岩石中结晶颗粒竞争性生长的随机元胞自动机模拟

在岩石的过程中普遍存在着竞争性颗粒生长现象，本文从物理还基本原理出发建立了岩石中单五各向同性组分结晶的二维随机元胞自动机模型，并在ＰＣ机的Ｗｉｎｄｏｗｓ环境下用Ｃ＋＋语言编程实现，我们在计算机上对结晶过程中的Ｏｓｔｗａｌｄ熟化现象及岩石中的结晶颗粒的竞争性生长过程进行了动态模型。     

鞍─本地区条带状铁建造中硅铁矿物分异反馈及生长动力学演化

自组织过程中矿物的竞争性颗粒生长模型与颗粒生长动力学演化方程是鞍─本地区条带状铁建造（ＢＩＦ）在变质分异作用过程中硅铁分异形成硅质矿物条带与铁矿物条带的生长反馈系统及矿物竞争性颗粒生长的动力学演化过程，竞争状态的表面扩张担负起了Ｏｓｔｗａｌｄ成熟律作用，使系统向减少颗粒数但加大颗粒体积的状态演化，导致了矿物相的成层分异。     

鞍—本地区条带状铁建造中硅铁矿物分异反馈及生长动力学演化

自组织过程中矿物的竞争性颗粒生长模型与颗粒生长动力学演化方程是鞍－本地区条带状铁建造（ＢＩＦ）在变质分异作用过程中硅铁分异形成硅质矿物条带与铁矿物条带的生长反馈系统及矿物竞争性颗粒生长的动力学演化过程，竞争状态的表面扩张担负起了Ｏｓｔｗａｌｄ成熟律作用，使系统向减少颗粒数但加大颗粒体积的状态演化，导致了矿物相的成层分异。     

地幔岩包体中斜方辉石的GOD化现象

对我国东部四个地点碱性玄武岩中地幔岩样品的研究分析表明，地幔岩包体被带上来的过程中，斜方辉石比单斜辉石更易发生部分熔融，而形成熔体玻璃（Ｇｌａｓｓ）、橄榄石（Ｏｌｉｖｉｎｅ）和铬透辉石（ＣｈｒｏｍｅＤｉｐｓｉｄｅ）集合体，此作用可称为ＧＯＤ化。ＧＯＤ化沿包体边部最发育，向内逐渐减弱，以至消失。当玻璃极富Ｋ２Ｏ时，出现强烈ＧＯＤ化。在强烈ＧＯＤ化外面的寄主岩石中，还形成销沸石和／或方沸石聚集体。斜方辉石的ＧＯＤ化不仅是由于升温降压而导致的不一致熔融所致，而且还伴有物质的交换（带入ＣａＯ＋Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏ，带出ＳｉＯ２＋ＭｇＯ）。     

铼—锇同位素体系在基性—超基性岩中应用现状的综述

综述了该同位素体系晚侏罗世以来，尤其是现代地幔岩石的研究成果表明，地幔在晚侏罗世以来在１８７Ｏｓ／１８７Ｏｓ比值方面显示出非均一性，其比值从０．９０－１．２６，但此类岩石的１８７Ｏｓ／１８６Ｏｓ比值分别与各个不同研究者所确定的地幔演化线相到致；来自较古老正常地幔或贫化地幔的岩石，在锇同位素方面体现为１８７Ｏｓ／１８６Ｏｓ初始比值接或低于Ｒｅ－Ｏｓ同位素体系地幔演化线值。在此类岩石中，Ｒｅ－Ｏｓ同位     

模拟浅成热液矿床水—岩反应中全岩氧同位素变化的算法设计

水－岩反应中氧同位素地球化学行为的研究对于浅成热液矿床的找矿具有重要意义。计算机模拟全岩氧同位素变化能预测与成矿有关的高δ＾１８Ｏ中心或低δ＾１８Ｏ中心。而在计算机模拟软件开发中，其算法设计具有至关重要的作用。基于类ＰＡＳＣＡＬ语言，从模块法角度出发，设置了６个过程，５个函数，对模拟汪成热液矿床水－岩反应过程岩石氧同位素变化的算法设计进行初步尝试。     

