的复式侵入岩体，分异程度一般较高。其形态主要呈蘑菇状、箱状、锥状、枝叉状和层间岩墙状。

图 4 安徽铜陵狮子山矽卡岩型铜铁矿床典型剖面图( 引自赵文津，2008)

( 5) 成矿期和成矿阶段主要特征

矽卡岩铜矿的形成经历了漫长的地质作用过程，具有明显的多期多阶段性。其成矿过程综合起来可分为 3 个成矿期和 5 个成矿阶段。

A. 矽卡岩期

这个时期主要形成各种钙、铁、铝、镁的硅酸盐矿物，没有石英出现，也称石榴子石 － 透辉石期。该成矿期又分为 3 个成矿阶段。

1) 早期矽卡岩阶段: 形成的主要矿物为硅灰石、透辉石、钙铁辉石、钙铝榴石、钙铁榴石、方柱石等，其特征是以岛状和链状的无水硅酸盐矿物为主，一般称为矽卡岩化阶段，但也有少量含水硅酸盐矿物如符山石，它们是在高温超临界温度条件下形成的，此阶段一般没有硫化物的沉淀。

2) 晚期矽卡岩阶段: 形成的矿物沿早期矽卡岩破裂裂隙充填交代，主要矿物有阳起石、透闪石、绿帘石等，其特征为带状或复杂链状构造的含水硅酸盐类矿物，故又称为退化蚀变阶段。

3) 氧化物阶段: 介于矽卡岩期和石英硫化物期之间，具有过渡的性质，此阶段中形成长石类矿物，如正长石、酸性斜长石，云母类矿物如金云母、白云母及少量黑云母，此外还有少量石英、萤石、绿帘石等，矿石矿物有白钨矿、锡石、赤铁矿和少量磁铁矿，铍的硅酸盐矿物有日光榴石、硅铍石、香花石等，后期有少量硫化物的形成，如辉钼矿、磁黄铁矿、毒砂等。

B. 石英 － 硫化物期

这个时期二氧化硅一般不再和钙、镁、铁、铝组成矽卡岩矿物，而是独立地形成大量的石英，并形成绿泥石、方解石等典型的热液矿物。该期有大量金属硫化物形成，如黄铁矿、黄铜矿等，可分为2 个阶段。

1) 早期硫化物阶段: 也称石英 － 磁铁矿 － 绿帘石阶段，生成的脉石矿物有绿泥石、绿帘石、绢云母、碳酸盐矿物等，它们主要是充填交代早期硅酸盐矿物而成的，并有萤石和石英的形成。矿石矿物主要为各种铜、铁、铝、铋、砷的硫化物，如黄铜矿、黄铁矿、磁黄铁矿、毒砂、辉铋矿等，故亦称为铁铜硫化物阶段。这些矿物形成于高—中温条件，代表了早期成矿阶段磁铁矿生成时的流体活动。

2) 晚期硫化物阶段: 也称石英 － 黄铁矿 － 黄铜矿阶段，此阶段除充填交代早期形成的硅酸盐矿物如绿泥石和绢云母外，还有石英，特别是碳酸盐类矿物明显增多，金属矿物主要为方铅矿、闪锌矿、黄铁矿和黄铜矿，因此又称为铅锌硫化物阶段。此阶段的主要矿物是在中温热液条件下形成的，它们代表了主成矿期的热液活动。

C. 石英 － 碳酸盐期

这个时期含少量黄铁矿和黄铜矿，代表了成矿晚期的热液活动。由于矿石矿物成分复杂，形成温度范围也广，故矿石的结构构造多种多样，主要有团块状构造、块状构造、条带状构造、流动条纹状构造、条带 － 浸染状构造、细脉 － 浸染状构造、角砾状构造、豆状构造、气孔构造等。由于成矿温度较高，有挥发组分参与，因而矿石一般为粗粒结构，还有海绵陨铁结构、填隙结构、共结边结构、固溶体分离结构等。

( 6) 成矿时代

成矿时代主要集中在中生代，其他时代也有可能。例如，长江中下游成矿带中与成矿相关的岩体时代主要为晚侏罗世—早白垩世，岩体的围岩主要为三叠系、二叠系和石炭系—泥盆系，但近来在志留系和奥陶系中也发现有该类矿床。

三、矿床成因和找矿标志

1. 矿床成因

矽卡岩型铜矿床的形成是一个复杂的岩浆作用过程，中酸性岩浆侵入地壳上部时，在热变质作用下围岩发生重结晶作用，如灰岩大理岩化、砂页岩角岩化及退色化等。在岩浆分异出的气液作用下，岩浆岩与围岩碳酸盐岩发生接触交代作用形成各种矽卡岩。之后，岩浆残余含矿热液沿着构造薄弱带充填、渗滤、扩散，与矽卡岩发生交代作用，形成退化蚀变岩，并伴随着硫化物的沉淀，从而形成矿床及其原生地球化学异常。

