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相似文献
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1.
在氧化物和硅酸盐晶体结构中,氧离子作某种形式的堆垒,金属阳离子则充填于堆垒的空隙之中。氧离子体积比阳离子体积大得多,而且数量也多。所以,作为“实体球”而言,氧的总体积比阳离子总体积是25:1~30:1。也就是说,实体体积中有95%是由氧占着。假若我们把整个晶体的体积都归属于氧,于是就可以算出每个氧离子平均体积Vo(简称氧平均体积)。这是一个很有意义的概念。叶大年在开展国家科学基金项目“硅酸岩矿物和岩石中某些统计结晶化学规律的研究”时,将这个概念引入结构光性矿物学和材料学的研究之中,揭示出一些定量的规律。最近,本文作者对氧平均体积的研究取得了很大进展,说明氧  相似文献   

2.
华北克拉通东部岩石圈地幔性质在中—新生代时期发生了重大转变,但细节还不清楚。本文对辽东半岛早白垩世(克拉通破坏峰期)小岭组玄武岩和第四纪(克拉通破坏后)宽甸玄武岩中橄榄石斑晶/捕虏晶进行了主量元素和氧同位素组成研究。早白垩世小岭组玄武岩斑晶橄榄石Fo为 79~88,CaO>0. 1%,具有高Ni/Mg(0. 4~1. 2)、低Mn/Fe(1. 3~1. 6)和低Ca/Fe比值(0. 2~1. 5)的特征,指示岩浆源区是辉石岩和橄榄岩混合的岩石圈地幔;高于正常地幔橄榄石的δ18O(4. 77‰~5. 96‰,平均值5. 4‰)显示低温热液蚀变洋壳熔体/流体组分对地幔源区的影响。第四纪宽甸玄武岩捕虏晶橄榄石Fo值为88~92(平均值90),具有高NiO(0. 3%~0. 4%)和低CaO(<0. 1%)、MnO(0. 1%~0. 2%)含量,显示主体饱满、与少量过渡型和难熔型并存的地幔组成特征;其δ18O(4. 58‰~5. 38‰,平均值5. 3‰)与正常地幔值接近。结合华北其他地区地幔橄榄石氧同位素数据,发现早白垩世破坏峰期有较多俯冲洋壳来源的熔/流体交代岩石圈地幔,而新生代岩石圈地幔则为破坏后的残余和新增生产物,我们认为古太平洋板块俯冲和后撤—撕裂引起的熔体/流体交代作用对华北克拉通岩石圈地幔的弱化、侵蚀和最终置换起了重要作用。  相似文献   

3.
利用地幔橄榄岩包体中平衡矿物对的氧逸度计可以有效限定岩石圈地幔的氧化-还原状态.本文使用中国地质大学(武汉)新购置的WSS-10型常温穆斯堡尔光谱仪对华北地块西北部狼山地区橄榄岩包体的四相矿物开展了铁价态的直接测定.结果显示,斜方辉石Fe3+/∑Fe为0.05~0.11,单斜辉石的为0.16~0.25,尖晶石的为0.16~0.22,橄榄石为0.利用橄榄石-斜方辉石-尖晶石氧逸度计,获得狼山地区岩石圈地幔氧逸度为FMQ-0.82至FMQ-0.39(均值为FMQ-0.65).该值略高于依据电子探针测试数据计算获得的氧逸度值(FMQ-1.49至FMQ-0.8,均值为FMQ-1.25),造成这一差异的原因可能是后者忽略了尖晶石晶格中Fe3+过剩和阳离子空位导致的非化学计量比.与全球克拉通岩石圈地幔氧逸度值(均值为FMQ-0.35)相比,华北地块西北缘狼山地区岩石圈地幔整体表现为较还原状态,推测与深部地幔低fO2熔体上升交代有关.  相似文献   

