Molecular refraction in the Earth's mantle

The Drude law (molecular refraction) for the temperature radiation in a monoatomic model of the Earth's mantle is derived. The considerations are based on the Lorentz electron theory of solids. The characteristic frequency (or eigenfrequency) of independent electron oscillators (in energy units, ) is identified with the band gapE _G of a solid. The only assumption is that solid material related to the Earth's mantle has the mean atomic weight A21 g/mole, and its energy gap (E _G) is about 9 eV. In this case the value of molecular refraction (in cm³/g) is (n ²–1)/=0.5160.52, where andn are the density and the refractive index at wavelength _D=0.5893 m (sodium light), respectively. The average molecular refraction of important silicate and oxide minerals with A21, obtained byAnderson andSchreiber (1965) from laboratory data, is , where denotes the mean arithmetic value calculated from three principal refractive indices of crystal. For the rock-forming minerals with 19A<24 g/mole the new relation was found byAnderson (1975).     

松辽盆地北部热史恢复及烃源岩生烃史

根据镜质体反射率、粘土矿物分析和包裹体测试数据对松辽盆地北部齐家-古龙凹陷、三肇凹陷、黑鱼泡凹陷和双城向斜的古地温进行了研究并恢复了其热历史.它们都是在明水组沉积末期达到最高古地温,从古近纪到现今古地温持续降低.各个凹陷经历的古地温高低顺序依次为：古龙凹陷 >双城向斜 >三肇凹陷 >黑鱼泡凹陷,对应最高古地温为160℃至120℃不等.成烃史研究表明：松辽盆地中-浅层主力烃源岩青山口组-段泥岩随着嫩江组的快速沉积迅速进入生烃阶段,但各地所处成烃阶段不同;齐家-古龙凹陷烃源岩在嫩江组沉积初期进入生油门限,在嫩江组-明水组沉积期为快速生烃期,现为成熟-高熟阶段;双城向斜和三肇凹陷烃源岩在嫩江组沉积中期进入生油门限,于嫩江组-明水组沉积末期为快速生烃期,现为成熟阶段;黑鱼泡凹陷烃源岩在嫩江组沉积期末进入生油门限,于四方台组-明水组沉积期为快速生烃期,现为低熟-成熟阶段.     

南极半岛西北部海域表层沉积物碎屑矿物研究

本文通过对南极半岛西北部海域23个表层沉积物中碎屑矿物分析研究,获得以下结果:1.主要矿物有单斜辉石、斜方辉石、角闪石、绿帘石、磁铁矿、钛铁矿、黄铁矿、白云母、黑云母、绿泥石、橄榄石,玄武闪石、石榴石、磷灰石、锆石、金红石及火山玻璃、斜长石、石英等;2.根据矿物分布特征和稀土元素特征本区可分为三个矿物区和三种矿物组合类型:①基性火山碎屑矿物沉积区,矿物组合类型为辉石-火山玻屑型;②中酸性火成矿物沉积区,矿物组合类型为辉石-绿帘石-角闪石-石英;③基性火山碎屑矿物和变质矿物混合沉积区。矿物组合类型为辉石-绿帘石-石榴石-石英-火山玻屑。     

塔里木南缘浅变质岩系变质矿物特征及变质条件

在塔里木盆地南缘和田地区的阿其克、皮牙曼、杜瓦、康开依、桑株水库一带断续出露一套浅变质岩地层,主要岩石类型有变质杂砂岩、变质钙质砂岩、细粒片岩及少量千枚岩、变质砾岩、大理岩等.岩石中主要变质矿物为绿泥石、白云母、石英、方解石和少量黑云母、钠长石.本文着重就岩石中片状变质矿物绿泥石、白云母、黑云母的发育特点、化学成分特征、变质矿物组合以及它们的晶体化学成分所反映的变质温、压条件进行了研究,并在此基础上推断出该套变质岩属于由区域低温动力变质作用引起的低绿片岩相变质产物.     

Synchrotron radiation X-ray diffraction in situ study of fine-grained minerals in shock veins of Suizhou meteorite

The Suizhou meteorite is an L6chondrite,which fell on April15,1986in Dayanpo,12.5km in the southeast of Suizhou City,Hubei Province,China[1].This meteorite is shock-metamorphosed to shock stage3—4[2].A few thin shock melt veins of0.02—0.09mm in width were observed in this chondrite[1,2].Similar to many other L6chondrites[3—5],the Suizhou shock veins contain two assemblages of high-pressure minerals[2,6—8]:(i)the“coarse-grained”assemblage of ringwoodite+majorite+NaAlSi3O8-hollandite…     

矽卡岩锡矿石中锡的赋存状态与锡物相

锡矿物约有六十种,含锡矿物约有二十种。胶态锡是化学物相的概念,是指能溶于１∶３的硫酸中的各类矿物中的锡。它不是某一矿物物相。木锡石、胶状锡石均为锡石的一种,水锡石则是研究得不很清楚的一种矿物。硅酸盐矿物和磁铁矿中都存在类质同象态锡。根据锡矿物和含锡矿物的特性,将矽卡岩锡矿石中的锡分成氧化物相、硫化物相、水锡石相、硅酸锡相四个化学物相,它们各有相对应的矿物,新的化学物相方法利于指导选冶生产。     

