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局部压载破裂闪长岩激发电流变化特征与机理分析 被引量：1
1
作者 徐友友 吴立新 +2 位作者 毛文飞 孙立成 卢菁琛 《地球物理学报》 北大核心 2025年第3期1004-1016,共13页
岩石受力激发电流(PSRC)与岩石微破裂的形成和发育有关,其变化特征与机理是岩石破裂观测与岩体灾变研究的基础.但是,岩石局部加载破裂过程中的PSRC变化研究欠缺.本文以矿物晶体及粒度相对均匀的地壳典型火成岩-闪长岩为例,制作方柱-锥... 岩石受力激发电流(PSRC)与岩石微破裂的形成和发育有关,其变化特征与机理是岩石破裂观测与岩体灾变研究的基础.但是,岩石局部加载破裂过程中的PSRC变化研究欠缺.本文以矿物晶体及粒度相对均匀的地壳典型火成岩-闪长岩为例,制作方柱-锥体闪长岩试件,采用高精度电流测量仪与声发射探测仪,同步观测岩石试件单轴局部压载至破裂过程中受压端与非受压端之间的PSRC变化,并与声发射信号进行比对分析,探究其与应力、微破裂发育的内在联系.实验揭示了闪长岩PSRC变化的阶段性特征,即前期呈低值稳定波动,达峰值应力约86.5%时PSRC出现台阶式上升,幅值为nA级;在峰值应力前1 s内出现幅值达100 nA的急剧振荡式脉冲,并持续波动至岩石破裂失稳.分析认为:闪长岩PSRC的两次显著性变化受加载应力水平、矿物晶体/颗粒强度及微破裂发育进程协同控制,导致岩石体积膨胀点之后不同强度的矿物晶体位错丛集与正空穴电荷激活雪崩,形成两次PSRC叠加效应.本研究对于工程岩体破裂监测、区域地应力场变化监测分析及地震短临监测预测有重要意义. 展开更多
关键词 岩石受力激发电流(PSRC) 微破裂 矿物晶体/颗粒 过氧键 应力闭锁 遥感-岩石力学
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TBM隧道岩石耐磨性指数与凿碎比功相关性研究
2
作者 张廷雷 陈广森 +1 位作者 李玲 李蓉仑 《铁道工程学报》 北大核心 2025年第6期64-69,共6页
研究目的:TBM法隧道施工在铁路工程中的应用日益广泛。隧道掘进机的选型与设计须开展岩石耐磨性指数与岩石凿碎比功测试。两者均为岩石坚硬程度的表征,具有一定的相关关系,是隧道TBM法施工工艺参数设计的重要指标,但相关研究较少。本文... 研究目的:TBM法隧道施工在铁路工程中的应用日益广泛。隧道掘进机的选型与设计须开展岩石耐磨性指数与岩石凿碎比功测试。两者均为岩石坚硬程度的表征,具有一定的相关关系,是隧道TBM法施工工艺参数设计的重要指标,但相关研究较少。本文基于某铁路隧道TBM施工工艺设计,开展岩石耐磨性指数与岩石凿碎比功对比试验研究,建立岩石耐磨性指数与凿碎比功的相关关系,指导隧道TBM法工艺设计和施工。研究结论:(1)岩石耐磨性指数A_(b)与岩石凿碎比功a呈线性相关,存在较好相关性;(2)不同岩性,因成岩方式、结晶状态、密实程度、层理结构、均匀程度等性质不同,对岩石耐磨性指数和岩石凿碎比功值的影响程度也不相同,a-A_(b)拟合曲线存在较大差异;(3)单一岩性因物理性质稳定均匀,a-A_(b)拟合曲线的相关性明显好于总a-A_(b)拟合曲线;(4)不同岩性a-A_(b)拟合曲线相关性与岩石均匀性、物理性质的稳定性密切相关,岩石越均匀,物理性质越稳定,则相关关系越好;(5)本研究成果可用于指导TBM隧道掘进机法勘察设计和施工。 展开更多
关键词 耐磨性指数 凿碎比功 TBM法 岩石 试验
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含水玄武质熔体交代对克拉通岩石圈的影响:实验约束
3
作者 臧春娟 唐红峰 +2 位作者 赵景宇 张海涛 王明梁 《矿物学报》 北大核心 2025年第2期264-279,共16页
