熔体—溶液体系中元素分配系数的影响因素及其矿床成因意义

本文在综合国内外已测得的多个熔体—溶液体系中39个元素的分配系数的基础上,论述了溶液成分和物理化学条件(T、P、fO_2)对元素分配系数的影响,分析讨论了两类花岗岩的成矿专属性以及不同矿化的矿物包裹体成分、矿物组合和稀土分配特征。     

元素性质和熔体成分对分配系数的影响及其意义

对现有40个元素的熔体-溶液分配系数的综合分析表明,元素性质和熔体成分是控制熔体-溶液间元素分配的重要因素。挥发组分的分配系数为K_F、K_P、>1>K_B、K_S>K_(Cl)。自Au、Ag、Cu、Pb、Zn、→Fe、Mn、Mg、Li、Rb、Cs、K、Na、Ca、Sr、Ba→Sn、Mo、W、Si、Al、∑Ce、∑Y、Nb、Ta,随元素氧化物吉布斯自由能的减小,元素分配系数逐渐增大。随熔体酸度的降低和碱度的增高,元素分配系数普遍增大。随熔体铝过饱和度的增高,Nb、Ta、Zn、REE的分配系数减小。这些变化规律有助于阐明花岗岩类的成矿专属性和成矿分带,评价火成岩的含矿性,预测未知的元素分配系数,并讨论不同熔体间元素的分配行为。     

元素分配系数和矿物、熔体成分(结构)的关系及其地球化学意义

元素的矿物—熔体间分配系数(简称分配系数,下同)是指元素在矿物和平衡共存熔体中重量浓度的比值,即K_i~(S/L)=C_i~S/C_i~L。它对于研究岩浆起源和演化有极其重要的意义,目前,巳被广泛用于与玄武岩、安山岩、花岗岩成因有关的深部岩石熔融分异和结晶分异以及碳酸岩、陨石、月岩成因等方面的研宄,并取得了很大的进展。研究表明,影响元素分配系数的因素很多,如温度、压力,氧逸度、元素浓度、挥发分以     

熔体-溶液体系中元素分配系数:新资料及其研究方向

基于近几年来国内外学者测得的熔体-溶液体系中F、Cl、P、CO_2、B、Au、Pb、Zn、Cu、Fe、Mg、Li、Rb、Cs、K、Na、Ca、Sr、Ba、Co、Ni、Be、Mo、W、Si、Al、REE、Sc、Ti、U、Th、Zr、Hf、Nb、Pt、Ir、Pd等元素的分配系数,从元素性质、溶液成分(阴离子和阳离子)、熔体成分和物理化学条件等方面进一步分析总结了分配系数变化规律,并提出了预测未知元素分配系数的元素性质准则、溶液成分准则、熔体成分准则和物理化学条件准则,最后指出了这一研究领域今后的研究方向。     

铂族元素和金在硫化物与硅酸盐熔体间的分配系数

据1991年8月在我国甘肃省金昌市召开的国际硫化物矿床专题学术讨论会资料,苏联和加拿大学者最近通过实验研究得知,在代表含铂岩浆侵入体的温度、压力及流体相条件下,铂族元素和金在平衡的硫化物熔体与苦橄质和玄武质岩浆之间的分配系数如下:D_(pt)>1.0×10~6;D_(Ir)=3.01×10~5;D_(Rh)=2.40×10~5;D_(pb)=5.10×10~4;D_(Ru)=2.05×10~3;D_(Os)=2.24×10~2;D_(Au)=1.59×10~4。该成果表明,从硅酸盐岩浆分离硫化物液体的作用,是铂族元素和金聚集于矿石中的一种有效机制。     

熔体包裹体的形成、改造和分析方法及其矿床学应用

熔体包裹体研究不仅广泛应用于火山岩和部分侵入岩系统,而且因其具有可以保存岩浆初始挥发分和金属组成的优势,近来也逐步应用于矿床学领域.在介绍熔体包裹体形成机制和捕获后成分改造的基础上,简要归纳了目前常用的熔体包裹体分析方法,以斑岩型Cu-(Mo-Au)和斑岩型Mo成矿系统为例,重点介绍熔体包裹体在矿床学领域的应用,包括成矿金属和挥发分含量的测定,以及熔体-流体分配系数测定等方面.然而,熔体包裹体在捕获后均会受到不同程度的成分改造,且对于大多数造岩矿物内的熔体包裹体,其成分改造的具体机制仍不明了,因此在实际应用过程中,需要对其组成进行具体分析和甄别.随着分析技术的改善和提高,熔体包裹体捕获后具体成分改造机制有待进一步查明,进而推动熔体包裹体的应用.现阶段熔体包裹体在斑岩型Cu-(Mo-Au)和斑岩型Mo成矿岩浆系统的成功应用表明,相比全岩地球化学研究,熔体包裹体已成为研究成矿岩浆体系内成矿金属和挥发分演化的重要手段.      