矿物对金属离子的竞争吸附实验研究

CaCO_3、石英、针铁矿、三水铝矿、高岭土、蒙脱石、水云母等矿物对Ag+、Cu2+、Zn2+、Ni2+、Cd2+、Pb2+和Cr3+金属离子的竞争吸附实验研究表明，在近中性低离子强度溶液中，矿物单位表面积吸附金属离子的大小顺序是：CaCO3＞石英＞水云母＞高岭土＞蒙脱石＞针铁矿＞三水铝矿。这些矿物可分成3组：第一组的矿物有石英、针铁矿和高岭土等1：1层硅酸盐矿物及其他氧化物；第二组为三水铝矿、水镁石和蒙脱石等2:1层硅酸盐矿物；第三组是碳酸盐、硫酸盐、磷酸盐等含氧盐矿物。它们对于金属离子的吸附反应；＞SO－＋Mn+=＞SOM(n-1)+(n=1,2,3）有如下的显平衡常数KM与矿物介电常数ε的关系式：（1）lgk1M=7．813－26.15／ε（2）lgK2M－9．030－26.15／ε（3）lgK3M=11．65－26．15／ε     

俯冲洋壳的折返及其相关问题讨论

大洋俯冲带中高压(HP)和超高压(UHP)岩石的折返机制一直以来都是俯冲工厂中最不为人知的问题之一.本文根据搜集全球折返到地表的洋壳榴辉岩基础数据(包括岩石学特征、峰期温压条件和折返P-T轨迹),初步探讨了洋壳榴辉岩的折返机制.根据峰期矿物组合、温压条件和对应的地温梯度,典型大洋俯冲带中的榴辉岩可以分为三类:含柯石英的UHP硬柱石榴辉岩(2.7～ 3.2GPa,470 ～ 610℃,5～7℃/km)、HP硬柱石榴辉岩(1.7～2.6GPa,360～ 620℃,5～8℃/km)和HP绿帘石榴辉岩(1.5 ～2.3 GPa,540 ～ 630℃,7～12℃/km).与大陆俯冲碰撞造山带中的HP-UHP榴辉岩相比,洋壳榴辉岩具有较低的峰期温压条件和较高的低密度含水矿物的含量,但是普遍缺失高密度的蓝晶石.已有的俯冲洋壳的折返模式都基于一个假设:洋壳榴辉岩密度比周围地幔大.因此,洋壳榴辉岩的折返必须借助于低密度的蛇纹岩或者变沉积岩.MORB体系的热力学模拟研究表明,俯冲洋壳的矿物组合、矿物含量和密度主要受低密度含水矿物(如硬柱石、绿泥石、蓝闪石和滑石等)的稳定性控制,并且在同等深度条件下,冷俯冲洋壳的密度低于热俯冲洋壳的密度.经历冷俯冲(～6℃/km)洋壳的密度在＜ 110～ 120km(P ＜3.3 ～ 3.6GPa)的深度仍小于周围地幔,但是经历热俯冲(～ 1O℃/km)洋壳的密度在＞60km(P＞1.8GPa)的深度就已经超过周围地幔.结合高温高压实验资料和地球物理观察数据,我们认为在＞120km的深度,俯冲基性洋壳本身密度大于周围地幔,不存在低密度的地幔楔蛇纹岩(蛇纹石已发生分解),并且大洋板块的俯冲角度突然增大可能阻碍了更深部的低密度变沉积岩的折返.以上这三个方面的原因可能导致现今折返到地表的洋壳榴辉岩和变沉积岩的形成深度普遍小于120km.折返过程中硬柱石脱水分解会导致洋壳密度增大,退变形成的蓝晶石榴辉岩的密度大于周围地幔,无法折返,这可能是全球洋壳榴辉岩中普遍缺失蓝晶石的主要原因.     

扎仓茶卡盐湖硼矿富^10B矿床特征及成因探讨

硼在自然界有两种稳定同位素^11B和^10B,天然丰度分别为80．22％和19．78％。10B对具有强辐射能力的伽马射线具有良好的阻挡作用,^10B的热中子的吸收截面大,在多种领域均有广泛应用。扎仓茶卡盐湖沉积硼矿床^10B含量均值高于天然丰度值,富硼镁石矿石硼含量高,杂质少,属优质硼矿资源,具有特殊的社会经济价值,具备核用硼源加工供应基地的基本条件。在总结扎仓茶卡盐湖硼矿富10B矿床特征的基础上,对硼的富集及其同位素分馏机理进行了必要探讨。     

青藏高原共和盆地14.5calkaBP以来粘土矿物响应的气候变化模式

对青藏高原北缘共和盆地沙珠玉河的尾闾湖达连海钻孔沉积柱(40.92 m)进行了~(14)C年代测定(10个控制点)和粘土矿物分析(按20cm/70 a间隔的分辨率)。沉积柱底部年龄为14.5 cal ka BP。根据沉积柱粘土矿物的类型、组合、比率指标综合分析,重建了共和盆地14.5 cal ka BP以来气候环境的演化历史。冰消期(14.5~10.0 cal ka BP)盆地气候总体特征表现为干冷,盆地物理风化强:早中全新世(10.0~5.0 cal ka BP)气候表现为温湿,盆地化学风化为主,气候最宜期发生在中全新世的6.0 cal ka BP前后;晚全新世(5.0~0.0 cal ka BP)气候表现为干冷,盆地物理风化盛行。末次冰消期以来,共和盆地粘土矿物记录的气候环境变化阶段与高原其它湖泊指标记录的阶段基本一致。共和盆地粘土矿物记录的气候环境兼有西风、季风模式的特征。