含水硅酸盐熔体交代可能是导致克拉通岩石圈地幔转变进而引起克拉通破坏的重要地质过程,现有研究缺乏对不同含水量玄武质熔体交代导致地幔岩石中矿物相及其主量元素变化的实验约束。本文在活塞圆筒压机上开展2.0GPa/1200~1300℃条件下... 含水硅酸盐熔体交代可能是导致克拉通岩石圈地幔转变进而引起克拉通破坏的重要地质过程,现有研究缺乏对不同含水量玄武质熔体交代导致地幔岩石中矿物相及其主量元素变化的实验约束。本文在活塞圆筒压机上开展2.0GPa/1200~1300℃条件下初始水含量(无水、5%、10%)熔体与方辉橄榄岩反应的实验研究,结果显示水含量对反应矿物组合、矿物主量元素含量有显著影响。无水条件下反应矿物组合为Opx(r)±Cpx±Grt,初始含水为5%的实验的反应矿物组合为Ol(r)+Opx(r),初始含水为10%的实验为Ol(r)±Opx(r)±Cpx±Grt。将实验结果与华北地区中生代地幔橄榄岩数据进行对比,发现华北克拉通岩石圈在中生代改造过程中的岩石类型转变与10%初始水含量熔体反应结果一致,而矿物化学成分变化则与含水熔体交代整体范围接近,由此推测含水硅酸盐熔体交代可能是造成该地区岩石圈组成改变甚至破坏的关键。 展开更多
关键词 玄武岩 含水熔体 华北克拉通 交代作用 克拉通破坏
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下地幔流变学性质的高温高压实验研究进展
4
作者 徐放 费宏展 张宝华 《矿物岩石地球化学通报》 北大核心 2025年第1期10-20,I0002,共12页
下地幔是地球内部体积最大的圈层,它的流变学性质对深刻理解地球内部物质组成与非均一性、各种动力学过程、深部与浅部相互作用耦合等具有重要的意义。通过高温高压实验研究下地幔物质在差应力作用下的变形和流动是认识下地幔流变学性... 下地幔是地球内部体积最大的圈层,它的流变学性质对深刻理解地球内部物质组成与非均一性、各种动力学过程、深部与浅部相互作用耦合等具有重要的意义。通过高温高压实验研究下地幔物质在差应力作用下的变形和流动是认识下地幔流变学性质的重要手段。近年来,伴随着高温高压实验技术,尤其是流变学实验技术的发展,对下地幔诸多重要的科学问题有了进一步的认识。本文简要介绍了流变学性质研究的主要实验方法和仪器设备,总结了近年来下地幔的主要流变学问题的高温高压实验研究进展及依然存在的问题,并展望了下地幔流变学性质的未来研究方向。 展开更多
关键词 下地幔 实验流变学 研究进展 高温高压
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深入下地幔:高温高压下的新反应与成分、结构分层 被引量：1
5
作者 孙宁宇 于英鑫 +1 位作者 张馨月 毛竹 《矿物岩石地球化学通报》 北大核心 2025年第1期28-36,I0002,共10页
本文总结了过去二十多年矿物学研究在下地幔结构相变和矿物反应的研究进展,集中讨论了富Ca布里奇曼石形成以及(Al,H)-SiO_(2)结构相变对下地幔物理性质、物质组成的影响。首先,讨论了富Ca布里奇曼石的形成条件,明确了过往研究中,温压条... 本文总结了过去二十多年矿物学研究在下地幔结构相变和矿物反应的研究进展,集中讨论了富Ca布里奇曼石形成以及(Al,H)-SiO_(2)结构相变对下地幔物理性质、物质组成的影响。首先,讨论了富Ca布里奇曼石的形成条件,明确了过往研究中,温压条件及元素组成对其形成深度的影响存在的矛盾和问题。其次,指出该反应可能导致下地幔物相组成的分层,但其对下地幔速度密度与元素分配的影响尚需进一步研究。第三,通过总结俯冲洋壳中Al和水对SiO_(2)结构相变的影响,以及洋壳碳酸盐与SiO_(2)的反应,探讨了这些变化与下地幔中部不同深度和尺度的低速体之间的关系。最后,提出在地幔相关温压条件下进一步研究铝和水对SiO_(2)结构相变前后速度的影响,这对理解下地幔中部小尺度散射体的形成至关重要。 展开更多
关键词 下地幔 物质和结构分层 布里奇曼石-毛钙硅石互溶 斯石英 Al和水
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含CO_(2)硅酸盐熔体-橄榄岩反应的实验研究:对中国东北异剥橄榄岩和单斜辉石岩捕虏体成因的制约
6
作者 张薇 王春光 +2 位作者 许文良 杨德彬 李本仙 《矿物岩石地球化学通报》 北大核心 2025年第1期72-83,I0003,共13页
