富氟花岗岩中萤石岩浆成因的新证据

通过富氟花岗岩-HF-H2O体系的熔化-结晶实验,在620～700℃、1×108Pa条件下获得了石英+碱性长石+黄玉+云母+萤石的矿物组合.在该实验体系中首次发现了八面体萤石.实验结果表明,在岩浆条件下可以形成萤石,从而为富氟花岗岩中萤石的岩浆成因提供了新证据.     

热扩散过程中硅酸盐熔体的同位素分馏机制

1研究背景Soret效应是指在热梯度作用下,处于化学平衡状态的液相系统中某些组分自发产生浓度梯度的过程,也称为热扩散,这一现象首先由德国科学家Ludwig(1856)预言,被瑞士科学家Soret(1879)实验所证实,所以也叫Ludwig-Soret效应。实验已经证明,在有温度梯度存在     

常压下硫酸盐与基性硅酸盐熔体不混溶的实验研究

自然界中广泛存在硅酸盐与硫酸盐之间的熔体不混溶现象,这种不混溶过程控制了岩浆演化过程的氧逸度变化和岩浆中S的含量,同时也对金属元素的富集具有重要意义。前人对硫酸盐与硅酸盐的熔体不混溶过程及稀土元素在不混溶相分配行为的研究主要集中在碱性硅酸盐与硫酸盐体系,但对基性硅酸盐与硫酸盐的熔体不混溶行为及稀土元素在此过程中的分配规律研究仍相对薄弱。本文选择基性硅酸盐样品与实验用Na₂SO₄按质量比1∶1制成混合实验样品粉末,并添加少量H₃BO₃作为助熔剂,通过马弗炉加热至1 200℃,使粉末完全熔融,并在1 200℃恒温12 h后在马弗炉中快速冷却至常温。对加温-冷却后的样品进行详细的岩矿相、SEM/EDS和不同相态的原位LA-ICP-MS分析。研究结果表明,在1 200℃的条件下,硫酸盐与基性硅酸盐熔体可以大比例混溶,且降温会造成两者的不混溶,在不混溶过程中Na、Ca、K、REEs等趋向于进入硫酸盐熔体。不混溶形成的硫酸盐熔体中,稀土元素含量明显高于残余硅酸盐熔体,但轻重稀土元素没有明显的分异。不混溶硅酸盐熔...     

钨在水流体和硅酸盐熔体相间分配的实验研究

在800℃,15×10~7Pa条件下,以天然花岗岩为试料,对钨在水流体和花岗岩熔体相间的分配进行了实验研究。实验中主要考虑了挥发分和温度对分配系数的影响。     

锡在流体和花岗质硅酸盐熔体间分配行为的实验研究

锡的成矿与花岗岩有着密切关系。为深入了解不同的岩浆组成及流体变化对锡分配行为的影响,以不同化学组成的凝胶和不同的流体分别作为初始固液相,进行了锡在流体与花岗质熔体间的分配行为实验研究。实验温度为850℃,压力为100 MPa。结果显示,当液相为0.1 mol/L的HCl时,熔体组成的变化对锡的分配行为有着明显的影响,锡在流熔体间的分配系数DSn随熔体中碱质(Na2O K2O)含量、钠钾(Na/K)和碱铝(AlK/Al)摩尔比的增加而减小;在固相(富钾过碱质熔体)不变的前提下,DSn随流体相中HCl浓度的增加而增大,而流体相中HF及K 、Na 浓度的改变对DSn影响不大;流体Cl-浓度和酸度升高有利于锡分配进入流体相。     

富氟花岗质熔体形成和演化的实验研究

通过高温高压实验，模拟了富氟花岗质熔体形成和演化的过程，结果表明，随着结晶分异作用的进行，熔体中SiO2含量降低而Al2O3和F含量升高，相应地，A／NKC和NKA／Si比值逐渐升高，并最终形成了贫硅过铝富氟的熔体。     

硅酸盐中金属离子对Si—O键影响的量子化学研究

本文用CNDO/2法,研究了不同金属离子对硅桥氧键(Si—O~(br))及硅端氧键(Si-O~(ter))的影响。得到了硅酸盐骨架中硅氧键的性质与氧的成键状态、配位数以及金属离子影响之间的规律性。用得到的这些规律,可望较好地研究矿物学、地球化学、硅酸盐材料及冶金炉渣结构等同题。     

