高温高压岩石流变仪的围压标定方法

高温高压岩石流变仪围压标定的主要方法为氯化盐类的部分熔融法和矿物相变法。利用氯化盐类进行压力标定时,不仅可以利用单一盐类,也可以使用多种盐类的混合物;常用的压力标定矿物相变及其适用温压范围如下:石英-柯石英,500~1200℃、2.5~3.2GPa;钠长石-硬玉+石英,600~1200℃、1.6~3.2GPa;铁橄榄石+石英-铁辉石,600~1200℃、1~1.7GPa;磷镁石-Mg3(PO4)2-Ⅱ,565~825℃、0.6~0.9GPa;方解石-文石,600~1200℃、0.5~2.5GPa。不同的标定方法具有不同的特征,文中将进行详细介绍。     

温降时之盐分重分布及盐胀试验研究

盐渍土广泛分布于西北、内蒙、东北及山东等地区,由于温差变化与蒸发作用,土壤水溶液中的盐分将部分离析出并结晶,同时部分盐分将从暖区向冷区、自湿区向干区迁移、聚集且结晶,导致土体积膨胀,即盐胀(亦称松胀)。土的盐胀作用给土木、水利、道路、机场等工程带来特殊的工程地质问题。本文通过试验研究,讨论了降温时土中盐分的重分布及盐胀现象,盐胀的不可逆性及激烈盐胀温度区,期望对工程防治盐胀病害有所见益。     

新疆东准噶尔后碰撞花岗岩成因的实验研究

新疆东准噶尔地区发育大面积的后碰撞花岗岩,依据其地球化学特征可以分为Ⅰ型花岗岩和A型花岗岩.为了探讨这些花岗岩的成因,我们以研究区内卡拉麦里蛇绿岩套基性岩(蚀变玄武岩、辉长岩)和代表沉积物的东准噶尔泥质岩的混合物(基性岩:泥质岩质量比9:1)为初始物,开展了高温高压条件下的部分熔融实验研究.结果 表明,90％蚀变玄武岩+10％沉积物的混合物在925℃、1.0 GPa、加水量0％～4％条件下部分熔融形成了准铝质花岗闪长质熔体,与熔体共存的矿物主要为角闪石,熔体具有低SiO2、A/CNK,高A12O3、FeO*、CaO的特征,在成分上与研究区内后碰撞Ⅰ型花岗岩类似;而90％辉长岩+10％沉积物的混合物在相同条件下加水量2％～4％部分熔融形成了弱过铝质英云闪长质熔体,与熔体共存的矿物相为角闪石,熔体具有低SiO2,高A12O3、FeO*、CaO、A/CNK的特征,与研究区内后碰撞Ⅰ型花岗岩存在着明显的差异.因此,东准噶尔地区Ⅰ型花岗岩岩浆可能是蚀变玄武岩加沉积物在上述实验条件下部分熔融所形成,而高SiO2含量的A型花岗岩岩浆不能在上述实验条件下通过部分熔融形成.     

巴尔哲碱性花岗岩中的熔体和熔体-流体包裹体: 岩浆-热液过渡的信息

熔体包裹体由被封存在矿物中的原始岩浆组成,有效的保存了有关其主矿物形成时周围岩浆介质的物理化学信息,是研究岩浆演化和成矿作用的原始样品。本文以内蒙古巴尔哲超大型稀有稀土金属矿床中伟晶岩壳和石英斑晶中的熔体包裹体和流体-熔体包裹体为研究对象,使用高温热台和激光拉曼进行分析。结果显示熔体包裹体的熔融温度在750~1027℃之间(平均为916℃),熔体-流体包裹体的均一温度在475~650℃之间(平均为562℃),而包裹体内的硅酸盐矿物和稀土矿物的存在表明巴尔哲岩体的岩浆-热液演化及其对稀有稀土矿化的制约。     

