柴北缘鱼卡榴辉岩变质P-T演化历史

鱼卡榴辉岩-片麻岩地体位于柴北缘超高压变质岩带的北西端,以榴辉岩系为主的高压-超高压变质岩主要以透镜状、布丁状或似层状赋存于片岩、片麻岩中。区内榴辉岩的典型矿物组合为石榴石+绿辉石+多硅白云母+金红石。石榴石变斑晶普遍保存进变质生长环带,从核部到边部石榴石的化学成分、包体矿物的种类和粒度皆呈现出规律的分带性。岩相学和矿物化学研究显示榴辉岩经历了4期与俯冲和折返作用有关的变质演化历史:进变质角闪岩相(P=0.91~0.98 GPa,T=527~600℃)、峰期榴辉岩相(P=2.62~3.07 GPa,T=675~711℃),减压降温过程中的麻粒岩相-高角闪岩相(P=1.33~1.72 GPa,T=633~687℃)和低角闪岩相(P=0.56~0.88 GPa,T=490~587℃)。榴辉岩中的各类超高压变质矿物组合完整的记录鱼卡榴辉岩从俯冲到折返整个变质过程,即从最初增温增压的进变质到温度和压力都达到顶峰的峰期变质,再到降温降压的退变质这样一个顺时针P-T演化过程。     

柴北缘鱼卡河超高压变质金红石中Si含量及其地质意义

利用LA-ICP-MS方法对柴达木盆地北缘鱼卡河超高压变质的多硅白云母榴辉岩及共生的石榴角闪钠长岩中的金红石进行了详细的矿物学和LA-ICP-MS原位微量元素研究。结果表明:多硅白云母榴辉岩中金红石显示Si成分环带,且Si含量(质量分数,下同)随变质压力而发生规律性的变化; 从进变质到峰期变质阶段,金红石中Si含量从核部向边部呈升高趋势,峰期金红石的边部Si含量达到最高,退变质阶段金红石中Si含量从核部向边部呈降低趋势; 石榴角闪钠长岩中的金红石主要呈包体产于多硅白云母、石榴子石、角闪石和钠长石中; 在相同的超高压变质条件下,石榴角闪钠长岩中多硅白云母包体金红石的Si含量((1 018～2 741)×10^-6,平均为1 924×10^-6)明显高于多硅白云母榴辉岩中的峰期金红石((450～2 397)×10^-6,平均为952×10^-6)。综合多硅白云母榴辉岩和石榴角闪钠长岩的产状、变质演化和全岩成分以及前人对大别—苏鲁超高压榴辉岩中富硅金红石的研究结果提出,超高压变质岩石中金红石的Si含量与变质压力成正相关关系,金红石中Si含量大于500×10^-6可以作为榴辉岩经历超高压变质作用的指示标志。超高压金红石中Si含量与全岩成分中SiO₂和TiO₂含量有关,随SiO₂含量的升高和TiO₂含量的降低而升高。     

西大别高压-超高压片麻岩中电气石化学特征

报道了大别山西段高压、超高压片麻岩中电气石矿物化学特征.所研究含电气石片麻岩为深色、呈夹层或透镜体状分布于广泛的浅色片麻岩中,主要由石榴石、黑云母、斜长石、石英、角闪石和钛铁矿组成,少量矿物有多硅白云母、金红石、绿泥石、绿帘石和磷灰石,电气石零星分布.电子探针分析结果表明,电气石化学成分贫铝、贫钙、富镁,为镁电气石;晶体具有弱成分环带,从核部到边缘呈钙增加、钠减少的趋势.根据电气石成分与成岩环境图解,电气石形成于变泥质岩和变砂质岩环境,与片麻岩产出地质环境相一致.根据电气石化学成分确定其变质温度和变质压力,目前仍然需要积累更多资料进行论证.     

柴北缘超高压变质带折返过程对金红石成矿的制约:来自鱼卡和铁石观西地区石榴石成分环带的证据

鱼卡和铁石观西榴辉岩均位于柴北缘超高压变质带,近期在鱼卡地区发现了大型以上的榴辉岩型金红石矿床,但在铁石观西地区仅发现钛矿化,两区成矿前景不同。在对两区进行详细野外地质观测、镜下观察及电子探针分析的基础上,通过LA-ICP-MS系统研究了榴辉岩中石榴石的主、微量元素特征等。结果表明:鱼卡和铁石观西榴辉岩虽然产状基本一致,但鱼卡榴辉岩基本无退变,石榴石较自形,含较多的包裹体,石榴石中的主、微量元素成分呈环带分布,幔边部富集稀土元素,而铁石观西榴辉岩退变较强,矿物他形,石榴石包裹体数量较少,部分石榴石单矿物主量元素环带已经被均一化,核幔部相对边部更富集稀土元素。结合年代学等证据,鱼卡榴辉岩的形成经历了相对快速俯冲和折返的动力学过程,钛成矿作用中金红石很少转变为钛铁矿,而铁石观西榴辉岩经历了一个快速俯冲而折返速率较缓慢的动力学过程,钛成矿作用中金红石大多转变成了钛铁矿。揭示鱼卡和铁石观西钛物相、动力学过程等差异的原因及标志,为柴北缘超高压变质带内进一步寻找榴辉岩型金红石矿床提供了依据与方向。     