变形变质岩熔融及其与化学成分的关系研究

高温高压熔融实验结合岩石化学分别研究表明：在无水体系中，变形变质岩的初熔温度随ＦｅＯ＋ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＴｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３等的增高而增高；随ＳｉＯ２、Ｋ２Ｏ＋ＮａＯ含量的增高而降低。此外，岩石的变形变质程度、压力也对岩石的初熔产生重大影响。本文还初步探讨了ＲＥＥ与岩石熔融的关系。金属元素在熔体与残留体的分配研究表明：常量金属元素在熔体中相对富集，在熔体与残留体之间的分异度（│ｌｇＤｉ│随ＳｉＯ２的     

大同火山群新生代火山岩成因相平衡实验约束

通过常压控制氧逸度熔融相平衡实验结果可探讨一些火山岩岩石学的基本问题及火山岩成因机制问题。在Ｏｌ－Ｄｉ－Ｎｅ三元相图上，不同大地构造环境中产出的碱性玄武岩的Ｏｌ＋ＣＰｘ－Ｐｌ饱和同结线不重合，相同构造环境中产出的碱性玄武岩的Ｏｌ＋ＣＰｘ＋Ｐｌ饱和同结线随ｆｏ＿２升高只是简单地朝Ｏｌ端移动。在ＬｅＢａＳ（１９８６）ＴＡＳ图内火山岩低压结晶作用硅─碱演化趋势呈正斜率并近似与ＴＡＳ图内火山岩系列分界线相近。由低压液相成分演化线与大同火山群岩石化学变异趋势对比，以及高压控制下的结晶作用特点的分析，大同火山群中更新世早期岩浆向中更新世晚期岩浆的演化不能用简单的低压结晶作用解释，而高压控制下的结晶作用可能是主要的控制因素。     

铼－锇同位素体系在基性—超基性岩中应用现状的综述

综述了该同位素体系晚侏罗世以来，尤其是现代地幔岩石的研究成表明，地幔在晚侏罗世以来在１８７Ｏｓ／１８６Ｏｓ比值方面显示出非均一性，其比值从０．９０～１．２６，但此类岩石的１８７Ｏｓ／１８６Ｏｓ比值分别与各个不同研究者所确定的地幔演化线相一致；来自较古老正常地幔或贫化地幔的岩石，在锇同位素方面体现为１８７Ｏｓ／１８６Ｏｓ初始比值接近或低于Ｒｅ－Ｏｓ同位素体系地幔演化线值。在此类岩石中，Ｒｅ－Ｏｓ同位素体系与Ｓｍ－Ｎｄ同位素体系之间存在着三种可能的关系：①正相关关系；②负相关关系；③无相关关系。据认为，第一种关系是由羽状地幔端元和富集亲石元素而且贫铼之次大陆型岩石圈地幔端元混合而成；第二种关系则是由羽状地幔端元与地壳物质混合而成；第三种关系则是锇同位素成分相同但钕同位素成分明显不同的两端元物质混合而成。在第三方面，有古老俯冲大洋壳物质参与之基性－超基性岩石具有高于地幔演化线的初始１８７Ｏｓ／１８６Ｏｓ比值。具有此种锇同位素成分特征的岩石包括大洋岛弧玄武岩（ＯＩＢ）、洋中脊玄武岩（ＭＯＲＢ）以及榴辉岩。①     

福建紫金山铜金矿床成矿流体演化数值模拟——混合和沸腾过程研究

利用ＣＨＩＬＬＥＲ软件模拟了紫金山铜金矿床主矿化阶段成矿流体的混合和局部减压等焓沸腾过程，模拟结果显示矿化具有低的ＨＳ＾－和Ｃａ＾２＋浓度，高的Ａｓ含量。在混全和沸腾过程中，随着温度和压力的降低，ｐＨ值和ｆＯ２逐渐降低，这是些金山铜金矿成矿流体的重要特征。     

三维梁-颗粒模型在岩石材料破坏模拟中的应用

用三维梁-颗粒模型BPM3D(beam-particlemodelinthreedimensions)对岩石类非均质脆性材料的力学性质和破坏过程进行了数值模拟。梁-颗粒模型是在离散单元法基础上,结合有限单元法中的网格模型提出的用于模拟岩石类材料损伤破坏过程的数值模型。在模型中,材料在细观层次上被离散为颗粒单元集合体,相邻颗粒单元由有限单元法中的弹脆性梁单元联结。梁单元的力学性质均按韦伯(Weibull)分布随机赋值,以模拟岩石类材料力学参数的空间变异性。材料内部裂纹通过断开梁单元来模拟。通过自动生成的非均质材料模型对岩石类材料的破坏机理进行研究。岩石类非均质脆性材料在单轴压缩状态下破坏过程细观数值模拟结果显示,岩石材料宏观破坏是由于其内部细观裂纹产生、扩展、贯通的结果。通过数值模拟结果之间的对比分析,揭示出岩石试样宏观破坏模式随细观层次上韦伯分布参数的变化而不同。与实际矿柱破坏形态的对比分析表明了模型的适用性。根据数值模拟结果对岩石类非均质材料的破坏机理进行了探讨。     

