15kbar下努克片麻岩和H_2O的相关系对太古代奥长花岗岩成因的限制

本文报道了格陵兰西南戈特霍布地区奥长花岗质努克片麻岩的T-X(H_2O)相关系。这种片麻岩代表了太古代(30—28亿年)第二期火山活动的主要成分。我们选用压力15kbar作为奥长花岗质熔体的可能原岩所处下地壳深度的限制。在水饱和的条件下,固相线～610℃和液相线～745℃之间的熔融区间为～135℃。15kbar下,H_2O饱和时大约含水15.5 wt%。H_2O不饱和时的液相线,沿从15.5wt%H_2O、～745℃,到2 wt%H_2O,1100℃的曲线轨迹延伸。H_2O含量低(<6%)时,在低于但仍接近液相线温度的情况下,钠质斜长石(P1,An_(32))、石英(Qz)、石榴石(Ga)为液相。在6% H_2O的条件下,Ga在液相线上取代Pl,在稍低的温度下便又出现Pl和角闪石(Hb)。液相Ga的区域只延伸到～7.5% H_2O,接着就被可保持其液相到13% H_2O的Hb所取代。在H_2O含量更高的条件下,首先结晶出绿帘石(Ep),接着在稍低温度下结晶出黑云母(Bi)。沿标准的逆途径(inverse approach),近液相线的相组合可解释为产生奥长花岗质熔体的可能残留物。在熔体H_2O含量高(>7%)时,可能产生由Hb、Ga、Ep和Bi某种组合而成的镁铁质残留物,与角闪质源岩相当。在熔体H_2O含量低(<5%)时,可能的残留物由Na-P1+Qz±Ga组成,与早期的英云闪长质-奥长花岗质岩石相当。然而,这些残留物并不具有太古代奥     

高温高压条件下白云母-钠云母固溶体的热力学混合特性及其地质应用

在Redlich-Kister方程的基础上,云母和2m(Na,K)Cl水流体之间的Na-K逆向交换数据,已用来模拟白云母-钠云母固溶体的热力学混合特性。对这种二元云母,G_m~(ex)可表示为: G_m~(ex)=(1-X_(ms))X_(ms)[A+B(1-2X_(ms))+C(1-2X_(ms))~2] 式中A=11222+1.389T+0.2359P B=-1134+6.806T-0.0840P C=-7305+9.043T T以K为单位,P以bar为单位,G_m~(ex)、A、B和C以J/mol为单位。 G_m~(ex)在450℃和620℃之间计算结果最可靠,但也可以谨慎地外推超出该温度范围。计算出的“溶隙”钠云母端员偏斜。当压力达到15kbar时,临界温度(T_c)和临界成分(X_c)可表示为P的函数,其方程式为 T_c(以K表示)=977.68+7.53×10~(-2)P+2.45×10~(-7)P~2 X_c(以X_(ms)表示)=0.2624-2.34×10~(-6)P式中P以bar为单位。 根据KAlSi_3O_8-NaAlSi_3O_8-Al_2O-3-SiO_2-H_2O体系描述了计算出的白云母-钠云母固溶体的相关系。这些数据可适用于包括云母、碱性长石、一种Al_2SiO_5多形体和石英的特定组合,通过这种组合可以计算出它们平衡时的P、T和α_(H_2O)。原则上,该溶离线的白云母一侧可用于获得共存白云母-钠云母对的地热温度测量数据,只要平衡压力是单独知道的即可。但是,这种用法目前必须局限于理想的白云母-钠云母连接线上的云母。如果平衡的P和T都?     

长江中下游中酸性侵入岩中的黑云母及其地质意义

本区中酸性侵入岩中的黑云母属镁铁系列。有铁叶云母、铁黑云母、铁质黑云母及镁质黑云母四种类型。Ⅰ型长江系列为镁质黑云母;江南系列为铁质黑云母。A型苏州式为铁叶云母和铁黑云母;大龙山式则为镁黑云母—金云母。黑云母的成分与其生成条件有关,在榍石—磁铁矿—石英—角闪石矿物组合中,黑云母含铁度高者(ΣFe/ΣFe+Mg>0.5)其氧逸度随温度上升而增高,形成温度低则压力高,岩体侵位深。含铁度低者(ΣFe/ΣFe十Mg<0.5)氧逸度随温度上升而降低,形成温度高则压力低,岩体侵位浅。各类云母均有自己的成矿专属性。     

