0.5—1.5GPa下石膏脱水过程动态监测——电导率法

在０．５￣１．５ＧＰａ,１６０￣２５５℃条件下动态监测了石膏脱水过程中电导率随时间的变化。实验结果表明,脱水过程中电导率随时间的变化分两个阶段：第一阶段电导率随时间的变化速度可间接地反映脱水反应的速率;第二阶段反映了流体中溶解离子的增多。相角随时间的变化可动态反映释放的水在矿物颗粒边缘的存在及连通性。电导率法是适用于含水矿物脱水过程动态监测及脱水过程中水的分布、迁移等动力学过程就位研究的有效方法。     

秦岭造山带若干岩石高温高压脱水熔融的特征及其意义

对秦岭造山带和邻区块状岩石样品进行了高温（1 100~1 300 ℃）和高压（1.2~1.8 GPa）脱水熔融实验。通过对实验产物综合分析发现许多样品中出现了熔融玻璃和雏晶。玻璃代表的熔体成分为基性和中性,部分接近于超基性范围,熔体与原来岩石全岩成分比较,更偏基性。熔体出现的空间和成分都显示了局部熔融体系的特征,即含水矿物（角闪石或黑云母）和浅色矿物（石英或斜长石）控制了熔融的发生并且决定了熔体的成分。脱水熔融产生了比原岩更偏基性的熔体,这意味着熔融后残留部分将愈偏酸性。如果这种机制存在于大陆中-下地壳,将对探讨大陆地壳的结构和物质组成,解释某些地区的长英质中下地壳的成因等具有重要的意义。     

西秦岭北缘深浅部流体通道特征

根据全球流体通道网研究的最新进展, 应用深部地球物理探测资料和岩石的高温高压实验结果, 对西秦岭北缘深大断裂强震活动区岩石圈内流体通道的形成机制和主要特征进行了研究。结果认为, 在选定的研究区内, 存在一条特征比较明显的贯穿整个岩石圈的流体通道,在它的形成过程中, 二种因素起了关键性的作用, 即软流圈中流体的底辟作用和岩石圈中构造块体间的相互错动。岩石圈流体通道中的流体在热的传输过程中起了重要作用, 导致其中的岩石介质在相对较高的温度状态下发生了一系列复杂的地球化学反应和物质的重新分布过程,主要有: ① 中下地壳的含水岩石发生了脱水反应; ② 脱水反应诱发了岩石的局部熔融; ③ 局部熔融体系内部不同密度的岩石介质发生了重力分异作用, 低密度的流体组分向局部熔融体系的上部迁移, 高密度的组分向局部熔融体系的下部迁移, 经过长期的演化, 中地壳的上部形成低速高导层, 下地壳的底部则形成高速层。     

渗滤液浸泡对深度脱水污泥强度和渗透性能的影响

为探讨深度脱水污泥作为垃圾填埋场覆盖材料在湿润气候区的服役性能,将杭州主城区污水处理厂处理后的深度脱水污泥分别在蒸馏水、渗滤液中浸泡一个月和两个月,测试其强度和渗透特性的变化规律,并与填埋场覆盖层常用的黏性土进行了对比。试验结果表明,相对于一般污泥,深度脱水污泥的无侧限抗压强度较高,但在渗滤液和蒸馏水中浸泡两个月后分别降低5.4%和18.9%。在蒸馏水和渗滤液中浸泡两个月的深度脱水污泥黏聚力有所降低,而有效内摩擦角提高约7.5°;在浸泡水和渗滤液后,脱水污泥的渗透系数提高约3～5倍。该深度脱水污泥应用于填埋场覆盖材料时,其强度达到城镇污水处理厂污泥填埋控制要求。     

“泥科学与应用技术”的提出及研究进展

随着社会经济的发展,以淤泥、污泥为代表的各种泥状物产量巨大,接近于城市垃圾的数量。而各种泥的性状及污染物种类非常复杂、多样,经济、安全地进行各种泥的处理和利用已经成为一个重要的问题。各种泥状物虽然种类不同、成分各异,但具有很多共同的物理、化学性质。在处理方面也具有以脱水为主的减量化、以污染物稳定为主的无害化、以改变性质后进行利用为主的资源化的途径上的一致性。此外,泥所具有的一些特殊性质也能够被利用来解决一些特殊的问题。长期以来,各种泥的科学研究和处理技术分布在各行各业,使用的概念、指标不能统一,技术和方法隔离发展,影响了对于泥的基础理论和技术的发展。针对这些问题,提出了建立“泥科学与应用技术”的学科方向,对于泥的主要种类和问题,处理泥中所遇到的热点问题以及几个典型的研究进行了综述,为解决泥的问题进行了分析和总结。     