非理想二组分硅酸盐熔体结晶动力学行为研究Ⅱ──数学模型的数值分析

运用计算机模拟分析方法较为详细地研究了非理想二组分熔体结晶系统的动力学方程解的稳定性和ｈｏｐｆ分叉，给出了系统的周期振荡行为在不同多数条件下随时间演化的具体图象，揭示出了振荡解的周期及振辐随参数变化的规律，为岩石矿物学中一大类不同形式的自组织现象作统一的成因动力学解释提供了定量的依据。     

皮尔斯比率图解在腾冲新生代火山岩研究中的应用

腾冲新生代火山岩属钙碱性系列，可分为四个喷发期，构成两个岩浆旋回：Ｎ＿２－Ｑ＿１为玄武岩—英安岩；Ｑ＿３—Ｑ＿４为玄武岩—安山岩。应用皮尔斯比率图解对其进行研究表明：分离结晶作用是岩石化学成分变异的主要因素；第一旋回的玄武岩浆可能起源于上地幔的部分熔融，经（Ｐｌ＋Ｃｐｘ±Ｏ１±Ｍｔ）矿物组合的分离结晶而形成英安岩浆。英安岩浆在形成或演化过程中受到了地壳物质的轻度混染。该旋回具有张性构造环境中双峰式火成岩套的特点。第二旋回的玄武岩浆可能起源于早期俯冲洋壳的部分熔融，经（Ｍｔ＋Ｐｌ＋Ｃｐｘ±Ｏｐｘ）矿物组合的分离结晶而形成安山岩浆，为安山岩成因的分离结晶模式提供了一个良好的实例。该旋回具有典型的弧火山岩的特点。     

北方地区酸雨对地下水硬度形成的影响机制分析

由酸雨对包气带土样的淋滤试验和浸泡试验资料表明，在岩－水相互作用的初期，硬度主要来自土中易溶盐的溶解和Ｈ＾＋，Ｎａ＾＋对土颗粒表面Ｃａ＾２＋，Ｍｇ＾２＋，Ｆｅ＾２＋等的交换；在后期，硬度主要来自土中碳酸盐，铝硅酸盐的风化水解。酸雨中的酸度与土壤溶液中的碱度的中和过程，即是水中硬度的形成过程，酸雨的ｐＨ值越低，在相同作用时内形成的硬度值越高。ＳＯ４＾２－，ＨＣＯ３＾－是硬度组分自土中迁出的主要载体；     

山西大同新生代火山岩熔融相平衡的实验研究

通过低压熔融相平衡实验，研究山西大同火山群玄武岩在结晶分离作用过程中液相成分的演化规律，探讨了矿物和溶浆之间元素的分配。在１００ｋＰａ，ｆｏ２＝ＮＮＯ，Ｔ＝１１００°～１３００℃条件下，矿物结晶顺序为Ｏ１→Ｐ１→Ｃｐｘ。橄榄石为液相线矿物。橄榄石－熔体Ｆｅ２－－Ｍｇ２－交换反应的分配系数是一个与温度无关的常数、残余液相线成分取决于晶出矿物相的化学成分及含量。Ｏ１＋ＣｐＸ＋Ｐ１饱和液相成分的Ｏ１－Ｄｉ－Ｓｉｌ和Ｏ１－Ｄｉ－Ｎｅ三元系相图清楚地反映了熔岩低压结晶作用的趋势，低压下熔浆的主要元素变化很大程度上依赖于母岩浆ＳｉＯ２饱和程度。     

天然金刚石——3000Ma以来上地幔未参与对流的物证

大颗粒天然金刚石是在深度 15 0～ 2 0 0ｋｍ(有些可达到30 0～ 4 5 0ｋｍ )深度的上地幔中经过几十亿年时间生长形成的。 1977年 ,Ｋｒａｍｅｒｓ对南非Ｆｉｎｓｃｈ和Ｐｒｅｍｉｅｒ矿山金刚石中硫化物包裹体的年龄测定 ,获得了 >2 0 0 0Ｍａ的模式年龄 ,而金伯利岩侵位于 90Ｍａ。 1984年 ,Ｒｉｃｈａｒｄｓｏｎ测定了Ｋｉｍｂｅｒｌｅｙ和Ｆｉｎｓｃｈ金刚石中石榴石包裹体的Ｒｂ Ｓｒ和Ｓｍ Ｎｄ模式年龄 ,均为太古宙 (32 0 0～ 330 0Ｍａ)结晶产物 ,它们的寄主岩侵位于中生代。金刚石在生长过程中对 ｐ ,Ｔ ,ｆ(Ｏ2 )及碳饱和程度等环…     

