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中地壳的地球化学动力学和矿石成因
  • ISSN号:1006-3021
  • 期刊名称:《地球学报》
  • 时间:0
  • 分类:P5[天文地球—地质学]
  • 作者机构:[1]中国地质科学院矿产资源研究所地球化学动力学实验室,北京,100037 中国地质科学院矿产资源研究所地球化学动力学实验室,北京,100037 中国地质科学院矿产资源研究所地球化学动力学实验室,北京,100037
  • 相关基金:本文由国土资源部项目(编号:20010302)、科技部项目(编号:2001DEA20023,2001DEA30041,2003DEA2C021,G1999043212)和国家自然科学基金项目(编号:4003011,49473196,20373064)联合资助.
中文摘要:

笔者重点进行了大于300℃--在近临界区至超临界区条件下的硅酸盐矿物与水反应动力学实验.矿物(钠长石Ab、透辉石Di、阳起石Act和磁铁矿Mt)的溶解反应动力学实验是使用流体通过叠层反应器的开放体系在25~400℃和22MPa下完成的.实验发现矿物在300℃至400℃范围,在跨越水临界点时出现反应速率的涨落.各种多金属氧化物硅酸盐与水反应时,各个元素溶解到溶液里的释放速率一般不一样,常称为一致溶解作用.但是,在近300℃变为一致溶解作用.实验发现在22 MPa时硅酸盐矿物的最大溶解反应速率多是在300℃,如硅的最大释放速率是在300℃.其余元素如Na、K、Mg、Ca、Fe、Al等释放速率在<300℃22 MPa时都高于硅的释放速率,在>300℃时硅的释放速率要高于其它元素的释放速率.确切地说,金属与氧之间的键的性质决定了它们(金属氧化物)与水之间反应速率.在一般情况下,Na-Obr,Ca-Obr,Mg-Obr,Al-Obr和Si-Obr的键桥(br),它们之间相对地由具有离子键性质逐步变为具有极性键的性质.由常温常压到亚临界区(300~374℃22 MPa),再到大于临界点374℃、22MPa进入超临界区,水的性质随温度、压力变化.水由容易溶解离子键逐渐变为容易打破极性键.笔者还研究了黑钨矿、锡石(玄武岩、花岗闪长岩)与水在250~400℃条件下的反应动力学过程,得出了相同的结果.实验均发现在跨越水临界点时矿物(或岩石)与水反应的动力学涨落.这些实验结果可以用于说明中地壳上部的水/岩相互作用的特征.发生于中地壳的水、岩相互作用大多是在300~450℃和20~50 MPa条件下进行的.各地区的地壳厚度不一,中地壳温度压力并不完全相同.模拟中地壳条件下水/岩相互作用实验,目的主要是研究矿物(或岩石)在300~450℃条件下反应动力学过程.已有热液矿床矿物流体包体数据表明:有一批矿床的主要矿石形成于300~500℃

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期刊信息
  • 《地球学报》
  • 北大核心期刊(2011版)
  • 主管单位:国土资源部
  • 主办单位:中国地质科学院
  • 主编:董树文
  • 地址:北京市西城区百万庄大街26号
  • 邮编:100037
  • 邮箱:cagsb@qq.com
  • 电话:010-68992351
  • 国际标准刊号:ISSN:1006-3021
  • 国内统一刊号:ISSN:11-3474/P
  • 邮发代号:82-53
  • 获奖情况:
  • 中国精品科技期刊,SCI总被引频次100以上中国期刊...
  • 国内外数据库收录:
  • 美国化学文摘(网络版),波兰哥白尼索引,荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,美国地质文献预评数据库,美国剑桥科学文摘,英国动物学记录,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版)
  • 被引量:13049