这里以安徽铜陵冬瓜山矽卡岩型铜矿成因为例说明矽卡岩型铜矿床的形成过程: 早期形成的岩浆流体在上升侵位过程中，沿着层间空隙 ( 滑脱空间) 贯入 － 渗透、交代，生成石榴子石和透辉石等早期矽卡岩矿物，在透辉石形成过程中，岩石中会产生大量的自由空间，造成压力释放，致使流体沸腾，但这一过程早于矿化; 随着矽卡岩的大量形成，到了石英 － 磁铁矿 － 绿帘石阶段，也就是成矿流体早期矿化阶段，以热液作用起主导作用，其温度低于岩浆流体的温度，富含挥发组分的成矿热液，在构造减压等作用下发生沸腾，使得部分石榴子石产生退变质作用，分解出的铁质，在高温下生成磁铁矿; 在主成矿阶段，燕山期复杂的构造活动产生的裂隙造成更广泛的沸腾，生成大量孔隙填充和交代成因的石英 － 硫化物脉; 在成矿晚期，成矿近于结束时期，随着岩体的冷却，流体温度不断降低，另一方面成矿热液不断同周围下渗的雨水或地下水混合，生成一些不含或含少量硫化物的石英脉和碳酸盐脉。

2. 找矿标志

( 1) 构造与地层找矿标志

1) 成矿环境与斑岩型铜矿接近，一般产在与大洋和 ( 或) 大陆消减带相关的大陆边缘和岛弧带中。地台坳陷带和增生褶皱带有碳酸盐岩分布的地区，是矿床产出的有利区域，区域褶皱、断裂发育是其重要的区域构造标志。

2) 深断裂与深断裂或深断裂与盖层断裂交叉部位及其附近，是矿田展布的有利部位。

3) 古生代—早中生代地层是重要的成矿与赋矿场所。

4) 岩浆流动前缘的凹陷部位 ( 围岩凸出的部位) 常形成富矿。

5) 岩层界面与侵入体交切的部位和多次断裂活动与接触带相复合的部位，是矿体重要的产出部位。

( 2) 岩石学找矿标志

1) 与矽卡岩铜矿有关的侵入体主要为中生代—新生代及少量古生代的中酸性岩体。化学成分与同等酸度的同类岩浆岩相比较，K、Na 总量偏高，Mg、Fe、Ca 含量偏低，岩体含铜量高。

2) 燕山期岩浆活动是中国矽卡岩型铜矿成矿的关键性因素，往往具有多期次、多阶段性，容矿的岩体一般为分异程度较高的复式岩体。

( 3) 围岩及其蚀变找矿标志

1) 围岩主要为白云质、泥质或炭质灰岩等，发育膏盐层和高硫层对成矿更为有利。

2) 区域围岩多有蚀变，外接触带蚀变以矽卡岩化、角岩化为主，内接触带主要为绢云母化、硅化、绿泥石化等，有的存在铁帽。

3) 含矿矽卡岩多为复合矽卡岩，包括 ( 进化) 蚀变矽卡岩与退化蚀变矽卡岩。

4) 从矽卡岩内带至外带，可能存在石榴子石→辉石→符山石、硅灰石的矿化蚀变分带特征。而且，石榴子石可能存在着颜色分带，从毗邻深成岩体的深红褐色到远端的绿色、黄色变化。硫化物矿物及金属比例相对于成因岩体可能也存在着系统的分带特征。一般来说，黄铁矿和黄铜矿在深成岩体附近最多，且随着远离岩体黄铜矿含量增加，最后在大理石接触带的硅灰石带出现斑铜矿 ( 图 5) 。在含钙镁橄榄石的矽卡岩铜矿中，斑铜矿 － 黄铜矿是主要的 Cu － Fe 硫化物，而不是黄铁矿 － 黄铜矿。

( 4) “多位一体”成矿分带组合

矽卡岩型与斑岩型、沉积岩容矿的块状硫化物型、火山岩中的脉型可能复合出现。例如，矽卡岩矿床通常与斑岩铜矿在成因类型上相同或相似，且有着密切的时空分布联系。岩体内部主要为斑岩型矿化，接触带及其附近为矽卡岩型矿化。通常发育外矽卡岩带，距接触带较远的外围出现热液脉型矿化，构成完整的斑岩 － 矽卡岩铜 － 钼( － 钨) － 金等多金属成矿体系。空间上，脉状铜矿化位于地势较高处，矽卡岩矿化位于中上部，斑岩型矿化则位于平缓低洼处，从而构成鲜明的矿化垂直分带。这种特征在长江中下游成矿带表现为 “多位一体”成矿分带组合，其中以 “三位一体”最为典型，即 3种成矿分带类型共存于1 个矿床之中 ( 图 6) 。