东北地区新生代碱性玄武岩中辉石岩和异剥橄榄岩捕虏体的岩石学和矿物化学特征暗示其形成于含CO_(2)熔体-橄榄岩反应,为进一步限定熔体-橄榄岩反应的类型及其经历的深部过程,本文使用反应偶的方法进行了含CO_(2)熔体和橄榄岩相互作用的... 东北地区新生代碱性玄武岩中辉石岩和异剥橄榄岩捕虏体的岩石学和矿物化学特征暗示其形成于含CO_(2)熔体-橄榄岩反应,为进一步限定熔体-橄榄岩反应的类型及其经历的深部过程,本文使用反应偶的方法进行了含CO_(2)熔体和橄榄岩相互作用的系列实验。结果显示,在1.5 GPa、1275℃条件下,CO_(2)从硅酸盐熔体中分离,熔体对橄榄岩的改造作用较弱;在2~3 GPa、1325~1375℃条件下,CO_(2)存在于硅酸盐熔体中,反应造成橄榄岩中单斜辉石的显著富集,尤其在3 GPa、1375℃条件下,在熔体-橄榄岩界面形成单斜辉石岩反应带。含CO_(2)硅酸盐熔体-橄榄岩反应形成的单斜辉石具有较低的Mg/(Mg+Fe)值,矿物成分变异趋势与前人碳酸盐熔体-橄榄岩反应的实验结果相反。通过实验结果与东北地区地幔捕虏体的对比研究,认为汪清单斜辉石岩和异剥橄榄岩捕虏体是含CO_(2)硅酸盐熔体-橄榄岩反应的结果,而双辽、蛟河辉石岩和异剥橄榄岩捕虏体是碳酸盐熔体-橄榄岩反应的结果。 展开更多
关键词 熔体-橄榄岩反应实验 单斜辉石岩 异剥橄榄岩 地幔捕虏体 中国东北地区
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深部超临界地热条件下钾长石的溶解特征
7
作者 郜世隆 许天福 +2 位作者 袁益龙 钟承昊 封官宏 《岩石矿物学杂志》 北大核心 2025年第3期611-618,共8页
超临界地热资源是一种潜力巨大的可再生清洁能源,其形成和开发过程伴随着强烈的水岩化学反应。本研究通过开展300~500℃和25~50 MPa条件下钾长石在纯水中的溶解实验,明确了亚临界至超临界地热条件温度和压力变化对钾长石溶解度的影响,... 超临界地热资源是一种潜力巨大的可再生清洁能源,其形成和开发过程伴随着强烈的水岩化学反应。本研究通过开展300~500℃和25~50 MPa条件下钾长石在纯水中的溶解实验,明确了亚临界至超临界地热条件温度和压力变化对钾长石溶解度的影响,揭示了其溶解行为的演变机理。结果表明:①亚临界和超临界地热条件下温度和压力均是影响钾长石溶解度的重要因素;②在400℃条件下,钾长石溶解度与压力保持着正相关关系;压力为35 MPa时,钾长石溶解度随温度增加先上升、后下降、再上升,表现出涨落现象;③钾长石溶解度变化特征与水在亚临界和超临界地热条件下水的性质(密度、氢键、介电常数)急剧变化有关。研究结果有助于更好地了解超临界地热系统中的水文地球化学过程。 展开更多
关键词 超临界地热 钾长石 高温高压 水岩反应 溶解度
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线理对长英质糜棱岩强度影响的实验研究
8
作者 张洪通 郑小东 +2 位作者 姜哲轩 李建峰 宋茂双 《大地构造与成矿学》 北大核心 2025年第4期925-936,共12页
为探讨线理对长英质糜棱岩强度的影响,本次研究通过对面理面(xy面)内沿与线理方向(x方向)呈不同角度(0°、30°、45°、60°、90°)钻取圆柱样品,并在Paterson气体介质高温高压流变仪上进行轴向压缩变形实验。实验... 为探讨线理对长英质糜棱岩强度的影响,本次研究通过对面理面(xy面)内沿与线理方向(x方向)呈不同角度(0°、30°、45°、60°、90°)钻取圆柱样品,并在Paterson气体介质高温高压流变仪上进行轴向压缩变形实验。实验条件设定为:围压约300 MPa、温度850~975℃、应变速率3×10^(-6)~10^(-4)s^(-1)。变形过程中,稳态加载差应力范围为69~576 MPa;岩石强度受与x方向夹角控制:沿x方向压缩时强度最大,从x方向到与x方向呈30°夹角时压缩强度快速降低(~36.6%),随后从30°到60°方向压缩强度缓慢降低,而沿y方向的压缩强度较60°方向略有回升。利用幂律流变方程拟合岩石力学数据时,去除850℃下压缩方向为y方向和900℃下压缩方向为x方向的两个稳态差应力σ>300 MPa(围压)的数据后,获得的视应力指数na为4.9~7.9,且随温度升高而减小。显微结构观察显示,黑云母出现弯曲、褶皱现象,颜色变暗、解理模糊、颗粒细化,并发生脱水反应,同时诱导长石和石英部分熔融。结合视应力指数na>3的结果,表明长英质糜棱岩的主要变形机制为位错滑移和位错攀移,在低温高应力条件下伴随有脆性破裂的参与。 展开更多
