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橄榄岩防辐射混凝土的试验研究

功能材料 2014年第13期45卷 13108-13110页

作者：王进君李国锋孟德川大连理工大学电气工程学院辽宁大连116024

在辐射屏蔽混凝土中氢元素含量对于中子屏蔽具有重要作用,水中含有较大比例的氢元素,因此材料中的结晶水含量在辐射屏蔽混凝土制造中是一个关键因素。以富含结晶水(质量分数m>6%)的橄榄岩为混凝土的粗、细集料,完成了混凝土配合比试验,... 详细信息

在辐射屏蔽混凝土中氢元素含量对于中子屏蔽具有重要作用,水中含有较大比例的氢元素,因此材料中的结晶水含量在辐射屏蔽混凝土制造中是一个关键因素。以富含结晶水(质量分数m>6%)的橄榄岩为混凝土的粗、细集料,完成了混凝土配合比试验,配制了C30等级的防辐射混凝土。中子和γ射线屏蔽试验结果表明,同普通混凝土相比,橄榄岩混凝土中子辐射屏蔽性能明显增强,γ射线屏蔽性能也比较优异。

关键词：防辐射混凝土橄榄岩中子 γ射线

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橄榄岩蛇纹石化过程中氢气和烷烃的形成

岩石学报 2015年第7期31卷 1901-1907页

作者：黄瑞芳孙卫东丁兴刘吉强詹文欢中国科学院边缘海地质重点实验室、中国科学院南海海洋研究所广州510301 中国科学院矿物学和成矿学重点实验室、中国科学院广州地球化学研究所广州510640 中国科学院青藏高原地球科学卓越创新中心北京100101 同位素地球化学国家重点实验室、中国科学院广州地球化学研究所广州510640

蛇纹石化过程中形成氢气、烷烃和有机酸,为海底热液区生命活动提供物质和能量来源,可能对地球和其他行星早期生命起源和演化有重要影响。目前关于蛇纹石化过程中氢气和烷烃形成的研究大多以橄榄石为初始物,且温度和压力较低（≤300℃,50... 详细信息

蛇纹石化过程中形成氢气、烷烃和有机酸,为海底热液区生命活动提供物质和能量来源,可能对地球和其他行星早期生命起源和演化有重要影响。目前关于蛇纹石化过程中氢气和烷烃形成的研究大多以橄榄石为初始物,且温度和压力较低（≤300℃,500bar）。本研究通过一系列的水热实验,研究300~500℃、1~3kbar时橄榄石、斜方辉石、单斜辉石、橄榄岩、玄武岩以及玄武岩与橄榄岩混合物发生蛇纹石化反应后氢气和烷烃的生成。300℃、3kbar时,橄榄石蛇纹石化后产生的氢气远大于辉石蚀变后产生氢气的量。随着温度的增加,400~500℃、3kbar时,橄榄石蚀变程度极低,产生氢气的量低于斜方辉石。单斜辉石实验后没有发生蚀变,不产生氢气和烷烃。400~500℃、3kbar时,橄榄岩蛇纹石化后产生的氢气和烷烃远高于橄榄石、斜方辉石和单斜辉石。玄武岩蛇纹石化后生成氢气和甲烷的量低于橄榄岩,但与玄武岩和橄榄岩混合物相当。这是因为玄武岩的单斜辉石蚀变后形成富铁的透辉石（~8.1%FeO）,透辉石的Fe以Fe2＋为主,这降低了Fe3＋和氢气的量。以上表明,橄榄岩的蛇纹石化不同于橄榄石和斜方辉石。不仅是海底热液蚀变产生氢气和甲烷,洋壳俯冲过程中地幔楔橄榄岩蛇纹石化也会生成氢气和甲烷,但由于洋壳玄武岩的加入,氢气和甲烷的量会远小于橄榄岩蚀变时的量。

关键词：蛇纹石化氢气甲烷橄榄岩玄武岩

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碳酸盐化橄榄岩的电性研究

地球物理学报 2012年第9期55卷 3144-3151页

作者：黄小刚黄晓葛白武明中国科学院地质与地球物理研究所地球深部院重点实验室北京100029 中国科学院研究生院北京100049

为进一步探讨上地幔的高导层成因,了解碳酸盐在上地幔电性方面的作用并估算上地幔高导层的碳酸盐含量,本文对不同碳酸盐含量的橄榄岩及玄武岩样品在2～3GPa、300～1300℃的条件下进行了电性实验研究.研究初步发现:碳酸盐熔体显著增强橄... 详细信息

