地球深部物质的某些物性测量方法研究

文中介绍了地球深部物质实验室近 2 0年来开展高温高压下地球深部物质物性实验研究过程中 ,在测量方法方面的进步和应用情况。这些测量方法包括了高温、高压下弹性的超声测量方法、高温高压下电性的测量方法、高压差热分析法和高压下热学Gr櫣ｎｅｉｓｅｎ参数的测量方法诟呶赂哐瓜卵沂涂笪锏牡猿饬恐?,我们由超声脉冲透射方法改进为超声脉冲透射反射法 ,克服了样品室中压力和温度梯度对样品的影响。在高温高压下岩石和矿物的电学性质测量中 ,我们由直流法发展为阻抗谱法 ,不仅克服了样品极化对测量结果的影响 ,还可以获得离子在溶液中的多种物理化学参数 ,以及监测含水矿物在高温高压下的脱水动力学特征。在固体传压介质中建立的高压热学Gr櫣ｎｅｉｓｅｎ参数的测量方法 ,由于升压速率比较小且叶蜡石在高压下的热导系数增大 ,其测量结果需要进行校正 ,其测量方法有待进一步改进。     

超临界水的特性及其对地球深部物质研究的意义

水在超临界状态下有着与标准状态明显不同的行为，超临界水具有许多的特殊性质，如强烈的氧化作用，很强的溶解性能，以及通过温度和压力变化控制其密度在类似蒸汽到类似液体的密度之间等。水在约４００℃的超临界温度下，几乎有的氢键都裂解了，超临界水的这一性质很可能是超临界水具有许多特殊性质的主要原因，超临状态地幔水的存在，不仅对球物理场的性质有重要影响，崦且对于地质构造演化、地球化学动力学、成矿作用，以及深部地     

地球深部物质科学在地球深部研究中的作用和意义

为解决地球深部探测过程中地球物理和地球化学两大系列研究成果无法联系和统一的难题，地球深部物质科学应运而生。该学科既要研究组成地球深部的一切物质实体的物理和化学的属性，又要从物质的角度去研究地球深部的结构和动力学过程。随着该学科的发展，将会为地球深部的观测结果和计算模拟结果赋予物质内容，从而促进对地球深部的物质组成、结构分层以及动力学形成统一认识，建立适合于各学科的地球深部模型。     

地球材料物理性质和大陆深部构造意义

本文着重讨论：（１）当前大陆深部构造研究面临的困惑和挑战；（２）地球材料物理性质研究在深部构造中的意义；（３）对我国开展这个领域研究的希望和建议。文章强调地球材料物理性质不仅是深部构造研究的核心问题之一，同时也是地球物理成果合理解释的重要约束条件。     

东秦岭金堆城钼矿床辉绿岩地球化学特征及其地质意义

对金堆城钼矿区辉绿岩脉的岩石学和地球化学的详细研究表明,该区辉绿岩均遭受到不同程度的蚀变,为拉斑系列岩石,其主量元素以中等w(TiO_2)(1.47%~2.16%)、中等w(MgO)(3.47%~6.58%)、Mg#为26.99~40.46,w(K_2O)变化较大(0.05%~3.16%)为特征,可能与蚀变有关,贫w(P_2O_5)(0.36%~0.58%)、MgO与主要组分的相关性表明,岩浆早期出现过轻微的橄榄石、斜方辉石及铬铁矿、钛铁矿结晶分异;稀土元素总量相对较高,轻重稀土元素分馏显著((La/Yb)N=7.5~12.4),δEu为0.7~1.0,出现Eu的弱负异常。金堆城钼矿区的辉绿岩脉属于大陆板内拉斑玄武岩,形成过程中受到地壳物质的混染。     

早子沟金矿岩石地球化学特征及其地质意义

早子沟金矿位于西秦岭造山带北缘,近年来随着勘查程度的加强,矿区资源储量增加明显,已达特大型规模。本文通过对矿区岩石的地球化学特征的分析研究,揭示矿区岩浆岩的具有喜马拉雅型花岗岩的特性,并就其产出的构造环境及其与金成矿的关系做了进一步阐述,认为矿区Au元素来源于增厚下地壳物质与喜马拉雅型花岗岩关系密切,岩浆热液—构造—围岩的耦合富集作用是形成矿区金矿床工业堆积的主要原因。     

应用于地球深部物质科学研究的静态超高压实验技术

三十多年来静态超高压实验技术已发展成为实验压力、温度范围分别为1～550GPa,-256°～3500℃,主要应用于下地壳、地幔及地核物质的物理和化学性质研究,并已取得大量研究成果的一项实验技术。本文简要介绍了该项实验技术与地学领域其它高温高压实验技术的区别,以及静态超高压实验装置的两大系列——金钢石压腔装置和大腔体高压装置的特点和应用情况。并对这两大系列实验技术的发展前景和我国应有的对策进行了评述。     

地球深部物质电学性质实验研究

地球深部物质电学性质的实验研究是了解地幔热结构和地幔动力学特征的重要手段之一,已越来越受到地球物理学家的重视。介绍了地球深部物质电学性质实验研究的基本原理、基本方法、电导的影响因素、实验研究的意义和今后的研究方向。     

