Surface Acidity of Amorphous Aluminum Hydroxide

The surface acidity of synthetic amorphous AI hydroxide was determined by acid/base titration with several complementary methods including solution analyses of the reacted solutions and XRD characterization of the reacted solids. The synthetic specimen was characterized to be the amorphous material showing four broad peaks in XRD pattern. XRD analyses of reacted solids after the titration experiments showed that amorphous AI hydroxide rapidly transformed to crystalline bayerite at the alkaline condition （pH〉10）. The solution analyses after and during the titration Ksp=^aAl^3＋/aH^＋^3 ,was 10^10.3. The amount of consumption of added acid or base during the titration experiment was attributed to both the protonation/deprotonation of dissolved AI species and surface hydroxyl group. The surface acidity constants, surface hydroxyl density and specific surface area were estimated by FITEQL 4.0.     

藏南羊卓雍错流域水化学主离子特征及其控制因素

水化学主离子特征是流域湖泊的一个重要特征,对气候以及河流所经地区的环境具有指示作用.本文对藏南羊卓雍错流域水化学主离子组成特征及其控制因素进行分析,结果显示流域内不同水体(湖水、河水、地下水)之间的主离子组成以及水化学类型差异显著.其中,羊卓雍错的水化学类型为SO24--HCO3--Mg2+-Na+,巴纠错为SO24--Mg2+-Na+,沉错为SO24--Na+-Mg2+-Ca2+,普莫雍错为HCO3--SO24--Mg2+-Ca2+,空姆错为HCO3--SO24--Ca2+;流域河水中主要阴离子为HCO3-和SO24-,Ca2+为绝对优势阳离子;流域地下水化学类型则为HCO3--Ca2+.究其原因,流域水体化学组成主要受岩石风化作用控制;除此,羊卓雍错、巴纠错和沉错水化学组成亦受自身蒸发-结晶作用的影响.就入湖河水而言,羊卓雍错入湖河水整体受碳酸盐岩石风化的影响较大,蒸发岩溶解的影响次之;沉错和空姆错入湖河流(卡鲁雄曲)的蒸发岩来源则略大于碳酸盐岩来源;而硅酸盐对流域内河水的水化学性质影响较小.与入湖河水相比,羊卓雍错和沉错湖水的Mg2+、Na+和SO24-含量较高,而Ca2+和HCO3-含量较低.这应该与湖水蒸发强烈使得湖水中Ca2+和HCO3-析出并沉积到湖底有关.而空姆错由于湖泊面积小、入湖河水流量大,致使其湖水与入湖河水的主离子组成差异不显著.     

Geochemical and Sr–Nd isotopic constraints on the petrogenesis of the Goesan monzodiorite pluton in the central Okcheon belt,Korea

The Permian–Triassic high pressure metamorphism and potassic magmatism in central Korea attest to the extension of the Dabie‐Sulu collision belt in central‐eastern China towards the Korean Peninsula and possibly the Japanese Islands. We present major and trace element and Sr–Nd isotope data for a ca. 230 Ma monzodiorite pluton emplaced in the Goesan area, central Okcheon belt, Korea. This pluton shows geochemical features comparable with those of the coeval monzonite–syenite–gabbro–mangerite suite documented recently in the Gyeonggi massif. The metaluminous and alkali–calcic signatures of the Goesan intrusives correspond to the Caledonian‐type post‐orogenic granitoids. The K₂O/Na₂O ratios of all analyzed samples are greater than 1, and are not correlative with their SiO₂ contents. The enrichment of both large‐ion‐lithophile elements and highly compatible elements in the Goesan pluton is probably indicative of metasomatized mantle origin. The elemental fractionation in the source region must have occurred in the distant past, possibly the Paleoproterozoic, to generate significantly negative ε_Nd(t) values (< –16). Chondrite‐normalized rare earth element patterns as well as Rb/Sr and Ba/Rb ranges suggest that the source consists of amphibole‐bearing rocks. Progressive decreases in negative Eu anomaly and Ba, Sr, Ni, Cr and V contents with increasing SiO₂ contents reflect an important role of plagioclase, biotite and hornblende for the fractionation process. Zr is undersaturated in the potassic, metaluminous melt. The initial Sr–Nd isotopic compositions of the samples are correlated with their SiO₂ contents, substantiating a role of crustal assimilation during the magmatic differentiation. The Sr–Nd elemental and isotopic modeling suggests that the Goesan pluton was initially slightly heterogeneous in its isotopic composition, and underwent concurrent assimilation and fractional crystallization. The occurrence of the Goesan pluton provides further evidence corroborating the amalgamation of allochthonous terranes within the Okcheon belt during the Permian–Triassic collisional orogeny.     