4.
地幔氧逸度是反映地幔氧化还原程度的参量,由温度、压力、岩石化学成分、矿物结构等共同作用控制。目前对上地幔氧逸度的研究主要针对镁橄榄石-磁铁矿-石英体系、含角闪石的橄榄岩体系和玄武岩(熔体)体系,通过实验岩石学方法进行。地幔氧逸度在垂直深度上随深度增加而减小受到普遍认可。天然样品和理论研究认为,岩石圈地幔底部的软流圈氧逸度高于上部岩石圈地幔,垂直方向上地幔氧逸度存在逆梯度,地幔过渡带相对上地幔可能也存在类似情况;水平方向上,不同构造环境、相似构造环境的不同地区氧逸度之间的差异都指示地幔氧逸度存在水平不均一性。不同圈层之间物质交换和氧逸度变化的关系是氧逸度未来研究的重点之一。俯冲带是研究圈层之间物质交换和氧逸度变化关系的天然实验室,同时氧逸度反过来也影响着各种挥发性元素(如C、S等)在不同圈层之间的赋存形式和循环通量。  相似文献   

5.
地球氧逸度     
地球是一个"氧化性"的星球。在太阳系所有行星中,只有地球大气中含有高浓度的O_2(约占21%)。研究表明,地球演化的早期,其大气组成与火星等类地行星相似,都是以CO_2为主,O_2含量可以忽略不计。在大约24-21亿年前,地球大气中O_2含量突然大幅度升高,一度超过现今O_2含量的1%,而后又在中元古代回落到现今O_2含量的0.1%以下。沉积物中氧化还原敏感元素的含量变化显示,大约6.3亿年前雪球地球结束之后,地球大气中的O_2含量再次大幅度升高至20%左右,而后在显生宙经历一系列复杂变化并最终演化至现今的水平。Re/Os比值显示,硅酸盐地球的氧逸度远高于月球,也高于火星。考虑到月球与地球分异发生在45亿年前,月球的低氧逸度暗示地球早期的氧逸度可能也较低。可以影响地球氧逸度的元素主要有O、H、Fe、S和C等。控制地球氧逸度变化的主要过程包括:核幔分异、板块俯冲和火山喷发去气等。在核幔分异以前,金属Fe可能是控制硅酸盐地球及其表生环境低氧逸度的关键因素。核幔分异过程中,Fe是控制氧逸度变化的关键元素。核幔分异将金属Fe与铁氧化物分开,造成地幔Fe~(3+)/Fe~(2+)比值升高。尤其是在下地幔,Fe~(2+)在高压下发生歧化反应,形成金属Fe和Fe~(3+)。其中Fe~(3+)赋存在布里奇曼石中,导致下地幔氧逸度低。在板块俯冲过程中,当有板片进入下地幔时,布里奇曼石会因体积补偿,被运移到上地幔,并发生分解,释放出Fe~(3+),导致周围地幔氧逸度的升高。但是,V/Sc和Zn/Fe等元素比值则显示在过去30多亿年以来,地幔的氧逸度变化不大,可能与上、下地幔间氧化还原缓冲层或者是上述元素比值对氧逸度不够敏感有关。在地球演化早期,金刚石是最早形成的矿物。由于金刚石的密度在上地幔高于地幔橄榄岩熔体,而在下地幔小于地幔橄榄岩熔体,因此在岩浆海阶段,金刚石倾向于在上地幔底部富集,成为一个富金刚石的储层。在板块俯冲阶段,这些金刚石会被布里奇曼石分解所释放的Fe~(3+)所氧化,形成富碳酸盐和CO:的层位,同时起到稳定上地幔氧逸度的作用。俯冲带地幔橄榄岩和岛弧火山岩的氧逸度均高于板内环境,因此一般认为板块俯冲会导致氧逸度升高。在板块俯冲过程中,氧逸度主要受到Fe和H_2O(水分解释放出H_2)的控制。蚀变大洋岩石圈中含有大量的H_2O,板块俯冲过程中脱水会导致地幔楔蛇纹石化。蛇纹石化过程会形成磁铁矿,释放出味,使局部在短时间内氧逸度降低。但是,由于H_2很容易逸散到大气中,而磁铁矿则保留在地幔楔中,其结果导致岩石中Fe~(3+)/Fe~(2+)比值升高,从而在发生部分熔融时形成高氧逸度岩浆。板块俯冲对氧逸度的影响是多方面的,还与俯冲板块的年龄、沉积物的性质等有关。对于富含有机物的沉积物俯冲过程,C是主要的氧逸度控制元素。在板块俯冲的浅部,有机物分解,释放出CH_4等还原性气体,造成上覆岩石圈氧逸度下降。富含铁锰结核等氧化性沉积物的俯冲则可以导致地幔楔氧逸度的升高,这一过程中Fe和Mn是控制氧逸度的主要元素。火山喷发可以释放出CH_4、CO_2、H_2S和SO_2等气体,也可以影响大气中O_2的含量。有研究认为,火山气体中的H_2S随岩浆房压力增加而增加,SO_2则随压力的增加而减少,因此岩浆房压力可以影响其排气的氧化-还原性,进而影响大气的O_2含量。一种观点认为,正是由于太古宙末期大量出现陆相火山岩,导致了大氧化事件,在这一模型中,S是控制氧逸度的关键。氧逸度对多种成矿作用均具有重要的控制作用。其中,斑岩铜金矿床的形成往往与高氧逸度的埃达克岩有关。这是由于当岩浆的氧逸度高于AFMQ+1.5时,岩浆中S主要以硫酸盐的形式存在。由于硫酸盐在岩浆中的溶解度远远高于硫化物,因此,在俯冲洋壳部分熔融过程中形成的高氧逸度埃达克质岩浆可以熔出更多的亲硫元素,有利于成矿。锡矿床的形成则往往与还原性岩浆有关。这是因为在高氧逸度岩浆中,Sn主要呈Sn~(4+),易于在岩浆结晶早期进入矿物中;而在还原性岩浆中,Sn主要以Sn~(2+)形式存在,表现为不相容元素,倾向于在岩浆中富集,并在岩浆期后热液阶段富集成矿。其他氧化还原敏感元素,如U、V、Mo、Re、Sb和Fe等,可以在表生过程中富集,有利于进一步富集成矿。  相似文献   

