花岗岩类自然矿物岩石化学换算法

本文吸收了一般岩石化学换算法的合理部分,根据稳定矿物组合与化学成分之间的规律性联系,确定了前者的岩石化学特征值.以简单联立方程解出某元素不同矿物中的配比.根据不同岩石化学条件确定成分多变矿物中元素组合和分配方式;并考虑了钾钠长石之间的常见类质同象范围,以确定符合自然实际的矿物组合和含量.计算结果投影于Qu-A-P1三角图,确定矿物成分的岩石命名.本文对各种常见的酸性深成-火山岩都建立了系统的自然矿物换算法和命名系统,其中深成岩系统包括各种含锂的云母类花岗岩、碱性花岗岩、堇青石花岗岩、萤石黑云母花岗岩、榍石角闪石黑云母花岗岩以及黑云母白云母花岗岩等.本换算法改进     

基于Web平台的岩石矿物数据处理软件新进展

基于Web(WordwideWeb万维网 )平台的岩石矿物数据处理软件是按照浏览器 服务器的模式工作 ,即用户以客户端浏览器为计算平台 ,而计算的应用程序及数据库在服务器端运行。本文介绍了当前岩石矿物数据处理软件的发展现状和趋势及成功开发基于Web平台的岩石数据处理程序的范例 ,探讨了开发基于Web平台的岩石矿物数据处理软件的实现方法及优越性 ,从而论证了建立基于Web平台的岩石矿物数据处理软件的必要性和可行性     

岩石宏观流变性质的数值模拟

本文用有限元方法研究多矿物岩石的流变性质,即在一定温度压力范围内单矿物流变性质已知的情况下,采用随机网格划分和材料性质指定的方法,建立三维多矿物岩石的有限元模型,在计算机上计算该岩石模型在不同温度压力下的变形,根据这种数值模拟实验的结果,确定岩石整体的流变性质,而不必再进行真实多矿物岩石的高温高压实验.用有限元方法进行多矿物岩石流变性质的研究可以更为高效和节省,但其前提是多矿物间没有发生化学反应,变形机制仍与单矿物实验时的主导机制一样.本研究中进行了由锗橄榄石和锗尖晶石组成的双矿物岩石的流变实验,鉴于单个的随机生成的模型不一定居有代表性,因此对每一种矿物比例均随机生成了多个岩石模型,进行大量Monte Carlo实验和统计分析.计算结果表明,由两种矿物组成的双矿物岩石整体流变性质介于两者之间且按一定规律分布,与矿物比例有关;但即使同等矿物比例混合后的岩石会由于内部矿物分布结构的不同仍会出现一定差异,特别在试件尺度小时这种效应更为明显,因此多矿物岩石实验试件应该有足够大的尺度.     

岩石内应力的X射线-中子散射测量方法

岩石内应力的储存和释放对深地资源和能源开发具有重要约束。矿物晶格间距的动态变化是揭示岩石内应力演化的重要指示。X射线衍射法是当前获取矿物晶体结构的主要手段,可以准确测定矿物的特征衍射峰。但是,对于具有复杂结构和矿物组成的岩石,X射线在穿透过程中携带的统计信息,难以反映矿物晶格间距的细节特征。中子射线的能量高、穿透深度大,且与原子核反应,因而能更准确地刻画矿物元素位置和结构细节,但中子的波长较长、校准困难,结果具有不确定性,导致中子射线在岩石内应力研究中未能发挥应有作用。在分析X射线、中子技术优势和固有局限的基础上,提出了岩石内应力的X射线-中子衍射测量方法,重点剖析了该方法的基本原理,提出了该方法的关键技术与研究前景。得出了如下结论:利用X射线在确定岩石矿物晶格参数的优势,结合加热处理等技术,可实现岩石矿物无应力条件下晶格间距的标定; 采用中子衍射技术可精确测量岩石矿物的衍射偏移峰,实现岩石内应力深度轮廓的精准刻画; 结合X射线与中子的优势,可实现岩石内应力绝对值的精确测量。提出的技术手段有利于揭示岩石内应力的微观储存和释放过程,以及长期存留的物质条件和物理力学机制,并有望为岩石矿物组成和微观结构研究提供一种新的技术方案。     

