岩浆岩的熔点、粘度及其与化学成分的关系

本文研究了我国中、新生代一些岩浆岩的化学成分、熔点、人工玻璃的折射率和比重以及它们在不同温度下的粘度。在常压下岩石酸度愈大,熔点愈高。熔点与岩石的Fe~(2+(+Fe~(3+)+Mn+Mg±Ca为反相关;与Si+Al+K+Na为正相关。计算粘度与温度的关系表明,酸度愈大,粘度愈大;碱度愈大,粘度愈小,温度愈高,粘度愈低;同一温差下,酸度愈大,粘度变化愈大。     

岩石中纳米粒子层的观察厘定及其地质意义

纳米粒子具有个体极小(≤ 100nm), 大小均一, 多元物质和功能繁多的特点。岩石剪切滑移面纳米粒子层最早发现于美国圣安德列斯断裂带的花岗质糜棱岩中, 后相继在国内外一些地区的不同岩类中观察到。在剪切滑动作用下, 具有圆度和球度的纳米粒子可被变异, 并形成层状结构和各种构造型式。对岩石中纳米粒子层的成因有着不同的观点, 我们倾向于剪切摩擦的主导作用, 纳米粒子层可称谓摩擦-粘性薄层带。纳米级尺度粒子的力学、物理和化学效应是多种的、新奇的, 因此, 岩石纳米粒子层的研究有着重要的理论和实践意义。目前有关方面的研究工作, 国内外都处在起步阶段。      

天然碳酸钙制备纳米微粒的研究

以浙江长兴天然碳酸钙为原料,制备了粒径为２０￣４０ｎｍ的纳米碳酸钙微粒。并研究了制备过程中诸地产品质量的影响。结果表明：煅烧温度和消化水温是影响Ｃａ（ＯＨ）２乳液反应活性的主要因素,其初始温度和添加剂是碳化反应的主要影响因素,随Ｃａ（ＯＨ）２乳液初始温度的升高产品的粒径增大,并存在一临界温度ｔ０,当温度小于ｔ０时,产品粒径小于１００ｎｍ,为纳米微粒,当温度大于ｔ０时,产品的粒径大于１００ｎｍ,且随     

东北地区夏季大气颗粒物数浓度与粒径分布特征的航测研究

利用飞机航测于2018年夏季在东北吉林省用宽范围粒径谱仪对10 nm～10μm大气颗粒物的数浓度谱进行在线监测,分析大气颗粒物的垂直分布廓线和粒径分布特征。结果表明,东北地区近地面颗粒物数浓度为5.8×10³～9.9×10⁴cm^-3,平均值为(2.7±2.2)×10⁴cm^-3;垂直方向上颗粒物数浓度随海拔升高整体呈降低趋势,且垂直廓线存在两种类型:一种是在边界层附近存在较明显的分界线,即在边界层下方,大气颗粒物数浓度随高度升高而显著降低,在边界层上方,大气颗粒物数浓度变化随高度变化不明显;第二种是随高度的升高,城市上空的大气颗粒物数浓度降低,且海拔高度与大气颗粒物数浓度呈现近似线性负相关的关系。在观测期间,颗粒物的粒径大多集中在爱根模态,其峰值位于25～30 nm,后向气流轨迹显示,气团来源于蒙古及内蒙古地区。在四平城市上空观测到1例新粒子生成事件,其核模态颗粒物数浓度为当日其他地区的4倍,后向气流轨迹显示其气团来源于中国辽宁省且受局地气团影响。     

纳米矿物与纳米矿物资源

为促进对纳米矿物及纳米矿物资源的认识、深入研究及开发应用,阐述了矿物纳米颗粒、纳米矿物狭义和广义概念、纳米矿物形貌分类和主要类型,并从晶体结构和晶体化学理论讨论纳米矿物形成和稳定的本质,即纳米矿物和矿物纳米颗粒形成分别受内因和外因控制.阐明了纳米矿物学研究内容及其在关键带研究的重要性,提出了纳米矿物资源的概念、属性及其开发利用的方向.      

山东丁字湾海域沉积物重金属含量、分布及与粒径之间的关系研究

为揭示沉积物中重金属含量的粒径控制规律,选取山东丁字湾海域126件表层沉积物样品进行粒度和重金属(Cr、Pb、As、Cd和Hg)含量测试分析,总结沉积物类型和重金属分布特征,进而分析沉积物重金属含量、空间分布及其与粒径之间的关系。结果表明,自湾口至外海,沉积物类型由砂向粉砂大致呈扇形过渡,平均粒径φ值逐渐增大,黏土含量逐渐增高,Cr、Pb、Cd和Hg含量随之升高,As含量则先降后升,表层沉积物质量符合国家第一类标准。相关性分析表明,砂、砂质粉砂和粉砂中Cr含量与平均粒径均为显著正相关;砂中As含量与平均粒径为显著负相关,粉砂中As含量与平均粒径为显著正相关;砂质粉砂和粉砂中Hg含量与平均粒径均为显著正相关;其余各沉积物重金属含量和平均粒径相关性不显著。     