6.
来自华北克拉通山东省中生代镁铁质岩石及地幔包体的橄榄石氧同位素组成显示,早白垩世岩石圈地幔主要受到了来自俯冲的华南陆壳不同组分的改造作用,包括镁铁质下地壳和长英质上地壳组分以及少量的海相沉积碳酸盐岩,而晚白垩世的岩石圈地幔则受到了来自俯冲的太平洋板块的改造。早白垩世受俯冲陆壳改造的岩石圈地幔橄榄石相对正常地幔高δ18O (6.0‰~7.2‰),而晚白垩世被俯冲洋壳改造的局部地幔则相对正常地幔低δ18O (4.1‰~5.3‰)。板块俯冲作用是导致华北克拉通岩石圈地幔破坏的重要深部机制,三叠纪华南陆壳深俯冲导致了华北克拉通地幔强烈富集相容组分而转变为易熔的岩石圈,早白垩世大规模幔源岩浆的侵位很可能与俯冲大陆板片的整体断离或拆离作用相关;晚中生代以来的太平洋俯冲作用则引发了岩石圈地幔的置换和增生作用,形成了目前新、老地幔共存的格局。  相似文献   

7.
为探讨东昆仑热水地区花岗岩岩石成因及其构造意义,对热水二长花岗岩进行了年代学和地球化学研究。结果表明,热水二长花岗岩LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄为231±1Ma,为晚三叠世;具有高硅(Si O2为68.74%~71.69%)、高铝(Al2O3为14.78%~15.18%)、富钾贫钠(K2O/Na2O为1.05~1.32,K2O含量为3.78%~4.32%)特点,其里特曼指数为1.87~2.21,A/CNK为1.03~1.07,属于高钾钙碱性弱过铝质岩石系列;其ΣREE为118.28×10-6~148.1×10-6,LREE/HREE为15.05~16.53,具有轻稀土富集、重稀土亏损的右倾配分模式,富集Rb、Ba、Th等大离子亲石元素以及LREE,相对亏损Nb、Ta、P、Ti等高场强元素,具有Ⅰ型花岗岩特征,表明岩石源区可能为俯冲板片或下地壳基性岩部分熔融产物,并混入幔源物质,具有壳幔混合成因特点,结合区域地质背景,认为热水二长花岗岩形成壳幔相互作用、碰撞-后碰撞的构造背景。  相似文献   