榍石+磁铁矿+石英组合在花岗岩类中的意义

钙铁辉石+钛铁矿+氧=榍石+磁铁矿+石英这一平衡在区分相对氧化花岗岩类和相对还原花岗岩类方面具有重要意义。该平衡的表达式为: logfo_2=-30930/T+14.98+0.142(P-1)/T 式中T为温度(单位:K),P为压力(单位:bar)。花岗质深成岩体中富钙铁辉石的单斜辉石和钛铁矿的产出,意味着氧逸度类似于铁橄榄石稳定所需的氧逸度。当榍石+磁铁矿+石英组合与具有中等或高的Mg/(Mg+Fe)此值的单斜辉石或角闪石一起产出时,就意味着岩石具有相对高的氧逸度。象内华达山脉岩基那样的环太平洋中生代岩基,都是在氧逸度比同源的大陆碱性岩基(如派克斯峰岩基)高得多的情况下结晶的。     

根据含水硅酸盐的氢同位素资料研究水在花岗岩岩浆中的行为

<正> 本文对各种花岗岩中共生含水矿物对,例如黑云母(+)和角闪石(o)的化学组成(包括水的含量)和 D/H 比值作了分析。Suzuoki 和 Epstein(1976)发现,含水硅酸盐与水之间 D/H 的分馏不仅取决于温度,并且也与八面体上的阳离子组成有关。二价铁使得矿物的氘显著减少,镁的程度要小些,而铝则稍微富集氘。他们对云母和闪石类给出如下经验方程:10~3lnα_=-22.4×10~6T~(-2)+28.2+(2X_(A1)-     

关于前寒武纪绿岩带中科马提质玄武岩和拉斑质玄武岩的成因联系问题

对前寒武纪绿岩带中科马提质玄武岩间的岩石化学相关关系进行了分析。得出下列结论:在一个大气压并有相当数量的长石作为共结组分参加的条件下,科马提质玄武岩岩浆的分馏作用不可能生成拉斑系列的派生熔体。拉斑玄武岩成分的残余岩浆只能是在相当于较高的压力(7—10kbar)条件下,并具有橄榄石-单斜辉石质共结组分参加时,由科马提质玄武岩岩桨的分异过程获得。     

麻粒岩流体包裹体中的甲烷是氢扩散的产物吗?

麻粒岩变质级岩石的包裹体的大量研究表明,这类岩石中有富含CO_2的包裹体存在,它们似乎是在接近高峰变质期时被捕获的。据报道,这类包裹体中CO_2的最终熔化温度[Tm(CO_2)]常低于CO_2三相点温度(-56.6℃),有些甚至低于-60℃。这种冰点下降常归因于诸如CH_4这样的第二种挥发份的存在。CH_4的存在在某些情况下已为喇曼光谱或质谱分析所证实。CO_2的熔化温度接近于-56.6℃,常被认为是包裹体中含有“几乎纯的CO_2”的证据。然而,也可能存在大量的CH_4,不过它们似乎可使冰点略有降低。 对代表麻粒岩相变质作用条件的C-O-H流体化学形式的形成所作的计算表明,在石墨存在的情况下,CH_4在高峰变质流体中所占的比例很大,但它在富CO_2流体中绝不会成为主要化学形式。在大多数情况下CH_4的量实际上用显微测温法或光谱法是不能测出的。CO_2和CH_4只有在水溶液流体包裹体中才能成为主要化学形式。捕获后的化学形式在质量不变情况下转变为流体包裹体,并不能产生所报道的成分,除非在该包裹体中发生石墨沉淀。因此,所观测到的成分要求在捕获后由于出现成分丢失或获得而产生的成分变化。 通过假定向着温度轴呈凹形和凸形上升的假想的温度-压力曲线(分别为T-凹形和T-凸形曲线,我们从6kbar(1 kbar=100MPa)、800℃起模似了T、P     

元素分配的实验研究

本文引用大量的资料,论述了元素(包括主要元素、微量元素、稀土元素)在两相(不混溶的两熔体相、熔体/溶液相、矿物/熔体相和矿物/溶液相)之间的分配行为;探讨了影响元素在两相间分配的因素——两相的成分、性质,平衡时的物理化学条件(温度、压力,氧逸度)以及元素本身的性质(价态、半径)等;指出了进行元素分配实验研究的意义——元素在两相间的分配行为,有助于地质学家定量模拟岩石的形成、演化过程,准确了解岩石、矿床形成时的物理化学条件以及元素的富集、成矿机理等;提出了一些值得注意的问题。     