图 5 矽卡岩铜矿矿化蚀变分带标志组合( 据 L. D. Meinert，1993，修编)

图 6 长江中下游成矿带 “三位一体”成矿分带组合示意图( 引自常印佛等，1991; 吕庆田等，2007)

( 5) 地球物理找矿标志

1) 沿接触带常有磁、电异常。

2) 常有重力梯度带异常或重力异常，激电异常。

3) 具有遥感环形影像特征，环形构造是识别岩体和矿田的重要标志。可能会有隐伏岩基环、热变质晕、蚀变矿化晕、岩浆柱环、矿化环等，可根据环的形状、规模大小、垂向起伏、色调结构等特征，以及分布的成群性和环群的排列形式，来识别和区分与矿化有关的各种因素。

( 6) 地球化学找矿标志

1) 矽卡岩型铜矿床通常存在着明显的化探异常浓度分带，成矿元素值高且分布范围较大。沿接触带常分布有 Cu、Au、Ag、Mo 等元素次生晕异常。铜矿物、金作为主要的重砂矿物，是成矿异常的重要指示标志。

2) 矿区的矿石原生晕分带特征明显，且不同矿石类型具有不同的特征元素组合及指示元素 ( 表1) 。表 1 中的标型元素组合可作为预测相应隐伏或盲矿体的矿化类型。

3) 通过对中国重要的鄂东矽卡岩型铁铜矿区的矿床地球化学异常特征的研究，李惠等 ( 1986)以阳新侵入体中和外围矽卡岩型铜矿床为例，建立了矽卡岩型铜矿床地球化学异常分带模型 ( 图 7) 。如图7 所示，矽卡岩铜矿含矿岩体中多富集 Fe、Cu、W、Mo，且与碱值 ( Na2O + K2O) 有密切关系。一般情况下，当碱值大于 9%时，产出单一的铁矿床; 碱值为 8. 8% ～7. 6%时，产出铁 － 铜矿; 碱值为 7. 6% ～7. 16%时，产出铜 － 钼矿床; 碱值小于 7. 16%时，则产出钨 － 铜 － 钼矿床。随着碱值的降低，依次出现铁→铁、铜→铜、钼→钨、铜、钼矿床。随着岩体碱值呈规律性的变化，成矿元素的富集也表现出明显的分区分带性。

表 1 矽卡岩型铜矿不同矿石类型的特征元素组合与指示元素

资料来源: 李惠等，1986

图 7 鄂东矽卡岩型铜矿床地球化学异常分带模型( 引自李惠等，1986)

地球是怎么形成的？

目前地球的形成科学家还没有停止争议，也就是没有可信服的答案，我只能给你几个观点。

法国自然科学家乔治·路易斯·布丰没有依据《圣经》的故事解答这个问题（《圣经》当然没有任何的科学依据）。这位自然科学家早就认为地球已存在了7.5 万年了。1749 年，布丰解释说，包括地球在内的行星和巨大的太阳间存在着“亲缘”关系，正如小鸡同母鸡的关系一样。也许，他曾想到地球是太阳生出来的。

布丰曾认为太阳与其他巨型的天体产生过碰撞，在碰撞过程中散落下来的碎块，冷却下来以后，形成了地球。这种假设很有意思，只是没有说明其他行星及太阳形成的原因。或许太阳原本就是存在的。

我们需要一个更合理的解释，在开普勒描绘了太阳系的宏图后，这个系统的概貌就非常明确了。所有的行星几乎是在同一平面上运行的（这一套完整的太阳系模型类似于一个巨大的比萨盒），而且是沿着一个方向绕着太阳转，就像月亮绕着地球旋转或土星的卫星绕着土星旋转一样。另外，这些星球也绕着自己的轴做定向的自转，太阳亦是如此。天文学家们由此得到启迪，他们相信，如果太阳系不是来自于同一物体，就不可能呈现出这么多的相似之处。

人们曾推测，这些发光的星云是多种灰尘和气体的组合物，而这些组合物尚未聚合成真正的星体。1755 年德国哲学家埃马谬洛·康特在他的著作中设想过，所有星体的雏型就是这些星云，他认为星云可以靠自身的力量慢慢地聚在一起，并慢慢地开始转动。当星云聚集时，中心部分就形成了恒星，外围的部分就形成了行星。这种设想基本上解释了行星运行在同一平面上，且公转和自转的方向一致的道理。

