一种新的高温高压装置——金刚石窗口压腔及其在地学中的应用

超高压技术的发展,为人类认识自然打开了一扇新的窗户。它有力地推动了物理学、天文学、地学和材料科学的研究工作,并有可能揭示出周围物质世界中的一些奥秘和发现一些更新的现象。 地球物理和地球化学工作者长期以来很希望获得关于地球深部的资料。但这些资料很少,主要是根据地震和对假定存在于地球深部的某些矿物的电导及其它性质的测量而作出的推论。过去在实验室里建立下地幔的温度和压力条件(尤其是压力要达到300—1500千巴)有相当大的困难,即使用冲击波技术也只能在瞬间建立这种条件。因此大大地限制了人们对地球深部物质的状态和性质的认识。金刚石窗口压腔这一新技术的出现,为地球深部的研究工作打开了新的局面。     

静态超高压力标定

<正> 目前,超高压技术已能达到兆巴以上的压力范围,为研究地球深部物质及其存在状态创造了必要的条件。 在地球物理学中需要在高温高压条件下,对各种典型的岩石、矿物和金属进行密度、熔点、粘度、抗压强度、导电性、导热性、弹性系数等物理和力学性质的测定,并把这些实测数据与其它地球物理方法的观测资料相比较,从而推论地球深部的构成物质及状态,进而研究地球的动力学特征。     

深部实验地球化学的某些进展

<正> 深部地球化学主要是研究地球内部物质的化学组成、化学作用及其演化规律,当前则侧重于研究各种幔源物质和地幔物质的相平衡与相转化以及它们处于地壳浅部环境下所发生的退变和与水介质等相互作用的规律。深部地球化学的科学知识和理论对于阐明地球的化学分异、大陆的演化、成矿物质的来源等均具有重要意义,其基础则是深部实验地球化学。     

地球的热力史

地球动力学的基本问题之一是地球各种动力运动的能源问题。这是一个很复杂的问题,它与地球的起源和发展有密切的关系,也与地球内部物质的物理、化学特性及地球的构造运动有关。可是目前对这一问题的说明是远不能今人满意的,其原因:一方面是关于地球深部的直接资料掌握的太少;另一方面是关于地球起源与发展历史的资料也太少,因此只能在一定假设的基础上作出理论的估计。     

地球历史中岩浆作用的演化

<正> 岩浆作用是地球岩石圈物质演化的主导过程。计算表明,在地质历史过程中,火山作用甚至能以现代的喷发速度把相当于地壳体积的大量物质带到地表。岩浆作用在原始地壳形成时期具有决定性的意义。关于这一点,正如人们根据有关月岩岩石学的资料所推测的那样,在那时,地球的整个外壳发生过熔融和分异作用。与月球相比,地球无比巨大的能量决定了地球物质迅速的、深部的和长期的分异作用。因此,在类地行星物质演化的更晚期阶段,在前寒武系建造中,存在着某些与月岩(“灰色片麻岩等”)类似的、反映     

论深部地质研究中的变质地质学方法

深部地质研究通常与地球物理相联系。实际上，地球物理方法所确定的仅仅是地球内部的不均匀层及壳幔界面的几何形状和地球物理参数。解释壳幔成分、各个不同层面物质的物理状态、性质及已经或正在进行的地质作用应是变质地质学的一项重要任务。因此，深部地质研究应是地质-地球物理综合调查研究的统一过程。近十年来，深部地质研究迅猛发展。全球地学断面（GGT）测量和深部大陆科学钻探构成当前深部地质研究的两个重要发展方向，代表了当前地球科学的前沿领域。变质地质学是研究变质作用发生发展过程、动力学机制及其与各种地质作用相互关系的一门学科。深部变质作用是地壳与地幔长期相互作用产生的一种地质作用，反映了地球不同历史时期或不同层次中的物理化学状态和物质运动规律。近半个世纪以来，随着地球科学的发展，特别是大陆科学深钻和高精度地震及其它地球物理资料的研究成果表明，地球不同深度圈层中具有不同的物理化学状态，产生了不同类型和程度的变质作用及其结果。这就使我们利用变质地质学方法研究深部地质成为可能。通过与地球物理、地球化学、实验岩石学等学科和方法的结合，深部地质学将成为变质地质学研究的一个重要方向，具有广阔的研究前景。     

