兼顾主要元素和微量元素的部分熔融模拟计算方法及应用

本文提出了用线性约束条件下的非线性最优化方法,同时拟合部分溶融过程中的主要和微量元素;通过对新疆东天山某些花岗岩类成因的实际模拟计算,取得了良好效果;此方法解决了以往单纯考虑微量元素时难以解决的源岩矿物发生反应、残留相矿物含量难以确定等困难,赋予部分熔融程度更为实际的意义。     

恒山地区部分熔融地质体填图方法的尝试

五台群地层呈东西向分布在恒山东段中部,其北为高角闪岩相的恒山片麻杂岩,两者岩性呈渐变过渡关系,由此萌发出片麻杂岩是五台群地层部分熔融而来的思路。经过填图实践,总结出地层与片麻岩体之间存在着仍属地层范畴的片麻岩层这一无序岩石地层单位,并建立起它的填图标志。与地层呈渐变关系的片麻岩体外貌复杂、边界不清,不同于具有一定侵入关系、边界明显、成分均一的片麻岩体,据此划分了原地片麻岩体与异地片麻岩体两个系列。     

部分熔融与青藏高原地壳加厚的关系综述

从地球物理学、实验岩石学、岩石学和地球化学几个方面论述了青藏高原已具备壳内发生大规模部分熔融的物理环境及物质基础;并讨论了壳内部分熔融与青藏高原地壳加厚的关系和三种可能的加厚方式     

MT约束的青藏高原东南缘上地幔热结构研究——以兰坪—贵阳剖面为例

青藏高原东南缘是青藏高原软弱物质运移的关键位置,研究其深部结构有助于理解青藏高原的扩张机制.本文利用穿过青藏高原东南缘的一条起始于兰坪—思茅块体,穿过川滇菱形块体,终止于华南块体的长约750 km的大地电磁测深(MT)剖面的电阻率结构,基于上地幔矿物和熔融体温度与电导率的关系,获得了研究区上地幔温度结构与熔融百分比分布.结果表明,采用随深度变化的含水熔融上地幔矿物组分模型才能合理地获得整个上地幔温度;上地幔全岩含水量约4.69(40 km深度)～0.13 wt%(150 km深度),矿物熔融百分比约0～1.4%之间,并在70 km深度附近出现了较明显的局部熔融带;上地幔温度位于400～1300℃之间,随深度加深而逐渐增加;70 km以浅的温度表现出相对强烈的横向变化,且川滇和兰坪—思茅块体的上地幔温度和矿物熔融百分比的深度平均值明显高于华南块体.     

基于波形拟合的中国东海地区410 km间断面附近速度结构研究

410 km间断面是地幔转换带的顶界面,对其速度结构和起伏形态开展地震学探测有助于认识地球内部物质组成和相关的地球动力学过程.本文选取了由中国数字地震台网记录到的位于琉球俯冲区的一个中源地震P波宽频带波形资料,利用三重震相波形拟合研究了中国东海地区410 km间断面附近的精细速度结构.结果表明：中国东海地区下方410 km间断面整体表现为一尖锐的速度界面且有8~15 km的小幅抬升;该间断面之上存在52~62 km厚的低速层,其P波速度降低0.5%~1.6%;440 km深度以下存在1.0%~3.0%的P波高速异常.结合前人在该地区的层析成像结果,我们推测该高速异常体与西太平洋俯冲板片在中国东海地区地幔转换带内的滞留有关;板片内水相E分解使得转换带内水含量增加,这引发了410 km间断面的抬升;410 km间断面之上的低速层应与含水矿物脱水导致的地幔橄榄岩部分熔融有关.     

铅冶炼富氧侧吹炉余热锅炉积灰结焦分析及预防

某铅冶炼厂富氧侧吹炉余热锅炉积灰结焦严重,烟气通道变小,烟气大量外溢,导致系统无法正常生产。本文主要分析了积灰结焦的主要成分、形成机理及形成原因,并针对性地提出了减少结焦的措施,预防结焦生成。余热锅炉积灰结焦主要受二次风量、炉料成分、侧吹炉工艺控制、负压等因素影响。通过合理控制侧吹炉二次风量、降低入炉料底吹炉高铅渣的含硫量、控制有害元素的投入比例、合理控制侧吹炉的还原气氛和负压等措施,基本上解决侧吹炉余热锅炉积灰结焦问题,清灰时间大幅度地减少,由原来的90 h减少值15 h,侧吹炉月作业率由89%提高至94%。     

地幔热导率的选取对动力学数值模拟的影响——以岩石圈张裂过程为例

目前存在有多种地幔热导率模型,不同模型在数值和随温压变化的特征上有明显的差异.为探究不同热导率模型对动力学数值模拟结果的影响,本文对不同模型下的岩石圈张裂过程进行模拟研究,探讨地幔热导率对岩石圈热传输、变形和熔融过程的影响及其作用机理.结果显示,不同热导率模型下,岩石圈的变形和熔融特征表现出明显差异.高热导率模型下,岩石圈破裂较晚,形成陆缘较为宽阔,地壳熔融强烈而地幔熔融较弱;低热导率模型下,岩石圈破裂较早,形成陆缘较为狭窄,地幔熔融强烈而地壳熔融较弱.这种差异源于不同地幔热导率下岩石圈和地幔热状态的变化及相应力学性质的改变.高热导率下,热传导的增温效应显著,岩石圈呈现较热的状态,其强度整体较低,壳幔耦合减弱;而低热导率下,热对流的增温效应显著,岩石圈呈较冷的状态,其强度整体较高,壳幔耦合增强.基于模拟结果,本文认为地幔热导率的选取对动力学模拟的结果有着较为显著的影响,相对于随温压的变化,热导率数值的差异对动力学数值模拟的结果影响更大,尤其是对于地幔熔融过程的影响.     

地震波衰减的物理机制研究

对近年来有关地震波衰减的物理机制进行评述和初步研究认为,对于地壳介质,造成地震波衰减的主要原因是地壳内存在大量裂隙,裂纹中饱含水或部分含水,地震波传播时引起裂隙中的流体运动,从而造成地震波的衰减,对于上地幔,扩散控制的位错阻尼机制可能是造成地幔地震波衰减的一个重要原因,而上地幔软流层部分熔融的存在也是造成地震波衰减不可忽视的原因．     

成矿元素的离子结构及其在花岗岩成矿过程中的 行为

研究表明,不同类型岩石的形成导致不同类型元素的富集成矿,而后者与元素的自身结构密切相关:具惰性气体型离子结构的元素亲沉积岩,具过渡型或铜型离子结构的元素亲岩浆岩。进一步研究发现,陆壳大规模熔融 固结,亦即花岗岩的形成过程,不但导致不同类型元素在上陆壳及其上层圈重新分配:亲氧(造岩)元素占据壳内熔融(岩浆)层的位置,亲硫(成矿)元素迁移到岩浆层上覆盖层且其中副族成矿元素按离子半径增大的顺序沉淀析出,亲水元素迁移到水圈而亲气元素则回归大气圈;同时揭示了与陆壳地质结构相适应的陆壳元素地球化学结构,体现了自然界微观和宏观的协调与和谐。     

地球科学:深部的铸造厂

教科书将地球描述为洋葱式的层状结构,中心有个固态的铁球.中心的部分称为内核,被认为是由外围的液态外核逐步冷却、固化形成的[1].在本期的第361页,格宾斯(Gubbins)和同事们[2]完全改变常规,认为内核表面有很大一部分正在熔化.