麻粒岩相条件下熔融反应与矿物相转变机制的实验研究

麻粒岩相条件下石榴黑云斜长片麻岩实验结果表明,含水矿物黑云母(Bi)脱水熔融、长英质矿物部分熔融的性质主要受控于温度条件;而矿物相转变不仅受控于温压条件,而且与脱水熔融、部分熔融存在密切成因联系。依据Bi脱水熔融性质和石榴石(Gi)转变反应特征,可划分以下三个阶段:(1)当温度在700℃时,Bi转变为钛铁矿(Ilm)+磁铁矿(Mt)+H_2O,Gt转变为Mt,(2)当温度在730—760℃,Bi脱水熔融为富K_2O熔体(Melt)+Ilm+Mt,Gt转变为紫苏辉石(Hy)+堇青石(Crd);(3)当温度大于790℃时,Bi脱水熔融为Melt+Hy+Ilm+Mt+H_2O,Gt则转变为Hy+尖晶石(Sp)+Crd组合。熔体比例和熔体演化特征除受温压条件控制外,与长英质矿物部分熔融程度和脱水熔融性质关系密切。实验结果显示,在麻粒岩相变质作用以及与其相伴随的重熔作用(或区域性混合岩化作用)过程中,不仅存在传统的固相+固相(或流体相)的反应和脱水熔融反应,而且存在熔体参与的变质反应(即:未熔矿物与熔体之间的反应)。该项实验对深入探讨麻粒岩相矿物演化的成因机制及其动力学意义提供可靠的实验依据。     

大冶-城门山夕卡岩矿床石榴子石和辉石中熔融包裹体成分研究

在长江中下游地区，Fe、Cu(Au)和Au(Cu)夕卡岩矿床广泛分布，用电子探针测量了大冶-城门山一带7个矿床夕卡岩矿物中熔融包裹体里的固相(晶质和非晶质)成分。根据这些分析结果及已发表的熔融包裹体均一温度测量数据，对该地区熔融包裹体的成分特点及其意义以及岩浆夕卡岩形成的物理化学条件进行了研究和探讨。夕卡岩矿物中熔融包裹体主要含两种成分：成分接近辉石的钙、铁、镁硅酸盐相和成分接近石榴子石的钙、铁、铝硅酸盐以及含SiO2等氧化物的碳酸盐相。夕卡岩矿物中硅酸盐熔融包裹体在均一温度和成分方面与含子矿物的流体包裹体和“盐熔”包裹体显著不同。岩浆成因夕卡岩形成温度主要介于900～1150℃之间，其主要成分与其他成因夕卡岩没有明显区别。     

外加热及助熔剂熔样法测定含水矿物的D/H比值

测定岩石和含水矿物的氢同位素组成,对研究成岩成矿作用中水的来源、性质和演化可提供重要的信息,也对研究成岩成矿作用、成矿流体的来源、矿床成因等都具有重要意义。测定含水矿物中D/H比值的关键是从矿物中把水、羟基等含氢成份全部以水的形式提取出来。含水矿物中的水主要以结构水、结晶水和层间水形式存在。其中结构水在矿物中结合得最牢固,只有在高温下(1300℃甚至1400℃以上),使矿物熔融、才能释放出全部水。因此,从含水矿物中提取水必须采用专门的熔样技术。目前国内外都使用高频熔样法(Friedman等,1958;Go     

0.6～2.0GPa压力下部分熔融角闪辉长岩的纵波波速

利用超声波透射-反射法,测量了0.6～2.0 GPa、最高1 085℃条件下角闪辉长岩的纵波波速(vp),详细统计了部分熔融阶段实验产物组分的体积百分含量,利用矿物含量和弹性参数,计算了角闪辉长岩的纵波波速.实验测量和理论计算显示了较一致的vp-t关系,即高压下角闪辉长岩的vp随温度升高先缓慢降低,在温度约800～900℃后转而大幅下降.实验产物显示,样品在温度达812℃(0.6 GPa)、865℃(1.0 GPa)和919℃(2.0 GPa)后发生矿物脱水和部分熔融,熔体含量随温度升高显著增加.熔体是导致高温阶段岩石vp快速降低的主要原因.在初熔阶段vp随熔体增加而降低尤为显著,可能是初熔时矿物脱水生成的自由水及含水量高的熔体,以微细熔体薄膜浸润矿物边界或裂隙所导致.     