矿物-溶液间REE的分配系数及其影响因素和地质地球化学意义

本文基于前人测得的橄榄石、石榴子石、单斜辉石、斜方辉石、斜长石和H_2O之间的REE分配系数,讨论了矿物成分、结构和物理化学条件(t、p)对REE分配系数(K_(REE))的影响,提出了预测矿物—溶液间K_(REE)的三条准则,即矿物成分准则、矿物结构准则和溶液成分准则。根据这些准则,本文预测了各种硅酸盐矿物和不同成分溶液(H_2O、Cl~-、F~-、CO_2、CO_3~(2-)、HCO_3~-)之间的K_(REE),并分析了矿物、岩石蚀变过程中REE的活动性和REE的变质热液成矿作用。     

新疆东天山土墩铜镍硫化物矿床岩石地球化学和铂族元素特征及其对成矿的指示意义

为了探讨土墩铜镍硫化物矿床的成矿岩浆来源、岩浆演化过程以及硫化物熔离成矿作用,文章对土墩矿区内不同类型的岩石进行了岩石地球化学特征的研究,认为该矿床的成矿岩浆属于拉斑玄武岩浆系列。岩浆在岩浆房和/或侵位过程中存在着分离结晶作用,并且,在其上升演化过程中可能经历了同化混染作用。首次对该矿区内岩石和矿石的铂族元素地球化学特征开展了研究,发现其岩石及矿石具有一致的物质来源;岩石及矿石的PGE总量都较低,配分模式都为左倾富集PPGE的Pt-Pd型。根据Ni/Cu-Pd/Ir图解和地球化学特征,认为土墩岩体的原始岩浆应是低程度地幔部分熔融岩浆,是MgO含量较高的PGE不亏损的玄武质岩浆。根据Cu/Pd值较高,可以推断土墩矿床的成矿母岩浆在演化过程中经历了深部硫化物部分熔离的过程,这可能是导致该矿床PGE明显亏损的原因之一。同时,根据Cr与PGE和Ni的相关关系,认为其母岩浆可能经历了铬铁矿的分离结晶作用,这也许是导致该矿床硫化物发生熔离作用的重要因素。结合Ti/Y-Zr/Y相关图解及东天山区域地质演化史,笔者认为,土墩矿区的成矿镁铁质-超镁铁质岩体是形成于碰撞后的拉张环境。     

煤岩单组分分离及其影响因素

采用密度分离技术成功地对3个系列不同煤化程度的19个煤层煤样进行了单组分分离。通过实验认为,煤岩单组分在煤中的赋存特征和煤的煤化程度是影响单组分分离效果的主要因素     

决定区域成矿特点的因素浅析

决定大区域成矿类型的究竟是什么，是否是岩浆岩的时代和成分、含矿岩基侵蚀断面的深度、沉积岩的成分和分散在其中的金属受到岩浆的同化作用？根据近年来最新研究资料，对这些问题作了否定回答，并提出了决定区域成矿特性的一系列因素。     

聚能爆破在大直径硬岩钻进中的应用及影响因素

通过对大直径硬岩钻进中常用钻进方法优缺点的分析,结合对聚能爆破原理和影响因素的探讨,提出在大直径硬岩钻进中采用聚能爆破和普通钻进方法相结合的复合钻进工艺,指出了聚能爆破在大直径硬岩钻进中具有广阔的应用前景     

浙北地区土壤元素有效量及其影响因素研究

浙江省北部地区调查研究表明,受成土母质来源、土壤类型及其理化性质等因素的影响,土壤元素全量、有效量及其有效度表现为:1)低山丘陵岗地土壤中As,Cd,Mo,Pb和Se全量较高,As,Cd,Fe,Pb,Se和Zn有效量较高;而山前平原区土壤中Hg,Pb和Zn元素全量较高,由地表向深部的下降递度较小,显示为原始沉积成因特点。2)中酸性、富含有机质的红壤和水稻土中As,Cd,Cu,Fe,Mn,Pb,Se,Zn等元素有效度较高,水稻土Hg有效度最低;弱碱性或碱性、贫有机质的潮土和滨海盐砂土中As,Cd,Cu,Fe,Mn,Pb,Se,Zn等元素有效量较低,但B有效量及有效度均较高。3)统计分析表明,土壤中Mn,Cu,Zn,Mo,Cd,Pb,Se等元素全量与有效量间具显著正相关性,表明全量是有效量的重要影响控制因素;有机质含量与Fe,Cu,Zn,Cd,As和Pb有效度间为显著正相关,说明有机质较高有利于土壤元素活化;Fe,Cu,Zn,Cd,As,Pb和Se有效度与pH值为显著负相关,表明土壤酸性增强(酸化)会增加这类元素的生物有效性。     