影响分配系数的有关因素

<正> 一般情况下,分配系数并不始终保持恒定,它要受各种因素的影响,现归纳如下: 温度影响 温度对不同元素和不同矿物的影响各不相同。作为一级近似,在1100—1300℃(对玄武岩)和650—800℃(对花岗岩)范围内,对许多元素K_D值的影响可忽略不计。Drake等(1975)系统地研究了温度(T)对斜长石(An35—85)/岩浆熔体(玄武岩和安山岩)REE分配的影响,得出了lnK_D=a+b/T(表1),T以K为单位。 Nicholisi等(1980)在P=10-35kb、T=900     

环境与清洁生产(无污染技术)

X382.1200502028亚临界水条件下煤中汞的脱除/王宝凤(中科院山西煤炭化学研究所,煤转化国家重点实验室)…∥燃料化学学报/中科院山西煤炭化学研究所.-2004,32(5).-513~516环图TQ-12运用半连续反应装置对山西吴家坪煤中汞在亚临界水中的脱除规律进行了研究。考察了反应温度为290℃、320℃、350℃、380℃,反应压力为5MPa、10MPa、15MPa,萃取时间为10min、30min、60min、100min时对汞脱除率的影响。结果表明,在290℃~380℃,随着温度升高,汞脱除率明显增加;在5MPa~15MPa,压力越大,汞的脱除率也越大;在10min~100min,随着萃取时间的延长,汞…     

盐酸酸洗废液制备复合聚合氯化硫酸铁

以盐酸酸洗废液和适量硫酸亚铁为原料 ,用盐酸或硫酸调节酸度 ,在一定的温度和压力条件下 ,经催化氧化、水解、聚合 ,反应约 3h即可制得复合聚合氯化硫酸铁。经检验 ,产品的铁 (Fe3 + )含量为 16 5 /g·L-1,亚铁 (Fe2 + )含量≤ 1.0 /g·L-1,盐基度≈ 10 .5 %。     

高铝粉煤灰脱硅反应工艺优化及机理探讨

为探究高铝粉煤灰脱硅最佳工艺条件及了解其脱硅过程物相转化机理,通过正交试验研究了w(NaOH)(10%~30%)、灰碱比(质量比,取1∶0.3~1∶2.0)、时间(1.0~4.0 h)和温度(90~150 ℃)对脱硅效率及铝硅比(质量比)的影响. 结果表明:w(NaOH)为20%、灰碱比为1∶0.5、反应时间为2.0 h、反应温度为120 ℃是粉煤灰脱硅反应的最佳条件;在最佳条件下铝硅比由原灰的1.23升至2.02以上,脱硅效率达38.6%.反应温度、灰碱比、碱液浓度、时间对脱硅率的影响依次减弱. 通过定量X射线衍射(XRD)分析了脱硅前后物相的变化,当温度高于120 ℃时,有大量方钠石形成,并且方钠石生成量(X)与铝硅比(Y)呈显著负相关,有Y=-0.012 8X+2.03 (R2=0.930,P<0.01). 由扫描电镜(SEM)对粉煤灰脱硅前后的表观形貌变化观察可知,粉煤灰在脱硅过程中非晶态SiO₂部分溶解,从而进一步证实了方钠石的生成是影响脱硅效率的关键因素.      

垃圾衍生燃料灰渣中主要元素变化的研究

以垃圾衍生燃料(RDF)为研究对象,在600~1100℃条件下灼烧RDF灰渣,对灰渣中的主要元素变化情况进行分析.研究结果表明,RDF灰渣中主要元素包括硅、氧、铝、钙、镁、钾、钠、碳、硫、氯、磷、钛、锌等;灰渣中的可溶盐倾向富集在≤0.3 mm的灰渣颗粒上;在600~1000℃范围内,其总量处于动态平衡,在1100℃则大幅度减少.随着温度的上升,碳转化为二氧化碳气体;硫元素转化为硫酸盐,随后部分再转化为二氧化硫气体;氯元素转化为以氯化钠和氯化钾为主的氯化盐,在达到一定温度时发生相变转化为气体.硅、氧、铝、钙、镁、磷等元素留存于废渣中,随着温度提高,发生复合化学反应,相互键接形成复合硅酸盐物质.     