8.
伊春地区晚印支期Ⅰ型花岗岩带特征及其构造背景   总被引:2,自引:0,他引:2       下载免费PDF全文
晚印支期花岗岩岩石类型主要为一套含角闪石黑云母二长花岗岩及含黑云母正长花岗岩,岩石中暗色闪长质岩包体发育较普遍,富含角闪石及镁质黑云母,副矿物以榍石、磁铁矿、磷灰石常见,Al2O3/(Na2O K2O CaO)<1.1,显示出Ⅰ型花岗岩特征.利用岩石矿物组合、岩石化学特征判别其产于碰撞后构造环境,认为造山后伸展体制是这期花岗岩形成的重要原因.岩石(87Sr/86Sr),及δEu值反映其源区为壳幔过渡区,氧同位素(δ18O)测定值在5.5‰~10‰之间,具壳幔混源的特点,表明岩石来源于下地壳或壳幔过渡部分,与下地壳的部分熔融或壳幔过渡区部分熔融作用有关.  相似文献   

9.
南天山北缘乌什塔拉地区东泉戈壁岩体岩石类型为似斑状二长花岗岩及少量的镁铁质包体,锆石SHRIMP U-Pb定年 结果显示,其形成时代为 305±1 Ma。岩石富碱(K2O + Na2O=7.58%~ 8.44%),富钾(K2O/Na2O=1.09~1.33),高 Mg(# 51.6~58.5), A/CNK 为 0.92~1.00 之间,属于准铝质高 Mg# 高钾钙碱性系列;富集轻稀土(LREE)、大离子亲石元素(Rb,K,Th,U), 亏损重稀土(HREE)、高场强元素(Nb,P,Ti),强烈亏损 Y(10.17×10-6~14.84×10-6)及 Yb(1.054×10-6~1.374×10-6), 弱—无的负 Eu 异常(0.60~0.99),总体表明东泉戈壁岩体为壳 - 幔岩浆混合成因,具有碰撞晚期花岗岩类的地球化学特点。 结合区域地质资料,东泉戈壁岩体的侵位表明在塔里木板块与伊犁—中天山板块碰撞造山作用晚期的挤压环境中,由于幔 源岩浆的底侵作用,使得下地壳底部物质发生部分熔融,并与幔源岩浆发生混合作用,指示南天山晚古生代残余海盆的闭合。 东泉戈壁壳 - 幔岩浆混合型花岗岩的确立表明晚石炭世南天山地区一次重要的地壳垂向生长事件。  相似文献   

10.
东准库布苏南岩体岩石化学特征及其地质意义   总被引:5,自引:3,他引:2  
新疆东准噶尔卡拉麦里地区库布苏南岩体以花岗闪长岩为主,岩石具似斑状结构和块状构造.岩石化学研究表明,岩体具富SiO2 (64.24%~67.75%)、低Al2O3 (16.06%~22.00%)、富Na2O K2O (7.03%~7. 50%)特征,且Na2O>K2O,标准矿物中出现刚玉分子,属于准铝质高钾钙碱性Ⅰ型花岗岩类型.较低的DI(69.49~76.62)、FL(64.32~71.56)和MF(69.58~76.00),表明岩体具有壳-幔混合作用的特征.结合东准噶尔卡拉麦里地区晚古生代构造-岩浆演化过程分析,岩体形成于卡拉麦里造山带的大陆主碰撞后初始拉张阶段[(300±10) Ma],属后碰撞花岗岩,它是幔源岩浆在壳下和壳内不同深度上发生垫托,壳幔物质发生不同程度的分熔、混合和交换的产物.  相似文献   

