我國軟泥水研究起步較晚,以往主要在陸上開展鬆軟沉積物中孔隙水的研究。這些研究主要是從三個方麵開展的:一是從地麵沉降研究中提出的,研究泥質沉積物在上覆負荷壓實作用下發生的脫水效應,探索其可能引起地麵沉降的一種作用;二是研究金屬和烴類的成礦成藏作用,研究作為礦源岩的泥質沉積層中金屬的遷移聚集在金屬礦床形成中的作用,或者作為生經卷的泥質沉積層中烴類初次運移聚集在油氣礦藏形成中的作用;三是研究在近海地帶的陸上鬆軟沉積物中孔隙水化學成分的形成問題,探討其是否承受海水入侵作用引起化學成分的改變,研究沉積物中水的成因,但這類論文公諸於世的甚少。
汪蘊璞、林錦璿承擔和完成了七五期間地質礦產部主持開展和完成的太平洋中部多金屬錯核調查和研究項目中的大洋軟泥水研究任務。在北緯0度~20度和西經177度~139度範圍海域內開展了大洋表層沉積物軟泥水的采樣工作,對軟泥水及其賦存的沉積物開展了物化參數的全麵測試,積累了大量水化學資料,勾畫了一套水化學參數係列圖表,概括了軟泥水化
學成分的基本特征,揭示了軟泥水化學的分布規律性,提出了軟泥水化學成分形成演變的新模式,並探討了軟泥水中成礦金屬的地球化學行為及其在多金屬結核上的成礦作用等,並出版了《洋底水岩係統界麵水及其成礦機理》(1991年)和《太平洋中部水文地球化學》1993年)等專著。這些是我國首次取得的太平洋中部軟泥水化學及其成礦作用方麵的學術成果可卑導向和推動水文地球化學在開拓海洋領域的研究中取得新成就。
我國具有廣闊的西太平洋邊緣海的南海、東海、渤海、黃海,業已開展了以新生代為主要目的層的大規模的油氣勘探和調查工作,但至今對海底沉積物軟泥水的研究卻依然是個荒漠。
(二)研究目標任務
陸緣海沉積物軟泥水研究,在國內至今是個空白,研究其化學成分的形成分布規律,特別是微量組分的地球化學遷移和濃集規律,軟泥水與其賦存的圍岩、上覆底層海水化學成分之間的相關性及其在早期成岩階段的形成演變機理,其學術成果可充實和發展水文地質學、水文地球化學的基礎理論,並可為尋找海底礦產資源提供找礦信息和方向,這就是本書要進行研究的目標任務。
為完成這個目標任務,旨在研究和概括軟泥水化學成分的基本特征,與其上覆海水、特別是與其相近的底層海水化學成分之間存在著怎樣的同一性和差異性;壓出溶液化學成分與載荷的關係;軟泥水化學成分的垂向剖麵類型及其分布形成的規律性;在水岩相互作用下引起軟泥水化學成分發生變質作用的類型、路線和方向及其所處的階段;總結在早期成岩作用階段軟泥水化學成分形成演變的模式及其在成岩成礦作用上的意義;在此基礎上評價軟泥水中組分的增高含量,在指示找礦成礦作用上的意義。
這些研究內容是本書討論的中心議題和設置章節的學術思路和框架。這些問題在理論上涉獵到長期以來論爭紛紜的海相沉積層中地下水化學成分的形成問題,究竟由海水轉入到沉積物中時的初始濃度,特別是化學成分是怎樣的一種化學性狀,究竟是在淺海盆地的表層水時已完成了變質作用呢,還是進入沉積物中被埋藏下來的軟泥階段才發生變質作用的。當前我國大學教科書上記錄著軟泥水化學成分的變質作用的模式,而這個模式幾經轉載不知出自何時何人之手。作者於1991年總結的太平洋中部深海沉積物軟泥水化學成分的形成演變模式,則是另一種類型。那麼在大洋邊緣海沉積物軟泥水化學成分的形成演變是怎樣的一種模式,這些問題的闡述或各種演變模式的提出,無疑對於研究海相層中地下水化學成分的成因和形成勾畫新的理論認識係統,對於修正和更新現有的水文地球化學基本理論,並向更髙一級層次發展可起到推動作用。大洋多金屬結核資源的勘探和研究是當代的一個熱門話題,世界各國不惜投入巨資在開展研究工作,但對廣闊的陸緣海可否存在結核的生成條件和堆積成礦的研究至今仍被遺棄在研究者的視野之外,因此,依據占有的資料對此進行探索和研究,在理論上和實用上無疑均是有益的。