四合屯玄武岩斑晶中单个熔体包裹体元素组成及其对岩浆演化的指示

玄武岩斑晶中熔体包裹体成分特征可以推断玄武岩源区物质组成,反映岩浆形成演化过程。利用LA—ICPMS对四合屯义县组玄武岩橄榄石、单斜辉石斑晶中单个熔体包裹体的元素组成进行了分析测试。研究结果表明,橄榄石、单斜辉石斑晶中的熔体包裹体在主、微量元素含量上表现出了比全岩更大的变化范围,但微量元素分配特征总体和全岩一致。单斜辉石斑晶中包裹体的CaO含量、CaO／Al2O3比值和Cr2O3含量随着单斜辉石Mg#值的降低而降低,反映了单斜辉石结晶分离的影响,Al2O3与Sr之间的显著相关关系则记录了斜长石结晶分离作用的影响,MgO—Ni和MgO—CaO／Al2O3的变化则反映了橄榄石的分离结晶作用。包裹体元素组成变化总体受橄榄石、单斜辉石和斜长石的结晶分离作用控制。结合前人研究成果,认为四合屯玄武岩在微量元素和同位素组成上的壳源组分特征可能部分地继承自原岩（即橄榄岩＋榴辉岩部分熔融体反应形成的（橄榄）辉石岩）,而不是岩浆上升过程中受地壳岩石混染的结果。高Mg#值单斜辉石斑晶中少量高Mg馆、高Si含量,低CaO、TiO2、Al2O3和微量元素含量的熔体包裹体反映玄武岩浆上升过程中受到了S1质岩石的混染,这与义县组玄武岩下伏地层为长城系大红裕组石英岩、石英砂岩的地质特征一致。因此,高Fo橄榄石斑晶中的熔体包裹体比采用向全岩中简单添加橄榄石方式计算出的原始熔体可能更能真实反映原始熔体组成。     

铅锌在花岗质硅酸盐熔体和共存含水流体间分配机理的实验研究

本文利用作者首次设计改进的固液制样术、金管处理术及测试分析程序完成了铅、锌在花岗质硅酸盐熔体和共存含水流体间的分配实验,确定了一系列铅锌流-熔分配系数;并从分配模型和熔体地球化学等方面探讨了铅锌的流-熔分配规律和机理。实验结果和理论分析均表明,在含水花岗质岩浆体系中,氯(钠)有利于铅、锌的流-熔分离,而氟(钾)则相对地阻碍了这种分离。     

高温硅酸盐熔体粘度与网络分数维值的相关性研究

对高温硅酸盐熔体粘度的估算一直是国际地学界热点问题之一,本文在研究了高温硅酸盐熔体网络分数维值的基础上,建立了估算熔体粘度的新模式 (简称 FD模式 ) ,阐明了熔体粘度值除了与温度成反比外,还与分子网络介观尺度的自相似比 ri 和分数维值 D相关,即与分子网络 (纳米尺度以上 )中的桥氧数 Ni成正比 (Ni∝ ) , 与单位硅氧四面体中的非桥氧数成反比.经对 4个硅酸盐系列高温熔体的粘度测定证实, FD模式的理论计算值与实测值吻合,且优于现今国际通用的 VTF模式.为探索岩浆迁移演化规律和完善新型低维材料的性能提供了新的理论依据.     

金在花岗质熔体中溶解度的初步实验研究

以合成花岗岩、水、不同浓度的盐酸溶液、氢氟酸溶液作为反应初始物,在850℃,100 MPa,接近于NNO的条件下开展了金在不同花岗质熔体中溶解度的实验研究,实验固液相产物中的金含量使用石墨炉原子吸收法测定。实验结果显示,金在花岗质熔体中的溶解度变化范围为1.87～156.62μg/g,流体相中金的溶解度为0.31～6.92μg/g;金在熔体相中的溶解度较其在共存液相中的高。花岗质熔体相中金的溶解度明显受熔体化学组成的影响,过碱性富钠花岗质熔体中金的溶解度明显高些;金在花岗质熔体中的溶解度随着熔体中Na2O/K2O摩尔比增大而增大;在氟氯共存岩浆体系中,氟含量变化对金在熔体相中的溶解度影响不明显,而液相中氯含量增大有利于提高金在流体相中的含量。     

硅酸盐玻璃和熔体中硅和铝的配位与局部结构:K边X射线吸收光谱研究

硅酸盐玻璃和熔体中硅和铝的配位与局部结构：Ｋ边Ｘ射线吸收光谱研究＊李迪恩（中山大学地质系，广州５１０２７５）关键词硅酸盐玻璃和熔体硅和铝的配位Ｘ射线吸光谱高压下硅酸盐矿物和玻璃中的硅可以形成八面体配位［１］，但在通常的低压硅酸盐玻璃中，硅和铝为四面体...     