地球动力学与造山作用

绵延千里巍峨壮观的山脉,是地球的奇景,又是观察地球深部物质的窗户;它为人类提供了大量矿产资源,并暗示着地球发展的脚步。一百多年来,它吸引着大批地质学家和地球物理学家去认识它的奥秘,在不同的时代,基于不同的地球观,提出了各式各样的造山假说,都曾对地球动力学增添过光     

质谱研究在同位素宇宙学中的应用

一、绪言通过测定地球、陨石或其他天体来源样品的同位素丰度,获得了有关稳定核和天然放射性核的宇宙丰度的大量资料,这将有助于探索化学元素起源的问题。关于地球和天体物质中微量元素同位素组成差异的研究,     

太阳系行星体的K-U-Th含量分类

<正> 最近几年随着宇宙研究工作的进展又获得了月球、火星和金星表面岩石化学成分的资料,再加上已有的地球岩石和陨石成份的资料,可以进一步讨论太阳系物质的地球化学特征。本文只对三个元素,即 K、U、Th 的含量进行分析。地球化学家和行星学家对这些元素是特别感兴趣的。一方面这是因为它们是放射性元素,并被认为是行星演化的主要能源之一;另一方面也是为了探索远距离遥测 K、U、Th 含量的可能性,这在宇宙研究中具有重要意义。     

锶同位素地质学

此书是新近问世的同位素地质学领域内综述性专著之一。作者根据大量的文献和分析资料(截止于1971年)及自己的研究成果,对应用锶同位素研究地球各岩类、陨石、月球的物质来源及其成因、演化历史、形成年代等方面的现状和各学派的一些观点作了比较客观系统的介绍。可供从事同位素地质、地球化学、地球物理、地质年代学、岩石学等方面的生产、教学、科研人员参考。对于研究同位素地质年龄测定、板块构造、深部地质、地球及陨石、月球演化等问题也有一定参考价值。     

湖北省应城市盐化工业区生态地球化学研究

本文对湖北省应城市盐化工业区进行了生态地球化学研究以及矿山生态地球化学预警、预测,结果表明:在采卤区主要是土壤盐化,Cl在黄棕壤地区往土壤深部富集,在底土层达到最高;开采区已形成重度盐化土壤区6.5 km<'2>、盐类物质重度污染水体区44.6 km<'2>;在盐化工业区和城区除土壤盐化外,还存在Cd、Hg、Pb等重金...     

超临界水与壳幔物理化学性质

超临界水与其标准状态相比具有许多特殊性质，如强烈的氧化作用、很强的溶，解性能，以及通过改变温度和压力可控制其密度在蒸汽相到液体相的密度之间等。水在约400℃的超临界温度下，几乎所有的氢键都裂解了，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。超临界水的存在，不仅对地球物理场的性质有重要影响，而且对于地质构造演化、地球化学动力学、成矿作用，以及深部地质灾害（地震和火山喷发）的成因探讨都具有重要的学术意义。水及其它流体的存在，很可能成为地球与其它类地行星之间有着不同演化历史的重要原因。因此，研究在高温超高压下水与地球深部物质的相互作用是了解地球深部及整个地球演化过程的重要课题。     

