硅酸盐熔体微结构单元的探讨

为了深入了解熔融硅酸盐的各种性质,综合前人的资料并结合自己的实验结果,对硅酸盐熔体中的微结构单元进行了探讨。熔体中包含5种不同的硅氧四面体(以Qn表示,n为四面体中的桥氧数目),不同的硅氧键中的电荷分布以及Qn在Raman谱图中的特征位移区有区别,熔态谱和玻璃态谱之间也存在差别,同组成熔体和淬冷玻璃中,同一Qn具有不同的摩尔分数、自由能和无序度,并且熔体中Q4的振动是非Raman活性的。     

高钾、钙碱性Ⅰ型花岗岩类的成因

许多Ⅰ型花岗岩类岩浆是由较老的变火成岩经部分熔融而形成的．这类熔体的组成大致是钙碱性和准铝质的。这些熔体是花岗质至英云闪长质熔体，是在其下地壳源区内的极端热条件下形成的。普遍地壳岩石部分熔融的实验数据表明，高钾Ⅰ型花岗岩类岩浆只能由壳内含水的钙碱性岩石至高钾钙碱性岩石、镁铁质至中性的变质岩石经部分熔融而形成。由于各种变玄武岩的K2O含量低，所以它们不适合作源岩。幔源玄武岩浆和地壳熔体相混合的模式也是不适用的。Ⅰ型钙碱性岩浆作用无论如何都与俯冲作用有关是不必要的。     

阿尔泰诺尔特地区塔斯比克都尔根岩体的岩石地球化学特征和形成机制

塔斯比克都尔根黑云母二长花岗岩岩石学、岩石化学及稀土元素地球化学研究表明 ,塔斯比克都尔根岩体属于高钾钙碱性系列花岗岩 ,岩浆起源深度为诺尔特地区中地壳位置 ,成岩物质来源于地壳 ,为加里东晚期挤压构造背景下的产物。成岩机制的研究表明 ,塔斯比克都尔根岩体为地壳部分熔融作用的产物。     

安徽张八岭地区构造演化及动力学

对张八岭地区的构造特征、演化及其动力学有不同解释。通过1：5万张八岭幅、珠龙幅区域地质调查．从地层、岩石组合、岩石化学、岩浆岩、构造变形和变质等研究认为．该区从中新元古代起，经历了成谷、沉积．下沉、顺层剪切、深部熔融、塑性流动、层间褶皱．叠加折劈、宽缓褶曲、逆掩推覆，壳层滑动、熔融成浆、聚浆热隆、侵入或喷发．剥蚀夷平、堆积充填等铸成现今地貌景观．引起上述构造特征和演化的动力源自重力、热力和地球自转速率变化的惯性离心力等的结合与转化，它们在每个阶段各自所起的作用不同，就产生不同构造特征，推动区域构造演化．     

广西南部三叠纪强过铝质火成岩岩石化学特征的动力学意义

为深化对广西南部地区印支期造山运动深部动力学机制的理解,采用该地区三叠纪强过铝质火成岩的岩石化学数据提取其源区熔融温度以及成分特征方面的信息。结果显示:广西南部三叠纪强过铝质火成岩属于高钾钙碱性系列,形成于印支期后碰撞构造背景中。它们的Al2O3/TiO2小于100,CaO/Na2O多数大于0 3、少数小于0 3。同时,这些强过铝质火成岩的Al2O3/TiO2与其SiO2含量有正相关趋势,而CaO/Na2O与SiO2含量呈明显的负相关关系。这些岩石化学特征表明,强过铝质火成岩部分源于泥质岩的部分熔融,部分源于砂岩或正变质岩的部分熔融,但不排除后者可能是泥质岩部分熔融产物和玄武质岩浆相混合的结果;同时这些强过铝质火成岩形成源区的温度高(>=875℃)。因此,广西南部三叠纪时期的深部能量来自以底侵玄武岩浆加热作用所体现出来的软流圈地幔的平流热传递过程。     

