钠长花岗岩—H2O—HF体系中流体／熔体间氟的分配实验研究

在ｐ＝１００Ｍｐａ,在７７０℃≤ｔ≤８００℃和ＷＦ＝２％－６％条件下进行了钠长花岗岩－Ｈ２Ｏ－ＨＦ体系液相线附近线体／熔体间氟的分配实验。对淬火玻璃的主要元素和氟含量进行了电子探针测定。用质量平衡法计算了流体中的氟含量,所获得的氟的流体／熔体分配系数ＤＦ均不盱１．０随体系氟含量的增加ＤＦ有所增大,表明在花岗岩岩浆一热液体系,氟优先进入熔体相,含氟花岗岗岩结晶晚期流体释放阶段残余熔体仍保保持富氟特征     

钠长花岗岩—H2O—HF体系相关系及含黄玉花岗质岩石的成因

在Ｐ＝１００ＭＰａ,ｔ＝８４０－４５０℃条件下,通过钠长花岗岩Ｈ２Ｏ－ＨＦ体系相关系实验获得;（１）随体系Ｆ含量的增加,固相线温度显著下降。（２）石英和黄玉的温度稳定域上限升高,碱性长石的稳定域上限降低;在Ｆ≤４％时,体系能在固线性之上结晶出典型的黄玉花岗岩矿物组合;在Ｆ＝６％时,体系能在固相线之上结晶出典型的黄玉云英矿物组合;（２）含氟浅色花岗质熔体具有能分异出极端富Ｆ残余熔体的趋势。     

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。     

花岗岩—KBF4—Na2MoO4—WO3体系的实验研究及其矿床学意义

为探讨长英质岩浆作用过程中金属成矿元素的地球化学行为及其成矿意义,我们进行了常压下花岗岩－ＫＢＦ３－Ｎａ２ＭｏＯ４－ＷＯ３体系的实验研究。结果表明,高温（１２５０℃）条件下呈均一状态的花岗岩－ＫＢＦ４－ＮａＭｏＯ４－ＷＯ３体系,当温度降低时发生液态不混溶,从中分离出含矿熔体的小液滴,体系中的Ｍｏ（Ｗ）几乎全部富集在这种小液滴中。含矿熔体中极富含Ｃａ、Ｍｇ和Ｐ,而贫Ｓｉ、Ａｌ和Ｋ,Ｈ２Ｏ和Ｆ富集在含矿熔体中。此实验结果表明：长英质岩浆中液态不混溶作用的发生可以使成矿元素Ｗ和Ｍｏ富集到与硅酸盐熔体不混溶的独立的非硅酸盐熔体中。这种熔体在适当的地质条件下继续演化可形成类似镁铁质岩浆演化过程中常出现的岩浆熔离型矿床。本实验结果可能为斑岩矿床的形成机理提供一种新的解释。     

花岗岩+P2O5-H2O体系中W、Sn、Be、Nb、Ta在流体/熔体间分配的实验研究

实验研究了W、Sn、Be、Nb、Ta在不同压力(150 MPa、100MPa和50 MPa)、温度(850℃和800℃)条件下,于水饱和含P过铝质岩浆体系(P2O5分别为0.32%、1.98%、4.91%和7.78%)中流体-熔体间的分配.研究结果显示,W、Sn、Be、Nb、Ta在流体/熔体相间的分配系数Di＜0.1,表明它们强烈分配进入熔体相.W、Nb、Ta在流体/熔体相间的分配显示压力相关性随压力降低而降低.     