关键词 线理 长英质糜棱岩 应力指数 位错蠕变
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山东昌乐地区王家大山玄武岩流变性质研究
9
作者 王晓宁 姜哲轩 +4 位作者 郑小东 张洪通 李建峰 吴东伟 宋茂双 《岩石学报》 北大核心 2025年第4期1454-1465,共12页
本文选用采自山东昌乐地区王家大山的玄武岩作为初始样品,利用Paterson气体介质高温高压流变仪在围压~300MPa、温度973~1173K、应变速率5×10^(-6) s^(-1)~4×10^(-5) s^(-1)的实验条件下开展了轴向压缩变形实验(应变量≤15%),... 本文选用采自山东昌乐地区王家大山的玄武岩作为初始样品,利用Paterson气体介质高温高压流变仪在围压~300MPa、温度973~1173K、应变速率5×10^(-6) s^(-1)~4×10^(-5) s^(-1)的实验条件下开展了轴向压缩变形实验(应变量≤15%),以探究玄武岩的高温流变行为。傅里叶变换红外光谱仪分析测得变形前后样品都是含水的,说明玄武岩在实验过程中发生含水条件下的变形。应力-应变曲线表明玄武岩发生宏观塑形变形;样品稳态(或接近稳态)流变差应力介于41~427MPa之间,且随应变速率降低和温度升高而减小,遵守幂律流变方程。当温度≥1073K时,应力指数(n)=3.6±0.3,活化能(Q)=340±34kJ/mol;当温度≤1023K时,n=5.9±0.8,Q=259±23kJ/mol。显微结构观察发现:变形后样品以基质斜长石普遍发育形状优选定向(SPO)为最显著特征,可识别出基质斜长石发育波状消光和膝折等晶内变形显微证据;低温(≤1023K)高应力(>300MPa)样品中基质斜长石、单斜辉石发育微裂隙,并可见沿微裂隙的滑移错动,表明脆性破裂承担了部分应变量;温度≥1023K的样品中发生脱水引起部分熔融,在淬火熔体中可见细粒的重结晶角闪石生成,但由于熔体含量较低似乎对玄武岩的流变行为影响不明显。本文报道的含水条件下的玄武岩流变数据与前人报道的辉绿岩数据一起,可以为构建不同水含量的大陆下地壳(大洋洋壳)流变强度剖面提供支持,也可以为理解洋壳变形、下地壳流动和拆沉等重要构造过程提供流变学证据。 展开更多
关键词 玄武岩 流变 位错蠕变 矿物反应
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氧化铝对下地幔矿物高温高压化学性质的影响 被引量：1
10
作者 张莉 《矿物岩石地球化学通报》 北大核心 2025年第1期1-9,I0002,共10页
氧化铝是地幔重要的组分,玄武岩和地幔岩成分中分别含有大约15%和3%~5%氧化铝。本文聚焦于氧化铝对下地幔矿物高温高压化学性质的影响,总结了前人的数据,发现在下地幔压力条件下,当布里基曼石与金属铁共存时,布里基曼石中的三价铝离子... 氧化铝是地幔重要的组分,玄武岩和地幔岩成分中分别含有大约15%和3%~5%氧化铝。本文聚焦于氧化铝对下地幔矿物高温高压化学性质的影响,总结了前人的数据,发现在下地幔压力条件下,当布里基曼石与金属铁共存时,布里基曼石中的三价铝离子和三价铁离子含量之间符合X_(Fe)^(3+)=0.646(24)X_(Al)^(3+)的线性关系。氧化铝的加入显著增强了下地幔条件下二氧化硅高压相的储水能力,在下地幔条件下含铝CaCl_(2)型后斯石英相的储水容量可达1%以上,而在深下地幔冷俯冲板片中,六方NiAs型富铝二氧化硅更稳定,储水容量比CaCl_(2)型后斯石英相更高。含铝二氧化硅高压相可能是俯冲板片进入下地幔乃至核幔边界的主要储水矿物。在下地幔含水体系中,氧化铝优先进入含水相使得布里基曼石贫铝,水和氧化铝共同体影响下地幔主要矿物中的铁价态和铁配分系数。进一步厘清水和氧化铝如何共同影响含水地幔岩和玄武岩体系中布里基曼石的高温高压物理化学性质可为深下地幔波速的横向不均一结构提供约束。未来的实验和理论工作需系统研究氧化铝含量、铁含量以及Fe^(3+)/ΣFe值对布里基曼石弹性和状态方程的影响。 展开更多