泥质膨胀岩崩解物粒径分布与膨胀性关系试验研究

崩解性是膨胀岩最基本的特性之一,但在膨胀岩膨胀性的快速判别指标中少见关于崩解性及崩解物的定量指标。因此,有必要开展膨胀岩崩解物粒径分布特征和崩解性与膨胀性之间关系的研究,以对膨胀岩的快速判别进行补充。以浙江台州黑洞、蛇蟠岛和新疆大阪隧洞泥质岩样品为例,进行了干燥饱和吸水率和干燥饱和崩解试验,并分析了干燥崩解物粒径分布特征、耐崩解性指数及其与基于干燥饱和吸水率的膨胀性判别结果之间的关系。结果表明,膨胀岩膨胀性的强弱与其崩解物的最大含量粒组颗粒粒径、有效粒径和耐崩解性指数呈反相关关系。膨胀岩崩解物粒径分布的差异性对其膨胀性具有一定的指示意义。     

常州地区含水层渗透系数与特征粒径的相关性研究

渗透系数受到土层颗粒级配的影响。基于常州地区第5层粉土粉砂层渗透系数及特征粒径实测数据,建立土层渗透系数K与特征粒径之间的关系式。结果显示,该含水层渗透系数与土层等效控制粒径d60之间的关系式相关性高,对该含水层渗透系数的确定具有参考意义。     

滑石的最小及最佳纳米粒子的结构表征与计算

从纳米科技的角度出发 ,阐述了滑石纳米化研究的必要性。为了更充分地了解纳米滑石的性质 ,开拓纳米滑石应用的新领域 ,以矿物晶体结构、晶体化学理论为基础 ,根据滑石的晶胞参数、原子排列的特点等 ,提出了其最小纳米微粒的假设。通过对滑石微粒的晶胞数、原子数、平行 (0 0 1)面表面原子数及其比例的计算 ,分析讨论了它们与滑石微粒尺度的相关规律 ,同时在理论上对滑石微粒的最佳纳米尺度进行了确定     

汝箕沟煤矿煤灰熔点的逐步回归分析

煤灰熔点是评价煤工业用途的一项重要指标,针对矿区煤质灰熔点建立适宜的数学模型是一个值得重视的问题。根据逐步回归分析的基本原理,利用在汝箕沟煤矿收集的43组灰分产率、灰成分与灰熔点数据,建立了该矿煤的灰熔点与显著变量之间关系的回归方程。通过F-检验和相关系数检验,表明回归方程有一定的置信度,误差分析显示回归分析效果较好。     

壳内熔融与大陆造山——中山大学地质学系成立90周年暨陈国达院士诞辰102周年纪念

本文将造山作用分为地槽褶皱造山和地台(克拉通)活化造山两种类型,并认为两者均起因于板块的汇聚过程。地槽造山是洋壳向陆壳的转换过程,其标志是地槽沉积物初次熔融形成的、以TTG为主的"不成熟花岗岩"产生。板块俯冲过程的能量转换,导致大陆岩石圈内能升高,包括TTG在内的基底地槽构造层的再次熔融(重熔),产生再生或重熔岩浆形成活化造山期的"成熟花岗岩";壳内重熔岩浆层形成和增厚最终导致大陆克拉通发生大规模压缩变形(活化造山)。造山作用的多幕性和花岗岩活动多期性,以及上老下新的花岗岩"层序",被认为主要与板块俯冲过程的能量转换速度有关。     

0.1GPa块状榴辉岩脱水部分熔融:局部熔融体系和温度的影响

选取了湖北英山东冲河含有含水矿物黑云母和角闪石的退变质榴辉岩块状样品, 在0.1 GPa的恒压下, 分别进行了750、800、850、900℃四个温阶、恒温加热4 h的开放体系的脱水部分熔融实验.熔融从含水矿物的脱水暗化开始, 850℃时出现玻璃质熔体.镜下观察显示, 熔体主要分布在后成合晶边界、熔融程度最高的样品顶端、石英颗粒边界及裂隙内部这3个局部熔融体系内.受局部体系内部物质组成的控制, 同一温阶、不同体系内的熔体成分变化很大, 呈基性、中性和酸性.随着温度的升高, 同一体系内的熔体成分均向酸性方向演化.该实验结果表明, 恒压下局部熔融体系内物质组成的不同和温度的变化是影响熔体成分的2个重要因素, 这为理解榴辉岩块状样品的脱水部分熔融行为及与其他基性变质岩类的熔融行为进行对比提供了实验依据.      