1798 年，法国天文学家帕瑞·赛芝·德·拉普拉斯很可能不了解卡特以前所做的工作，他在一本著作中描述了同样的观点，只是他写的内容更详细。他认为星云在慢慢地收缩，在星云收缩的过程中，星云旋转的速度迅速地加快。其实这个设想并非是拉普拉斯的创举，收缩只是引力作用的结果而已，在太阳系里这已是司空见惯的现象，即作功现象。每个滑冰者都曾有这种尝试。当你在冰面上旋转时，把胳膊收得越紧，自身旋转的速度越快。星云在收缩中，它的旋转速度越来越快，其中心部位向外凸起并且脱离了原位置。该过程并非虚构，它是离心力作用的结果，这种现象在地球上随处可见。拉普拉斯设想的那些“脱落”的部分聚集在一起，最后形成了一个行星。此时，稍靠中心的星云仍在聚集，从而诞生了另一颗行星。这样继续下去，一颗颗行星渐渐形成了，它们沿着同一个方向转了起来。最后在中心区剩下的部分形成了太阳。由于卡特和拉普拉斯是以星云的收缩理论为依据解释太阳系形成过程的，所以称这一假说为“星云假说”（这一理论未能以充足的理由证明）。

上述两种观点存在着重要的不同点。如果“星云说”是正确的，则每个星体都可以形成行星；如果“微星说”是正确的，只有恒星经历过碰撞后才能有条件形成行星，而恒星间的距离是很远的，且移动又相当缓慢，与其距离相比，它们之间的碰撞是极为罕见的。于是，两种观点的区别在于：“星云学说”认为许许多多的星系可以形成，而“微星学说”认为只有在极少数的恒星中才能形成星系。

正如事实表明的那样，“微星说”也是不合理的。1920 年，英国天文学家阿瑟·斯坦莱·爱丁顿指出：太阳内部的温度比人们想象的要高得多，从太阳上分离下来的物质（或从其他恒星上掉下来的物质）都很热，以至于它们尚未来得及冷却形成行星时，就扩散到宇宙空间去了。美国天文学家莱曼·斯皮特泽在1939 年做出了令人信服的展示。

1944 年，德国科学家卡尔·夫兰垂·克·冯·韦茨萨克重拾“星云假说”，并将这一理论进一步发展、提高。他认为旋转的星云是逐级收缩而形成行星的，首先是第一颗，然后是其他颗依次而成。天文学家们可以把星云中的电磁作用考虑进去（在拉普拉斯时代，电磁现象还未被发现），以此解释角动量是以什么形式由太阳转移到行星上去的。

大约在50亿年前，银河系里弥漫着大量的星云物质。它们因自身引力作用而收缩，在收缩过程中产生的旋涡使星云破裂成许多“碎片”。其中，形成太阳系的那些碎片，就称为太阳星云。太阳星云中含有不易挥发的固体尘粒。这些尘粒相互结合，形成越来越大的颗粒环状物，并开始吸附周围一些较小的尘粒，从而使体积日益增大，逐渐形成了地球星胚。地球星胚在一定的空间范围内运动着，并且不断地壮大自己。于是，原始地球就形成了。原始地球经过不断的运动与壮大，最终形成了今天的模样。

原始地球的形成

在地球形成之前，宇宙中有许多小行星绕著太阳转，这些行星互相撞击， 形成了原始的地球，当时的地球还是一颗灸热的大火球,随著碰撞渐渐减少，地球开始由外往内慢慢冷却，产生了一层薄薄的硬壳--地壳，这时候地球内部还是呈现炽热的状态。地球内部喷出大量气体，

大约在47亿年前，宇宙中尘埃聚集，形成了地球及其所在的太阳系的其他星球。当时的空气中不含有氧气，而含有很多二氧化碳（碳酸气体）、氮气。

最初的地球很小，但不断有宇宙中的尘埃及小的星体撞击，体积不断增大。而且撞击时能量聚集，温度不断上升，最终融化为液体。

不久，星体撞击的次数减少，地球表面的温度降低，形成地壳。这就是今天的地表。拉普拉斯凭丰富想象力建立的学说，经证明有不少缺点后，天文学家就提出一些其他似乎可认可的说法。其中一种学说假定太阳最先产生，还没有行星。后来，太空中有另一个星球从太阳附近掠过，把一长条物质扯了出来。掠过的星球继续飞行，这些物质于是凝聚成太阳系的行星。可惜的是，仔细分析显示，从太阳扯出的这种炽热物质会消散掉，不会形成行星。即使在某种未知的过程下凝聚成了行星，运行的轨道也会远较今日太阳系中的轨道为不规律。另一种学说认为，在太古的宇宙中，太阳有一个孪生伴星，一个掠过的星球与太阳的伴星相撞。在撞击下产生的碎块，就可能形成几颗行星，环绕着留下来的太阳运行。但散布太空的星宿相距那么远，这种碰撞极不可能发生。即使真的发生了这种灾难，星球爆炸时产生的炽热和可挥发性物质，似乎也不可能直接形成行星。“偶遇”与“碰撞”两种学说，也都无法解释另一现象：很多行星又怎么会有卫星。

今天，在天文学家、数学家、化学家和物质学家的联合努力下，已经出现一种新学说，称为“星云说”或“原行星说”。这个新假设说为许多似是全然相异的物质怎样形成的细节，作出统一连贯的解释，因而多数宇宙论学者已经相信，新假说至少能正确地说明宇宙演化的概况。

