俯冲带流体不混溶及其演化

流体在俯冲加工厂中扮演着重要的角色。岩石学研究通常针对矿物中的“固定流体”,而对俯冲带内自由活动的流体,特别是自由流体不混溶分离演化过程及其影响的研究较为缺乏。流体的不混溶及其演化在自然界普遍存在,这一点在自然样品研究、高温压实验和流体状态方程理论计算的结果中得到验证。俯冲带中实际的流体体系是多元的、开放的和复杂的系统。随着流体的运移和演化过程,流体及流体-岩石体系将更加多样化。因此流体不混溶及其演化具有普遍性、复杂性和多样性的特点。地球物理的证据表明俯冲带内的流体集中在俯冲板片靠近海沟处、俯冲板片与上覆地幔楔界面附近和上覆地幔楔内部。这些单相或多相的流体可以通过多种路径、机制和传输方式进行运移。在大范围尺度上,流体可以沿着俯冲板片与上覆地幔楔之间的密封界面自下而上倾斜流动。在一些密封破裂的排泄口处(如岩体形变或断裂/断层处)流体向上流入地幔楔。不排除由岩石裹挟或在俯冲板片弯折处向下运移的流体。在局部尺度上,流体运移受到不同岩性以及具有各向异性渗透率的构造界面的控制。通过结合俯冲带中流体运移可能的路径、流体高温压范围的P-T-X相图和俯冲带热结构模型,我们构建并探讨了简单二元体系流体在...     

辽吉成矿带热液型铅锌矿床矿物组合共生分异的热力学制约——以岫岩红旗铅锌矿床为例

辽吉成矿带上广泛分布着热液型铅锌矿床,对于该类型矿床中矿物共生组合特征和成矿物质迁移沉淀机制的研究是矿床学研究的核心问题之一。通过共生矿物热力学平衡的相关计算,绘制热力学lg[Cu²⁺]-pH、lg[HS^-]-pH和Eh-pH相图,可以有效地诠释成矿流体中成矿元素在迁移、沉淀过程中的物理化学条件。本文以辽吉成矿带上典型的热液型铅锌矿床——岫岩红旗铅锌矿床为例,在对该矿床进行镜下典型矿物共生组合研究的基础上,选取了黄铁矿、黄铜矿、方铅矿和闪锌矿四种矿物进行热力学平衡的相关计算,选取473 K、549 K、648 K三个温度截面绘制了热力学lg[Cu²⁺]-pH、lg[HS^-]-pH和Eh-pH相图,结果显示成矿流体中矿物迁移沉淀机制和矿物共生组合的形成主要受成矿流体的温度、离子活度、pH、Eh多因素制约。此研究对于解释辽吉成矿带上典型热液型铅锌矿床的运移沉淀机制和矿物组合特征具有重要的指导意义。     

弯折断层系统上超剪切破裂传播的产生条件

断层的破裂速度是描述地震震源过程的重要物理量.如果震源破裂的传播速度超过剪切波速,将会对地震波场产生影响,造成更大的破坏性.超剪切破裂的产生受多种因素影响,断层的几何形状是因素之一.本文针对弯折断层的情况,采用三维空间非结构化网格的边界积分方法计算参数空间中的破裂相图,从中分析超剪切破裂的产生条件.以15°、25°和40°为例,得到了不同断层弯折角度的破裂相图.在本文的初始应力设置下,通过对不同的无量纲化临界滑动弱化位移Dc和初始剪应力Te参数组合的结果进行交叉对比发现,对于弯折面处于压缩区的断层模型,不可持续传播的自发停止破裂的发生条件与弯折角无关.而对于可持续传播破裂,其在平面断层的传播速度也不受弯折角影响;在弯折部分,随弯折角度增大,破裂传播速度越小,正应力越大,破裂强度越大,破裂越难以越过弯折交界线继续传播（如40°）.对比三个不同弯折角的相图,弯折角越小,越容易发生超剪切破裂,即发生超剪切的参数空间越大.同时,随着初始剪应力的增大,超剪切不仅可以发生在弯折面上,甚至在平面部分就可以发生.总体而言,Dc较小、Te较大时,破裂传播速度更大,更容易形成超剪切破裂.另外,因克服弯折交界处的正应力而产生的错位延迟效应也与弯折角度正相关.     