11.
Research Advance in Air-Water CO2 Exchange of Estuaries   总被引:1,自引:0,他引:1  
Estuary holds a key position in linking the four geo-spheres, i.e., atmosphere, lithosphere, hydrosphere and biosphere. Figuring out the transfer mechanisms of estuarine carbon, especially the exchange ofCO2 at the air water interface is conducive to understanding the carbon pattern in coastal oceans. To date, many fruitful studies have been conducted on the control mechanism towards the partial pressure of CO2 (pCO2) in different estuarine areas around the world. By a thorough research on the latest studies of estuarineCO2 exchange with the atmosphere, it is concluded as follows: ①A common pattern is found on the spatial distribution of pCO2in different estuarine areas. However, the concrete seasonal change of pCO2 shows great differences, and the corresponding control factors also vary considerably. ②Estuaries are believed to be large sources ofCO2 to the atmosphere. It is estimated that the global estuarineCO2 degassing fluxes, although the global surface area of estuariesis small, are up to 0.25×1015~0.50×1015g C/a; and about 1/3 of riverine carbon is released into the atmosphere during the estuarine transit. ③Degradation of organic matter, lateral transfer of marsh derivedCO2 , mineral deposits in water and turbulence in the liquid phase are the main factors that are responsible for the emission of estuarineCO2 . At present, this estimate of estuarineCO2 exchange with the atmosphere is based on limited spatial data, therefore problems such as the limitation in the depth and scope of studies still exist. There are also varieties of uncertainties in the estimation of gas transfer velocity and the whole areas of global estuaries, all of them make it difficult to reach an accurate evaluation ofCO2 fluxes at the air water interface. It is difficult to predict the future trend of theCO2 exchange at the air-water interface due to the complexities of the driving forces and feedback mechanisms in estuarine carbon cycle and the intense anthropogenic disturbance. Investigating the mechanism of pCO2 in estuarine areas, improving the accuracy of evaluation ofCO2 fluxes and comparing studies of different estuaries would be new scopes in the future researches on the exchange ofCO2 at the air-water interface in estuaries.  相似文献   

12.
通过脱水反应的平衡热力学计算确定内蒙古兴和-卓资太古宙孔兹岩系变泥砂质岩中变质峰期aH2O 总体较低, 变化于0.12~0.40 之间, 黑云紫苏片麻岩中aH2O为0.20~0.43。前者的logfO2 值最高为- 13~- 15, 但在有些岩石中极低,(μH2 O/XBtM g )P,T和(μO2 /XBtM g )P,T的系数主要变化于- 0.241~- 0.383 和- 1.052~- 1.810,(μH2O /μO2 )P,T的斜率也有一定变化。这些数值变化特征按 “碳质变质”观点不应出现, 主要也不是脱水熔融作用所致, 它们可能与非完全开放系统中H2O较CO2 易于逸散有关。  相似文献   

13.
会泽型铅锌矿床是川-滇-黔接壤区广泛分布的直接受冲断褶皱构造控制的铅锌矿床,其突出特点之一是矿体中矿物组合具有明显的分带性,其形成机理研究是探究构造驱动成矿流体演化过程的关键科学问题之一。本文通过精细解剖典型的云南昭通铅锌矿床,以岩矿鉴定和矿物流体包裹体研究为基础,建立了相关热液体系中多组分平衡关系,构建了铅、锌、铁及其氧化物和硫化物的logfo2-logfs2相图。根据计算结果和相图讨论了形成不同矿物及其组合的流体迁移、沉淀的氧硫逸度条件和金属矿物分带机理。以473 K相图为例,解析了16种矿物及其组合稳定存在的logfo2、logfs2范围及特征,揭示了氧-硫逸度是铅锌元素共生分异的主要原因,并直接控制了矿物组合分带。研究表明,随着成矿流体的演化,温度下降,矿物沉淀所需的fo2、fs2随之减小,氧化还原作用趋弱。理论计算和相图与宏观、微观地质事实相符。  相似文献   

14.
通过长期的生产实践和总结事故的教训,分析了兰州市红古区獐儿沟煤矿南翼采区地质构造特征,煤层赋存状况及煤层中高CO2区的分布规律和突出机理。认为防治CO2突出,必须加强地质工作,查清CO2赋存规律,开展瓦斯预测预报,并有计划地做好抽、排放工作。  相似文献   