大别超高压变质带榴辉岩中金红石SHRIMP原位U-Pb定年及其年代学意义

对大别超高压变质带榴辉岩中金红石进行了SHRIMP原位U-Pb定年,得到金红石U-Pb年龄为(219±4)Ma, 与前人利用TIMS方法获得的金红石年龄结果在误差范围内是一致的,验证了金红石用于SHRIMP原位U-Pb定年的可行性。通过对比发现,不同赋存状态的金红石U-Pb年龄无明显差别。根据本次测得的年龄数据,结合前人的研究成果,金河桥榴辉岩中金红石的U-Pb年龄为冷却年龄,代表了大别超高压变质带构造折返阶段的时代。     

大别造山带宿松变质杂岩变质演化过程

宿松变质杂岩位于大别造山带最南端,是该造山带重要组成部分之一。由于其变质程度相对较低,记录的变质演化信息相对较少,所以其变质P-T轨迹的构建一直是研究难点,制约了对大别造山带形成过程的全面理解。针对宿松变质杂岩特征性岩石——石榴斜长角闪岩展开了细致的岩相学、矿物化学研究和热力学评价。结果表明:该类岩石具有切尔马克闪石+绿帘石+石英+金红石(Ts+Ep+Qz+Rt)、石榴石+斜长石+切尔马克闪石+石英+绿帘石+金红石(Grt+Pl+Ts+Qz+Ep+Rt)、斜长石+切尔马克闪石+石英+磁铁矿(Pl+Ts+Qz+Mag)及以绿泥石+石英(Chl+Qz)为代表等4个变质阶段矿物组合,其温压范围依次为591 ℃~620 ℃、0.48~0.56 GPa,606 ℃~636 ℃、1.01~1.12 GPa,600 ℃~619 ℃、0.79~0.91 GPa,400 ℃~500 ℃、0.1~0.3 GPa,展现了一个近等温升压→近等温降压→降温降压的变质P-T轨迹。P-T轨迹的构建表明宿松变质杂岩经历了早期快速俯冲、折返和晚期缓慢抬升过程,暗示了作为扬子板块前缘块体——宿松变质杂岩在大洋板片拖曳作用下迅速俯冲,由于板片断离在浮力作用下迅速回返,并长时间停滞在上地壳层次,再缓慢上升至地表。     

南非林波波带中央带Sand River地区高压麻粒岩变质作用

南非林波波带中央带Sand River地区存在高压基性麻粒岩,其峰期矿物组合为石榴石+单斜辉石+石英+钛铁矿+磁铁矿。岩石学研究表明,该高压麻粒岩经历了两期退变质作用,早期退变质阶段以斜方辉石和斜长石的出现为特征,晚期退变质阶段以角闪石的出现为特征。传统温压计计算表明:高压麻粒岩峰期变质温度为820 ℃~900 ℃,压力为13.5~15.4 kbar;早期退变质的形成温压为800 ℃~890 ℃和8.8~11.2 kbar;晚期退变质条件为540 ℃~650 ℃和2.7~4.4 kbar。其退变质作用P-T轨迹为顺时针型近等温降压到降温降压的过程。高压麻粒岩经历的这种顺时针P-T轨迹通常发育在大陆碰撞环境,指示其形成可能与津巴布韦克拉通、卡普瓦尔克拉通在碰撞后地壳快速剥露事件有关,这对探讨林波波带中央带的构造演化具有重要意义。     

