简介:化学地球动力学是地球化学与地球动力学之间的交叉学科,是二十世纪末期地幔地球化学研究的热点和前沿。随着人们对板片-地幔相互作用机制及其地球化学效应的认识,化学地球动力学研究已经从地幔不均一性本身拓展到具体俯冲板片对地幔成分的影响。这个拓展为我们认识地球内部的运作机制、俯冲带壳幔相互作用和地幔不均一性的尺度等重要科学问题做出了重大贡献。本文系统回顾了大洋玄武岩成因与地壳物质再循环、大洋玄武岩源区的岩石学性质、板块俯冲与大洋玄武岩成因、大陆镁铁质超镁铁质岩成因和板片-地幔相互作用以及花岗岩成因与大陆动力学等方面的突出进展,对化学地球动力学领域存在的重要科学问题和今后的研究方向也提出了建议。
简介:X射线光电子能谱(XPS)又称化学分析光电子能谱(ESCA),是本世纪五、六十年代发展起来的一种用于表面分析的仪器。其基本原理是:将一束单色的X射线光子打到样品上,光子就被样品中的原子吸收,每一次吸收都引起一个瞬时的电子发射。只要光子的能量hv大于原子、分子或固体中某原子轨道电子的结合能EB,便能将电子激发而离开,得到具有一定动能的光电子。由于X射线能量较高,所以主要得到的是来自原子的内层轨道的电子。因为能量是守恒的,所以电子的动能KE加上使这个电子脱离轨道而到达谱仪真空中所需要的能量必定等于X射线的能量。如果X射线的能量是已知的,动能用电子能谱仪测量,那么,就可以得到电子在原子轨道上的结合能。利用能量分析器的色散作用,可测得电子按能量高低的数量分布。由分析器出来的光电子经倍增器进行信号放大,再以适当的方式显示、记录,便可得到XPS谱图。
简介:通过对中国东部不同地质构造单元内300余个中生代花岗岩类侵入体和14个中、新生代玄武岩和蛇绿岩岩石分析研究,获得了1455个长石铅、68个全岩铅和9个玄武岩铅同位素新资料。所获得的最终主要成果和新认识、新概念归纳如下:1.定量地将中国东部岩石圈地壳和地幔分成三大块体,即华北、华南、东北。它们之间的界线在东经116°、北纬30°和42°附近(图1)。2.综合Pb、Sr、O、Nd多元同位素示踪组合模式,将华北岩石圈陆壳板块划分出五个构造同位素地球化学省,亦即是五个构造花岗岩省和五个构造成矿省:冀北—辽北省(A1-1)、阴山—五台—燕山省(A1-2)、晋中—冀南—鲁西—辽南省(A2)、大别—胶南省(A3-1)和秦岭—北淮阳—肢东省(A3-2);华南岩石圈陆壳板块划分出八个构造同位素地球化学(构造花岗岩或构造成矿)省:洪泽湖—太湖省(B1),西南扬子省(B2-1)、北扬子省(B2-1)、南扬子省(B2-3)、南岭省(B3-1)、三江省(B3-2)、武夷省(B4-1)和闽台省(B4-2);东北岩石圈陆壳板块暂划分出两
简介:非平衡非线性现象已引起全世界自然科学界的广泛关注,并被中国科学院列为90年代交叉综合性的重大科学前沿课题;而地质学中非线性现象的研究程度在世界范围内均处于十分薄弱的状态。具体表现为两个方面:(1)对地质体中发育的不同尺度的有序现象和不规则现象(均属非线性现象),如矿物的不规则生长、矿物内部的不规则混层和矿床分带等形成的动力学机理很少有人从非线性动力学角度研究。实际上,它是成岩成矿动力学体系在远离平衡的非线性区,经各种自反馈机制的耦合形成的典型非线性现象。对此类现象的研究不仅可进一步阐明地质过程中元素的活化、迁移、沉积物和相转变机理,而且还可对不规则现象如分形和混沌作合理的解释。(2)以往研究者在实验和理论研究中多数讨论的是平衡态或近平衡体系的动力学行为,即使遇到非线性问题也是尽可能地把它作线性化处理,可这种线性化处理后往往会损失很多有关体系成因和演化的信息,尤其是在远离平衡的非线性区,有时甚至得出与地质事实相悖的结论。可见,非线性现象的研究具有重要的理论意义和科学价
简介:华南二叠系底部的硅质岩及同一层位对应于华南重要的地幔强活动期和成矿期,有非常重要的动力学指示意义。研究表明,孤峰组剖面的岩性可划分为三段:泥页岩段、厚层状硅质岩段和薄层状硅质岩段。沿剖面自下而上,Al2O3、K2O和TiO2含量逐渐降低,MnO、TFe等组分逐渐升高;稀土元素显示出一定的铈负异常,∑REE偏低,且向上∑REE逐渐减少而HREE/LREE逐渐增高;一些热水沉积诊断性微量元素如As、Sb、Hg等也显示出一定程度的异常。这些特征均表明硅质岩的成岩过程中包含有正常沉积和热水沉积的共同作用,且自下而上热水沉积作用逐渐增强的趋势。这种成岩作用的演化特征,代表了下扬子地台拉张裂陷盆地对晚古生代伸展背景的沉积响应,对于探讨裂谷盆地阶段性发育的动力学特征有一定的指示意义。
简介:矿山固体废物中硫化物经微生物作用形成的酸性矿山排水及其引起的重金属污染是备受关注的环境问题,而岩石和矿石中的方解石能够影响酸性矿山排水的生成和迁移.为了考察方解石对硫化物-微生物氧化作用的影响,开展了系统的模拟实验,利用ICP-AES、XRD、XRF等分析手段,测定了实验溶液的pH值、Eh值、离子浓度和次生沉淀成分.结果表明,在无方解石或方解石含量低时,黄铜矿的微生物氧化过程中,pH值下降、Eh值上升,有多种重金属离子进入溶液,并生成大量黄钾铁矾、自然硫等次生沉淀.添加过量方解石能有效中和氧化过程产生的酸并能显著抑制氧化菌的活动.因此通过添加碳酸盐矿物的方法可使溶液pH调节至微碱性,降低微生物的活性、阻滞铜矿石的氧化,能够有效降低重金属的释放.
简介:CO2的地质封存技术是减少CO2向大气排放的一种有效方法。矿物封存由于储存时间长,安全性高,对CO2地质封存至关重要。本文以鄂尔多斯盆地石盒子组地层为例,利用模拟软件TOUGHREACT研究了CO2注入后,各矿物的溶解和沉淀机理,确定固碳矿物和CO2的矿物封存量;通过改变绿泥石和长石类矿物的初始含量,研究原生矿物组分对CO2矿物封存潜力的影响。结果表明,以石英、长石为主的砂岩储集层中,长石类、绿泥石和高岭石是主要的溶解矿物,铁白云石是主要的固碳矿物,原生矿物中绿泥石和长石类矿物对CO2的矿物封存量影响很大,绿泥石和长石类矿物的体积分数增加,CO2的矿物封存量也增加。