“原行星说”重提康德及拉普拉斯的说法，假设目前是太阳系领域的太空中，过去有过一大片气云弥漫其间。这种气是由“宇宙混合物”组成，即宇宙到处都有的气分子混合物。每一千个原子中，九百个是氢，九十九个是氦，其余三个原子是较重的元素，例如碳、氧、铁等。原生云慢慢开始转动。旋转情形大概并不是平稳的，据最近利用射电望远镜观察遥远太空中类似气云所知，天文学家相信在旋转时必有湍流。事实上，旋转中的云看来像一个旋涡，而整个气团在太空中转动时，不断有局部的小涡流出现。中央部分的一个大涡流，比云团其他部分收缩得较为迅速，形成一个黑暗而密度较大的物体，即“原太阳”。

环绕原太阳的云团中，在冰冷深处某些气的原子结合成化合物，例如水和氨。固态的尘晶慢慢结成，铁和坚硬的矽酸盐等金属晶体也是一样。云团旋转时受到引力与离心的作用，逐渐成为巨大的扁平圆盘。假如我们能从遥远处观察当时情景，就会看到一个好象转动中的大唱片的东西，中央那个小洞就是原太阳所在。

在这个转动的圆盘中，局部涡流继续出现。有些旋涡必在碰撞时破毁，有些被原太阳逐渐增强的引力弄散。就某种意义来说，每个小涡流都在不停地挣扎图存。面对这种破坏力，涡流要保持不破不散就得聚集足够数量的物质，作为本身的重心。在这个旋转体系内的存亡战中，有些局部涡旋获得物质，有些失掉物质。环绕前太阳终于产生了一系列旋转的圆盘。每个都是一颗原行星。

这些原行星都大得足以在本身引力场内合为一体。每颗行星在太空中环绕太阳运行时，都像一名清道夫，把原来云团里的剩余物质扫清。

在这个阶段中，原太阳的核心开始热核聚变，放出大量的能。原太阳也开始发光。初时，间歇地“燃烧”，呈暗红色。最后成为我们今天看到的金黄色恒星。别忘了原太阳直径比任何原行星直径大一百倍左右。原太阳成为恒星而非行星，当然是由于体积有这么巨大的差异。原太阳的强大引力，足以把轻的氢原子吸住，留在内部，触发热核聚变。较小的原行星，则不能起这种作用。

然后，在原太阳领域内的某处，出现一团含有冰冷粒子与固体碎块的旋转云，即一种宇宙尘暴，原地球就这样诞生了。稍后，由于水与冰分子内聚引力作用，这些物质才能凝聚成球状。原地球沿轨道绕太阳运行时，其引力继续收集更多物质。地球和其他行星就是这样在太阳系领域内积聚冷尘的过程中形成的。

在成长中的原地球逐渐热起来。地球继续收集新物质，新物质撞及地球时发出的能量产生热，其中一部分留在地球里。引力作用也使地球凝缩，产生更多热。地球内部的放射性元素逐渐开始蜕变，成为第三个热源。经过亿万年后，地球的温度高得足以使铁、镍等重金属下沉，构成熔融的地核。从地表裂隙逸出的水汽和气体，构成地球的大气层，另一个主要热源——太阳光，这时也会发生作用了。

太阳的辐射这时以全力冲击地球，破坏了原始大气中的分子化合物，还把它驱散进入太空中。因此，大气中的氢和其他轻元素，大部分逃离地球散失了。这个过程终于使宇宙中较重和较稀有的元素密集在一起，而这些元素是构成岩石、植物和人体所不可或缺的。由于亿万年来如氢等许多轻原子逸入了太空，地球此时的质量，比尘云凝聚为原地球时，约减少了一千倍。

二氧化碳在大气中增长的原因是？再这样继续下去会有什么后果？应该采取哪些对策？

一般情况下,大气中各种组分是 相对稳定的,其中氧气占21%,CO2只是微量的,但是近年来大气中的CO2含量增加,导致了我们所说的温室效应:

温室效应是指透射阳光的密闭空间由于与外界缺乏热交换而形成的保温效应，就是太阳短波辐射可以透过大气射入地面，而地面增暖后放出的长短辐射却被大气中的二氧化碳等物质所吸收，从而产生大气变暖的效应。大气中的二氧化碳就像一层厚厚的玻璃，使地球变成了一个大暖房。据估计，如果没有大气，地表平均温度就会下降到——23℃，而实际地表平均温度为15℃，这就是说温室效应使地表温度提高38℃。

