The Mg-carbonate-Fe interaction:Implication for the fate of subducted carbonates and formation of diamond in the lower mantle

The fate of subducted carbonates in the lower mantle and at the core-mantle boundary was modelled via experiments in the MgCO3-Fe^0 system at 70-150 GPa and 800-2600 Kin a laser-heated diamond anvil cell.Using in situ synchrotro n X-ray diffraction and ex situ transmission electron microscopy we show that the reduction of Mg-carbonate can be exemplified by:6 MgCO3+19 Fe=8 FeO+10(Mg0.6Fe^0.4)O+Fe7 C3+3 C.The presented results suggest that the interaction of carbonates with Fe^0 or Fe^0-bearing rocks can produce Fe-carbide and diamond,which can accumulate in the D"region,depending on its carbon to Fe ratio.Due to the sluggish kinetics of the transformation,diamond can remain metastable at the core-mantle boundary(CMB)unless it is in a direct contact with Fe-metal.In addition,it can be remobilized by redox melting accompanying the generation of mantle plumes.     

安徽淮北朔里煤矿硬质高岭土矿石特征及自然类型划分

朔里煤矿共生硬质高岭土矿赋存在下石盒子组底部的铝土泥岩中;其主要矿物为高岭石,次要矿物软水铝石,另有少量赤铁矿、金红石、锐钛矿等铁钛矿物;化学成分以Al2O3、SiO2为主,Fe2O3＋TiO2含量超过2％则不能圈定为矿体。朔里煤矿共生硬质高岭土矿共划分四种自然类型：①灰白-浅灰色高岭土矿,②深灰-灰黑色高岭土矿,③花斑状高岭土矿,④灰色含黄铁矿或少量鲕状菱铁矿高岭土矿。     

三轴压力下水与砂岩反应的实验研究

通过饱水砂岩的三轴压缩实验, 研究了含水层砂岩的破裂过程及其伴随的水化学变化, 并探讨了砂岩在蠕变和剪切破裂过程中地震水化异常现象的形成机理。 用离子色谱仪(IC)和等离子原子发射光谱仪(ICP-OES)测定了不同压力条件下实验溶液的F^-、 Cl^-、 NO^-₃、 SO^2-₄、 Ca²⁺、 Mg²⁺、 Na⁺浓度。 饱水砂岩在差应力作用下, 随着蠕变时间延长和剪切作用的强化实验, 溶液中主要离子的浓度均有不同程度的增大, 仅Mg²⁺浓度是降低的。 F^-和Cl^-浓度变化最明显, 在2~12小时的蠕变时间内分别增大约10倍和4倍, 而随剪切作用的强化分别增大约5倍和3倍。 这种变化主要与矿物的溶解和流体包裹体的混入有关。 实验结果表明, F^-、 Cl^-和Ca²⁺可作为砂岩含水层地震水化前兆监测的灵敏组分。     

麻山群孔兹岩系主期区域变质作用及演化

麻山群孔兹岩系主期变质作用在区域上可以划分出角闪岩相和麻粒岩相两个变质带。麻粒岩相带内的岩石先后经历了由低角闪岩相—高角闪岩相—麻粒岩相的递增变质阶段。对稳定矿物共生组合及特征变质反应进行了详细研究并确定了变质作用的P-T-t轨迹。根据麻山群变质作用P-T条件在大规模范围内的一致性,认为其发生于晚太古未—早元古初期的区域造山环境。     

地质流体 岩石反应的地球化学动力学方法

摘 要　 提出了一个以矿物生成和溶解的速率确定体系矿物沉淀的量来模拟水 岩反应的新方 法。新固相在体系中沉淀的量只依赖于沉淀速率‚而不是依赖于水 岩之间的平衡。考察了一 个矿物溶解生成次生矿物最终趋于平衡的溶解沉淀反应演化‚结果表明在水 岩体系中对于次 生矿物的部分平衡假定在许多情况下都不能成立。在这样的反应演化过程中亚稳矿物与溶液 之间总保持过饱和态‚矿物的沉淀速率随反应的进展而变化。同时‚当主要溶解矿物达到平 衡而溶解作用停止时‚次生矿物沉淀尚未停止‚直到体系饱和指数全部趋于0时‚才达到总 体平衡。用动力学方法处理地球化学过程中的水 岩反应比准稳平衡的简单假设更合理‚因为 动力学方法更符合自然情况‚同时产生了关于时间过程的时间尺度信息。     