数值模拟中尺度涡旋的特征分析

本文采用二层LAGFD-EGGNM模式,模拟出大洋北部中高纬度1 000km×2 000km等深矩形海盆内,由定常风应力驱动的长达65年大洋环流演化过程,对其流函数时间序列结果利用相图分析方法和时间序列分析的方法定量分析海盆内中尺度涡的时间、空间尺度和相速度等特征量,得出在斜压不稳定性和运动不稳定性机制下形成的两种类型涡旋的不同特征量,同时还给出了大洋环流具有低频运动特性的证明。     

热带大气周期性振荡相图结构与南北半球中纬度热力强迫效应的相关关系

本文根据反映热带大气运动的动力系统数学模型,将热带大气周期性振荡产生条件归纳为动力系统相图椭圆型结构形成问题.本文强调了南北半球中纬度冷暖空气活动对赤道地区热力结构的强迫效应,探讨了此类赤道地区外界热力强迫对热带大气运动周期性振荡形成的作用.本文还讨论了与非周期运动相关的动力系统相图椭圆型结构破坏问题及其相图抛物型、双曲型构成前提条件,并研究了各类相图几何图形特征点与大气运动状态的联系.本文研究还表明,南北半球中纬度冷暖空气活动即使属非周期扰动,若满足动力系统相图椭圆型条件,也可引起赤道地区的高频或低频周期性振荡.     

巴里坤盐湖卤水制盐工艺相图分析

<正> 巴里坤盐湖位于天山北侧,是固液二相并存的现代盐湖矿床。上部为深20～80cm 的液体卤水(夏季),湖水浓度20°Be′①左右。下部为一层60～200cm 左右的固体芒硝矿体。夏季卤水化学组成(据D0026样,单位:g/L)为:NaCl.54.11,Na_2SO4 106.6,MgCl_231.507,KCl 2.16,CaSO_4 1.11,Mg(HCO_3)_2 0.83,CaCO_3 0.187。巴里坤盆地冬季寒冷,夏季最高气温可达30℃以上,日照时间长,蒸发量远大于降水量。现以Na~+,Mg~2+,Cl~-,SO_4~2—H_2O 四元体系相图(图1)为基础,以25℃,-5℃分别代表夏季,秋末初冬湖水平均水温。由这二种温度条件下卤水等温蒸发、结晶的相图变化为典     

茶卡盐湖物理化学调查研究

本文比较系统地介绍了属于硫酸、硫酸镁亚型的茶卡盐湖的地理位置和环境，盐湖液相及固相沉积物的组成和分布，盐湖卤水的季节性变化以及晶间卤化水的化学组成及其随深度的变化，通过对该盐湖卤水的冷冻实验，给出了相关体系的相图，提出茶卡盐湖资源的开发利用方案。     

Na~+,K~+∥Cl~-,SO_4~(2-),CO_3~(2-)—H_2O五元体系25℃介稳相图的理论计算

本文建立在Pitzer电解质溶液理论的基础上,分别由Gibbs生成自由能和平均溶度积计算了Na~+,K~+,//Cl~-,SO_4~(2-),CO_3~(2-)-H_2O五元体系介稳相图。计算结果表明,前者偏离实验值,而后者与实验测定的介稳相图相吻合。由直线规则计算了内蒙古哈同察汗淖碱湖卤水的等温蒸发路线,结果令人满意。     

邓阜仙花岗岩熔融实验研究

本文通过对邓阜仙花岗岩饱和水熔融实验结果的计算处理和岩石学相图的分析,从实验岩石学的角度证实了邓阜仙花岗岩是岩浆结晶的,而不是花岗岩化形成的。同时,由实验表明,岩石初熔温度除与岩石成分有关外,还与岩石实际形成条件有密切联系。此外,在加氟化物的饱和水熔融实验中,氟化物不仅能降低岩石初熔温度,而且改变了岩浆体系中不同矿物的稳定性,主要使云母和石英变得稳定,酸性斜长石变得不稳定,而钾长石的稳定性基本不变。     

K+、Na+∥CO2-3、HCO-3-H2O 交互四元体系相平衡研究

采用等温蒸发法研究了四元体系K 、Na ∥CO2-3、HCO-3-H2O 35℃相平衡及平衡液相的密度、电导率、折光率和 pH 值, 测定了该四元体系在35℃条件下平衡溶液的浓度及物化性质. 根据实验数据绘制了相应的平衡相图. 研究发现: 该体系平衡过程中有复盐KNaCO3形成.