水力压裂型水平张性裂缝（Hydraulic opening-mode fracture）广泛发育于沉积、岩浆和变质系统多种地壳环境中。在垂向应力等于上覆岩石载荷的常见情况下，这类水平天然压裂往往发生在超静岩流体压力（Super-lithostatic fluid overpressure）存在的低差异应力的挤压构造应力场中。此类张性裂缝中多被块状晶体所胶结，表明矿物的结晶生长发生在充满流体的开放空间内。来自流体包裹体及相关理论模型的证据表明，在裂缝开启及同步块状胶结过程中均存在有超静岩流体压力，这为克服上覆岩层重力、维持裂缝开启及块状矿物结晶提供了力学支撑。目前对于这种流体压力与构造应力耦合控制作用下，超静岩流体压力在维持水平裂缝开启及促进块状胶结中的具体力学机制与控矿/控藏过程，尚缺乏跨地壳环境的系统性总结。
针对这一问题，研究团队系统梳理并综合对比了多种地壳环境挤压背景下超静岩流体压力引发水平裂缝和块状晶体结晶的典型实例，包括：沉积系统中，有机质热裂解生气作用引发超静岩流体压力（图1）；岩浆系统中，浅成热液矿床、锡-钨矿床以及及伟晶岩等形成过程中，岩浆热液脱挥发分引发的超静岩流体压力（图2）；变质系统中，造山型金矿成矿过程中在变质作用脱挥发分反应下产生的超静岩流体压力（图3）。研究表明，这些不同成矿与成藏体系中产生的超静岩流体压力与挤压构造应力场耦合，共同驱动水平水力张裂并持续维持开放空间，进而促进块状矿物的沉淀与胶结。
因此，超静岩流体压力不仅是驱动水力压裂型水平张性裂缝形成的动力来源，也是维持裂缝开启开放空间、保障后续块状矿物沉淀结晶的关键条件。这一“流体压力—构造应力”耦合机制直接控制了地壳深部成矿/成藏流体的运聚与矿物沉淀富集，对深入解析沉积油气成藏过程、造山型贵金属及岩浆热液型关键战略性矿产的成矿过程与富集规律具有重要的学术价值和应用指导意义。
图1 四川盆地五峰—龙马溪组页岩内水平裂缝块状胶结物中流体包裹体对超静岩流体压力的记录
图2 花岗岩侵入体顶部流体脱溶过程中产生的超静岩压力岩浆热液驱动锡-钨成矿作用示意图
图3 超静岩压力控制下的造山带金矿成矿模式
研究成果近期发表在地学领域国际权威期刊Earth-Science Reviews。论文第一作者为中国石油大学（华东）地球科学与技术学院王淼副教授，第二作者为硕士研究生高馨馨，通讯作者为陈勇教授。合作者包括中国石油大学（华东）的郝芳教授，加拿大阿尔伯塔大学Matthew Steele-MacInnis教授和智利大学的Daniel Moncada教授等。研究得到国家自然科学基金、国家科技重大专项等联合资助。
论文信息：Miao Wang, Xinxin Gao, Yelei Wang, Yong Chen, Daniel Moncada, Fang Hao, Tao Hu, Fulai Li, Yifan Song, Ziye Lu, Xin Zeng, Zhiming Zhang, Enze Wang, Matthew Steele-MacInnis. Super-lithostatic fluid overpressure–tectonic coupling in horizontal opening-mode fracturing and blocky cementation in the crust. Earth-Science Reviews, 2026, 281,105630. https://doi.org/10.1016/j.earscirev.2026.105630