高温高压下闪长岩弹性纵波速度的实验研究

利用YJ-3000吨压力机,在1．0GPa、室温至1000℃条件下采用超声波脉冲透射-反射法就位测量了闪长岩的纵波速度(VP),并在720℃、780℃、870℃和980℃获得了4个实验产物。在1．0GPa恒定压力下,闪长岩的VP随温度升高呈线性缓慢降低;当温度大于750℃时,波速开始大幅度下降。显微镜观察和电子探针鉴定结果表明：在不同温度下闪长岩内部的矿物发生了不同程度的脱水和部分熔融等反应。波速随温度升高呈线性和非线性下降,主要是由于在高温高压条件下岩石内部矿物发生热膨胀、脱水和部分熔融等反应引起了岩石     

硅酸盐矿物比重的R值计算法

矿物的比重和折射率是矿物的最基本的物理性质,它不仅显示了矿物的宏观特征,也揭示了矿物某些微观上的特点,诸如晶体结构、键性、键能和原子配位情况等。因此精确测定这些参数是人们鉴别矿物的重要依据之一。长期以来,比重的测定工作往往使用扭力天平或比重瓶来完成,这不但精度低(10~(-2)～10~(-3)),而且当矿物颗粒很小或只有一、二粒时,比重的测定就很困难或根本无法进行。另一方面,测矿物的折射率却比较容易进行而且也较能测得准确(10~(-5)～10~(-6)),因此     

深海橄榄岩研究进展

很久以来,深海橄榄岩一直被认为是洋中脊下地幔熔融残留体,但最近深海橄榄岩实际矿物组分研究和全岩化学成分重建的结果表明,深海橄榄岩是洋脊下地幔熔融残留体和过量橄榄石的混合物。深海橄榄岩的成因是洋脊下上隆地幔降压熔融作用和熔体上升通过地幔最上部的热边界层时发生冷却、结晶出橄榄石的联合作用的结果。地幔熔融程度越高,深海橄榄岩越亏损,则含有越多的过量橄榄石。为此,只要把深海橄榄岩中过量的橄榄石剔除后,其实际矿物组分就能有效地反映洋脊下地幔熔融作用和熔融萃取过程。     

内蒙卓资-凉城地区古元古代变质过铝/强过铝花岗岩的形成温度:区域高温/超高温变质作用证据

内蒙古卓资-凉城地区孔兹岩系出露大量古元古代过铝/强过铝花岗岩。野外地质和岩石地球化学特征均显示它们存在两种类型。一类来自孔兹岩部分熔融,与孔兹岩呈渐变过渡关系并以含有粗大的石榴石、石英和堇青石斑晶为特征,出露广泛(A类);另一类花岗岩为花岗侵入岩体,矿物粒度相对细小,无矿物斑晶,其起源尚待进一步查证(B类)。电子探针(EPMA)分析石英单颗粒Ti含量并运用钛温度计进行计算,结果显示两类花岗岩石英Ti温度存在较明显差异:A类中石英钛温度多集中在680℃～800℃和>800℃间,而B类花岗岩多集中在650℃～750℃间,前者较后者普遍存在高的Ti温度值;两类花岗岩的锆饱和温度也存在差异,两者分别集中在820℃～890℃和700℃～780℃间。结果表明,来自孔兹岩部分熔融的A类花岗质岩石形成温度应高于900℃,B类花岗岩侵入体的石英和锆饱和温度均反映出正常花岗质侵入体结晶温度范围。由于A类花岗岩广泛分布在卓资-凉城地区,因此我们认为本区发生的超高温变质作用属于区域高温/超高温变质作用的结果。     

淮南煤气化灰渣特性研究

以高灰熔融温度淮南煤(朱集西煤和谢桥煤)为研究对象,在弱还原性气氛下,分析两种煤在不同温度下制得渣样的表观形态、微观形貌和晶体矿物组成的变化。结果表明:淮南煤气化渣样在1 300℃、1 500℃下具有一定粘结性,渣样中有非晶态的共熔物生成,晶体矿物随着温度的升高逐渐转变为莫来石。     

亳县陨石矿物中包裹体的研究

通过对安徽亳县陨石矿物中包裹体的相态、成分和结构构造等研究可大致把它们分为晶质包裹体、熔融包裹体和气相包裹体三类。陨石的形成至少经历了星云凝聚—熔融—固态三个阶段。熔融阶段是陨石形成的一个重要阶段,其最低温度为1050℃～1200℃。各种类型包裹体成分的差异和分布不均匀性反映了原始熔浆成分的不均一性,也就是说“熔滴”在凝聚时化学成分和物理化学条件上的差异而导致陨石矿物中包裹体成分的差异,同时也反映了陨石矿物中包裹体在形成、演化过程中经历了多个阶段的特点。     