西天山哈拉达拉辉长岩的Fe-Ti富集机制及其构造意义

特克斯哈拉达拉辉长岩体是西南天山出露规模最大的层状基性-超基性侵入杂岩体,其富含Fe-Ti氧化物(含量高达15%)。哈拉达拉辉长岩中的橄榄石具有较低的Fo值(64~75),斜长石主要为中-拉长石,单斜辉石相对低Mg^#(0.66~0.87),属于次透辉石或普通辉石,总体上显示出较高的岩浆演化程度。Fe-Ti氧化物以钒钛磁铁矿为主(TiO₂=0.8%~20.6%;V₂O₃=0.10%~0.83%),常与钛铁矿呈矿物对共生或出溶钛铁矿。晚期的云母矿物均围绕他形的Fe-Ti氧化物生长,主要为富MgO的金云母,少量属于黑云母;大部分云母成分富含F、Cl(F+Cl高达3.14%),指示岩浆形成于贫水环境。哈拉达拉辉长岩体的主量元素成分变化很大(Mg^#=0.48~0.73),橄榄辉长岩主要受橄榄石和斜长石的结晶分异/堆晶作用影响,而辉长岩的成分变化主要受控于斜长石和Fe-Ti氧化物的堆晶作用。哈拉达拉岩体的Fe-Ti氧化物主要为岩浆正常结晶分异作用的结果,该体系具有较低氧逸度、贫水的特点,其地幔源区的熔融程度较高,可能是塔里木地幔柱在天山造山带这一构造薄弱带的早期岩浆活动。     

新疆北山地区旋窝岭镁铁-超镁铁岩体的年代学、岩石矿物学和地球化学研究

新疆北山地区的旋窝岭岩体侵位于下石炭统红柳园组变质砂岩中,辉长岩的锆石SIMSU-Pb定年结果为260.7±2.0Ma,晚于区域上其它岩体的成岩年龄。该岩体由橄榄岩、橄长岩、橄榄辉长岩和辉长岩组成,岩石较新鲜,具有典型的包橄结构和辉长结构,各岩性中均可见斜长石,而斜方辉石仅在辉长岩中出现。橄榄石的Fo值在80～85之间,NiO含量介于0.1%～0.2%之间;单斜辉石主要为普通辉石和透辉石,斜方辉石为古铜辉石。这些镁铁质矿物和斜长石成分与全岩的地球化学特征具有很好的相关性,说明该岩体母岩浆的演化过程主要受控于结晶分异作用。全岩的MgO含量在9.5%～21.8%之间,具有平坦的稀土配分型式和正Eu异常以及微量元素Nb、Zr、Hf的负异常等。因此,旋窝岭岩体可能是在北山裂谷形成过程中由于岩石圈地幔高程度部分熔融形成的高镁玄武质岩浆分异演化的产物,具有一定的铜镍硫化物矿床的成矿潜力。     