日照岚山头榴辉岩的成因及演化的PTt轨迹

岚山头含柯石英榴辉岩呈透镜状构造块体产于晚元古代含霓石碱长花岗质片麻岩中，其原岩为玄武岩浆分离结晶晚期堆积的辉长岩。该榴岩曲型的共生矿物组合可划分为４个世代：（１）Ｃｐｘ１＋Ｍｕ１（ＯｒＰｈｅｎ１）＋Ｑｚ＋Ｐｌ１；（２）Ｃｐｘ２（Ｏｍ１）＋Ｇｒ１＋Ｋｙ＋Ｃｓ；（３）Ｃｐｘ３（Ｏｍ２）＋Ｇｒ２＋Ｐｈｅｎ２＋Ｋｙ＋Ｚｏ＋Ｑｚ；（４）Ｐｌ２＋Ｔｌ＋Ｍｒｇ＋Ｐｈｅｎ３＋Ｃｚｏ＋Ｑｚ。它们分别反映４个变质演     

可溶盐对云冈石窟砂岩劣化试验及模型建立

可溶盐富集是造成山西大同云冈石窟砂岩表面风化、结构破坏及强度降低的重要地质病害之一。采取云冈石窟造像层砂岩,使用芒硝对该砂岩进行了劣化模拟试验。在可溶盐反复结晶过程中,对样品进行实时变形监测,并对循环过程中质量衰减、强度变化、孔隙分布等进行测试与分析。结果表明,可溶盐的发育是导致石窟表面粉化脱落的重要因素,严重降低了石窟文物本体的价值;可溶盐结晶导致岩石颗粒间胶结作用破坏,增大岩石孔隙率,岩石内部结构劣化严重影响岩石的刚度与强度等力学参数;对比无水芒硝与10水芒硝两种劣化试验,云冈石窟在相对干燥季节下,可溶盐晶体发育对岩石破坏更为显著。为了预测砂岩长期劣化过程,在试验数据基础上,初步建立起孔隙增长的对数模型和强度衰减的指数模型。     

栓皮栎的热模拟特征及木栓质的成烃演化

由于大多数沉积有机质或煤层中的木栓质体在很低演化阶段荧光就消失了，使得地球化学家和煤岩学家往往低估了木栓质体对成烃的贡献。利用显微镜荧光检测和显微傅里叶红外光谱技术对现代植物栓皮栎的树皮进行人工热模拟研究，结果表明现代木栓组织和木检质成分是一种高度偏油的有机质，在低热力条件下释放出大量的以异构烃和环烷烃为主的液态烃类，大约在镜质体反射率为０．５％之前，生成Ｃ６＋烃类总量的２／３以上。现代木栓热模拟生烃现象要滞后于地质体中的木栓质体，它不能完全复制木栓质体的自然熟化过程     

岩石化学风化时效效应的离散元模拟

微观上,岩石由晶粒和晶粒之间的联接组成。在岩石的风化过程中,晶粒之间的联接会被削弱,导致岩石微观缺陷的发展,从而表现为显著的时效效应。在已有胶结模型的基础上,将岩石的化学风化过程等效为颗粒之间胶结物质不断溶蚀进而影响颗粒之间胶结强度和刚度的过程,基于此建立了考虑化学风化的微观接触模型。随后将模型植入离散元软件,运用离散元方法（DEM）,模拟和对比分析了室内腐蚀试验与DEM模拟化学风化试验,结果表明：该模型可以反映岩石强度的化学风化时效效应,即随着反应时间增加,强度减小;可以反映单轴压缩试验中裂隙压密阶段以后变形的时效效应,即随着反应时间的增加,弹性模量、破坏时应变减小;粒间胶结的破坏,即微观缺陷的发育,是导致岩石化学风化时效效应的微观原因。同时DEM模拟风化与加载耦合的试验现象表明,施工过程中的施工速度会影响岩石的强度,施工应该选择合适的速率。