萤石中流体-熔融包裹体的研究

在四川冕宁稀土矿床霓辉重晶石伟晶岩型矿体早期萤石中笔者发现了大量的流体-熔融包裹体。矿物的光学性质及激光拉曼光谱特征表明,流体-溶融包裹体内晶体矿物为重晶石。萤石中流体-熔融包裹体的“均一化”温度为493.7—502.3℃,其捕获温度更高,这说明主矿物萤石的形成温度很高,笔者认为这类萤石是由富含挥发分,以氟化钙、硫酸钡为主要成分的盐熔体直接结晶而成的,即该类萤石以及与之共生的重晶石具有岩浆成因的特征。     

黏性土次固结行为的盐分和矿物效应研究

我国江苏北部连云港地区海相软土蒙脱石族矿物含量相对较高,且在海陆交互环境中沉积形成,沉积过程中具有孔隙水盐分较高的特点,但在后沉积过程中由于地表和地下淡水入侵,会使孔隙水盐分发生变化,而相应的次固结行为的变化规律尚不明晰,因此需要深入了解矿物成分、孔隙水盐分在软黏土次固结行为中的作用机制。由于天然软黏土的矿物成分、孔隙水成分差异较大,试验材料采用矿物成分均一的商用高岭土与膨润土组成的人工黏土作为研究对象,配制不同浓度的NaCl溶液作为孔隙水,模拟孔隙水盐分变化。通过常规固结试验,发现对于含蒙脱石矿物的人工黏土,压缩指数C_c随着盐分浓度的增加而减小,主固结完成时间随盐分的增加而提前,且同一应力水平下和孔隙比下,次固结系数随着盐分的增加而减小。在同样的上部荷载下,次固结系数与压缩指数的比值C_α/C_c不再保持为经验常数,而是随着孔隙水盐分的增加而偏离经验值,主要原因为盐分对水膜蠕变的影响。但是,对于主要由高岭石矿物构成的人工黏土,孔隙水盐分浓度则未对其次固结参数产生明显的影响。因此,如果场地的黏性土蒙脱石含量较高且孔隙水含盐量较高,则需要考虑孔隙水盐分的变迁对地基长期变形的影响。     

萤石中流体—熔融包裹体的研究

在四川冕宁稀土矿床霓辉重晶石伟晶岩型矿体早期萤石中笔者发现了大量的流体－熔融包裹体。矿物的光学性质及激光拉曼光谱特征表明，流体－溶融包裹体内晶体矿物为重晶石。萤石中流体－熔融包裹体的“均一化”温度为４９３．７－５０．３℃，其捕获温度更高，这科明主矿物殂成温度很高，笔者认为这类萤石是由富含挥发分，以氟化钙，硫酸钡为主要成分的盐熔体直接结晶而成的，即该类萤石以及与之共生的重晶石具有岩浆成因的特征。     

TYC-1型土壤盐分传感器介绍

土壤盐分传感器(以下简称传感器),是直接埋设在土壤中观测土壤和地下水盐分动态变化的仪器,不但适用于室内模拟试验,也适用于野外定点观测研究。在国外,特别是在美国传感器已得到广泛应用。近几年来国内也有一些单位引进这种仪器应用于盐渍土的研究工作。从1976年开始,我们进行盐分传感器的研制,到1981年已试制成功TYC-1型传感器,同时我们应用传感器进行了盐渍土水盐运动规律     

块状榴辉岩920℃开放体系脱水部分熔融过程及熔体成分研究

选取江苏省东海青龙山含钠云母的石英榴辉岩块状样品,在0.1 GPa、920 ℃恒温加热4 h的条件下,进行了开放体系的脱水部分熔融实验.样品中含有钠云母、蓝闪石和绿辉石退变形成的后成合晶中的角闪石等含水矿物.该榴辉岩的熔融可以划分为3个阶段:含水矿物的脱水暗化、部分熔融和几乎全部熔融阶段.熔融从含水矿物的脱水暗化开始,玻璃质熔体首先出现在含水矿物边界.在不同的局部熔融体系内,熔体成分从基性到酸性,受到局部熔融体系内部物质组成的控制,与全岩化学成分无关.     

X射线物相定量分析中消除择优取向的新方法——无压制样法

X射线物相定量分析,是解决混合物中每种矿物的含量问题,它主要解决化学方法不能解决的一些问题。例如,对于高铝矿物中的红柱石、蓝晶石和矽线石,化学分析是靠Al_2O_3的含量,据据上述矿物的分子式来换算成这些矿物的含量。由于这些矿物均与长