温度与差应力对岩石熔融程度的等效关系——以角闪变粒岩为例

为了探讨差应力和温度与岩石熔融程度的关系,利用角闪变粒岩进行高温高压条件下的岩石变形实验。包括差应力条件下的动态实验,围压100 MPa,温度700℃,施加相当于差应力为0~25 MPa,且以每5 MPa为间隔进行天然块状岩石样品的动态熔融;在相同的围压条件下,温度由700 ℃到900 ℃每50 ℃为间隔,进行无差应力条件下天然块状岩石的静态熔融实验,并进行对比研究。结果表明,在相同温度条件下,岩石的熔融程度随着差应力的增加明显增高。通过对斜率的对比分析表明:以700 ℃为基准,差应力每增加5 MPa,其带来的影响与温度升高40 ℃的效果相当,也说明中性岩石的熔融对差应力的敏感程度比酸性岩要高。     

动态熔融过程中岩石的剪切压熔作用及变形-熔融结构模型

本文以细粒辉长岩、中粒花岗岩、细粒斜长角闪岩和二辉麻粒岩等几种岩石类型为实验样品,进行了高温高压条件下岩石的变形、熔融试验。通过对实验样品详细的变形、熔融特征研究和应力应变分析,得出了共轭扇式变形-熔融模型可能更能反映自然实际条件下动力变形、熔融的平面分布特征。在动力熔融概念和分层熔融模式提出的基础上,本文提出如下几点设想:1岩石圈脆-韧性转变域内的岩石在构造动力条件下可发生动力熔融,并且其平面分布呈共轭扇式变形-熔融结构展布;其作用机理为剪切压熔机制控制下的各种有利促熔条件控熔。2动力熔融概念的提出,大大扩展了熔融的发生域和岩浆源地的分布范围,使得熔融或岩浆的产生不再只限于上地幔或壳幔边界,而是分布在一个相当宽广的温压和组分范围内,其热力来源也不再只受地温梯度控制,而是有热力、动力两种来源。3在造山带分层熔融模式提出的基础上,重新分析了岛弧钙碱性安山岩、类埃达克岩、同构造花岗岩的成因问题,提出了岛弧钙碱性安山岩的分层熔融混合岩浆成因和类埃达克岩、同构造花岗岩的动力熔融成因;并提出了裂谷拉伸环境可能存在分层熔融模式和有关分层熔融模式多类型的设想。     

Experimental Study of the Influence of Hydrous Minerals on the Melting Behaviour of Rocks at High Temperatures and Pressures

The experimental study on the melting of potassic basalt and eclogite with about 2% waterat 800-1300℃ and 1.0-3.5 GPa shows that the solidi of both rocks are significantly lower thanthose obtained from the previous experiments of the same type of rocks under dry conditions,and the former which is enriched in potassium has a lower melting point than the latter. It is con-sistent with the previous study. The melting temperature of eclogite increases with pressure,whereas potassic basalt has similar properties only at 1.5—2.5 GPa and>3.0 GPa, and at 2.5—3.0 GPa the melting temperature decreases with pressure. This can be explained as follows: (1)eclogite only has one hydrous mineral amphibole and the dehydous temperature is lower than thewet solidus of the rock. (2) Amphibole exists in potassic basalt at the pressures lower than 2.5GPa and phlogopite exists at pressures higher than 2.5 GPa, and the special compositions of bothminerals determine that amphibole has a dehydration temperature higher than or close to that ofthe wet solidus of the rocks, while phlogopite has a dehydration temperature lower than that ofthe wet solidus. On the other hand the features of the continuous solidus in the experiment ofhydrous eclogite were produced by the fact that the dehydration temperature of its amphibolelower than or close to the melting temperature of the hydrous conditions. So the melting tempera-ture lowers at higher pressures. Therefore, the composition of the rocks in the lithosphere and thetypes of hydrous minerals and their stable P-T conditions are the important factors controllingthe solidi of rocks. It can quite well explain the partial melting of rocks and the origin of the lowvelocity zone in the deep lithosphere.     

Melting and diffusion processes in closed-system migmatization

Estimated variations in mineral concentrations across leucosomes suggest that leucosomes are generated during anatexis by a diffusive exchange between the leucosome and the mesosome, and not by the migration of melt from the mesosome. However, the presence of melt is a precondition for the diffusive exchange to take place. Initially a crack is formed due to shear stress. The formation of a crack allows a diffusive exchange to take place through the melt, which causes melting of minerals situated near the crack. The diffusive exchange of material is less efficient in the mesosome where the melt is isolated at grain corners and edges. The microcline enrichment of some granitic leucosomes is thought to be due to the diffusive depletion of the mesosome caused by growth of alkali feldspar during the consolidation of the migmatite. In general, it seems unnecessary to invoke concentrations of water in the leucosome or the intrusion of external fluids or magmas for migmatite formation.     

