硅酸盐固溶体矿物中组分的非韵律型空间分布及其形成过程的动力学机制

本文探讨了固溶体矿物中组分非韵律型空间分布的两种局域平衡结晶动力学模型: (1) 当固相中无扩散,而熔体中完全混合时,结晶作用满足如下模型: dx/ed=(x-f)/(1-e) (2) 当固相中无扩散,而熔体中仅有扩散时,结晶作用满足如下模型:提出了非韵律型组分空间分布的成因主要归因子岩浆的非平衡结晶和结晶过程中的动力学行为。     

低共结系统中振荡分带的自组织起因—动力学机理…

对二组分非理想系统的结晶动力学模型中参数的物理化学意义的分析研究表明，岩石矿物中一大类振荡分带构造起因于低共结系统的自组织过程，这些分带构造包括各种球状岩，岩浆岩韵律体层理，云母环带，大多数条纹长石，玛瑙环带，粘土矿物和稀土矿物中结构单元层的混层等等。     

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。     

斜长石振荡环带成因的动力学模型

作者根据斜长石结晶生长过程的非平衡与非线性特征,熔体聚合模型和正规溶法模型,提出了斜长石振荡环带成因的动力学模型:f=1/(1+β(1-x~3/x~3)(e~(-w/rt)~(1-2f))该模型的数值模拟表明:当W/RT＜－2时,上述方程有三重态;由此模型并结会斜长石表面成分的质量平衡方程就能较合理地解释振荡环带的成因.而且,此模型可以推广到二组分硅酸盐固溶体矿物中振荡环带的情形．     

花岗伟晶岩分异演化与含矿性评价——从造岩矿物组构视角

高演化稀有金属伟晶岩的成矿过程是复杂和苛刻的,涉及到岩浆- 热液过程热历史、岩浆迁移路径与成矿空间、侵位环境的过冷程度以及岩浆组分中稀有金属元素的初始富集等条件。而伟晶岩的分带特征是其形成过程的一种综合体现,不论是伟晶岩区域分带还是伟晶岩内部结构分带,都反映了伟晶岩岩浆结晶分异过程中岩浆的性质与形成环境,而这同时也赋予了造岩矿物在组构上的特殊性,形成遗传代码,对其进行解密,从而能够用于示踪与评估花岗伟晶岩的演化程度与成矿潜力。对于区域伟晶岩群的成矿潜力评估,由于含矿熔体在组分上的跨度较大,随着远离母体花岗岩体距离的增大,伟晶岩群演化程度增加,熔体中铁镁质组分以及Ca、Ba、Sr等碱土金属含量迅速降低,而挥发分、助熔剂组分、碱金属含量在残余熔体中逐渐增加,长石、云母与石英在类别和组构上产生显著变化;其中长石向钾- 钠端元演化,且钠长石相对钾长石占据主导地位,云母由黑云母向白云母以及锂白云母转变,石英阴极发光特征与晶体结构及微量元素成分也表现出规律性的变化。受矿物晶格的限制,长石的K/Rb、K/Cs以及云母的K/Rb、K/Cs、Nb/Ta等比值特征能有效区分不同矿化潜力的伟晶岩群。石英的阴极发光特征能够揭示其生长环境与历史,石英的Li、Al、Ti、Ge等微量元素组成可以用来区分不同类型的伟晶岩矿床,并提供关于岩浆演化和成矿过程的重要线索。伟晶岩内部分带的形成主要受成矿熔体规模、过冷度以及成矿空间的封闭性等因素的控制,但在初始熔体成分上可以具有较大的变化。其中强分带型稀有金属伟晶岩记录了完整的岩浆- 热液演化过程,不同阶段石英、长石和云母在晶体形态、微观结构以及微量元素组成上都具有显著变化。弱分带型稀有金属伟晶岩(钠长石- 锂辉石伟晶岩)的造岩矿物组分在伟晶岩内部变化不大,其受构造控制明显,在空间上与贫矿伟晶岩之间可具有较大的矿物组成差异,表明二者之间存在流动分异过程。而长距离(以更厚的地壳或大型拆离断层为标志)的熔体迁移正是形成超大型伟晶岩稀有金属矿床的有利要素。     