除二氧化碳以外，对产生温室效应有重要作用的气体还有甲烷、臭氧、氯氟烃以及水气等。随着人口的急剧增加，工业的迅速发展，排入大气中的二氧化碳相应增多；又由于森林被大量砍伐，大气中应被森林吸收的二氧化碳没有被吸收，由于二氧化碳逐渐增加，温室效应也不断增强。据分析，在过去二百年中，二氧化碳浓度增加25％，地球平均气温上升0.5℃。估计到下个世纪中叶，地球表面平均温度将上升1.5——4.5℃，而在中高纬度地区温度上升更多。

空气中含有二氧化碳，而且在过去很长一段时期中，含量基本上保持恒定。这是由于大气中的二氧化碳始终处于“边增长、边消耗” 的动态平衡状态。大气中的二氧化碳有80％来自人和动、植物的呼吸，20％来自燃料的燃烧。散布在大气中的二氧化碳有75％被海洋、湖泊、河流等地面的水及空中降水吸收溶解于水中。还有5％的二氧化碳通过植物光合作用，转化为有机物质贮藏起来。这就是多年来二氧化碳占空气成分0.03%（体积分数）始终保持不变的原因。

但是近几十年来，由于人口急剧增加，工业迅猛发展，呼吸产生的二氧化碳及煤炭、石油、天然气燃烧产生的二氧化碳，远远超过了过去的水平。而另一方面，由于对森林乱砍乱伐，大量农田建成城市和工厂，破坏了植被，减少了将二氧化碳转化为有机物的条件。再加上地表水域逐渐缩小，降水量大大降低，减少了吸收溶解二氧化碳的条件，破坏了二氧化碳生成与转化的动态平衡，就使大气中的二氧化碳含量逐年增加。空气中二氧化碳含量的增长，就使地球气温发生了改变。

在空气中,氮和氧所占的比例是最高的,它们都可以透过可见光与红外辐射。但是二氧化碳就不行，它不能透过红外辐射。所以二氧化碳可以防止地表热量辐射到太空中，具有调节地球气温的功能。如果没有二氧化碳，地球的年平均气温会比目前降低20 ℃。但是，二氧化碳含量过高，就会使地球仿佛捂在一口锅里，温度逐渐升高，就形成“温室效应”。 形成温室效应的气体，除二氧化碳外，还有其他气体。其中二氧化碳约占75％、氯氟代烷约占15%～20％，此外还有甲烷、一氧化氮等30多种。

如果二氧化碳含量比现在增加一倍，全球气温将升高3 ℃～5 ℃，两极地区可能升高10 ℃，气候将明显变暖。气温升高，将导致某些地区雨量增加，某些地区出现干旱，飓风力量增强，出现频率也将提高，自然灾害加剧。更令人担忧的是，由于气温升高，将使两极地区冰川融化，海平面升高，许多沿海城市、岛屿或低洼地区将面临海水上涨的威胁，甚至被海水吞没。20世纪60年代末，非洲下撒哈拉牧区曾发生持续6年的干旱。由于缺少粮食和牧草，牲畜被宰杀，饥饿致死者超过150万人。

这是“温室效应” 给人类带来灾害的典型事例。因此，必须有效地控制二氧化碳含量增加，控制人口增长，科学使用燃料，加强植树造林，绿化大地，防止温室效应给全球带来的巨大灾难。

科学家预测,今后大气中二氧化碳每增加1倍,全球平均气温将上升1.5～4.5℃,而两极地区的气温升幅要比平均值高3倍左右。因此,气温升高不可避免地使极地冰层部分融解,引起海平面上升。海平面上升对人类社会的影响是十分严重的。如果海平面升高1 m,直接受影响的土地约5×106 km2,人口约10亿,耕地约占世界耕地总量的1/3。如果考虑到特大风暴潮和盐水侵入,沿海海拔5 m以下地区都将受到影响,这些地区的人口和粮食产量约占世界的1/2。一部分沿海城市可能要迁入内地,大部分沿海平原将发生盐渍化或沼泽化,不适于粮食生产。同时,对江河中下游地带也将造成灾害。当海水入侵后,会造成江水水位抬高,泥沙淤积加速,洪水威胁加剧,使江河下游的环境急剧恶化。温室效应和全球气候变暖已经引起了世界各国的普遍关注,目前正在推进制订国际气候变化公约,减少二氧化碳的排放已经成为大势所趋。

温室效应的影响

受到温室效应和周期性潮涨的双重影响，西太平洋岛国图瓦卢的大部分地方，即将被海水淹没，包括首都的机场及部分住宅和办公室。

由于温室效应会导致南北极冰雪融化，水平线上升，直接威胁图瓦卢，所以该国在国际环保会议上一向十分敢言。前总理佩鲁曾声称图瓦卢是“地球暖化的第一个受害者”。

温室效应可使史前致命病毒威胁人类

美国科学家近日发出警告，由于全球气温上升令北极冰层溶化，被冰封十几万年的史前致命病毒可能会重见天日，导致全球陷入疫症恐慌，人类生命受到严重威胁。

纽约锡拉丘兹大学的科学家在最新一期《科学家杂志》中指出，早前他们发现一种植物病毒TOMV，由于该病毒在大气中广泛扩散，推断在北极冰层也有其踪迹。于是研究员从格陵兰抽取 4块年龄由 500至14万年的冰块，结果在冰层中发现TOMV病毒。研究员指该病毒表层被坚固的蛋白质包围，因此可在逆境生存。