关键词 下地幔 高温高压 氧化铝含量 布里基曼石 深部水循环
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实验变形冰的晶体优选定向研究进展
11
作者 王钦宇 綦超 《矿物岩石地球化学通报》 北大核心 2025年第1期37-50,I0003,共15页
对于全球气候系统而言,冰川和冰盖流动速率对气候变化的反馈至关重要。冰流蠕变是多晶冰中形成晶体优选定向(CPO)的主要原因。然而,将CPO的发展与冰流历史和冰流的演变联系起来需要正确理解多晶冰的微观结构对变形的响应。过去的研究对... 对于全球气候系统而言,冰川和冰盖流动速率对气候变化的反馈至关重要。冰流蠕变是多晶冰中形成晶体优选定向(CPO)的主要原因。然而,将CPO的发展与冰流历史和冰流的演变联系起来需要正确理解多晶冰的微观结构对变形的响应。过去的研究对冰的实验室变形样品和冰芯样品的微观结构的分析,探索了冰中CPO的演化机制和影响因素。本文结合近些年来的进展,对冰中的CPO的演化机制进行了总结和凝练,并提出了未来的研究展望。 展开更多
关键词 多晶冰 晶体优选定向 流变
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乐昌北部五山镇青岭云英岩脉锂矿石工艺矿物学研究
12
作者 梁凯 冼子良 《韶关学院学报》 2024年第6期46-50,共5页
为查明粤北九峰岩体南侧乐昌市北部五山镇青岭云英岩脉锂矿石化学成分、结构构造、矿物组成、含锂矿物的粒度和解离度以及锂的赋存状态等工艺矿物学特征,采用化学分析、镜下鉴定、扫描电镜、MLA(矿物参数自动分析系统)等测试手段,对其... 为查明粤北九峰岩体南侧乐昌市北部五山镇青岭云英岩脉锂矿石化学成分、结构构造、矿物组成、含锂矿物的粒度和解离度以及锂的赋存状态等工艺矿物学特征,采用化学分析、镜下鉴定、扫描电镜、MLA(矿物参数自动分析系统)等测试手段,对其进行详细的工艺矿物学研究.结果表明:矿石中锂含量为147μg·kg^(-1),主要组成矿物种类较为简单,除石英和云母(包括黑云母和白云母)以外,尚有钾长石、黄玉、绿泥石、高岭石、褐铁矿、金红石、铋华、黝帘石、磷钇矿、电气石、方解石、萤石、磷灰石和锆石等,但含量甚微.锂的主要载体矿物是云母,一般在0.2~1.5 mm之间,部分粗者大于2.0 mm;当粒级为+0.30 mm时,其累计分布率为86.83%.富集云母后矿石中理论锂含量为326μg·kg^(-1). 展开更多
关键词 锂矿石 云英岩 锂云母 工艺矿物学研究
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高温高压实验样品仓铁预饱和技术研究
13
作者 王萌 庄新悦 《矿物岩石地球化学通报》 CSCD 北大核心 2024年第6期1103-1112,I0003,共11页
含铁岩浆岩成分在岩浆系统中非常常见,然而在地质体系的高温高压实验中,样品中的铁极易从初始物质进入惰性贵金属样品仓中,与样品仓形成合金,造成铁流失。铁流失问题不仅会导致高温高压实验中初始物实际值与设定值不同,还可能会导致实... 含铁岩浆岩成分在岩浆系统中非常常见,然而在地质体系的高温高压实验中,样品中的铁极易从初始物质进入惰性贵金属样品仓中,与样品仓形成合金,造成铁流失。铁流失问题不仅会导致高温高压实验中初始物实际值与设定值不同,还可能会导致实验氧逸度的失控。为了减少铁流失的影响,实验前需对样品仓进行预饱和。本文主要设计搭建两套常用贵金属管和贵金属丝的电镀装置,通过调整电流大小和通电时间控制镀铁的质量,实现样品仓铁的预饱和。并在此基础上进行了铁在贵金属样品仓中的扩散实验,找到了含铁质量分数≤0.20%的金钯管扩散均匀的实验条件,约束了含铁质量分数0.5%~4.0%的铂丝的扩散条件,进一步完善贵金属样品仓的铁预饱和技术。 展开更多
关键词 高温高压实验 铁流失 电镀 铁的预饱和
