实验岩石学的新进展

近年来,实验岩石学的研究对象已从研究近地表的岩石和矿物转向研究地壳以至上地幔的岩石和矿物,并相应发展了高压实验技术。电子探针和穆斯保尔摄谱议已成为这一领域中必不可少的测试仪器。最初人们运用对于具有或者不具有钙长石及各种镁铁矿物的钠长石——正长石——石英——H_2O系的各种研究,来探讨花岗岩的成因。现在通常认为花岗岩主要是从液相形成,这种液相或者是原生岩浆,或者是由先成岩石再熔融而产生的次生液体。玄武岩浆系由上地幔中的二辉橄榄岩局部熔融所产生。在大气压或高压下研究镁橄榄石一透辉石一二氧化硅系,对玄武岩浆的这一形成机制进行了探讨。这就研究证明,     

实验地球化学

实验地球化学(实验岩石学)是近代发展起来的一个重要地质学分支。它是以物理化学的基本原理为理论基础,运用高温高庄实验技术,对自然界内生岩石和矿床、矿物的形成作用和过程进行深入的人工模拟研究的学科。其目的在于使人们能更直观地了解地质作用的过程和机理,更正确地掌握成岩成矿和地壳的演化规律,从而有效地推动地质理论的发展。     

实验地球化学

实验地球化学是一门新兴的地球化学的重要分支。随地球科学的不断发展,由揭示地球形成过程奥秘的需要,产生了实验地球化学。实验地球化学是在实验室内控制各种条件,人工地研究地球演化和形成各阶段的物质组成及其化学变化的学科。实验与地质现象结合探求地壳演化过程的内在联系,可为防止自然灾变及资源寻找提供可靠的理论依据。地球是一个开放及半开放体系,组分复杂、相态多样,其演化过程又是非平衡的不可逆过程。因此,实验研究的内     

玄武岩的高温高压实验研究

玄武岩及其高温高压相—榴辉岩的相组合,经历了长期的地质作用,反映出一定的时空条件。从高温高压实验矿物学,实验岩石学入手,对于以相组合出现的某些化学体系进行平衡条件研究,可揭示此类岩石形成的物理化学环境,并有助于阐明地球内部的物理状态、组成成分以及活动过程。     

吸附金的重结晶实验

黄铁矿表面和方铅矿表面对金的硫氢络合方法的吸附特点不同，前者更易于将表面络合态金Ａｕ（Ｉ）还原成单质金Ａｕ（０），且吸附能力一些，经重结重晶实验以后，天然黄铁矿和合成黄铁有面的吸附金均发生了明显的迁移，归并作用，但二者归并的程度不同，方铅矿表面的吸附金则扫并效果不明显，结合矿物表面特征，利用矿物表面缺陷模型和表面扩散模型对上述结果进行了解释，并与矿石金的赋存状态进行了对比。     

实验硫化物矿物学的新进展

1974年以来,实验硫化物矿物学在多元体系、硫盐体系的研究方面,尤其是对它们在低温时的状态研究方面,又取得了许多引人注目的成就。本文从以下三个方面介绍近几年所取得的新进展。 1.Fe-S体系及磁黄铁矿实验研究的新结果:Fe-S体系高于300℃时的相关系,在60年代业已详细研究。它仅包含黄铁矿(FeS_2)和磁黄铁矿(Fe_(1-x)S)两个相。但随着温度下降,这个体系就变得相当复杂,它至少包含18个矿物相和合成相。其中最有意义的、也是最     

蛭石的微波膨胀实验

蛭石是一种在工业、农业等众多领域广泛应用的非金属矿。蛭石在受热时,层间水分子受热汽化产生压力使结构迅速撑开,体积瞬间急剧膨胀,体积膨胀达到几倍甚至十几倍,从而获得膨胀蛭石。膨胀蛭石导热率降低、密度减小、体积增大,具有隔音、保温、防震、耐火的性质,可广泛应用于农业、电力、建筑、冶金、轻工、化工、冷藏、机械、船舶制造、运输包装及海洋捕捞等领域。热膨胀是目前制备膨胀蛭石最常用的方法,对蛭石热膨胀机理普遍认可的解释是:在急剧加热蛭石时,四周边缘部位先受热,边缘水首先散逸出去,四周边缘质点间距和晶层间距缩小而形成"封闭"状态,蛭石结构中间被加热后的水蒸气无法及时散逸出去而形成强大的层间蒸汽压力,撑开蛭石晶层,蛭石体积膨胀。由于微波和水分子之间存在着强烈的相互作用,因此微波作用可加热含水物质,且加热速度快。近年来采用微波加热方法来制备膨胀蛭石受到学者的关注,具有良好的应用前景,但研究相对薄弱。对新疆尉犁蛭石进行了微波膨胀实验,并与热膨胀进行对比。研究了影响蛭石微波膨胀的因素,对比讨论了两种方法的膨胀机理。研究结果表明:蛭石在微波条件下有较好的膨胀效果,微波频率和蛭石粒径是影响蛭石微波膨胀效果的关键因素。粒径大的蛭石膨胀效果优于小粒径蛭石。蛭石膨胀倍随着微波功率的增加和加热时间的延长而增大,且当加热时间为60 s时达到最大值;在不同微波功率下加热60 s时,蛭石和金属阳离子饱和蛭石的膨胀倍均随着功率的增加而增大,但金属阳离子饱和蛭石的膨胀倍均低于蛭石原样。蛭石层间离子对层间水的束缚力差异是导致不同金属阳离子饱和蛭石膨胀倍不同的主要因素。Na+对层间水的束缚力较弱,Na+饱和蛭石在低功率微波条件下膨胀倍明显增大,而Mg型和Ca型蛭石的层间离子分别结合有两层水分子且对水的束缚力很强,在高功率下才能有大的膨胀倍。     