中国原油的地球化学特征——兼论中国原油的有机与无机来源

中国大庆、辽河、大港、新疆等油区原油的地球化学组成显示以下特征 :含有地壳稀少而地球深部丰富的元素 ,如Re、In、Cd、Ag、Au等 ;含有生物质平均成分不见的元素 ,如Be、Ga、Zr、Nb、Sb、Te、Hf、Ta、W、Tl、Bi、Th等 ;含有较多的亲石元素 ,如Ca、Mg、K、Na、V、Li、Be、B、Ti、Cr、Mn、Rb、Sr、Y、Zr、Nb、Cs、Ba、Hf、Ta、W、Th、U等 ;原油的正烷烃结构具有奇偶优势与不显奇偶优势的特征 ,不显奇偶优势的原油沿基底断裂分布。地球化学特征是矿产资源形成途径的示踪标志。中国原油中含有生物质中不见的元素 ,说明原油可能有来自非生物成因的油源 ;含有地壳稀少而地球深部丰富的元素 ,说明原油可能有来自地球深部成因的油源 ;含有较多的亲石元素 ,说明原油可能不是从生油岩中排出的 ,而是从非岩石结构的地球深部流体中分异后聚集在岩石结构的孔隙中而形成油层的。原油的正烷烃结构显示的奇偶优势被认为系生物成因的油源 ,而不显奇偶优势被认为是甲烷石油 (即来自地球深部的无机成因油源 ) ,不显奇偶优势的油样均沿基底断裂分布 ,正旁证了地球深部来源的可能性。     

关于稀土碳酸岩的物质来源

<正> 碳酸岩成因的问题包括的范围很广,其中最重要的问题之一就是这些岩石的物质来源问题。在一些专门阐述碳酸岩物质的性质和来源的著作中,主要是着重研究锶、碳和氧的同位素组成。而且,同位素的研究往往是在脱离岩石-地球化学资料的情况下进行的。这些岩石-地球化学资料具有重要的成因信息,况且还应把它们作为解释同位素分析结果时的依据。     

宇宙尘的收集、鉴别与类型

<正> 到目前为止,人们所能获得的宇宙固体物质只有三种,即月球样品、陨石和宇宙尘。这三种地外物质各有其独特的意义。其中宇宙尘的研究是人们尤为关注的课题之一。宇宙尘通常是指地球之外起源的微粒物质。在地     

地热开发与环境保护

一、地热是一种清洁的庞大能源地球原来是一团高温度的物质,由于自然的变化,逐渐冷却,地球表面结成的壳子就叫地壳。从地壳表面到地球深部,温度越来越高。把地下热能开发出来,是解决能源的一个重要途径。利用地热能为工农业生产和人民生活服务,对保护和改善环境有着十分重要的意义。     

深部地球物理地质解析的有关问题

长期以来地球物理方法为主的地学大剖面测量一直是研究深部地质的主要手段之一。地震测深和反射法的解释所取得的成果至今仍然是了解地球深部构造的主要信息。在我国东南部地区也积累了大量的地震剖面测量资料,例如马鞍山-常熟-启东爆炸地震,江西水平大爆破和汕头-长乐人工地震测深工作,并且已被引用作为研究中国地壳上地幔的速度结构,地壳分层和大地构造单元划分的主要依据之一。     

近代矿物学第十六讲——高压下矿物物性和物态的变化

<正> 高压下矿物物性物态的变化,历来是研究地球内部动力学和建立地球成分模式必须涉及的重要问题。从五十年代金刚石压腔装置问世以来,特别是近十年间,随着实验技术的不断改进,高温高压下矿物物性和物态的观测已取得了可喜的成果,为研究地球深部提供了宝贵的资料。本讲着重介绍高压下某些矿物的结构相变、晶场光谱、电学性质、布里渊散射等方面的研究成果,并且对其研究意义作简单的讨论。     

地球的起源

根据目前太阳系和其它星系的观测资料，结合高温高压物性测定、深部地球物理和计算机模拟结果，较为详细地论述了地球的吸积模式及其早期大气圈的演化方式。     

地球外物质的稀土元素

<正> 人们已获得的地球以外物质是陨石和月岩。近年来对地球外物质的REE进行了广泛的研究,取得了大量的分析数据,以便从理论和实践两个方面深入研究REE的宇宙化学性质。陨石为我们提供了最好的原始太阳系标本,其中碳质球粒陨石在行星形成后基本上没有经历火成作用,保存了太阳系形成最早事件的证据。无球粒陨石母体和月球在其行星形成后,经历了与地球相似的内生分异作用,如部分熔