基于CSDP-2井的南黄海海相地层地球物理性质研究进展及其地质意义

南黄海中—古生代海相地层的性质与分布特征,既是扬子块体岩相古地理研究的重要内容,又是油气勘探的重点部分。为探究建立一套可靠的海相地层岩石物性相关模型,笔者收集整理了大陆架科学钻探CSDP--2井系统测井和岩芯物性测试结果,采用对比归纳和综合校正的方法对海相沉积层的岩石物性、层位标定以及油气储集等特征进行分析,研究结果表明：海相地层存在8个区域地震反射波组和6个电性层;T₁₀ 反射界面对应的是二叠系栖霞组的底界;下志留统—上泥盆统和上二叠统局部砂岩层段发育有低渗能力的致密砂岩储集层。     

花岗岩中矿物相变的物性特征

本文通过对花岗岩弹性波速度、低频内耗和声发射随温度变化的实验研究，得出如下结论：波速和杨氏模具随温度的升高逐渐下降，到α-β相变点附近，波速和模量下降的梯度明显增大，并在此获得了标示石英相变的内耗峰。同时在相变点附近出现了声发射率的第二个高峰。     

湖南稀土矿产资源特征及开发对策

湖南稀土矿产资源丰富、地理分布集中、矿床类型多、开发程度低是其特征,开发稀土矿产资源对促进湖南经济发展有较大的潜力和优势。开发稀土矿产资源要提高稀土矿床的研究程度,改善投资环境,加强稀土矿石选矿技术研究,建立稀土选矿商品基地,引进新技术发展深加工产品,以及制定促进稀土矿产开发的优惠政策。     

氢——地球深部流体的重要源泉

介绍了近年来金刚石包裹体中流体研究结果，特别是分子氢和羟基的发现。基于地幔中氢的发现，论证了氢在地球内部的赋存形式。地核和地幔中有氢化物存在得到高压低温实验、地球物理和天文物理测定的支持。从而提出，氢是地幔羽中的原始热物质。核幔边界或地幔中氢化物释放出的氢，发生化学反应，形成地幔流体，推动地球演化。地幔羽应称为氢羽。     

褐钇铌矿族矿物变生非晶态的高温相变研究

采用高温X射线衍射分析和退火结晶实验，研究了褐钇铌矿族矿物变生非晶态的高温相变关系。确认自然界稳定存在T（四方）和M（单斜）两种变,体，高温下还存在另一个四方变体T′。T，M和T′三者间关系为：T＞730－880℃／→T′＜730－880℃／→／←M。相变湿度受A组阳离子的平均离子半径控制。进而讲座了T和T′的结构差异，并指出相对于T′的晶格畸变是T相室温稳定的原因。此外，还讨论了变生非晶态的结构，提出了鉴定变生非晶态原生相的有效方法，并在白云鄂博矿床中鉴定出本族矿物6种12个亚种矿物，首次给出了本族矿物新成员－－T－褐钕铌矿的X射线粉晶数据。     

四川冕宁稀土矿床黑色风化物中的稀土元素赋存状态研究

本文用现代的固体表面分析方法和连续选择性提取法对冕宁黑色风化物中稀土元素的赋存状态进行研究因。在可交换离子相,易还原相,水成相和矿物结晶相四种稀土存在的形式中,易还原相和水成相是自然界矿物中新的稀 存状态。特性吸附是产生这两种新相的内在原因。     

加压后坡缕石的相变

对本文中坡缕石施加单轴向压力后X射线衍射谱出现反常衍射峰d=9.4A。这表明发生了相变。含有新相的产物经研磨,其反常衍射峰消失。说明在一定条件下新相和原相可以互相转变。     

矿物在静、动态高压下相变P-T历史的比较研究

通过对球粒陨石的静态高压淬火实验和人工动态高压实验的研究和综合分析，以及对在太空中经受过撞击的随州陨石中矿物发生高压相变的研究，查明了自然界的冲击事件，如星体的相互碰撞和陨石对地球表面的撞击中，矿物发生相变的P-T务件与人工冲击波实验的结果并不一致，而与静态高压淬火实验的结果相似，即前者类似静态高压淬火实验，保压时间较长。能产生高压矿物，后者保压时间极短，无高压矿物形成。因此，能够用静态高压淬火实验的结果来推定天然冲击事件中矿物的P-T历史。     

高岭石,铝土矿共生及相变的热力学讨论

根据热力学计算,在常温常压下,铝土矿物能与石英自发反应生成高岭石;硬水铝石和三水铝石都能自发转变为勃姆石,三者可以共生;硬水铝石会自发相变为勃姆石,可能为原生的;在沉积和成岩期的环境下,SiO_2和铝土矿均能化合生成高岭石。     

地质力学方法在区域地质矿产调查及矿床勘探中的应用

就地质力学从实践中抽象出来的若干规律在区域地质矿产调查诸多方面的应用作了归纳,并通过若干典型实例,阐明了地质力学方法在区调中的应用具有广阔的前景。阐明了地质力学方法在矿床勘探中具有战术的指导作用。最后扼要阐述了地质力学发展前景。