这项新发现令研究员相信，一系列的流行性感冒、小儿麻痹症和天花等疫症病毒可能藏在冰块深处，目前人类对这些原始病毒没有抵抗能力，当全球气温上升令冰层溶化时，这些埋藏在冰层千年或更长的病毒便可能会复活，形成疫症。科学家表示，虽然他们不知道这些病毒的生存希望，或者其再次适应地面环境的机会，但肯定不能抹煞病毒卷土重来的可能性。

温室效应有新说

自1975年以来，地球表面的平均温度已经上升了0.9华氏度，由温室效应导致的全球变暖已 成了引起世人关注的焦点问题。学术界一直被公认的学说认为由于燃烧煤、石油、天然气等产生的二氧化碳是导致全球变暖的罪魁祸首。然而经过几十年的观察研究，来自美国Goddard空间研究所的詹姆斯·汉森博士提出新观点，认为温室气体主要不是二氧化碳，而是碳粒粉尘等物质。

碳粒粉尘是一种固体颗粒状物质，主要是由于燃烧煤和柴油等高碳量的燃料时碳利用率太低而造成的，它不仅浪费资源，更引起了环境的污染。众多的碳粒聚集在对流层中导致了云的堆积，而云的堆积便是温室效应的开始，因为40%至90%的地面热量来自由云层所产生的大气 逆辐射，云层越厚，热量越是不能向外扩散，地球也就越裹越热了。

汉森博士对于各种温室气体的含量变化都做了整理记录，发现在1950至1970年间，二氧化碳 的含量增长了近两倍，而从70年代到90年代后期，二氧化碳含量则有所减少。用目前流行的理论很难解释仍在恶化的全球变暖的现象。

汉森博士认为，除了碳粒粉尘以外，还有一些气体物质能导致温室效应，如对流层中的臭氧 (正常的臭氧应集中在平流层中)、甲烷，还有巨毒无比的氯氟烃。但这些污染源的治理就相对困难些了。可喜的是，近几十年来非二氧化碳的温室气体含量已经有了一定的下降，如若 甲烷和对流层中的臭氧含量也能逐年下降趋势，那么再过50年，地球表面平均温度的变化将近乎零。

碳粒粉尘并不是不可避免的东西，随着内燃机品质的不断提高，甚或不使用内燃机的交通工 具的问世，不能烧尽而剩余的碳粒是可以减少的。汉森博士的学说能够成立，则给地球带来了降温的新希望，但愿地球早日退烧。

地球是怎样形成的？

地球起源

关于地球的起源科学家们提出了许多理论，但目前还没有一个令人信服的理论。地球膨裂说提出的新的地球演化史认为，137亿年前宇宙星因内部核聚变发生爆炸，飞出许多熔融的火球，银河星就是其中之一；136亿年前，银河星因内部核聚变发生爆炸，飞出许多熔融的火球，太阳就是其中之一；46亿年前太阳因内部核聚变发生爆炸，飞出许多熔融的火球，地球就是其中之一。

地球膨裂说认为，太阳系是原始太阳爆炸形成的。46亿年前，太阳因内部的核聚变而发生爆炸，飞出许多熔融的火球，这些熔融的火球冷却后形成了行星、小行星、卫星、月亮、慧星和行星带，地球就是其中之一。一些大的火球在冷却的过程中，由于受到表面张力的作用，形成了球形。一些小的火球来不及收缩成球形，而冷却成了不规则的形状，形成了火星和木星间的小行星带、小行星。一些小一点的火球在飞离太阳时由于离大火球较近而被“俘获”，形成了大火球的卫星。

46亿年前地球形成之后地球温度5800摄氏度，地球温度逐渐下降，地球逐渐收缩，体积变小，自转速度越来越大。

40亿年前，地球温度降至400-700摄氏度，岩石圈形成。46亿年前地球形成之后熔融的地球在万有引力的作用下，铁、镍等重的物质下沉向地心集中形成地核，镁、铝、上浮，40亿年前，因为地球温度逐渐降至400-700摄氏度形成了封闭的岩石圈，因为花岗岩岩浆的密度最小，玄武岩岩浆的密度次之，因此，封闭的岩石圈是由上层的花岗岩和下层的玄武岩构成的，氮、氢、氧轻物质等形成了大气圈。这时的地球体积最小，自转速度最大，1天6小时，1年1460天，地球的半经是现地球的1/2。因为岩石圈封闭了地球，地球内部放射性物质衰变释放出的热量散发不出来，造成岩石圈内部的温度增高，压力逐渐增大，地球开始膨账，地球体积变大，自转速度开始变小。但地球外部的温度还在逐渐下降。因为岩石圈的温度低于居里温度（400——700摄氏度），岩石圈又含有铁磁性物质，所以具有磁性。岩石圈下部是熔融的物质，温度高于居里温度，因此不具有磁性。因为太阳的磁场遍布整个太阳系，太阳的磁S极位于太阳的地理南极，地球又是由铁磁性物质形成的，所以地球岩石圈在太阳磁场的磁化下，在地球的地理南极，形成了和太阳磁S极相反的磁N极，这时地球形成了磁场。这时的地球比较均匀，表面平坦。这时的地球自转轴垂直于黄道面，地球没有四季之分。