CARBONATITES FROM THE EASTERN HIMALAYAN SYNTAXIS: PETROLOGY AND TECTONIC IMPLICATIONS

Most carbonatites occur in relatively stable, intra\|plate areas but some are found to occur in near to plate margins and may be linked with plate separation (Woolley, 1989). Although many carbonatites have been discovered to occur in the orogenic belts in recent years, most of these rocks are related to post\|orogenic magmatism, that is, the rocks occur in the specially extensional setting. Therefore it is unusual that such magmatic rocks occur in the typical convergent environment. Here we report carbonatites and associated ultramafic and mafic rocks in the core of the eastern Himalayan syntaxis. The eastern Himalayan syntaxis consists of three tectonic units: the Gangdise, the Yarlung Zangbo, and the Himalayan units, each of which is bounded by faults (Liu & Zhong, 1997). The Himalayan unit, the northernmost exposed part of the Indian plate, is divided into two complexes, the amphibolite facies complex in the south and the granulite facies complex in the north. The granulite facies complex in the Himalayan unit have been argued to experience high\|pressure metamorphism and represent materials buried to upper\|mantle depths (Liu & Zhong, 1997). The carbonatites and associated ultramafic and mafic rocks only occur in the granulite facies rocks and are divided into two belts: northern and southern belts.The northern belt extends at least 30km, and is about 20km in width. The southern belt extends several kilometers, and is 3km or so in width. Each belt consists mainly of differently compositional dykes, extending parallel to gneissosity of granulite facies gneiss. Carbonatitic agglomerates are observed in the northern belt. From the center of carbonatite dykes to country rocks, five types of rock are observed: the center parts of carbonatites, the rim parts of carbonatites, ultramafic and mafic rocks, altered rocks and country rocks. The gneissosity of country rock was deformed by intrusion of dykes.     

沿海冲积平原区土壤中元素含量特征及其影响因素研究

根据沿海冲积平原区地球化学调查方法技术研究试验研究结果，开展了土壤中元素含量变化特征及其影响因素的探索研究。研究结果表明，元素含量在不同地区和不同深度土壤层中的变化特征，除受土壤成壤母质的源岩影响以外，同时还受成壤母质所经历的风化作用及风化程度和由此所决定的土壤矿物组成特性等因素的影响。     

洞室围岩质量多因素模糊综合评价模型及应用

由于洞室围岩质量及其影响因素的复杂性和不确定性,以往采用定指标、定权重的评价方法不尽合理,因此,有必要建立一多因素模糊评价模型.首先,应用模糊数学方法,建立了考虑岩石的单轴抗压强度σc,RQD指标,结构面间距J1,结构面摩擦系数f和岩体的声波速度V的多因素洞室围岩综合评价模型;然后,以地下洞室围岩为工程背景,对岩体质量进行了模糊综合评价,结果表明:模糊评价方法适用于不同岩体工程,能最大限度地利用工程勘察成果,是解决多因素、多指标综合问题的有效决策方法.得到的结果与可拓学评价法以及RMR法得到的结果大致相同,符合实际情况,说明多因素综合评价模型的正确性.     

粗颗粒盐渍土溶陷性影响因素研究

粗颗粒盐渍土是近年来西北地区工程建设中常遇到、且比较棘手的一种特殊土。为了研究该类特殊土的工程特性,本文在新疆东北部和甘肃河西走廊地区选择了4个试验场地的28个现场试验点和576件室内试样对进行了溶陷性研究,结果显示:当地基土中易溶盐含量超过0.5％ ～1％以上,且地基土渗透系数不小于10-7 时,常会发生溶陷现象。同时发现在温度、易溶盐成分、水等共同作用下的地基土周期性胀缩现象比单一的盐胀或溶陷对建筑物安全影响更大。     

岩土体大型三维离散元模拟系统的研发与应用

本文分析了当前岩土体离散元法存在的两个主要问题：（1）离散元颗粒与宏观模型间力学关系不明确; （2）离散元法计算量大,计算效率低。并针对这两个问题开展了理论研究和系统研发。在建立离散元颗粒接触关系基础上,提出了利用微宏观力学参数转换公式,构建具有特定力学性质的离散元模型; 提出了离散元颗粒系统的能量计算方法。在一系列理论研究的基础上,自主研发了岩土体大型三维离散元模拟系统MatDEM。其具有良好的前处理和后处理功能,能自动生成各种云图和模拟动画; 采用矩阵运算和GPU（图形处理器）高速计算,显著地提高了离散元计算的速度。在实例中,MatDEM被用于岩体孔隙的水力压裂模拟,在单台计算机上完成了一百万颗粒的动态模拟。结果表明,微裂隙趋于平行最大压应力方向和各向异性软弱方向形成; 能量转化曲线表明,弹性应变能和动能逐步转化为热量,但总能量始终恒定,离散元系统实现了能量守恒计算。