为进一步探讨上地幔的高导层成因,了解碳酸盐在上地幔电性方面的作用并估算上地幔高导层的碳酸盐含量,本文对不同碳酸盐含量的橄榄岩及玄武岩样品在2～3GPa、300～1300℃的条件下进行了电性实验研究.研究初步发现:碳酸盐熔体显著增强橄榄岩、玄武岩样品的导电能力;单纯用含硅酸盐熔体的橄榄岩或单纯用含水橄榄岩可能难以解释上地幔某些区域的异常高导现象;同样,单纯用碳酸盐化的橄榄岩可能也难以解释上地幔某些区域的高导现象;上地幔的高导区很可能是碳酸盐熔体、硅酸盐熔体及水的共存区域.

关键词：碳酸盐橄榄岩高导层

橄榄石和橄榄岩蛇纹石化过程中气体形成的对比研究

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中国科学：地球科学 2016年第12期46卷 97-106页

作者：黄瑞芳孙卫东丁兴刘金钟彭少邦中国科学院矿物学和成矿学重点实验室中国科学院广州地球化学研究所广州510640 中国科学院边缘海地质重点实验室中国科学院南海海洋研究所广州510301 同位素地球化学国家重点实验室中国科学院广州地球化学研究所广州510640 有机地球化学国家重点实验室中国科学院广州地球化学研究所广州510640 中山市环境保护科学研究院中山528403

对比311℃,3 kbar时橄榄石和橄榄岩蛇纹石化后氢气和烷烃的产量,探讨初始物粒径大小对气体形成的影响.结果表明,橄榄石蚀变产生的氢气和甲烷远低于橄榄岩,而其乙烷和丙烷产量相当.初始粒径为<30?m的橄榄石,27天后氢气和甲烷的浓度分别为... 详细信息

对比311℃,3 kbar时橄榄石和橄榄岩蛇纹石化后氢气和烷烃的产量,探讨初始物粒径大小对气体形成的影响.结果表明,橄榄石蚀变产生的氢气和甲烷远低于橄榄岩,而其乙烷和丙烷产量相当.初始粒径为橄榄石,27天后氢气和甲烷的浓度分别为79.6 mmol/kg和460?mol/kg.相应地,同样粒径的橄榄岩经历相同的反应时间后,氢气和烷烃的浓度分别为119 mmol/kg和1300?mol/kg,远高于橄榄石蛇纹石化产生的氢气和烷烃.这表明橄榄石和橄榄岩的蛇纹石化过程是不同的,可能是由于尖晶石和辉石的影响.此外,初始物粒径大小影响氢气和烷烃的产量,粒径大时气体的产量低,这表明费托合成可能受反应动力学的影响.因此,初始物类型及其粒径大小制约蛇纹石化过程中氢气和烷烃的形成.和本文烷烃相比,海底热液区的甲烷含量更高,高含量的烷烃可能需要催化剂的参与或者经历很长时间的蛇纹石化形成.

关键词：蛇纹石化氢气烷烃橄榄石橄榄岩

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关于造山带幔源橄榄岩变质演化的一个普遍规律?

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岩石学报 2013年第5期29卷 1479-1485页

作者：杨建军黄梦曦苗村康輔中国科学院地质与地球物理研究所岩石圈演化国家重点实验室北京100029

来自柴达木盆地北缘、西藏雅鲁藏布江和苏鲁等三个造山带的橄榄岩样品中均存在蛇纹岩矿物被包裹于橄榄岩矿物的现象。包裹体矿物包括利蛇纹石、纤维蛇纹石、叶蛇纹石、磁铁矿、水镁石、斜方和单斜角闪石、绿泥石、滑石、Fe-Ni硫化物、... 详细信息

来自柴达木盆地北缘、西藏雅鲁藏布江和苏鲁等三个造山带的橄榄岩样品中均存在蛇纹岩矿物被包裹于橄榄岩矿物的现象。包裹体矿物包括利蛇纹石、纤维蛇纹石、叶蛇纹石、磁铁矿、水镁石、斜方和单斜角闪石、绿泥石、滑石、Fe-Ni硫化物、含水钙铬榴石、钙铝榴石、脆云母等,它们指示橄榄岩先从地幔就位于地壳发生蛇纹岩化再经历高压变质作用的过程,记录着岩石圈从裂解到碰撞的演化历史。结合近来国际上出现的类似报道,本文提出这是造山带变质橄榄岩的一个普遍规律。因此,造山带变质橄榄岩的化学组成不同程度地受到地壳物质的混染,不能准确反映原始上地幔的组成。