南卡罗来纳州黑尔矿区千糜岩中的金矿化

黑尔矿区金矿化的容矿岩石为一套强应变岩系(千糜岩),其特征是强烈的压溶反应,包括绿泥石转变为绢云母及原生石英的消失。这些强应变带的边缘发生硅化和黄铁矿化。强应变岩本身也发生矿化,并含黄铁矿和少量辉钼矿。在千糜岩和硅化带内金与硫化物密切伴生。 结构特征表明,这种强应变岩石和硅化带是在围岩凝灰质泥岩的变形过程中通过蚀变形成的。 矿化的容矿岩石被认为是通过最初的纯剪切作用为主的变形作用(伴随有压溶反应释出的元素的迁移)形成的。晚期变形作用涉及简单的剪切作用,同时有来自外部强应变带的流体注入。 在黑尔矿区见到的这种网状交织剪切带由于与主压应力方向交切,可显示出不同的流体流动体系。有些部位是流体流出带,以压溶为主,而在其他地方则以膨胀、简单剪切和流体注入为主。流体以这种方式流过岩层可能是浸滤和沉淀矿石组分的一种方式。 在阿巴拉契亚山脉南部产有与韧性剪切带有关的后生金矿床,这种认识对该地区的勘探具有重要的意义,因为它强调了主断裂带作为金矿化潜在容矿岩石的重要性。     

川东天台乡滑坡滑带土蠕变特征

为了研究川东天台乡滑坡滑带土的蠕变特性和长期强度,首先对滑带土进行了三轴固结排水蠕变试验,得到了不同围压、不同应力加载等级下的全过程蠕变曲线,并采用"陈氏加载法"得到分别加载的蠕变曲线;然后根据蠕变试验结果,建立了反映滑带土蠕变特性的Singh-Mitchell蠕变模型,并对该模型进行了参数辨识,结果表明Singh-Mitchell模型能够很好地模拟该滑带土的蠕变特征;最后利用应力-应变等时曲线得到了滑带土的长期强度参数为c=23.6kPa、=9.7°。该研究结果为进一步研究天台乡滑坡变形规律、滑坡治理和滑坡中长期预报提供了依据。     

三峡库区黄土坡滑坡滑带土卸荷状态下的直剪蠕变特性研究

为研究长江三峡库区滑坡长期受周期荷载变化的影响,特别是在洞室开挖、边坡开挖等卸荷状态下滑坡的长期稳定性,利用DZR-8直剪蠕变仪对三峡库区黄土坡滑坡滑带土在卸荷状态下的直剪蠕变特性进行了试验研究。试验结果表明:黄土坡滑坡滑带土的蠕变特性较为明显,低剪切应力作用时,滑带土的蠕变曲线包括瞬时蠕变和衰减蠕变,主要表现为弹性蠕变,但随着剪切应力的增大,滑带土的蠕变曲线呈现出衰减蠕变和稳态蠕变两个阶段,主要表现为黏弹性蠕变;根据黄土坡滑坡滑带土的剪切应力-应变等时曲线可知,滑带土的直剪蠕变的剪切应变均在1%以内,滑带土的蠕变速率在剪切应变为0.4%时有了明显的提升;黄土坡滑坡滑带土的非线性蠕变特性与蠕变时间、应力水平和土体孔隙率相关,蠕变时间越长、应力水平越大、土体较密实时,滑带土的非线性蠕变特性越显著;由黄土坡滑坡滑带土的蠕变曲线可知,滑带土的剪切应力-应变等时曲线具有曲线簇的特性,采用指数型经验蠕变模型对滑带土的蠕变曲线进行拟合,拟合效果较好,表明该指数型经验蠕变模型能够很好地描述黄土坡滑坡滑带土的蠕变特征。     

新疆诺尔特地区石炭纪火山岩的成岩机制

诺尔特地区位于阿尔泰北部山区 ,西伯利亚板块西南缘。诺尔特地区石炭纪火山岩赋存于下石炭统红山嘴组中 ,火山岩属钙碱性系列 ,主要是酸性陆相火山岩。火山岩岩浆起源于诺尔特地区中地壳位置 ,成岩物质来源于地壳。痕量元素协变关系、皮尔斯元素比值、元素丰度关系及氧同位素特征的研究表明 ,石炭纪火山岩具有明显的部分熔融成岩机制的特点 ,而结晶分异作用特点不明显 ,无混合作用特点的显示。石炭纪火山岩为部分熔融作用的产物。     

花岗岩类杂岩的含金性是其成岩作用的结果(以东外贝加尔中生代杂岩体为例)

研究了晚侏罗世阿穆德日坎杂岩花岗岩类岩石中金的分布特征。研究表明,金在花岗岩类熔体中的分布受诸多因素的控制。一些因素与深部岩浆源或不同深度岩浆房内岩浆的分异程度有关,另外一些因素可能与熔体的氧逸度有关。因此,该杂岩的成矿专属性是一种综合效应。     