吉林通化地区光华岩群斜长角闪岩变质作用特征及其构造意义

位于华北板块北缘的吉林通化地区光华岩群双庙岩组地层中存在一套斜长角闪岩,其是构成前寒武纪变质基底的主要变质岩之一。该斜长角闪岩的原岩主要为亚碱性玄武岩,可能形成于岛弧构造环境。该斜长角闪岩共经历了3个阶段变质作用,分别为进变质阶段、峰期变质阶段、退变质阶段。进变质阶段矿物组合为石榴石₁+普通角闪石₁+斜长石₁(An牌号为13~16)+石英（Gt₁+Hbl₁+Pl₁+Q）,温度和压力范围分别为544 ℃~555 ℃和4.7~5.2 kbar;峰期变质阶段矿物组合为石榴石₂+普通角闪石₂+ 斜长石₂(An牌号为28~31)+钛铁矿₂+黑云母₂+石英（Gt₂+Hbl₂+Pl₂+Ilm₂+Bt₂+Q）,温度和压力范围分别为655 ℃~673 ℃和8.1~8.8 kbar;退变质阶段矿物组合为石榴石₃+绿泥石+直闪石+普通角闪石₃+黑云母₃+钛铁矿₃+斜长石₃(Au牌号为16~18)+石英（Gt₃+Chl+Ath+Hbl₃+Bt₃+Ilm₃+Pl₃+Q）,温度和压力范围分别为546 ℃~557 ℃和7.9~8.3 kbar。斜长角闪岩的变质演化过程呈现为近等压冷却(IBC)型的逆时针变质作用压力（P）-温度（T）轨迹。该地区经历了从太古宙—古元古代原大洋→碰撞造山→造山后拉伸→岩浆底侵作用的构造演化过程。     

柴北缘沙柳河榴辉岩 岩石化学及变质条件研究

柴达木盆地北缘东端沙柳河一带榴辉岩呈布丁构造赋存在新元古代末期花岗质片麻岩中,榴 辉岩主要由石榴子石、绿辉石和金红石等矿物组成。通过对该地榴辉岩的岩石化学和变质条件研究,发 现其峰期变质条件为492.12℃～653.48℃和1.008～1.625GPa,未达到超高压的环境,在岩石中也未 发现明显的超高压证据,与柴达木盆地北缘其他地区(鱼卡河、锡铁山、野马滩)榴辉岩有所区别。     

西藏多巴地区片麻岩变质演化过程及其地质意义

拉萨地体普遍出露一套角闪岩相、局部达麻粒岩相的变质岩系, 以往的区域地质研究普遍认为这套变质岩为拉萨地体的前寒武纪变质基底, 称之为念青唐古拉岩群。尽管现有的研究认为念青唐古拉岩群经历了前寒武纪变质作用,但部分地区仍缺少令人信服的岩石学及地质年代学证据。通过对拉萨地体北部多巴地区出露的片麻岩进行岩石学及矿物学研究,认为其为一套经历角闪岩相变质作用的中级变质岩系,主要岩石类型有云母片岩和含石榴石黑云母斜长片麻岩。矿物电子探针分析表明,组成岩石的石榴石、长石、黑云母等矿物均为变质成因矿物。石榴石无明显核边分带结构,成分相对均一。利用传统矿物对温压计进行了温压条件估算,得到640 ℃～660 ℃和0.60~0.67 GPa的角闪岩相变质温压条件。首次利用LA-ICP-MS方法对该区花岗质片麻岩中的锆石进行年代学研究,得到(847.0±5.7)Ma的新元古代变质年龄,可与该区域念青唐古拉岩群的变质时代对比,为该片麻岩归入念青唐古拉岩群提供了切实可靠的年代学证据。     

硬水铝石在高温高压下的弹性性质研究

利用激光加温金刚石对顶砧装置（DAC）并结合基于平面波赝势方法的密度泛函理论研究了高温高压下硬水铝石的压缩特性和晶格参数.研究表明：温度为1 900 K时,在较低压力区域（13.5～18 GPa）,a轴方向要比b和c轴方向更容易压缩,而在较高压力区域（18～27.87 GPa）3个轴的压缩性质趋于一致;硬水铝石在300 K,1 900 K及淬火后300 K条件下,等温体模量KT值分别为137.6 GPa,124.8 GPa和141.3 GPa;常压下且温度为300 K时,利用平面波赝势方法计算出的等温体模量KT值为139.3 GPa.     

Extraction behaviours of titanium and other impurities in the decompositio process of ilmenite by highly concentrated KOH solution

To effectively utilize ilmenite and recycle KOH solution,the extraction behaviours of titanium and other associated impurities in the decomposition process of ilmenite by highly concentrated KOH solution were studied.Experiments on the extraction behaviours of titanium as well as other associated impurities of ilmenite such as iron,silicon,calcium,and aluminiurn were carried out.The effects of various parameters,including reaction temperature,KOH concentration,reaction time,alkali-to-ore mass ratio,and particle size on the extraction rate of titanium and other impurities were examined.When the finely ground ore (58-75 μm) reacted with KOH solution (80wt％) in an alkali-to-ore mass ratio of 7:1 at 260°C for 60 min,almost complete extraction of titanium was achieved,while the extraction rate of aluminium was 78％ and that of other impurities was less than 22％.Moreover,high purity (98.2wt％) TiO2 with the anatase structure could be gained in the purification process.     