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上地幔熔体电导效应与软流圈高电导异常起因
14
作者 刘汉永 杨晓志 《矿物岩石地球化学通报》 CSCD 北大核心 2024年第6期1182-1195,I0003,共15页
地球物理学电磁探测研究表明,软流圈局部地区具有显著高电导异常,并表现出一定的电导率各向异性。这种异常的起因一直存在争议。长期以来的一种主流观点是,软流圈高导异常可能由橄榄岩部分熔融产生的少量熔体所致。高温高压实验也发现,... 地球物理学电磁探测研究表明,软流圈局部地区具有显著高电导异常,并表现出一定的电导率各向异性。这种异常的起因一直存在争议。长期以来的一种主流观点是,软流圈高导异常可能由橄榄岩部分熔融产生的少量熔体所致。高温高压实验也发现,部分熔融熔体的电导率很高,可以显著增强橄榄岩的导电性。固体-熔体混合体系中少量熔体的电导效应受一系列因素影响,包括熔体自身的导电性(与熔体成分等有关)、熔体含量、熔体在体系中的分布形态(即连通性和拓扑结构)等。本文对近几十年来熔体结构和导电性的实验研究进行了概括总结,评述了熔体在解释软流圈高导成因方面的潜在问题,对进一步的研究方向进行了展望。 展开更多
关键词 软流圈 橄榄岩 电导率 地幔熔体 实验研究
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锂辉石在花岗质熔体中溶解度及其成矿意义 被引量：2
15
作者 徐雨生 唐勇 +1 位作者 张辉 吕正航 《岩石学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2024年第2期615-622,共8页
本次研究利用快速淬火高温高压实验装置,在100MPa和650~850℃条件下,开展了锂辉石在简单花岗质熔体中溶解度及其影响因素的高温高压实验。实验结果表明温度是影响锂辉石在简单花岗质熔体中溶解度最为重要的因素,其次为铝饱和指数(ASI),... 本次研究利用快速淬火高温高压实验装置,在100MPa和650~850℃条件下,开展了锂辉石在简单花岗质熔体中溶解度及其影响因素的高温高压实验。实验结果表明温度是影响锂辉石在简单花岗质熔体中溶解度最为重要的因素,其次为铝饱和指数(ASI),而熔体的Na/K比值对锂辉石的溶解度几乎没有影响。结合已有的数据,建立了锂辉石溶解度与温度、铝饱和指数的关系:logLi_(2)O(%)=-0.61×(1000/T)+0.53×ASI+0.10,R^(2)=0.60其中T为绝对温度。该关系式可以用来量化锂辉石的结晶温度或评价花岗伟晶岩的成矿潜力。本次研究结果表明,伟晶岩矿床中锂的成矿潜力受限于初始岩浆中锂的含量和伟晶岩的结晶温度。 展开更多
关键词 高温高压实验 溶解度 锂辉石 伟晶岩
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基于CT扫描分析的页岩整体及弱面变形特征研究
16
作者 徐锐 李小明 +4 位作者 张宇 徐晓斌 王亚蓉 孔令涛 李媛媛 《绿色科技》 2024年第18期238-244,251,共8页
在页岩气水平井压裂开发过程中,由于页岩弱面剪切活动导致套管变形损坏,严重影响生产的正常进行。分析了川南泸州地区页岩的地质背景,在围压和温度相同的状况下,以不同孔隙介质类型、不同孔隙压力的条件下,利用CT扫描技术探究了页岩三... 在页岩气水平井压裂开发过程中,由于页岩弱面剪切活动导致套管变形损坏,严重影响生产的正常进行。分析了川南泸州地区页岩的地质背景,在围压和温度相同的状况下,以不同孔隙介质类型、不同孔隙压力的条件下,利用CT扫描技术探究了页岩三轴滑动摩擦的宏观和微观变形机理,并对此进行实验。研究结果表明:在孔隙压力80~100 MPa,孔隙压力为80 MPa的酸性溶液为介质的页岩样品整体立体分形维数增加的最大,从2.40增加到2.56,孔隙压力为100 MPa的酸性溶液为介质的页岩样品迂曲度上升最高,从1.95上升到3.56,孔隙压力是90 MPa介质为酸性溶液的样品经过实验后,其立体分形维数反而出现了下降,下降了0.011。在滑动摩擦的面上,实验过后,滑动摩擦面分形维数增长最低的是压力80 MPa。介质是酸性溶液,增长了0.02879。滑动摩擦面分形维数增长最高的介质为中性去离子水,孔隙压力是90 MPa的Y12样品,其分形维数增大了0.20575。 展开更多