伟晶岩结晶动力学和热力学及稀有金属超常富集成矿机制

本文综述了伟晶岩结晶动力学、热力学和伟晶岩熔体稀有金属元素实现超常富集成矿的机制。结晶动力学涉及成核动力学和晶体生长动力学两个方面。低成核速率和高晶体生长速率是伟晶岩结晶动力学的重要特征,在结晶过程受到水、助溶剂以及过冷条件三个因素共同制约。伟晶岩熔体的相态（超临界态）可能在伟晶岩形成和稀有金属元素超常富集中扮演重要角色。花岗伟晶岩稀有金属超常富集程度受到岩浆源区成分、岩浆结晶分异过程与熔体化学成分等因素的控制。花岗质岩浆高度分异结晶或者变质沉积岩部分熔融直接形成的成矿伟晶岩熔体均需要源岩中稀有金属元素预富集。深熔作用产生的低程度、小体积的伟晶岩熔体具有更高的稀有金属元素成矿潜力。在岩浆分异演化过程中,稀有金属元素的超常富集主要通过超临界熔体/流体、岩浆熔体作用、过冷作用实现。超临界熔体/流体发生熔体- 流体不混溶作用使稀有金属元素在熔体相和流体相间再分配和富集;岩浆熔离作用使稀有金属元素选择性分配到富挥发分的熔体中,导致稀有金属元素再次富集;过冷作用降低稀有金属矿物结晶的饱和浓度,促进稀有金属矿物结晶。熔体的化学成分（如挥发分）直接影响熔体的物理、化学性质。例如,挥发分的富集能够降低熔体黏度,促进岩浆分异结晶过程。挥发分和稀有金属元素的亲和性也控制稀有金属元素在不同相熔体中的分配和富集,显著增加稀有金属元素的溶解度和迁移富集能力,有助于伟晶岩中稀有金属超常富集和成矿。     

低共结系统中振荡分带的自组织起因——动力学机理分析

对二组分非理想系统的结晶动力学模型中多数的物理化学意义的分析研究表明，岩石矿物中一大类振荡分带构造起因于低共结系统的自组织过程，这些分带构造包括各种嵡蜃囱摇⒀医以下商宀憷怼⒃颇富反⒋蠖嗍跷瞥な⒙觇Щ反⒄惩量笪锖拖⊥量笪镏薪峁沟ピ愕幕觳愕鹊取     

低共结系统中不同几何类型振荡分带的成因动力学解释

低共结系统中存在着两种固溶体交替结晶生长和同时耦合结晶生长这两种生长方式，当液相组分的扩散慢时有利于共晶的交替结晶生长，液相组分的扩散快时有利于共晶的耦合生长。前看有利于形成具有宏观振荡波长球（环）状或条带状分带，后者有利于形成细观振荡波长的层状构造。不规则的周期分带现象与内部非线性机制和外部扰动因素有关。     

硅酸盐熔体结构与某些地质特征的关系

熔体结构是各种岩浆作用过程的重要表征。本文定性地探讨了熔体结构与某些岩浆物理性质、岩浆动力学特征和地球物理场间的关系，具体涉及的关系方面包括氧逸度、水逸度、ｐＨ、Ｅｈ、过冷度、晶核临界半径、成核速率、晶体生长速率、岩浆运移速度、扩散系数、重力场、地壳厚度、大地构造等。     

低共结系统中不同几何类型振荡分带的成因动力…

低共结系统中存在着两种固溶体交替结晶生长和同时耦合结晶生长这两种生长方式，当液相组分的扩散慢时有利于共晶的交替结晶生长、液相组分拆散快时有利于共晶的耦合。前者有利于形成具有宏观振荡波长球状或条带状分带，后者有利于形成细观振荡波长的层状构造。     