15.
植物——大气N2O的一个潜在排放源   总被引:22,自引:0,他引:22       下载免费PDF全文
N22和CH4的重要温室气体。目前,全球N222O不仅是一个普遍存在的自然现象,而且其排放量可达到与土壤排放相比较的水平,因而植物可能是未知的大气N2O的一个重要排放源;植物排放N2O受植物的种类、生长发育阶段、养分供给、光照强度及CO2浓度等因素的影响。  相似文献   

16.
Abstract. This study examined the effect of CO2 on NaCl solubility in hydrothermal fluid, with the synthetic fluid inclusion technique. Fluid inclusions of 30–40 wt% NaCl and 5 mol % CO2 were synthesized, and their halite dissolution temperatures, Tm(halite), were measured. The solubilities of NaCl in CO2-bearing aqueous fluid were obtained at 160–320C under vapor-saturated pressures. The Tm(halite) value in aqueous fluid with 5 mol % CO2 obtained in this study agrees with that of Schmidt et al. (1995), showing that 5 mol % CO2 reduces the solubility of NaCl by about 1 wt%.
Calculation of magnetite solubility suggests that 5–10 mol % CO2 decreases magnetite solubility by 4.5–8.9 % relative to the magnetite solubility in CO2-free solution. Therefore, an increase of CO2 content in ore-forming solutions may cause deposition of iron minerals and produce ore deposits.  相似文献   

17.
借鉴国外CO2地质储存潜力与适宜性调查评价工作程序,将我国CO2地质储存潜力与适宜性评价工作划分为五个阶段。影响盆地评价阶段CO2地质储存适宜性的因素很多,本文分别从盆地本身物理条件、数据源和资源潜力、地壳稳定性、温度以及经济适宜性五个影响方面形成单因子图,此五类单因子图件的编图基础为中国1∶500万地质图,利用图层属性的加权计算、叠加的成图方法,综合单因子图件形成我国CO2地质储存远景区划图件。  相似文献   

18.
重庆金佛山表层岩溶生态系统土壤的CO2释放规律   总被引:4,自引:2,他引:2  
采用碱溶液吸收法通过对重庆金佛山林地、裸地表层岩溶生态系统土壤CO2释放量进行野外监测,研究了影响土壤CO2释放量变化的主要因素,揭示土壤CO2释放变化规律。土壤CO2释放量的变化主要随着温度而变化,即气温降低,土壤CO2释放量减少,在昼夜时段,土壤CO2也随温度而变化,但相比温度变化有明显滞后性;降雨对土壤CO2释放有比较复杂的影响,但非简单的线性相关;同时植被也会影响到土壤CO2的释放,总体上,相比裸地而言,林地的土壤CO2的释放量大,但在不同时间段内土壤CO2释放强度与气温的关系有较大差异。一天时间段内林地土壤CO2释放强度与温度的关系较裸地灵敏,这是因为林地本身生物量大,对温度反应敏感,温度很小的变化就能引发土壤CO2释放量的大幅度地改变。而在以月为单位观测时间段时,裸地土壤CO2释放强度与气温的关系较林地灵敏,这可能是因为植被覆盖减缓气温对土温的影响,对土温有较强的调节作用。这种不同植被系统下,在不同时段土壤的CO2释放量动态差异在讨论岩溶作用与碳循环时应充分注意。  相似文献   

19.
本文探讨康定榆林宫水热区水热CO2气的来源、区内主要水热点的CO2气释放强度及释放模式。稳定同位素分析结果表明,该水热区水热CO2气为深部成因,且有60%以上为变质成因;估算得区内主要水热点的CO2气释放强度为108g/a。结合研究区地质条件做出了水热CO2气释放模式示意图。  相似文献   

20.
通过对欧泊样品 的常规物化特性分析、物质成分测试以及显微结构观察,验证了“欧泊中大小相似的SiO2球粒紧密排列形成光栅,使光发生衍射而产生变彩”这一成因机理,研究了SiO2球粒的结晶度、球粒大小以及排列方式与变彩的关系,及色斑的成因,进一步探讨了古风化壳中欧泊的成因模式以及该模式与欧泊显 内在关联。并进而提出在鉴定欧泊过程中需要注意的若干问题,纠正了欧泊(尤其是高档品)保养方法上一些传统看法和谬误  相似文献   

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