硫酸盐还原菌还原U(Ⅵ)的影响因素与机制

在厌氧环境下,改变温度、U(Ⅵ)的初始浓度、pH值、共存离子等因素,进行硫酸盐还原菌（SRB）还原U(Ⅵ)试验,以了解其特性.结果表明,SRB的最佳还原条件为温度35℃、pH值7.0、U(Ⅵ)初始浓度25 mg·L^-1.SRB的最大还原能力为179.1 mg·g^-1.共存离子Mo(Ⅵ)或Ca²⁺初始浓度小于或等于5 g·L^-1时,对SRB还原U(Ⅵ)影响不大;但当其浓度达到20 　g·L^－１时,它们对SRB还原U(Ⅵ)均具有很强的抑制作用.Mo(Ⅵ)对SRB的抑制主要是生理抑制,Ca²⁺是通过和U(Ⅵ)形成稳定的Ca-UO₂-CO₃络合物竞争抑制.试验结果还表明,Ca^2＋浓度低于5 　g·L^－１时未出现停滞期,但其浓度超过20 　g·L^－１时出现了1 d的停滞期.     

锰氧化物/石英砂(MOCS)对铜和铅离子的吸附研究

研究了锰氧化物/石英砂(MOCS)吸附剂对Cu2+和Pb2+的吸附行为,考察了吸附剂用量、平衡时间、温度、盐浓度、溶液的pH值等因素对MOCS吸附的影响.结果表明,MOCS对Cu2+和Pb2+的吸附在3 h基本达到吸附平衡,吸附量随着溶液的pH值增大、温度的升高以及盐浓度的降低而增加,在单一体系以及混合体系中对Cu2+和Pb2+的吸附均符合Langmiur吸附等温式,温度从15 ℃升高到45℃,Cu2+和Pb2+的饱和吸附容量(qm)分别从13.4 μmol·g-1和15 5μmol·g-1升高到16.4μmol·g-1和18.1μmol·g-1.Cu2+和Pb2+吸附反应的ΔG°均为负值,焓变ΔH°为正值,说明该吸附过程是自发的吸热反应.利用准一级动力学方程、准二级动力学方程以及粒子扩散方程的数学模型检验了吸附过程的动力学性质,表明MOCS对Cu2+和Pb2+的吸附过程符合准二级反应动力学模型.计算了不同温度下3个动力学方程的吸附速率常数K值.根据准二级反应的吸附速率常数K值,求得MOCS对Cu2+和Pb2+的吸附活化能(Ea)分别为92.3 kJ·mol-1和119 kJ·mol-1.在混合体系中,共存离子的存在影响金属离子的吸附效率;Cu2+存在时,Pb2+的饱和吸附量下降了24.4%,而Pb2+存在时,Cu2+的饱和吸附量下降了93.8%.MOCS对Cu2+和Pb2+的吸附强弱顺序为Pb2+＞Cu2+.     

挪威西部卑尔根弧地壳深部剪切带内流体控制的麻粒岩的榴辉岩化

在加里东造山运动过程中,波罗的地盾西缘的大部分发生了破裂、板片化和堆叠。加里东期的变形作用导致了陆壳的山体加厚。镁铁质麻粒岩和麻粒岩相变斜长岩构成了挪威西南部卑尔根弧地体的大部分。这些岩石代表了典型的前寒武大陆的下地壳。在加里东造山旋回中,这些岩石受堆叠和地壳增厚的影响,发生了广泛的榴辉岩化。榴辉岩形成于剪切变形作用及与之伴生的富H_2O流体的渗滤作用。在早期,榴辉岩相矿物生成于张性破裂(脉)中。这些脉体可能与输送流体相的水致破裂系统有关。在主期,榴辉岩化沿剪切带出现,厚度从几厘米到几十米不等。生成榴辉岩的反应表现为消耗H_2O和碱质,释放出SiO_2。释放出的SiO_2大部分见于晚期石英脉系中。榴辉岩化发生的温度大约为700℃,压力为18～21kbar(1bar=10~5Pa)。流体渗滤作用得到反应过程中岩石体积减少(△V_固<0)的支持。尽管榴辉岩化过程中有水化反应,但反应过程的岩石体积改变量为负值。由麻粒岩形成榴辉岩过程中大约每100cm~3原始麻粒岩可产生15KJ的热量。下地壳部分水化对区域温度影响的数字模拟表明,这些过程不可能引起大的地温扰动。从区域规模看,流体相对流引起的热和物质的迁移都可以忽略不计。     