江绍断裂带中闪长岩类的糜棱岩化作用

本文研究了浙江江绍断裂带中段诸暨县璜山至王家宅一带片理发育的闪长质岩石．据递增的韧性变形特征和残存的火成岩组构，笔者确认上述岩石是闪长岩类经动力改造后的糜棱岩．并论证了相应的糜棱岩化作用发生在353～370Ma前．温压条件为425～475℃和3．8～46×10~8Pa．其岩相学、矿物学的研究表明，在此糜棱岩化过程中．变形作用通过提高变质反应速率、引入流体相以及增强化学势与组份扩散等，促成了闪长质糜棱岩类的低绿片岩相变质作用。     

分子动力学中应变分析的统计矩方法及应用

分子动力学模拟研究金属的力学性质,需要采用合适的应变分析方法研究金属的变形特征及其演化规律.金属材料复杂变形的局部应变特征缺乏简便有效的分析手段,整体变形也没有合适的描述方法.本文提出分子动力学中应变分析的统计矩方法,通过统计矩建立了微观量和宏观应变的关联.在单晶单轴加载、纳米多晶剪切和冲击加载下的应用表明,矩应变分析方法可以很好的描述和评估材料的局部变形和整体变形特征,并通过应变不均匀度鉴别材料的局部塑性变形和弹性变形,是深入研究复杂结构材料变形机理的一种有效的通用分析方法.     

硅酸盐熔体结构与岩浆液态不混溶作用

本文简述了硅酸盐熔体结构和岩浆液态不混溶作用的基本特征，计算了玄武岩中基质和液态不混溶共轭熔体对（富铁相和富硅相）的NBO／T值，发现三者具有不同的熔体结构（NBO／T值明显不同），据此总结出硅酸盐熔体结构与岩浆液态不混溶作用之间的内在联系。同时利用硅酸盐熔体结构解释了组分对岩浆液态不混溶作用的影响。     

考虑滑带土蠕变特性的边坡长期稳定性分析

为明确边坡软弱夹层中滑带土的蠕变特性对边坡长期稳定性的影响,选取某典型岩质边坡工程为实例,首先在查找、分析已有滑坡事故发生原因的基础上,通过现场监测和室内环剪试验,研究了不同含水量和法向应力条件下边坡滑带土的蠕变变形曲线特征;然后通过引入有关损伤变量的经验关系式,建立了考虑含水量变化的用于描述边坡滑带土蠕变非线性蠕变本构模型;最后将模型计算结果与实测结果进行对比,验证所建立模型的有效性和正确性,并通过预测一年后边坡软弱夹层变形的发展规律,对该边坡长期稳定性做出评价,探讨了计算模型对于外部环境因素影响的局限性。结果表明:①边坡滑带土的蠕变特性与含水量密切相关,引入的损伤变量经验关系式可以有效地描述这一特性;②基于边坡滑带土蠕变特性的应力-应变计算模型,可以准确、有效地评价边坡软弱夹层的变形情况;③边坡软弱夹层的塑性剪切变形随时间的推移呈不断增加趋势,其累积变形量逐渐贯通于整个软弱面,最终导致滑坡的发生;④计算模型中未考虑自然条件的影响,在强烈自然环境的作用下,应加强边坡变形的实时监控,并与模型计算结果进行对比与分析,针对异常情况,及时采取合理的工程防护措施。该研究结果可为此类边坡的长期安全评价提供理论指导。     

浙东燕山晚期花岗岩的地球化学特征

浙东燕山晚期侵入岩分为I型和A型,本文研究了两个不同成因类型花岗岩的岩石化学、地球化学特征。A型花岗岩与I型花岗岩相比较,富硅、富碱、贫镁、贫钙、低铝,(Na+K)/Al(分子数)比值高,富Nb、Zr、Ga、F,而贫Sr、Ba、Cr、Ni、Co、V,Rb/Sr、Ga/Al比值高,LREE/HREE比值低,稀土元素球粒陨石标准化曲线为“V”型,δEu强烈亏损;是下地壳残留的麻粒岩相较低程度部分熔融或是早期部分熔融形成Ⅰ型岩浆之后残余的亏损物质部分熔融的产物。Ⅰ型花岗岩是由下地壳岩石部分熔融形成母岩浆,在岩浆上升过程中与中上陆壳物质发生混染和分离结晶而形成。     