花岗岩岩浆中H2O含量测定方法: 综述

花岗岩岩浆中的H₂O含量通过影响熔体物理化学性质, 进而控制了花岗岩岩浆的结晶粒度、岩浆侵位深度以及某些金属元素迁移、富集的过程。因此, 对花岗岩熔体包裹体开展H₂O含量的定量研究具有重要的地质意义。目前, 测试花岗岩岩浆中H₂O含量的方法可分为间接估算和直接测量两种方法。间接估算法, 如利用花岗岩熔体的粘度和岩浆中H₂O溶解度模型进行岩浆H₂O含量估算, 其H₂O含量数据的准确性严重依赖于花岗岩熔体组成、熔体包裹体精确的温压参数; 直接测量法, 如利用傅里叶变换红外光谱(FTIR)、电子探针(EPMA)、二次离子探针(SIMS)等对熔体包裹体H₂O含量直接开展原位微区分析, 这些测试技术具有样品制备繁琐、H₂O容易泄漏、红外光谱分析光斑大, 测试结果受控因素较多等特点, 容易降低测试精度。激光拉曼测试法作为直接测量法中的重要技术, 具有样品制备简单, 原位、无损分析测试的特点, 本文认为激光拉曼在花岗岩岩浆H₂O含量的定量研究中具有较好的应用和推广前景。今后, 可尝试建立热液金刚石压腔+激光拉曼原位检测熔体包裹体H₂O含量的测试方法。

     

花岗质熔体中SnO2含量与结晶温度和时间的关系

锡石在花岗质熔体中的溶解度，是阐明花岗岩全岩型锡矿成因的关键。文章设计了以结晶温度和结晶时间为参数的两组熔化-结晶实验。试图模拟锡石在岩浆结晶分异过程中的动态变化，并在花岗岩-HF-H2O体系的高温高压实验结果基础上，讨论花岗岩质熔体中SnO2含量与结晶温度和时间的关系。实验结果表明：（1）在岩浆条件下可以形成锡石；（2）随着结晶温度的降低和时间的加长，熔体中SnO2含量先升高后降低，表明其经历了由不饱和到过饱和，进而结晶出锡石的动态过程。     

水岩交换作用对矿物Rb—Sr体系的影响：北疆祖鲁洪花岗岩质杂岩体的…

海西期祖鲁洪花岗岩质杂岩体的氧同位素分析及矿物Ｒｂ－Ｓｒ等时线年龄测定结果表明，该岩体在２００￣２３０Ｍａ以前曾在高温下与大气降水发生过相互作用。由花岗岩和闪长岩的单矿物氧同位素分析得知，其石英与长石之间的氧同位素比值之差分别达０．８３‰￣２．６３‰和１１．３４‰；理论计算得出花层、节理和裂隙在其中都十分发育）中，因而有利于大气水热液循环系统的形成。在这种大气水热液的对流循环过程中，岩体不断地与大     

Sn、Fe、W、Pb和Zn在花岗岩熔体及共存流体相之间的分配实验研究:850℃和400 MPa

本实验的目的在于了解花岗岩岩浆演化过程中,F/Cl在介质中的不同比值对Sn、Fe、W、Pb和Zn等元素从岩浆熔体进入超临界水热流体相中的影响.采用天然花岗岩为原始样品,实验在大型内加热装置容器(Harwood Engineering Co.Inc.)中进行.实验条件为850℃,400 MPa,fo2=2.1×10-13(NNO),恒温约120～128 h.固/液比值≈1,固样质量约250 mg,Ar为压力介质.实验结果显示,介质中F/Cl比值变化对W的分配系数影响不大.而其他元素均随Cl浓度增高,分配系数增大,并有以下顺序:DV/LZn＞DV/LPB＞DV/LFe＞DV/LSn.通常认为四价Sn较为稳定并与F关系密切,而本实验显示,二价Sn可能较为稳定并与Cl关系密切.在快速淬火过程中,沉淀在金管壁上的玻璃碎屑富集了较多的成矿元素,且观察到玻璃包裹体及盐类包裹体.     

MgO-SiO_2-Cr-O体系的亚固相相关系及有关含Cr~(2+)端员矿物的热力学特征

在t=1100-1500℃和P=0-2.88GPa条件下,实验确定了与金属Cr平衡的SiO_2-Cr-O及MgO-SiO_2-Cr-O体系中的亚固相相关系。结果显示,在SiO_2-Cr-O体系中,只发现绿铬矿-金属铬-石英(或鳞石英)组合;而在含MgO体系中,出现Mg-Cr~(2+)橄榄石、辉石及尖晶石固溶体。Cr~(3+)在橄榄石和辉石中的含量在可测定限度之下。当X_(Cr~(2+))=[Cr~(2+)/(Mg+Cr~(2+))]>0.2时,辉石的结构由斜方晶系转为单斜晶系;尖晶石的结构由立方变为四方。对实验数据进行热力学模拟,求得Mg-Cr~(2+)在橄榄石,辉石及尖晶石固溶体中的混合参数(W),以及铬橄榄石(Cr_2SiO_4)、铬辉石(Cr_2Si_2O_6)和铬尖晶石(Cr_3O_4)的形成自由能(△G°)与温度的关系。     