变质相平衡的研究进展

变质相平衡是变质岩石学中最核心的问题之一,20世纪90年代以来,国外在这一领域取得了重要进展,即利用内洽性热力学数据库、THERMOCALC程序以及合理的矿物相活度模型定量计算模式体系中的岩石成因格子(P-T投影图)和有关的各种剖面图,如共生图解和针对特定岩石组分的p-T、p-x和T-x视剖面图等。尤其是在p-T视剖面图解上,可以定量计算矿物成分、矿物摩尔含量及岩石饱和水含量等值线,从而可以定量地阐述天然岩石在p-T-x空间内的相平衡关系、确定岩石形成的p-T条件和p-T-t轨迹。     

基于岩石元素含量确定岩石矿物组分的方法

岩石中矿物组分和含量对岩性划分、沉积环境判断及物源方向分析等方面均有非常重要的意义。岩石中各元素百分含量与矿物组成和演化有着密切的关系,通过确定元素含量与矿物含量之间的转换系数,依托转换系数这一桥梁,可以将元素含量转换成矿物含量。文章结合岩芯元素含量结果及全岩测试数据资料,通过对比"逐级分离"法计算结果与全岩计算结果,其结果表明:①转换系数具有一定的专一性;②该方法与多元回归方法相比,该方法可以依据较少的数据确定该地区的转换系数;③利用"逐级分离"法获得的计算结果,较符合该地区的转换系数,可以应用于岩性识别与分类。     

基于Web平台的岩石矿物数据处理软件新进展

基于Web（Word Winde Web万维网）平台的岩石矿物数据处理软件是按照浏览器／服务器的模式工作，即用户以客户端浏览器为计算平台，而计算的应用程序及数据库在服务器端运行。本文介绍了当前岩石矿物数据处理软件的发展现状，探讨了开发基于Web平台的岩石矿物数据处理软件的实现方法及优越性，从而论论了建立基于Web平台的岩石矿物数据处理软件必要性和可行性。     

基于CT图像的花岗岩矿物组分与细观结构分析

获取准确的岩石矿物组分与细观结构特征,对从细观层面认识岩石宏观力学性质具有重要意义。CT扫描技术是研究岩石矿物细观结构的有力工具。本文采用高分辨率三维CT扫描系统,获得了花岗岩CT扫描图像;采用阈值分割的方法,综合X射线衍射试验结果确定合理的分割阈值,实现了对花岗岩CT灰度图像的三值化分析;最终获得了花岗岩的主要矿物含量与细观结构特征。研究结果表明:选择合理的分割阈值,可实现花岗岩主要矿物石英、长石、云母的自动识别和定量分析;基于三维重构模型,可获得不同矿物的形状、粒径和空间分布特征。本文方法对定量测试岩石矿物组分和认识其细观结构具有一定的参考意义和价值。     

岩石矿物细胞元随机性参数赋值方法研究

数值计算中利用随机分布对各单元赋予不同的物理力学参数来考虑岩石的非均质性,赋值过程是纯随机的,并没有考虑岩石矿物组成的结构特征。故提出一种新的岩石非均质参数赋值方法--岩石矿物细胞元随机性参数赋值方法,基于岩石矿物种类及其含量定义细胞元类别判定区间,利用Monte Carlo方法对各个细胞元进行矿物类别判定,并进行相应的参数赋值,通过各矿物细胞元的随机混合体来描述岩石的非均质性。该方法既考虑了组成岩石的矿物种类及其含量（结构特征）,又考虑了组成矿物在岩石中的随机分布特征。针对矿物分布的随机特征,利用两矿物细胞元混合模型和三矿物细胞元混合模型进行数值试验,研究了矿物细胞元随机分布特征对岩石宏观力学参数的影响。研究结果表明,岩石矿物细胞元随机性参数赋值方法具有结构性和随机性的双重特性,其随机性不依赖于随机参数,岩石宏观力学参数受细胞元随机性特征的影响很小。     

近红外光谱仪测定岩石中蚀变矿物方法研究

基于岩石中蚀变矿物对近红外光谱的吸收原理,确定测量蚀变矿物最佳波长范围,采用数学和谱图学习方法对岩石中蚀变矿物进行定性和定量分析。通过蚀变矿物特征光谱,提取光谱参数,建立蚀变矿物与成矿关系模型。以采自福建紫金山矿区钻孔岩芯测量结果为例,说明近红外蚀变矿物分析法的可靠性,并得出结论。     