利用镍渣制备层状结晶二硅酸钠的研究

以镍渣为原料,通过高温氧化分解、碱溶的方法溶出硅,用于制备层状结晶二硅酸钠,采用X-射线衍射(XRD)、傅里叶红外光谱仪(FT-IR)和扫描电镜(SEM)对制备的二硅酸钠进行了研究。结果表明,镍渣的氧化程度随着氧化温度的升高而增加,且细粒径镍渣更易被氧化。在氧化时间为1 h时,氧化温度由500℃升至1 000℃,粗粒径镍渣的氧化率由24%增加到99.7%,而细粒径镍渣的氧化率则由41.7%增加到99.6%。XRD分析表明氧化过程中镍渣中的铁橄榄石相转变成赤铁矿和石英,在低温下生成的石英多为无定形状态。随着水热温度的增加,镍渣中硅铝的溶出率越大,但超过160℃后,由于铝硅反应生成不溶性的水合铝硅酸钠,溶出率反而略有下降。合成的二硅酸钠经XRD和SEM分析为δ-层状结晶二硅酸钠,其钙镁交换能力分别为366 mg/g和404 mg/g。     

生活垃圾焚烧飞灰的热性质

利用综合热分析仪对飞灰进行了差热与热重分析,并利用X-射线衍射仪分析了不同温度煅烧后飞灰的矿物成分变化。结果表明:781～956℃温度区间,飞灰的质量下降超过15%;956～1241℃温度区间,质量下降8%左右;温度超过1241℃时,飞灰的质量基本保持不变,出现大量的化合反应,飞灰表现出较好的活性;飞灰的主要矿物成分是SiO2、CaCl2、Ca3Si2O7、Ca2SiO4·0.35H2O、Ca9Si6O21·H2O、K2Al2Si2O8·3.8H2O和AlCl3·4Al(OH)3·4H2O,晶相含量高达59%;高温下飞灰中的盐类首先分解生成金属氧化物,随温度的升高,所产生的金属氧化物再与SiO2反应生成硅酸盐或铝硅酸盐。     

矿物演化行为对垃圾焚烧飞灰熔融特性的影响

以焚烧飞灰为主要原料,采用灰熔点测试、差示扫描量热法、X射线衍射、扫描电子显微镜等方法,研究了掺加SiO₂(以w计)对焚烧飞灰熔融特性的影响,并利用CASTEP模块模拟计算生成矿物的反应活性. 结果表明,当w(SiO₂)为29.14%时,焚烧飞灰流动温度为1 355 ℃,比原灰降低了近200 ℃,熔融特征温度随w(SiO₂)增加而上升. 将焚烧飞灰熔融并热处理后得到微晶玻璃,其矿物质组成为硅灰石、假硅灰石、钙铝黄长石、钙铁榴石、硬石膏和三型钾霞石等. 分子模拟计算结果表明,假硅灰石、钙铝黄长石和钙铁榴石形成能高,属耐熔矿物,而硅灰石、硬石膏和三型钾霞石等助熔矿物的低共熔会导致灰熔融温度降低. SiO₂/CaO(质量比,下同)<1时,过量的Ca2+易与活性氧发生集聚反应,形成热稳定性好的假硅灰石;SiO₂/CaO接近于1时,生成以硅灰石为主晶相的助熔矿物,硅灰石形成能为-41.67 eV,低于其他矿物,并且晶体氧原子中活性氧比例达到77.78%;当SiO₂/CaO>1时,大量无定形SiO₂及方石英(非活性氧)的存在致使灰熔融温度升高. 硅酸盐矿物熔体中非活性氧(Si—O—Si)和活性氧(Si—O,自由氧)占氧原子比例的变化是焚烧飞灰熔融特性改变的内因.      

河台金矿形成机制的实验研究

本文对河台金矿测定了形成时的物理化学条件,T=200～280℃,P=573.3×10°Pa,fo_2=10~(-37)—10~(-39),成矿溶液具有Na~+>K~+>Ca~(2+),HCO_3~->Cl~_>F~->ΣS,CO_2>CH_4的特点,从早期到晚期,成矿溶液中的Au与Na~+、K~+、F~-、Cl~-等呈同步增长。在高压釜中不同温度压力下以不同浓度的NaHCO_3、HCl为介质对含金建造进行了淋滤试验;模拟了成矿时的温度压力条件,成功地用硫化物还原出溶液中的金,揭示出硫化物、溶液与还原金的定量关系,并阐述了成矿物质、成矿溶液的来源以及金在成矿溶液中的迁移形式和沉淀机制。