辉长岩的高压部分熔融实验研究

利用天然含水辉长岩在１．５～３．０ＧＰａ,９００℃～１４４０℃条件下进行了高温高压部分熔融实验,系统地分析了辉长岩部分熔融后实验产物的岩石学、矿物学、地球化学特征。获得了１）辉长岩的高压熔融曲线,２）辉长岩在不同压力下熔融时,残留相矿物组合及期间矿物相转变与熔融液相成分（相当于安山岩浆）特征。认识了辉长岩与榴辉岩相间的相变关系;辉长岩－榴辉岩－安山岩之间的内在联系以及高温榴辉岩的可能成因。     

无机离子（Ni，Ge）和烷化剂对DNA Tm值的影响

在实验室条件下，选择几种有代表性的无机离子（包括宏观生命元素、微量生命元素、副生命元素），并保持一定的浓度和ＰＨ值（６．１８±０．２），研究了各无机离子和烷化剂对ＤＮＡＴｍ值的影响。结果表明，有益元素与有害元素对ＤＮＡＴｍ值高低的影响明显不同。前者使Ｔｍ升高，抑制ＤＮＡ热变性，后者使Ｔｍ值降低，促进ＤＮＡ热变性；这并非阴阳离子的离子强度造成的，而是由于加入的无机离子对ＤＮＡ分子中磷酸基因和碱基的作用不同所致。而且它们对ＤＮＡＴｍ值的影响幅度和方向与烷化剂的存在有很大关系。烷化剂可以大大降低Ｔｍ值，加入各种无机离子对烷化作用产生不同的影响。这表明，作为致癌的主要机理—烷化作用可能与各种离子的存在和在生物体内的平衡状态有关。所测结果还表明，烷化剂的作用比无机离子大得多。这些结果有助于区分有害与有益元素，对癌症的早期发现及阐明致癌、防癌机理有重要意义。     

高温熔融研制钾长石玻璃标准物质初探

激光剥蚀多接收等离子体质谱(LA-MC-ICPMS)是进行原位微区分析微量元素和同位素的重要技术之一,标准样品与样品之间的基体匹配是解决影响该技术准确分析的基体效应和分馏效应的首选方案。长石(特别是长石微区)的Pb同位素组成是示踪岩石形成和演化历史的重要途径,而LA-MC-ICPMS技术则是进行长石Pb同位素原位微区分析的关键技术,然而目前国内外尚没有合适的长石Pb同位素分析标准。文章研究探讨了利用高温炉进行原位微区分析钾长石中Pb同位素组成所用外部标准物质合成条件,结果表明,常规的74μm(200目)碎样无法得到均一的钾长石玻璃,需要将初始钾长石粉末研磨至1300目以下;高温炉合成温度为1680℃;熔融时间为2 h;采用液氮方式淬火。制成的钾长石玻璃除表面具有轻微的不均一性外,内部的Pb同位素比值为1.90779±0.00009(208Pb/206Pb,2s),0.75899±0.00004(207Pb/206Pb,2s),20.909±0.002(206Pb/204Pb,2s),15.871±0.002(207 Pb/204 Pb,2s)和39.888±0.005(208 Pb/204 Pb,2s),相应的相对标准偏差(RSD)分别为0.007%、0.008%、0.016%、0.016%和0.021%。表明利用本研究方法合成的钾长石玻璃可作为潜在的钾长石中Pb同位素组成原位微区分析外部校准物质。     

大别-苏鲁超高压变质带榴辉岩部分熔融的证据——微量元素和铅同位素

俯冲玄武质洋壳的部分熔融作用是一种重要的大陆生长作用，但是陆壳物质在俯冲过程中能否发生部分熔融缺少直接的证据。笔者利用已有的微量元素分配系数，讨论了岛弧玄武岩在脱水和部分熔融2种过程中微量元素行为和铅同位素演化的差异。Pb在2种过程中都属于不相容元素，但在脱水过程中其不相容性明显高于Rb、Ba、Th、U，而在熔融过程中则低于上述元素，在ω(Rb)/ω(Pb)-ω(Rb)、ω（Ba)/ω(Pb)-ω(Ba)、ω（Th)/ω(Pb)-ω(Th)、ω（U）／ω(Pb)-ω(U)相关图上2种过程的演化方向差别明显。此外，Pb和Th、U的相容性的差异也使得石榴石和绿辉石的单矿物铅同位素在2种过程中明显不同。在此基础上，结合大别－苏鲁榴辉岩的实测数据，认为大别－苏鲁榴辉岩可能部分是岛弧玄武岩部分熔融后的残余体，部分为单纯脱水的产物。大陆玄武质岩石在俯冲过程中也可能发生部分熔融作用。