冀西北麻粒岩相带富铝片麻岩的退变结构及其变质反应性质

冀西北麻粒岩相带中的富铝片麻岩（夹层）, 主要由石榴（紫苏） 黑云斜长片麻岩和夕线石榴黑云二长（钾长） 片麻岩组成。根据矿物相转变结构及其演化的详细研究, 确定富铝片麻岩存在石榴石与石英、钾长石、夕线石反应生成斜方辉石、堇青石、铝直闪石和黑云母等一系列复杂的变质反应。根据拓扑学、热力学及温压条件的研究结果, 并结合前人的实验资料, 确定富铝片麻岩所发生的这些反应均为特征的以减压为主的反应, 且发生于变质作用近等温减压阶段（Ｍ３）, 相应的变质温压条件： Ｔ＝ ７４０℃～８２０℃, Ｐ＝ ０．４１～０．６８ＧＰａ, 减压幅度达０．４０～０．５０ＧＰａ。研究表明该类反应及相应的矿物相转变不仅受控于温压条件,而且与体系局部水流体介入及其不均一性存在密切的成因关系。这一研究成果对于重新认识冀西北麻粒岩相带富铝片麻岩的成因机制及其变质动力学过程有着重要的科学意义     

基于全球价值链的全球化城市网络分析——以苹果手机供应商为例

本文基于2019年苹果手机供应商数据,从全球价值链视角构建全球化城市网络,将具有全球化职能的专业城市与世界城市纳入同一分析框架,运用社会网络与社区发现方法,研究了研发型、生产型、代工服务型城市网络的节点中心性、整体拓扑结构、社群结构及影响机制.结果 发现:①苹果手机零部件的全球化城市网络均具有多中心与多样化、节点等级化...     

冰雹云中微物理过程研究

利用三维冰雹云模式通过实例模拟研究了云中冰相物理过程,结果表明,云中粒子产生有一源地,在雹云发展阶段早期,霰、冻滴,雹和雨水的极大产生率都位于6.0 km高度附近,这里是雹胚及冰雹形成的源区,从"利益竞争"概念出发,人工防雹的催化部位应在此高度附近;粒子产生高度与其源项发生高度及主要增长方式有关,粒子产生和增长过程在云的发展不同阶段也是不同的.在冰雹形成过程中,作为雹胚的霰和冻滴主要通过撞冻过冷水增长.撞冻增长占增长量的大部分,云中存在丰富的过冷水对冰雹胚胎和冰雹形成、增长都是十分重要的.在"冰晶-过冷水-雹胚-冰雹"这一链环中,没有过冷水参与很难形成强烈降雹.通过两例雹云的对比研究,发现若雹云云底温度降低和湿度增大,由于霰撞冻过冷水尤其是撞冻过冷云水增长量大幅度提高,霰的尺度加大,提高向冰雹的转化率,使霰胚数量大大增加.     

土壤侵蚀链内细沟浅沟切沟流动力机制研究

通过模拟降雨试验的方法,系统研究了细沟流流速与流量、水深与流量、流速与水深及阻力系数与雷诺数之间的关系,雨强与坡度对细沟流水力特性的影响,不同细沟流流型、流态及水动力要素作用下的侵蚀特点,并对浅沟与切沟流的水动力特性及侵蚀规律进行了初步探讨.研究结果对于揭示土壤侵蚀链内不同侵蚀方式下的水沙流动力学机制,以及土壤侵蚀演化规律具有重要意义.