火山岩岩石化学,地球化学数据库管理系统及应用程序

在微机上用dBASEⅢ建立了火山岩岩石化学、地球化学数据库管理系统;开发了应用程序。火山岩数据库包括岩石描述、主要氧化物含量、稀土元素含量、其他微量元素含量、同位素分析、矿物分析等六个子库,可以存贮二百余项有关火山岩的数据和信息。数据库管理系统具有建立数据库结构、数据维护、数据输出、应用程序接口及退出系统等项功能。操作简便,易于掌握。应用程序主要包括岩石化学、地球化学和数理统计等计算程序,各种地球化学图件的绘图程序。火山岩数据库及其管理系统和应用程序为火山岩岩石化学、地球化学的综合研究提供了一种方便、实用和有效的手段。     

变质作用p-T-t轨迹的研究方法与进展

变质作用p T t轨迹理论的提出完全改变了人们对变质作用过程的认识。地壳加厚区(造山带)内区域变质作用发生于地壳从热扰动到热松弛的动态演化过程中,岩石的p T t轨迹是地壳加厚的方式及机制、热松弛速率和岩石折返速率的综合函数。一维热模拟假设引起热扰动的构造作用在瞬间完成,岩石在折返过程中开始变质作用演化。二维热模拟结果表明在地壳加厚过程中(岩石埋藏阶段)伴随明显热效应,岩石在折返过程中有少量加热,达到温度峰值。反演变质作用的p T t轨迹包括3种方法：传统地质温压计方法,吉布斯/微分热力学方法和变质相图方法。无论哪种方法,都必须以详细岩相学研究为基础,在岩石中划分出两期以上矿物组合。传统地质温压计方法被广泛使用,但在确定不同期次矿物组合的平衡和p T条件上有若干不确定性。吉布斯/微分热力学方法理论上非常完善,依据矿物(石榴石)的生长环带计算岩石的p T t轨迹,但是由于难以确定矿物生长阶段的矿物组合变化,以及缺少复杂固溶体的活度模型等,致使该方法实用性较差。目前反演岩石p T t轨迹的最好方法是变质相图方法,该方法依据p T视剖面图上矿物等值线温压计,模拟由矿物的世代关系和生长环带所记录的p T条件变化,并可以定量模拟变质过程中的矿物组合演化、变质反应和流体行为。对不同中压型变质带和超高压型地体中岩石p T t轨迹的反演模拟表明,岩石在构造埋藏阶段应伴随明显热效应,发生一系列递增变质作用,几乎同时达到压力与温度峰值,岩石折返过程以等温降压型(ITD)为主。这与一维热模拟结果很不相同,而与二维热模拟结果大体相似,但一般折返速率更快。     

利用岩石化学成分计算花岗岩类实际矿物的新方法

介绍一种在三氏算法(戎嘉树等人于20世纪70年代初提出的一种用岩石化学成分计算花岗岩类实际矿物含量的方法)的基础上经长期实践并不断创新而发展起来的一种新的实际矿物含量的计算方法。该方法针对准铝质花岗岩类、铝过饱和、铝强过饱和花岗岩类分别设计了相应的计算方法,同时也兼顾了碱交代花岗岩及碱长花岗岩,不仅适用于新鲜岩石,也适用于部分蚀变的岩石。该方法在处理岩石化学分析数据的归纳和组合上尽量与实际存在的矿物相结合,力求计算结果与岩石中实际存在的矿物相符。计算过程中提出了长石的修正系数χ,用其修正岩石中钾长石和斜长石的含量,从而确保计算结果与实际相符。计算得到主要造岩矿物(Q、Or、Pl、Bi、Ms、Hb)的含量和反映岩石化学特征的两类参数(Ot、AnPl、K-Na、a、b、Mg)及相关图解。该方法不仅可以计算出岩石中主要造岩矿物的含量,同时还可以反映岩石化学特征、演化过程及其成矿专属性等。     

副矿物是岩浆演化和早前寒武纪岩石圈形成的指示剂

院土在介绍矿物学现状及其任务时特别强调,应当将包括副矿物在内的矿物研究转向对地质作用及矿物形成的介质条件进行解释,即进一步查明现存的地质环境。岩石中的矿物及矿物共生组合的研究,对于确定早前寒武纪岩石的成因是唯一可靠的资料。乌克兰地盾的实例研究表明,矿物标型特征的研究对于确定早前寒武纪岩石的成因可能得出大量的地质成因信息。     