关键词 页岩 微观 CT 分形维数
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幔源岩浆成因的实验岩石学约束
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作者 王煜 《矿物岩石地球化学通报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第4期706-720,I0002,共16页
作为地幔熔融的直接产物,幔源岩浆的成分和性质忠实地记录了地幔源区的化学组成并能反映其演化过程,为深入理解地球内部的动力学过程和演化历史提供了重要信息。得益于近年来高温高压实验装置和微区分析测试手段的大幅改进,科学家们能... 作为地幔熔融的直接产物,幔源岩浆的成分和性质忠实地记录了地幔源区的化学组成并能反映其演化过程,为深入理解地球内部的动力学过程和演化历史提供了重要信息。得益于近年来高温高压实验装置和微区分析测试手段的大幅改进,科学家们能够在高温高压条件下正演模拟和记录地幔岩石的物理化学反应,通过控制实验条件和初始物质成分,揭示不同地质环境下的地幔部分熔融机制,约束幔源岩浆的生成和演化过程。本文通过对不同幔源岩浆成因的实验岩石学研究进行系统梳理,总结了单一地幔橄榄岩源区的熔融、地幔源区其他岩石类型的熔融、地幔源区不同岩石的混合熔融三方面相关实验的研究现状、突出进展和存在问题,并结合深地科学的发展方向,对未来有关幔源岩浆成因和壳幔相互作用的实验研究前景进行了展望。 展开更多
关键词 实验岩石学 幔源岩浆成因 壳幔相互作用 物质再循环 部分熔融
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红页岩纳米压痕细观力学特性研究 被引量：1
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作者 周浪 马振乾 +3 位作者 黄青荣 帅运林 张吉民 刘荣科 《煤田地质与勘探》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第11期96-107,共12页
【目的】通过纳米压痕试验研究矿物细观力学特性,对于揭示矿物细观尺度破坏机制具有重要意义。【方法】以磷矿红页岩围岩主要矿物为对象,采用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和能谱仪(EDS)试验对红页岩主要矿物进行定性、半定量和... 【目的】通过纳米压痕试验研究矿物细观力学特性,对于揭示矿物细观尺度破坏机制具有重要意义。【方法】以磷矿红页岩围岩主要矿物为对象,采用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和能谱仪(EDS)试验对红页岩主要矿物进行定性、半定量和空间分布特征分析,开展靶向纳米压痕试验,获取矿物细观力学性质。基于Voronoi多边形法构建细观矿物纳米压痕离散数值计算模型,并将模拟结果与试验结果进行对比分析。【结论和结果】结果表明:(1)红页岩中含石英、钠长石、绿泥石和伊利石4种矿物,弹性模量依次为95.62、78.13、53.50、48.91 GPa,石英、钠长石矿物力学性质最好,绿泥石和伊利石最差,表明红页岩非均质性、多相性的材料属性。(2)室内试验表明矿物内部缺陷、微孔隙的存在导致荷载-位移曲线台阶拐点等异常情况,而模拟结果表明矿物颗粒簇尺寸、含量和空间分布特征均会使荷载-位移曲线出现拐点突增等情况,解释了纳米压痕荷载-位移曲线出现异常点的原因。(3)矿物压入后在微裂纹类别、数量、占比及倾向分布的差异较大,表征受载过程矿物劣化程度及微裂纹扩展方向。研究成果有助于预测矿物受荷载作用时的开裂方向,为细观矿物劣化分析提供理论支持,对相似工况下围岩灾害预防提供借鉴。 展开更多
关键词 红页岩 细观力学特性 纳米压痕试验 Voronoi离散元法 矿物劣化