青海共和盆地东北部干热岩岩浆侵位结晶条件及深部结构初探

秦岭、祁连、昆仑造山带结合处的共和盆地记录了复杂的构造、岩浆、变质和沉积作用事件,是研究青藏高原北部构造-岩浆演化的关键地区。近年来,共和盆地花岗岩类高温干热岩的发现使得该区成为新型地热资源的战略基地。然而,有关干热岩原岩的组成、侵位时代、结晶温压及其时空分布等特征仍不清楚,制约着干热岩地热能勘查开采及该区构造-热演化历史的认识。本文以共和盆地东北部恰卜恰地区3口干热岩钻井岩芯和野外露头样品为基础,结合区域地质调查资料,开展了系统的岩石学、锆石U-Pb年代学和矿物温压计研究。研究发现,该区干热岩主要由花岗闪长岩、英云闪长岩、二长花岗岩和正长花岗岩等花岗岩类组成,偶见闪长岩包体。电子探针分析显示,样品中多数角闪石为铁角闪石。角闪石-斜长石矿物对温压计研究表明,岩体的结晶压力属于中低压（1.91~3.52kbar）,温度为中低温（681~693℃）,其岩浆结晶深度约在7.2~13.2km。锆石Ti饱和温度计分析表明,该区岩浆结晶温度主要为643~804℃,而恰卜恰北部的沟后杂岩体相较干热岩钻井岩芯钻揭的杂岩体具有更高的结晶温度。锆石U-Pb年代学分析表明,共和盆地东北部恰卜恰地区干热岩原岩形成时间主要为243~236Ma和225~210Ma两个时期,存在不同时期、不同源区的侵入,与印支期青藏高原北部古特提斯洋盆的俯冲消减相关。之后,共和干热岩经历了至少4.2km的隆升剥露。结合前人多种地球物理研究资料,构建了该区深部四层结构构造剖面,干热岩热源可能与地幔上涌、中下地壳存在局部熔融体有关,且受多条隐伏断裂的影响,盆地基底下的干热岩地热藏具有分区性。     

降温速率对硫酸钠溶液晶体析出影响的试验研究

为探讨硫酸钠盐渍土盐胀机理,研究了十水硫酸钠晶体在硫酸钠溶液中的析出规律.针对不同浓度的硫酸钠溶液,在1℃·min^-1、0.1℃·min^-1和0.02℃·min^-13种降温速率下,通过降温试验对晶体初始析出温度进行观测.试验表明：十水硫酸钠晶体的析出受降温速率的影响,随着降温速率的减小,晶体初始析出温度升高;降温速率的大小对晶体析出后溶液浓度变化几乎没有影响,但其会影响晶体形态,降温速率越小,晶体形态更为稳定;晶体析出受到相变驱动力作用,相变驱动力与降温速率大小呈正比,降温速率越大,晶体初始析出结晶力越大.     

Are They Formed by Undercooling Crystallization or Devitrification？－On Origin of Various Textures inPlasticFragmentsofWeldedTuffs

ＡｒｅＴｈｅｙＦｏｒｍｅｄｂｙＵｎｄｅｒｃｏｏｌｉｎｇＣｒｙｓｔａｌｌｉｚａｔｉｏｎｏｒＤｅｖｉｔｒｉｆｉｃａｔｉｏｎ？－ＯｎＯｒｉｇｉｎｏｆＶａｒｉｏｕｓＴｅｘｔｕｒｅｓｉｎＰｌａｓｔｉｃＦｒａｇｍｅｎｔｓｏｆＷｅｌｄｅｄＴｕｆｆｓＤｕＹａｎｇｓｏ...     

新疆西天山备战铁矿成矿作用初探

该文在野外地质调查基础上,对备战铁矿区内的火山岩和矿石进行了详细的矿物学和岩石地球化学研究,并深入讨论了矿床成因。研究表明,该区的主要赋矿围岩为火山岛弧玄武岩,其与磁铁矿有着类似的稀土元素配分模式,说明二者有成因上的联系。成矿物质可能来源于北天山洋块向伊犁板块之下俯冲过程中软流圈上涌形成的富铁玄武质岩浆。受洋块俯冲作用影响,富铁玄武质岩浆沿北天山压扭性深大断裂底侵,并经历了一定的结晶分离或同化混染作用,最后在中地壳形成一套演化的玄武质（安山质）岩浆,并在岩浆晚期阶段发生富铁岩浆和硅酸盐岩浆的分离,此时,火山岩中的普通辉石受岩浆晚期的热液作用影响蚀变为透辉石,发生了Si,Ca,Mg的富集和Fe,Al,Ti的缺失,一定程度上促进了含铁矿浆的富集。     

岩浆脉动结晶的实例:山东伟德山岩体

伟德山花岗岩体位于胶东半岛的东部。燕山运动晚期,地下深处形成的岩浆由于重力不稳性和构造减压而发生上升,并侵入于地壳上层,结晶成岩。早期结晶的是熔点较高,暗色矿物较多的组分,因对流及扩散作用发生分异,形成边缘岩带;由于脉动作用,岩浆冲破早先结晶的岩石,岩浆体一方面上升,一方面扩大体积,并继续结晶,从而形成过渡岩带;进而又一次岩浆脉动,形成中心岩带。由于这种脉动作用,形成成分、结构、构造都呈近同心分带的伟德山岩体。