多硅白云母中Fe2+的高压有序效应

21个多硅白云母来自4个低温高压变质带。用电子探针、X射线粉末衍射及穆斯堡尔谱测定其化学成分、b0值及Fe²⁺占位。建立Fe²⁺(M1)/Fe²⁺(M2)对b0值相关图,发现Fe²⁺在八面体晶位有序化并解释其有序机理。     

CO2气综合识别技术及应用

CO₂气藏由于其物理、化学性质的特殊性,CO₂气勘探与烃类气既有相同又有区别,综合应用多种资料和多种技术方法是识别CO₂气(层)藏的有效手段。利用区域地质分析、地球物理和地球化学勘探方法综合评价非烃气的分布,提出钻探目标,通过非烃色谱测量法和红外线CO₂气体浓度测量法实现CO₂气层钻井现场动态检测,利用气体色谱检测相关录井参数资料、核测井密度中子孔隙度差值综合解释CO₂气层,有效地识别CO₂气。主要介绍CO₂气藏综合勘探技术的关键的新技术方法,如地球化学方法、录井和测井综合识别的关键技术方法等。     

40Ar(40Ar＊＋40ArE)、39Ar释气特征与过剩氩的甄别及年代学意义

对具有不同地质历史背景的3类⁴⁰Ar/³⁹Ar法样品中的⁴⁰Ar和³⁹Ar释出特征进行对比,研究结果表明,⁴⁰Ar/³⁹Ar法样品中的⁴⁰Ar、³⁹Ar释气曲线主要表现为以下3种形式:完全重合型、过剩氩型和不规则型。当⁴⁰Ar与³⁹Ar释气曲线呈完全重合型时,⁴⁰Ar/³⁹Ar法全熔年龄代表了岩体的形成年龄;当⁴⁰Ar、³⁹Ar释气曲线是过剩氩型时,⁴⁰Ar/³⁹Ar法全熔年龄则大于岩体的形成年龄;当⁴⁰Ar与³⁹Ar释气曲线呈不规则型时,表明样品中的放射成固氩(⁴⁰Ar^*)发生了丢失,其全熔年龄一般较岩体的形成年龄小。对于⁴⁰Ar、³⁹Ar释气曲线呈过剩氩型的样品,⁴⁰Ar/³⁹Ar法年龄谱通常呈马鞍形,且马鞍形年龄谱的底部年龄一般都具有地质意义,代表了岩体的形成年龄。对于⁴⁰Ar、³⁹Ar释气曲线呈不规则型的样品,对其年龄谱的解释应持谨慎态度。     

全国二氧化碳地质储存适宜性评价编图技术方法研究

将全国CO2地质储存潜力与适宜性评价工作划分为5个阶段,依次为区域级预测潜力(E级)评价、盆地级推定潜力(D级)评价、目标区级控制潜力(C级)评价、场地级基础储存量(B级)评价和灌注级工程储存量(A级)评价阶段.第一阶段编制的成果图件主要为全国1∶500万CO2地质储存成果图系;第二、三阶段主要编制沉积盆地CO2地质储存成果图集;第四、五阶段主要编制CO2地质储存示范工程成果图册.提出中国CO2地质储存潜力与适宜性评价和编图是一项有步骤、分阶段逐步完成的工程,评价及编图方法有待通过潜力与适宜性评价和编图的实践不断完善.     