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     

藏南错那洞淡色花岗岩成因：来自全岩地球化学和锆石U-Pb年龄的约束

藏南错那洞穹隆位于喜马拉雅造山带东部,淡色花岗岩是其核部组成部分之一。对其中的弱定向二云母花岗岩和含石榴子石二云母花岗岩进行LA-ICP-MS锆石U-Pb定年,显示其结晶年龄分别为(20.6±0.3) Ma和(16.7±0.2) Ma,属于喜马拉雅中新世淡色花岗岩。错那洞含石榴子石二云母花岗岩和弱定向二云母花岗岩均具有富硅(w(SiO2)为71.6%~74.6%)、富铝(w(Al2O3)为14.5%~16.1%)、富钾(w(K2O)为4%~4.7%)及高铝饱和指数(A/CNK=1.16~1.22)的特征,属高钾钙碱性系列的强过铝质花岗岩,并且两类花岗岩都富集Rb、U、K、Pb,相对亏损Nb、Ta、Zr、Ti。但含石榴子石淡色花岗岩具有明显的Eu负异常(Eu/Eu*=0.29~0.46),而弱定向二云母花岗岩Eu的负异常相对较弱(Eu/Eu*=0.58~0.80)。弱定向二云母花岗岩的Rb/Sr值为2.4~3.5,Ba含量为(200~253)×10-6,TiO2含量相对较低,表明错那洞弱定向二云母花岗岩是在无水条件下由变泥质岩中的白云母脱水熔融而形成,并且弱定向二云母花岗岩的产生可能与藏南拆离系(STDS)启动造成的构造减压有关。含石榴子石二云母花岗岩的K/Rb、Zr/Hf、Nb/Ta、Y/Ho值呈现出非球粒陨石异常,稀土四分组效应和异常高的Rb/Sr值(18.6~22.2)表明错那洞含石榴子石二云母花岗岩是经过岩浆高度演化而形成的。高度演化的岩浆有利于W、Sn、Be等稀有金属成矿。错那洞含石榴子石二云母花岗岩与错那洞穹隆的W-Sn-Be矿具有相邻的空间位置,两者之间可能存在一定的成因联系;而错那洞弱定向二云母花岗岩与扎西康Pb-Zn矿床在时间上和空间上都具有一致性,两者之间很可能也存在一定的成因联系。     

脱水对生物结皮中齿肋赤藓光合色素含量和叶绿体结构的影响

通过脱水对生物结皮中齿肋赤藓叶绿体结构特征和光合色素含量的影响研究,结果表明,在脱水过程中,齿肋赤藓光合色素含量及叶绿体结构变化特征表现为4个阶段:①启动期,脱水0～2 h,光合色素含量与完全湿润时差异不显著(P>0.05),此时透射电镜下叶绿体中基粒片层结构和类囊体清晰,纵向排列,叶绿体双层膜系统保持完好;②快速增加期,脱水2～6 h内,光合色素含量快速升高,在脱水6 h 时达最大值,此时叶绿体结构发育最为充分,嗜锇颗粒数量最多且集中分布;③相对稳定期,脱水6～10 h,光合色素含量在达到最大值后,逐渐降低,但差异不显著(P>0.05),叶绿体结构依然完整;④缓慢衰退期,脱水10 h后,直至完全干燥,光合色素含量逐渐降低,完全干燥时叶绿体趋于解体。研究还表明,齿肋赤藓光合色素含量变化明显滞后于形态结构变化,其含量在完全湿润时并非最高,而在脱水6 h时(RWC为26.4%)达最大值,而后随含水量降低而降低,与种子植物光合色素含量随含水量降低不同,这可能与其内部结构修复有关,再水化后光合色素完全恢复,说明齿肋赤藓光合色素对水分的响应是可逆的。     

环太平洋俯冲带内双地震带及其成因机制研究进展

俯冲带作为地球最为庞大的循环系统的重要组成部分,已成为地球科学的研究热点之一.很多俯冲带,特别是环太平洋俯冲带内的中深源地震,在空间上呈明显的分层分布,并且各层地震具有不同的震源机制,即所谓的双地震带现象.本文简要介绍了环太平洋双地震带形态特征与震源机制的空间分布,并回顾了双地震带的几种成因模型.根据形态特征和震源机制的差异,中源深度的双地震带可以分为两类,其中,一类双地震带对应上、下二层分别为压缩和张性的地震分布;另一类双地震带的震源分布较浅,且其浅部地震以横向压缩为主.此外,日本本州东北俯冲带的地震分布可能是由三层地震带组成的,而且汤加、伊豆-小笠原地区还发现深源深度的双地震带.通过对双地震带的形态特征以及其热力学条件的研究,人们从抗弯作用、脱水脆化、相变断层等多方面,尝试建立解释双地震带成因的模型.目前,大多数研究利用数值计算结果,结合蛇纹石脱水脆化、相变断层模型,能够不同程度地分别解释中源和深源双地震带成因.不过,这些模型几乎相互独立,并不能同时解释中源和深源双地震带.有人试图尝试用统一模型解释中深源地震成因,例如,先前存在的断层模型,不过该模型还不很具有说服力.也可能是多种因素的联合作用,共同影响着俯冲板内的温度场、应力场分布.     

大别山双河长英质片麻岩在1.0～4.5GPa下的结晶实验及其地质意义

在７５０～１２００℃、１．０～４．５ＧＰａ条件下对取自于大别山双河的长英质片麻岩进行了重结晶实验。在７５０℃时,随压力增加矿物生成顺序为：角闪石在１．７５ＧＰａ时出现,２．５ＧＰａ时消失;黑云母在１．７５ＧＰａ时通过水化反应生成多硅白云母;绿帘石可以稳定到＞３．５ＧＰａ,在４ＧＰａ时转变成硬柱石;石榴石和绿辉石在１．５ＧＰａ时开始出现,而斜长石在１．７５ＧＰａ时消失;石英在３ＧＰａ时转变为柯石英。这表明角闪岩相与榴辉岩相的转变发生在１．５～１．７５ＧＰａ,并且,榴辉岩相可进一步划分出角闪榴辉岩相、柯石英榴辉岩相和硬柱石榴辉岩相等,它们分别指示不同的压力区间。多硅白云母是长英质岩石在高压－超高压条件下的主要共生矿物,其水化反应特性及结构水的保存致使陆壳在深俯冲过程中未发生明显的脱水作用,这是大别山碰撞带未能形成钙碱性岩浆弧的主要原因。