MO—SiO2二元体系的熔体结构

本文讨论了MO-SiO_2二元熔体的结构与熔体热力学性质的相互关系。在低x_(sio_2)(X_(sio_2)<0.5)的这类熔体中,SiO_4~(4-)、Si_2O_7~(6-)、Si_3O_(10)~(8-)……及链状聚合物是熔体中的主要阴离子。聚合作用是决定熔体结构的主要机制。高x_(sio_2)(x_(sio_2)≥0.5)的二元熔体中出现环状及三维架状的阴离子聚合物。熔体不混溶性是这类熔体的普遍特征。在聚合模型的基础上,本文讨论了x_(sio_2)>0.5的二元熔体中的桥氧、非桥氧及自由氧离子在熔体中的分配及其与x_(sio_2)的关系。在动力学过程基础上推导出在熔体中服从Poission分布。最后对聚合反应平衡常数与聚合物链长及x_(sio_2)的关系进行了讨论。     

东南极拉斯曼丘陵长英质片麻岩的深熔作用与铁钛氧化物的聚集机制

东南极拉斯曼丘陵高级变质长英质岩石中铁钛氧化物的局部聚集与高级变质作用过程中的深熔作用有关,并非原岩富集这些组分。深熔作用造成惰性组分如铁钛氧化物滞留原地或略有聚集及活动性组分的迁移,而流体挥发组分优先聚集于熔体之中。当体系中水含量较低、处于不饱和状态时,深熔作用过程中形成局部"熔体",其结晶所成的浅色体不具低共结组分,没有熔体结晶结构,不是真正的熔体,可能是(准)熔体。较粗粒的浅色体或伟晶岩也是与深熔作用有关的产物,其形成早于花岗岩脉或岩体,而与花岗质岩浆分异无关。伴随(准)熔体的出现,体系中组分的萃取、分异效果较为明显,即可造成组分分异,形成截然不同的异地、二相分异结构,分别形成固相残留物(组成可以不固定)和(准)熔体相。固相残留体中富铝、铁组分,形成矽线石和铁钛氧化物团块,其中少或无挥发分;与此对应,短距离迁移浅色体中往往贫铁钛组分,可见石榴子石、偶见铁钛氧化物矿物。这种挥发分不饱和状态下的深熔作用基本属于封闭体系,整体失水不显著,高级变质岩中的一些特征矿物如矽线石、石榴子石、堇青石、尖晶石的形成也与这种分异作用有关,但组分迁移范围有限,并可保存组分分异各阶段的产物。拉斯曼丘陵长英质岩系中大量铁钛氧化物和矽线石类矿物组合的形成,反映了临界状态下的局部或差异抬升,变形作用的非均匀性及相伴随的组分分异作用,很可能相当于早期格林维尔期构造的泛非期再活动。      

硅酸盐固溶体矿物中组分的韵律型空间分布及形成过程中的时-空自组织

本文根据熔体聚合模型和正规溶液模型,建立了非平衡条件下,在二组分硅酸盐熔体固结过程中的非平衡非理想界面反应的非线性动力学模型:对上式进行数值模拟表明,当W/RT<-2时,有三重态,并通过建立界面状态(组成)的质量守恒方程,合理地说明了硅酸盐固溶体矿物韵律结构形成的可能机理之一,寻找界面反应三重态是研究固溶体矿物韵律结构的一条相当普遍的途径。     

小秦岭大湖金矿矿床地球化学异常分带模型

大湖金矿在构造上位于华北地台南缘中段,是一个石英脉型大型金矿.本文应用格里戈良分带指数法对该金矿8线周围330m、295m、260m三个中段各微量元素和烃类组分含量变化规律以及矿体周围各元素(组分)异常展布特征经行计算分析总结,得出其原生晕分带序列为:烃类、Hg(矿前缘)→As、Sb(矿头)→Au、Ag、Pb、Cu、Ni、Mo、Bi、W(矿中)→Sn、Zn、Co(矿尾),以此为基础建立了该矿床的地球化学异常分带模型,并总结了其地球化学找矿标志.     