南太平洋社会群岛塔希提岛(TAHITI)火山岩——一种典型的大洋岛屿玄武岩

塔希提岛火山岩属典型的大洋岛屿玄武岩(OIB)。该岛是法属波利尼西亚群岛中社会群岛链之一部分,火山活动可分三期:早期(1.7—1.3Ma),中期(1.3—0.6Ma)和晚期(0.6—0.3Ma)。早期火山岩兼有碱性和拉斑系列岩石,包括苦橄玄武岩、碱性玄武岩、拉斑玄武岩及少量玄武安山岩;中期火山岩主要有粗面玄武岩—粗面岩、碱性玄武岩和少量碧玄岩;晚期则以碧玄岩为主,并有部分碱玄岩出现。火山岩的这种岩性变化表明其岩浆由早到晚从富镁、硅弱不饱和向富碱和硅强烈不饱和演化。 社会群岛火山链的火山活动以平均11cm/a的速率从西北向东南迁移,与MORB相比,所有塔希提的岩石皆富大离子亲石元素并有较高的~(87)Sr/~(66)Sr比值,这一特征可能与其特殊的源区成分有关,即富集的地幔热柱或大洋岩石圈。早期岩石是地幔热柱和少量洋壳的部分熔融产物的混合体,故既有拉斑系列又有碱性系列。随着火山活动远离存在热柱的热点区域,洋壳部分熔融的程度逐渐降低,因而其产生的熔融体也越来越富碱,~(87)Sr/~(66)Sr比值也相应有所降低。     

压缩和劈裂荷载作用下岩石最大伸长应变差异的试验研究

从力学机制上看,岩石破坏可分为剪切破坏和拉伸破坏两种基本形式,它们各自都有不同的破坏准则,其中最大正应变强度准则是一个应用相对比较简单的岩石破坏准则。最大正应变强度准则判据建立的关键是如何标定极限伸长应变Σ_0。岩石在压应力和拉应力作用下都有可能发生符合最大(伸长)正应变准则的破坏。根据弹性理论,岩石在受拉和受压时对应的最大正应变临界值是等价的。然而,由于岩石材料的复杂性,岩石实际受压与受拉导致最大正应变形式的破坏所对应的最大正应变会有较大的差别。通过试验,本文揭示了不同种类的岩石在受拉、受压破坏时最大伸长应变的差异以及受压和受拉条件下岩石最大拉伸应变的理论值和试验值之间的差异。     

湘东南汝城盆地基性岩元素地球化学及其大地构造环境

汝城盆地基性岩由辉绿岩、玄武岩和玄武质火山碎屑岩组成 ,属于低钾拉斑玄武岩系。玄武岩全岩K Ar年龄为 12 8.4± 4 .2Ma ,辉绿岩全岩K Ar年龄为 112 .1± 3.2Ma。元素地球化学分析表明 ,火山岩系具有相同的岩浆源区 ,其形成以部分熔融方式为主。岩石微量元素出现大离子亲石元素 (LILE)的富集和Ta、Nb、Ti的亏损。强不相容元素比值反映岩浆源区明显偏离原始地幔组分 ,具有富集型地幔岩浆源区特征。岩浆源区受到地壳物质混染和来自消减残留板片析出流体或熔体交代的改造作用。汝城盆地基性岩形成于陆内拉张带 (初始裂谷 )构造环境 ,其强烈拉张时期与华南南岭地区的主要拉张时期 (12 0Ma)相对应。     

Fe-20Mn-4Si-2Al高锰钢热加工性能研究

目的研究Fe-20Mn-4Si-2Al高锰钢在850~1050℃,不同应变速率条件下的热变形行为。方法将实验钢锭热轧成10 mm厚板材,然后取样在MMS-300多功能热模式试验机上进行单轴热压缩实验。根据获取的应力-应变曲线及微观组织演变规律,系统研究Fe-Mn-Si-Al系高锰钢的热变形行为。结果应变速率是影响Fe-Mn-Si-Al系高锰钢热变形行为的关键因素。在热变形过程中,应变速率越低,Fe-20Mn-4Si-2Al高锰钢越容易发生动态再结晶。获得了实验钢的表观应力指数n=3.10,热变形激活能Q=412.151 kJ/mol,并建立了热加工方程。结论当参数Z≤8.351×10~(17)时,Fe-20Mn-4Si-2Al高锰钢热加工性能较好。     

三描礼士蛇绿岩带橄榄岩中的岩浆“交代作用”

<正> 菲律宾吕宋岛西部三描礼士山的蛇绿岩带由两个保存完好的、但性质不同的始新世洋壳和上地幔岩块组成。它包括巨厚的橄榄岩(6—10km)。蛇绿岩中的构造变形橄榄岩是三描礼士橄榄岩中的典型岩石,它显示出均匀的化学成分,一般认为它是上地幔部分熔融的难熔