天然气水合物成因探讨

天然气水合物是未来的能源资源。其分布于极地地区、深海地区及深水湖泊中。在海洋里,天然气水合物主要分布于外大陆边缘和洋岛的周围,其分布与近代火山的分布范围具有一致性。同位素组成表明天然气水合物甲烷主要是由自养产甲烷菌还原CO₂形成的。典型的大陆边缘沉积物有机碳含量低（＜0．5％～1．0％）,不足以产生天然气水合物带高含量的甲烷。赋存天然气水合物的沉积物时代主要为晚中新世-晚上新世,具有一定的时限性,并且天然气水合物与火山灰或火山砂共存,表明其形成与火山-热液体系有一定联系。火山与天然气水合物空间上的一致性表明,天然气水合物甲烷的底物可能主要是由洋底火山喷发带来的CO2。由前人研究结果推断 HCO^－₃在脱去两个O原子的同时,可能发生了亲核重排,羟基 H原子迁移到 C原子上,形成了甲酰基（HCO^－）,使甲烷的第一个 H原子来源于水。探讨了甲烷及其水合物的形成机制,提出了天然气水合物成因模型。     

二氧化碳地质研究的意义及全球高含二氧化碳天然气的分布特点

二氧化碳地质研究具有重要的资源意义和地学意义。其资源意义表现在高纯CO₂天然气可视为珍贵的矿产资源,在工农业中有广阔的用途。CO₂地质研究的其它地学意义在于它是全球碳循环过程中的重要中枢,也是人类认识自然的极好指标。全球高含CO₂天然气的分布具有明显的区域性特点,主要分布在北美洛基山东麓、中国东部、南中国海、南澳大利亚和新西兰,等环太平洋国家和地区,还有欧洲喀尔巴阡地区和高加索地区。这些地区正好是中—新生代火山—岩浆活动激烈、构造十分发育、地热流值异常高的含烃或高含碳酸盐物质的沉积盆地。     

用稳定同位素(δD、δ18O)研究册田水库清泉洞补给水源

清泉洞穿过坝体,是大坝工程的隐患,搞清楚清泉洞流量的主要补给来源,是水库漏水还是左岸地下水的渗水可为加固工程提供重要依据。所以,从清泉洞、水库和左坝肩附近地区各取水样,用同位素δD和占δ¹⁸O进行对比分析。从分析结果看出,清泉洞水的流量主要是由水库水补给的,但也有一小部分从左岸渗入的地下水。     

富CO2深部流体对碳酸盐岩的溶蚀-充填作用的热力学分析

由于广泛而强烈的岩浆作用,我国东部的松辽、渤海湾、莺歌海以及西部的塔里木等盆地中都有富CO₂深部流体的活动。富CO₂深部流体与碳酸盐岩相互作用可用Duan and Li(2008)所建立的CO₂-H₂O-CaCO₃-NaCl体系的热力学模型来进行模拟计算。计算结果表明,富CO₂深部流体在自深部向浅部运移过程中对CaCO₃的溶解度会逐渐增加,到达一定深度后溶解度达到最大值,再向浅部溶解度开始逐渐降低; 也就是深部流体具有深部溶蚀碳酸盐岩-浅部沉淀碳酸盐矿物的规律。与浅部地层中的流体发生混合会使流体的CO₂含量和盐度降低,会导致CaCO₃的沉淀充填; 深部流体进入开启性断裂/裂缝体系中时,由于压力的降低,也会发生CaCO₃的沉淀充填。深部流体的CO₂含量、盐度、温度和压力的变化影响着实际的溶蚀-充填过程。塔中地区钻井也揭示了深部下奥陶统碳酸盐岩中发育有丰富的溶蚀孔隙,而在相对浅部的奥陶系灰岩和志留系砂岩中见有大量方解石的充填,这是富CO₂流体深部溶蚀-浅部充填的一个较好的实例。基于理论和实际分析,本文认为在岩浆火山作用广泛发育的塔里木等盆地中下古生界深部优质碳酸盐岩储层存在的可能性。     

多硅白云母b0值对澜沧群中压和高压变质的反映

多硅白云母b₀值作为相对地质压力计的理论和方法,已受到各国地质学家的普遍重视。本文以澜沧群多硅白云母作为研究对象,提出运用多硅白云母b₀值区分不同压力变质的方法。研究结果表明澜沧群经历了中压和高压变质作用,两期变质的多硅白云母b₀值分别为9.027Å和9.047Å。