MORB斜长石熔体包裹体高温试验的地质意义

<正>熔体包裹体保存了岩浆系统在熔体被捕获时刻的物质组成,对岩浆演化系统的研究具有重要意义。但斜长石熔体包裹体组分的不确定性常导致错误的地质作用解释,斜长石熔体包裹体也因此未受研究者们的广泛青睐。为提高斜长石熔体包裹体在地质学研究中的准确性与普遍性,本文设计了新的高温试验对斜长石熔体包裹体进行研究。首先利用南大西洋中脊19°S(SMAR19°S)地区MORB斜长石熔体包裹体进行高温均一、降温结晶实验;然后对熔体包裹体的均一温度、组分均一性以及水分含量进行讨论;随后结果表明     

热液成矿分带的溶解－沉淀波结构

热液成矿分带是一种输运－反应问题。热液成矿分带基本属于渗滤交代分带性质，它是溶解－沉淀波在可渗透介质中形成和传播的结果。本文应用物理化学流体动力学中的渗滤与溶解－沉淀反应耦合过程理论研究溶解－沉淀波的结构特征，并进一步应用多组分耦合系统动力学中的用于原理揭示其形成的动力学机制，最后提出了一种热流成矿分带理论，对热液成矿分带问题的性质、热液成矿分带的本质和热液成矿分带的结构特征与形成机制提出了新认识。     

岩浆熔体NBO／T值计算法的改进

本文提出了一种更切合实际的NBO/T值计算方法。挥发分对熔体结构影响较大,计算NBO/T值时必须予以考虑。岩浆岩是岩浆在演化过程中逸失大量挥发分后冷却结晶的产物,需用热力学方法计算熔体的挥发组分特别是水的含量。水主要由OH~-对NBO/T值产生影响,提出了计算熔体X_(OH)和相应调整其他氧化物在熔体中含量的公式。对于H_2O、F、CO_2和P_2O_5如何参加计算的问题也作了讨论。     

热液成矿分带的溶解—沉淀波结构

热液成矿分带是一种输运－反应问题，热液成矿分带基本属于渗滤交代分带性质，它是溶解－沉淀波在可渗透介质中形成和传播的结果。本文应用物理化学流体动力学中的渗滤与溶解－沉淀反应耦合过程理论研究的溶解－沉淀波的结构特征，并进一步应用多组分耦合系统动力学中的相干原理揭示其形成的动力学机制，最后提出了一种热流成矿分带理论，对热液成矿分带问题的性质、热液成矿分带的本质和热液成矿分带的结构特征与形成机制提出了新认     

高镁安山岩及其地球动力学意义

高镁安山岩是当前国际地质研究的一个热点之一。本文重点介绍了高镁安山岩的分类、成因、成矿和地球动力学意义。高镁安山岩主要包括高镁埃达克岩、巴哈岩、赞岐岩和玻安岩等四类。高镁安山岩的成分复杂,可以包含地幔源区组分,以及俯冲大洋板片(玄武质洋壳或洋壳沉积物)或俯冲陆壳沉积物熔体或流体组分,有时也可能包含拆沉下地壳熔体组分。高镁安山岩可以通过地幔橄榄岩的直接熔融形成,也可通过熔体与地幔的相互作用形成。高镁安山岩的形成环境特殊：除青藏高原中部的一些新生代高镁安山岩外,几乎所有其它新生代的高镁安山岩都形成在会聚板块边界,且大都与年轻的、热的洋壳或洋脊的俯冲有关。高镁安山岩对揭示大陆地壳的形成以及金属矿化方面都有非常重要的意义。最后,对当前高镁安山岩的研究中存在的问题进行了探讨。     

合成金刚石的晶体形态对天然金刚石的启示

作为深部地球研究的“信使”,不同类型天然金刚石的形成温度、压力及环境介质条件一直是地球科学中的重要内容。天然金刚石原石呈现出多种多样的晶型和表面形貌特征是其结晶过程、介质环境和运移过程的最直接记录。伴随着金刚石高温高压合成技术的发展以及合成金刚石的规模化工业生产应用,前人对合成金刚石的晶型及表面形貌特征进行了大量的描述并详细探讨了温度、压力及组分差异对晶体形态的影响。本文对不同条件下的合成金刚石与不同类型天然金刚石的晶型特征、表面形貌特征进行了详细的对比分析,旨在将高温高压实验中明确的生长条件及晶体生长规律应用于天然金刚石形成条件的研究中,并进一步为金刚石晶体形态反映出的地质环境特征、地幔流体/熔体组成和动力学条件的研究提供约束。