X射线粉晶衍射法在片麻岩鉴定与分类中的应用

利用偏光显微镜岩石薄片鉴定和X射线粉晶衍射物相分析技术,对34件片麻岩样品矿物组分进行检测.两种方法分析结果比对显示,有18件岩石样品定名一致,其余16件岩石样品详细定名有差异.偏光显微镜鉴定技术的优势在于能准确定出岩石构造和结构,能鉴定出更多的金属矿物、电气石、榍石、磷灰石、绿帘石,有效区分白云母和黑云母;X射线粉晶衍射法优势在于更准确区分出岩石中层状硅酸盐矿物绿泥石、蒙脱石和云母,确定钾长石、钠长石和石英矿物种类与含量.研究表明：片麻岩鉴定应该把偏光显微镜岩石薄片法与X射线粉晶衍射矿物半定量技术结合起来,才能更好地确定片麻岩的矿物组分,为地学研究提供更符合客观实际的技术数据和分析结论.     

相图的构筑和应用

随着地质工作的不断深入,摆在地质作工者面前的任务是,不仅要确定矿物和岩石的种类、分布和矿床的类型,而且要知道这些矿物、岩石和矿床是在什么样的条件下和怎样形成的.这就要求我们查清形成它们的物理化学条件.相图是研究各种物理化学条件下矿物相变化的一种重要方法,目前,愈来愈多的矿物、岩石和矿床学家正在用这种方法研究岩石和矿床的形成条件. 构筑相图的方法主要有三种.(1)实验方法:这是最基本的方法,但所需设备比较复杂,费用较高,控制条件要求严格,并且实验所需时间也     

基于一种脆性指标确定岩石残余强度

岩石的残余强度是岩石力学的重要指标,准确地评价岩石残余强度对于评价地下工程的稳定性以及优化岩体支护设计具有重要意义。基于岩石的三轴力学特性提出一种表征岩石峰后强度衰减行为的力学指标--岩石强度衰减系数,该指标可反映岩石的脆性程度,并提出岩石强度衰减系数与围压关系的幂函数模型。对22组不同成因的岩石常规三轴压缩试验数据进行幂函数模型参数拟合,发现不同岩石拟合所得参数离散性较大,分析其原因主要与岩石矿物组成和岩石结构特征等因素相关。在此基础上提出基于强度衰减方法确定岩石残余强度的方法,分析表明,该方法能够很好地拟合岩石残余强度试验数据,并能反映岩石结构性质对残余强度的影响。     

中国矿物岩石地球化学学会2003年学术会议计划

会议名称 主办单位 /承办单位联系人 /地址、电话、电子邮件 时间地点 规模(人 ) 主要内容中国矿物岩石地球化学学会第六次全国会员代表大会暨学术年会本会秘书处刘莉、张丽、周倩 /贵阳市观水路4 6号 (5 5 0 0 0 2 ) ;0 85 1 5 895 82 3,5 895 84 9,5 89314 3;ｋｙｄｈｔｂ @2 6 3 ｓｉｎａ .ｃｏｍ ,ｌｉｕｌｉ@ｍｓ .ｇｙｉｇ.ａｃ .ｃｎｚｑｉｇｃａｓ@ｓｏｈｕ .ｃｏｍ8月 呼和浩特 2 0 01 选举产生第六届理事会 ;2 进行有关矿物学、岩石学、地球化学和沉积学方面的成果交流 ,探讨学科进展全国工艺岩石、工艺矿物、矿物物理与环境矿物…     

一种岩石薄片智能分类识别方法

<正>在偏光显微镜下观察岩石薄片,对岩石结构和矿物成分进行分析和鉴定,是地质工作者进行岩石命名、研究岩石成因、进行地质勘探等任务最常用的工具和方法之一~([1])。岩石薄片显微图像全面真实地反映了岩石微观的结构构造、矿物成分、粒度大小、蚀变程度等特征。目前在显微镜下观察岩石薄片主要是专业人员凭借多年积累的知识、经验来确定岩石薄片中的矿物,受主观因素影响较大且费时费力,不同专家对分析结果也存在一定的差异。研究人员借助计算机技术分析岩石薄片图像并自动识别岩石种类,提高岩石薄片显微图像分类效率,节约时间和成本~([2])。     

地球化学数据库在筹建中

中国科学院地球化学研究所决定在近年内建成地球化学数据库,目前正在筹建之中;这个数据库建成后,将成为全国地学信息系统的组成部分。地球化学数据库将储存我国地壳、上地幔的岩石和矿物的特征及其化学成分资料,为我国地壳、上地幔的化学演化、区域成矿规律的研究与找矿工作服务。该数据库将包括以下六