地热异常的水槽模型实验

作为地球物理场的一个分支,地温场在理论和应用研究方面与其它地球物理场一样,也主要是依靠数学方法和物理模型实验的方法来进行的。本文讨论了地热异常水槽模型实验的理论原理;介绍了实验方法技术、实验结果和实际应用效果。     

实验推断法的探讨

预测地下水量的实验推断法在水文地质工作中获得了广泛应用。笔者利用实验推断法和电算技术,对抽水要素的表达式类型进行挑选,提出对实际资料拟合得最好的预报方程。根据这一原则,参与回归分析的抽水各要素也可增减或替换。用疏干面积代替半径要素,获得较好的效果。笔者收集了九个矿区抽、放水实例,用自编的ALGOL程序,在计算机上进行了计算。     

玄武岩的高温高压实验研究

玄武岩及其高温高压相—榴辉岩的相组合,经历了长期的地质作用,反映出一定的时空条件。从高温高压实验矿物学、实验岩石学入手,对于以相组合出现的某些化学体系进行平衡条件研究,可揭示此类岩石形成的物理化学环境,并有助于阐明地球内部的物理状态、组成成分以及活动过程。 N.L.Bowen早在1928年曾根据高温下的实验     

埃达克质岩的实验研究进展

高温高压实验岩石学可有效地验证埃达克质岩浆的成因,是研究埃达克质岩成因的一项重要手段。实验研究表明,在水不饱和条件下,微量元素含量合适的中基性岩石在高温高压下的脱水部分熔融都有可能得到类似于埃达克质成分的熔体,其残留相为含有石榴子石、缺失斜长石的岩石组合。侧重于实验产物微量元素的研究将是今后实验岩石学的一个发展方向。     

合成翡翠的实验探索

模拟天然翡翠成矿的物理、化学条件,参照硬玉各元素的理论质量分数,选用合适的化学试剂配制合成翡翠原料,采用高温固相法制备非晶质的、具有翡翠成分的玻璃料,再利用高压固相转变的原理,在高温高压设备上对其进行结构转化处理,使其在翡翠稳定区内结晶。X射线粉末衍射、傅里叶变换红外光谱、偏光显微镜矿物结构的分析结果表明：合成样品中的主要结晶矿物为硬玉,其红外吸收光谱与天然翡翠的基本一致,部分样品的结构转化较完全,结晶程度较好,且其硬度、密度及折射率等常规宝石学参数也与天然翡翠的十分相近。     

共轭剪切角的实验研究

笔者采用粘土材料,对共轭剪切角进行了系统的实验分析,得到了一系列实验数据与实验曲线,以反映物性、极限应力及时间对共轭剪切角的影响。     

地质构造的模型实验简介

为了闡明大地构造特征的成因,必須从地貭力学观点結合地貭发展史对大地构造特征的机理加以深入的研究。在作这些問題的研究时,必須以詳尽的地貭資料为基础,用力學观点进行分析。因此大地构造的野外研究具有首要的意义。但是野外的研究还不免有很多不足之处,在野外我們只能观察到地壳上岩石受到形变后的最終的靜止的結果,即我們所看到的岩层的产状、节理、断裂及其他构造形态;我們也只能凭这些所看到的岩石产状、节理、构造形态及相互间的关系通过各方面的对比来論証各阶段的发育情况(即变形过程),从而作出形成这一形态的某些力学条件。但是这些結論是带有假定性的。     

石油的高温高压实验研究

鉴于工业对石油的迫切要求,目前国内外广大地质工作者从各方面研究了油和气的形成条件,积累了大量资料,对石油的寻找和勘探工作具有一定指导意义。但是,与油,气生成条件有关的实验研究甚少,特别是为了阐明石油稳定性的高温高压实验研究资料则更加缺乏。     

海水入侵的实验研究

在海岸含水层中,含较多盐分的海水向陆地方向入侵形成淡-咸水交界面,通常称为海水入侵界面。该界面的动态变化受气象、水文地质和人类活动等因素的影响,是海水入侵问题的主要研究内容。本文介绍了海水向含水层中入侵的室内实验研究,以着色海水和图像处理方法获得入侵界面的形态及其动态变化。实验方法先进,所得数据整体性强,精度高,而且观测方法对流场没有干扰,比传统的提取水样进行化验的方法更有效。实验中模拟了海洋潮汐条件,揭示了入侵界面在不同实验条件下的动态特征。应用数值模拟方法揭示了流场的特征。计算表明,流场分两个区———淡水区和咸水区,由入侵界面分开。淡水区的水流相对活跃,淡水由入侵界面以上区域渗出边界,在界面以上形成淡水通道。