39亿年前地球的温度降到100摄氏度沸点以下，海洋形成，这时的洋底是花岗岩形成的。太阳的表面温度5800摄氏度，组成太阳的物质大多是些普通的气体。太阳的气体成分：氢 73.46%、氦 24.85%、氧 0.77%、碳 0.29%、铁 0.16%、硫 0.12%、氖 0.12%、氮 0.09%、硅 0.07%、镁 0.05%。太阳色球是等离子体层，日冕是太阳大气的最外层。日冕中的物质也是等离子体，它的密度比色球层更低，而它的温度反比色球层高，可达上二百万摄氏度。因为太阳色球是等离子体层，日冕中的物质也是等离子体，所以氢、 氦， 其它元素都以离子状态存在。当太阳爆炸，熔融的地球从太阳飞出时，便携带了大量的氢、 氦， 其它元素。39亿年前地球的温度降到100摄氏度沸点以下，大气层中的水蒸汽凝结成水珠降回地表形成海洋。这时的海洋覆盖整个地球，深度1.2万米，因此说地球上的水来自太阳。

38亿年前，生命在海洋中诞生。

8亿年前，海洋还覆盖着整个地球，海水深度2000米。地球的气温逐渐降至摄氏零下50度，大陆上的海水全部结成冰，海上的冰层也有2公里厚，海洋生物只能在更深的海洋中生存，这就是“雪球地球”时期，这也就是“雪球地球”的形成原因。8亿年前由于地球内部的放射性物质不断衰变放出热量，内部压力逐渐增大，岩石圈开始膨裂，山脉开始形成，岩浆喷出，地球气温开始升高使寒武纪生命大爆发，冰川开始融化造成冰臼，这也就是“雪球地球”的形成原因。8亿年前海水开始从大陆上退却，流入岩石圈裂缝，岩石圈开始露出海面形成大陆，最早的大陆形成了，最早的陆相沉积层形成了，最早的陆生生物出现了，地球开始有地震发生。这时地球开始相对地球自转轴每年倾斜0.47角秒，14.2米。因为白天太阳照射太平洋和印度洋的宽度为20000千米×每年增加的宽度14.2米，每年北半球的海洋面积增加为280平方千米。

目前世界上发现的最早的8亿年前的陆相沉积层，是我国地质学家李四光在长江三峡发现的莲沱组。既然陆相沉积层最早是8亿年前的，这说明8亿年前海洋海覆盖着整个地球，所以大陆上不可能形成8亿年前的陆相沉积层。只有海洋开始从大陆上退却之后，大陆上才可能形成陆相沉积层。发现最早的8亿年前的陆相沉积层，这证明海洋是8亿年前开始从大陆上退却的。寒武纪以后石油开始形成，石炭纪以后煤炭开始形成。

2亿年前，由于地球内部的放射性物质不断衰变，释放热量，地球内部压力不断增加，地球发生了大的膨裂，岩浆喷出形成玄武岩洋底，地球进入快速膨胀期，地球表面积每年增加1.81平方千米，自转速度每年慢0.5秒。岩石圈膨裂露出海面的大陆形成了七大洲，海水流入石圈裂缝形成了四大洋。

6500万年前，地球发生最后一次大膨裂、最后一次大的造山运动，岩石圈彻底露出海面，大陆彻底形成了。海水最后一次从地球上彻底退出流入海洋，以后大陆上再不能形成海相沉积层了，海洋彻底形成了。这时地球自转轴开始每年倾斜0.0013角秒，0.004米，使北回归线每年北移0.0013角秒，0.004米，地球有了明显的四季之分，恐龙灭绝了

因为地质年代是根据物种灭绝划分的，物种灭绝又是地球膨裂形成的，所以从地质年代可以看出，从震旦纪到第三纪共11个地质年代，地球共发生11次较大膨裂，（其中有5次大的膨裂）。地球每膨裂一次就形成一次造山运动，体积就增加一次。这也就是说，地球膨裂了11次，形成11次造山运动（其中有5次大的造山运动），海洋从地球上退却11次，物种灭绝11次（其中有5次大灭绝），岩石圈露出海洋的面积增加11次。

作者：赖柏林