富氟花岗岩体系岩浆流体内稀土元素演化规律的实验研究

高温高压实验结果表明，随着富氟过铝花岗质岩浆分离结晶作用的进行，在与熔体相共存的流体相中，REE浓度呈有规律地变化：当温度从750℃下降至接近固相线（570℃）时，流体相中REE浓度逐渐降低，这一规律与REE在稀有金属花岗岩体上部岩相带中REE含量贫化的地质事实相一致。在富氟过铝质花岗岩体系中，REE易于分散进入某些造岩矿物（如黑云母等）和副矿物（如萤石和锡石等）中，从而不利于REE形成热液矿床。     

富锂氟花岗岩中存在岩浆成因铁/锂白云母的实验证据

通过花岗岩—HF—H20体系的熔化—结晶实验，在570—700℃、100MPa条件下获得了与淬火玻璃共存的石英 碱性长石 云母 萤石的矿物组合。电子探针分析结果表明，实验产物中除黑云母外，还有一部分为铁白云母和锂白云母，这说明浅色云母可以形成于岩浆条件，同时为自然界中存在岩浆成因锂白云母花岗岩和二云母花岗岩提供了新的实验证据。     

熔体-流体作用是过铝质岩浆体系产生稀土"四重效应"的机制?——REE在流体/熔体相分配的实验研究

过铝质岩浆体系以存在稀土"四重效应"和等价不相容元素对显著分异(Y-Ho、Nb-Ta、Zr-Hf)为特征[1-2].对于其形成机理,目前普遍认为是岩浆-热液过渡阶段的产物,是熔体与含氟流体作用的结果,即REE在流体-熔体相之间分异所致[3-6].     

地幔橄榄岩部分熔融的实验研究——论地幔富硅酸盐流体(熔体)的成因

在0.61 GPa和1.0 GPa条件下,进行了地幔二辉橄榄岩的部分熔融实验,首次探讨了熔体成分在“不同熔融阶段”随部分熔融程度的变化。结果显示,熔体中SiO_2、CaO、Al_2O_3、Na_2O和TiO_2变化趋势在不同熔融阶段不一样。熔体成分在低压下或较高压下相对富SiO_2。幔源富硅酸盐流体(熔体)的成因有多种,但存在于同一地幔橄榄岩捕虏体中、挥发分及碱质含量相近而其他成分不同的基性—中酸性富硅酸盐熔体,是在有地幔C—O—H流体介入或其他交代矿物存在时的原位局部平衡     

岩浆热液中硫的存在形式及其与成矿关系的实验研究

有色金属大部分来自热液硫化矿床.深入研究硫化矿床成矿特征、成矿规律,尤其是硫化矿床的共同组份——硫,在岩浆热液中的存在形式及其与成矿的关系是很有意义的.这不仅是矿床领域,而且也是地球化学范畴中尚未解决的一个理论问题. 在指导找矿勘探中,现有的热液硫化矿床的成矿理论起过很好的作用.但随着地质勘探和研究工作的不断发展,这种理论远不能解释硫化矿床成矿的若干过程.例如,关于成矿溶液的性质,一直认为它是一种含成矿组份很稀薄的溶液,所有成矿组份都溶解在溶液中,随温度、压力及其他物理化学条件的改变,硫化物就逐步沉淀下来     

钨在水流体和硅酸盐熔体相间的分配及花岗岩浆熔离作用的实验研究

在800℃,1500×10~5 Pa条件下,以天然花岗岩为原料,对钨在水流体和硅酸盐熔体相间的分配进行了实验研究。实验是在自行安装调试的三千大气压实验设备上进行的。通过花岗岩的熔化实验确定了分配实验的温压条件,通过实验确定了分配实验的平衡时间。采用人工配制的花岗岩试料进行了对比实验。