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断层黏滑动态变形过程的实验研究 被引量：39
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作者 宋义敏 马少鹏 +2 位作者 杨小彬 郭文婧 施惠基 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2012年第1期171-179,共9页
实验研究断层黏滑过程的变形演化,尤其是失稳黏滑瞬间的断层位移演化特征,对于了解地震从孕育到发生的全过程具有重要意义.本文基于数字散斑相关方法(digital speckle correlation method,DSCM),用三套图像采集系统(两套低速和一套高速... 实验研究断层黏滑过程的变形演化,尤其是失稳黏滑瞬间的断层位移演化特征,对于了解地震从孕育到发生的全过程具有重要意义.本文基于数字散斑相关方法(digital speckle correlation method,DSCM),用三套图像采集系统(两套低速和一套高速图像采集系统)搭建了断层黏滑过程的多观测区域、多时间尺度的变形场测量系统,并用此系统对一种花岗岩双剪滑动模型的黏滑过程进行了实验研究.对间黏滑期和黏滑期断层位移演化特征进行深入分析的结果表明:间黏滑期断层位移演化体现出空间上的非均匀性和时间上的"趋同化"特征,断层滑动趋同化也许是断层错动匀阻化的一种宏观表现形式;断层黏滑动态过程持续时间非常短(本文300mm断层黏滑过程持续时间约在1ms量级),黏滑失稳前会出现预滑,预滑出现到黏滑失稳发生所经历的时间与黏滑失稳过程所用时间相差一个量级;断层的一次黏滑由若干个滑动速度不同的、小的失稳滑动组成,黏滑失稳过程中断层的滑动速度呈现出波动性,整个滑动过程中断层经历了多个高速滑动和低速滑动的交错. 展开更多
关键词 断层黏滑 数字散斑相关方法 动态变形 间黏滑期 黏滑期
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西藏罗布莎豆荚状铬铁矿中发现超高压矿物柯石英 被引量：33
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作者 杨经绥 白文吉 +3 位作者 方青松 颜秉刚 戎合 陈松永 《地球科学（中国地质大学学报）》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第6期651-660,共10页
在西藏雅鲁藏布江蛇绿岩带东段的罗布莎豆荚状铬铁矿床中发现典型的超高压矿物柯石英和蓝晶石 ,二者呈针柱状交生 ,产在一个以TiFe合金成分为主的颗粒 (0 .7mm× 0 .5mm大小 )的最外部 .该颗粒从内到外由 4层矿物组成 ,分别为TiFe... 在西藏雅鲁藏布江蛇绿岩带东段的罗布莎豆荚状铬铁矿床中发现典型的超高压矿物柯石英和蓝晶石 ,二者呈针柱状交生 ,产在一个以TiFe合金成分为主的颗粒 (0 .7mm× 0 .5mm大小 )的最外部 .该颗粒从内到外由 4层矿物组成 ,分别为TiFe合金主体、2 0～ 70 μm宽的自然钛、约 10 μm宽的TiSi合金及 30～ 5 0 μm宽的柯石英和蓝晶石为主的硅酸岩和氧化物层 .主体矿物为高Ti低Fe的TiFe合金 ,内部出现由细粒状低Ti高Fe的TiFe合金和自然钛组成的蠕英结构 .最外层由柯石英和蓝晶石组成的格架中分布细粒的Si金红石和Ti-Mg -K -Na -Ca氧化物 .初步认为TiFe合金从深部高温高压环境往浅部上升过程中 ,内部发生局部熔融 ,分解出自然Ti,并在其边部与其他硅酸岩矿物或熔体发生反应 ,形成柯石英和蓝晶石 .这一过程可能发生在洋脊拉张环境 ,由于地幔柱的上涌 ,将深部的豆荚状铬铁矿带到浅部 ,使得其中包裹的一些高温高压环境下稳定的矿物变得不稳定 ,发生熔融和交代反应 ,形成新的不平衡的矿物组合 .罗布莎柯石英的这种不寻常产出特征说明是在减压过程中形成 。 展开更多
关键词 柯石英 钛铁合金 豆荚状铬铁矿 罗布莎蛇绿岩 青藏高原
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