地球内外物质的循环与人类发展关系

2016-08-23苏再非

地球 2016年7期

关键词：成矿作用岩浆火山

■苏再非

（广东有色工程勘察设计院广东广州510000）

地球内外物质的循环与人类发展关系

■苏再非

（广东有色工程勘察设计院广东广州510000）

在地球诞生的那一刻起，地球内外的物质循环就没有停息过。在这个循环过程中的动力来自于"平衡"--地球内外物质因不平衡而运移（内外交换）。物质循环的是通过火山喷发、岩浆流动、地表物质沉积而成。而在循环过程中给人类带来了各种灾害的同时，也为人类的发展提供了物质基础。

循环发展沉积火山

地球自诞生那一刻起便一直在不停息的进行内外物质的的交换，但是人类认识这种循环交换的时间却只有短短的几百年。目前人类认识的地球结构主要是三部分，即地核、地幔和地壳[1]：如图1。内外物质的循环是一直不停息的进行着。由内向外通过火山（明（喷发出地表）、暗（形成岩浆）），由外向内通过风、水、化学沉积固结成岩，还有直接通过重力作用使地表岩石圈层直接侵入地幔并熔融。如图2物质循环示意图：物质的循环给人类发展带来了最基础的物质基础，也给人类带来了各种灾害，甚至是灾难。

图1　地球结构图

图2　内外物质循环示意图

2　物质循环的成矿作用

因地球物质的循环，才形成人类今天赖以生存和发展的各种矿产资源。物质在循环过程中并非简单的物质和能量交换，在物质和能量交换的过程中伴随着矿物和元素的重新分选、组合与富集。而这一过程与人类历史时期的发展相比却显得非常漫长，认识这一点对人类的长期持续发展是有帮助的，也可以指导人类今后的可持续发展。例如沙金沉积型矿床就是通过风化二次沉积而形成的；再如云南省昆明市普度和沿岸河滩内的含钛磁铁矿，它的母岩为灰绿辉长岩，而该岩层的含矿量在目前的技术水平下不具备经济价值，但是通过风化和流水搬运分选后沉积于河岸两侧的滩地上却形成了采集成本低，经济价值高的含钛磁铁矿。这样的例子比比皆是，举不胜举。

2.1火山与成矿作用

主要分为溢出地表的岩流成矿作用、火山的喷气成矿作用、火山热泉成矿作用、火山沉积成矿作用以及次火山岩浆成矿作用和次火山汽化一热液成矿作用等。这些,火山一次火山成矿作用，常是相互联系的。在近地表条件下，火山成矿作用往往有雨水、海水等参加。除了金刚石矿床及拉科式铁矿床外，大部分火山一次火山矿床可能是在火山期后喷气一热液阶段形成的。与火山一次火山的喷气一热液矿床有关的成矿物质，不仅来自熔浆，而且也与这些火山活动直接或间接有关的水汽溶液、在通过围岩时淋滤出金属元素。在适宜地质条件下，沉淀、交代形成矿床。[2]

2.2岩浆与成矿作用

广义的是指与岩浆活动有关的各种成矿作用。其中，包括正岩浆作用、伟晶岩作用、接触交代作用及热液作用等。狭义的则专指正岩浆作用阶段，通过含矿岩浆的分异，使成矿物质聚集而形成矿床的作用。[2]

2.3沉积与成矿作用

地表物质在机械和化学风化作用下通过风、水、重力作用进行分选，重新沉积与富集，形成这类矿床的地质作用称为沉积或成矿作用。

除以上成矿作用外，物质的循环过程中给人类留下了一沃千里的土地，给人类的生存造就了直接的物质基础。

3　物质循环的地质灾性

自然条件下的地质作用对人类会造成损害，这便成了所谓的地质灾害。其实它只是地球内外物质循环的一个过程，例如火山的喷发，岩浆的蠕动或涌出，地震，地表的山崩，泥石流，沙漠的移动，可溶性岩层的溶蚀等等。它们会对现有地壳表面和深部形成不同程度的破坏，这种破坏活动同时造成人类生命与财产的损失，所以物质循环对人类具有灾害性。这种自从45亿年前地球形成是就一直存在至今。地球内外物质交换无外乎以下六种形式。

表1　地球内外物质循环的形式与作用

（1）火山的喷发，岩浆的蠕动给人类的生存会造成灾害，有的甚至形成各种灾难，有时这种灾难是毁灭性的。例如考古和地质学家公认的火山是恐龙灭绝的原因之一。

（2）地震时人类自认识以来最熟知，却又是最无法预测的一种地质事件，而他的突发性和巨大的能量给人类造成的损失是巨大的。比如近百年来的大地震有智利大地震(1960年5月22日)，美国阿拉斯加大地震(1964年3月28日)，美国阿拉斯加大地震(1957年3月9日)，中国西藏大地震(1950年8月15日)，俄罗斯大地震(1923 年2月3日)，唐山大地震（1976年7月28日），四川汶川大地震（2008年5月12日）等等均给人类社会的发在造成重大的损失。