盐酸直接浸取钛铁矿制取人造金红石

研究了盐酸直接浸取钛铁矿制取金红石的方法，探讨了搅拌条件、盐酸浓度、浸取时间、温度、矿粉粒度对浸取效果的影响，利用Ｘ－粉末衍射证明所得产物实现了由锐钛型至金红石型的转型，得到了浸取过程的最佳工艺条件为盐酸浓度６．２７ｍｏｌ／Ｌ；浸取温度１１０℃；液固比４：１（质量）；颗粒粒径３００目以下     

Stability of titanium-aluminium nitride (Ti<Subscript>2</Subscript>AlN) at high pressure and high temperatures

The stability of Ti2AlN at high pressure of 5 GPa and different temperatures of 700-1 600 ℃ was investigated using X-ray diffraction (XRD),scanning electron microscopy (SEM) equipped with an energy dispersive spectrometer (EDS).Ti2AlN was found to be stable at temperatures as high as 1 400 ℃under 5 GPa for 20 min,and was proved that it held better structure stability than Ti2AlC under 5 GPa through comparative experiments of Ti2AlN and Ti2AlC (representative compounds of M2AX phases (211 phase)).The reaction process at high pressure had some difference from that at ambient pressure/vacuum,and Ti2AlN directly decomposed to TiN and TiAl at 5 GPa and 1 500 ℃ for 20 min.Moreover,the mechanism of phase segregation was discussed.In addition,the behavior of Ti2AlN contacting with Zr at high pressure and high temperature (HPHT) was also studied.     

人造金红石生产路线的探讨

针对攀枝花钛铁矿中钙、镁含量高的特点,详细分析了目前国外和国内的人造金红石的生产工艺及研究情况,提出了攀钢人造金红石可能的生产路线.     

滴丸动力黏度的实验研究

复方丹参滴丸是治疗冠心病等疾病的纯中药固体制剂.在滴丸滴制时,滴丸的动力黏度影响滴丸成品的外观质量,如圆整度、硬度、大小和干裂度等.本文研究复方丹参滴丸制剂的含水率和溶化温度对滴丸动力黏度的影响.通过实验测定和数据分析得出,滴丸制剂的溶化温度在75℃~85℃,滴丸制剂含水率为6%~10%的条件下,滴丸的动力黏度值基本恒定,滴丸的滴制效果最佳.实验结果已经用于制订新的生产工艺,指导实际药品的生产.     

灰口铸铁等离子热喷焊WC/Ni基涂层组织和性能研究

在HT250表面采用等离子喷焊工艺制备了碳化钨/镍基合金复合涂层,并对涂层的宏观形貌、微观组织和显微硬度进行了分析.结果表明：复合涂层与基体形成冶金结合,其中WC均匀地分布在涂层的中底部,而在WC附近形成了强化相Fe3W3C,涂层的耐磨性得到了改善;界面处的HT250在快速冷却过程中,发生淬火反应,部分转变为马氏体;涂层的显微硬度在570～870HV0.2之间,明显高于基体硬度.     

TBM洞挖料作为中强混凝土粗骨料的试验研究

将隧道掘进机(TBM)洞挖料中的岩石作为混凝土粗骨料,设计两种骨料级配和0. 55、0. 60、0. 65、0. 70、0. 75五种水胶比,对TBM混凝土的抗压强度进行研究。试验结果表明:在相同水胶比下TBM混凝土的抗压强度小于普通碎石混凝土的抗压强度,并且随着水胶比的增加TBM混凝土的抗压强度下降幅度大于普通混凝土;水胶比在0. 55～0. 75的范围内,TBM混凝土抗压强度和水胶比之间成一次线性函数关系且为负相关;合理使用Talbot公式对TBM混凝土的骨料级配具有指导意义。     

考虑风速风向分布的干煤棚结构风振疲劳分析

针对大跨开敞式干煤棚结构在风荷载作用下易发生风致疲劳破坏的问题,基于干煤棚结构的多点同步测压风洞试验结果,结合Miner疲劳线性累积损伤理论,分别采用雨流法、等效应力法、等效窄带法和等效宽带法等时域与频域内多种方法,计算得到干煤棚网架的风致疲劳损伤结果. 通过建立风速风向联合概率密度函数,考虑煤棚所在地实际风速风向联合分布特性对风致疲劳损伤分析的影响,利用高强螺栓应力经验公式,估算网架结构球节点的疲劳损伤. 结果表明,等效宽带法是频域法中较精确的疲劳损伤计算方法. 与其他风向角相比,干煤棚网架结构在40°~60°斜风向作用下更容易引发疲劳损伤. 在考虑风速风向联合分布的条件下,螺栓球节点的年均累积疲劳损伤比杆件本身更显著.