关键词：橄榄岩蛇纹岩化高压变质作用造山带演化

西藏雅鲁藏布江缝合带的普兰地幔橄榄岩中发现金刚石：蛇绿岩型金刚石分类的提出

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岩石学报 2011年第11期27卷 3171-3178页

作者：杨经绥徐向珍李源李金阳巴登珠戎合张仲明大陆构造与动力学国家重点实验室中国地质科学院地质研究所北京100037

西藏罗布莎蛇绿岩的地幔橄榄岩和铬铁矿中发现金刚石和特殊矿物群引发了新的问题,罗布莎地幔橄榄岩含特殊地幔矿物是不是一个孤立的特殊现象,或这是一个普遍存在的规律?显然,这是一个至关重要的问题。本文报道在雅鲁藏布江缝合带西段,... 详细信息

西藏罗布莎蛇绿岩的地幔橄榄岩和铬铁矿中发现金刚石和特殊矿物群引发了新的问题,罗布莎地幔橄榄岩含特殊地幔矿物是不是一个孤立的特殊现象,或这是一个普遍存在的规律?显然,这是一个至关重要的问题。本文报道在雅鲁藏布江缝合带西段,距离罗布莎1000km以远的普兰蛇绿岩的地幔橄榄岩中发现与罗布莎类似的金刚石和特殊地幔矿物群。普兰的地幔橄榄岩体主体为方辉橄榄岩,含少量的纯橄岩和二辉橄榄岩,研究表明,属典型MOR型亏损地幔橄榄岩。通过分选,在657kg的地幔橄榄岩大样中发现了金刚石和碳硅石等30余种矿物的特殊矿物群,包括自然铬、自然铁和自然锌等强还原条件下形成的单质元素矿物。该矿物群与罗布莎地幔橄榄岩和铬铁矿中发现的特殊矿物群十分相似,表明罗布莎的地幔橄榄岩不是雅鲁藏布江缝合带中的一个特例。结合在俄罗斯乌拉尔Ray-Iz铬铁矿中发现类似的矿物群,以及世界其他地区的有关阿尔卑斯型地幔橄榄岩中金刚石的报道,认为蛇绿岩地幔橄榄岩中可能普遍含有金刚石,并将蛇绿岩地幔橄榄岩中产出的金刚石归为一种新的金刚石产出类型,即蛇绿岩型金刚石,不同于金伯利岩型金刚石和超高压变质带中产出的变质金刚石类型。

关键词：金刚石蛇绿岩橄榄岩普兰雅鲁藏布江缝合带

西克尔橄榄岩包体揭示塔里木西北缘岩石圈地幔经历多期次交代改造

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岩石学报 2023年第1期39卷 135-147页

作者：卞霄苏玉平郑建平董毕安牛天意中国地质大学(武汉)地球科学学院武汉430074

西克尔新生代玄武岩中的二辉橄榄岩包体矿物主量元素、单斜辉石(Cpx)微量元素及Sr同位素被用来揭示塔里木西北缘岩石圈地幔经历的交代改造作用。依据岩相学和矿物化学特征,西克尔二辉橄榄岩可分为A、B、C三个组。A组二辉橄榄岩具有较高... 详细信息

西克尔新生代玄武岩中的二辉橄榄岩包体矿物主量元素、单斜辉石(Cpx)微量元素及Sr同位素被用来揭示塔里木西北缘岩石圈地幔经历的交代改造作用。依据岩相学和矿物化学特征,西克尔二辉橄榄岩可分为A、B、C三个组。A组二辉橄榄岩具有较高的橄榄石含量(57%~65%)和Mg#(>90),代表了较为古老且适度难熔的岩石圈地幔,其Cpx富集大离子亲石元素,具有较高的(La/Yb)N、低的Ti/Eu比值,指示碳酸盐交代。根据Cpx的Sr同位素及高场强元素(HFSE)的异常特征,A组又可以细分为两个亚组(A1和A2):A1亚组Cpx核部呈现高的^(87)Sr/^(86)Sr(0.70451~0.70485)和HFSE的强烈负异常,而A2亚组Cpx核部呈现低的^(87)Sr/^(86)Sr(0.70353~0.70389)和HFSE的轻微负异常,分别代表着俯冲沉积碳酸盐和软流圈来源碳酸盐交代作用。B组和C组二辉橄榄岩具有较低的橄榄石Mg#(岩石圈地幔。其中B组的Cpx具极低的Zr/Hf,以及与A1亚组相似的特征,可能与蚀变洋壳熔融所产生富CO_(2)硅酸盐熔体交代有关;C组尖晶石高的TiO_(2)含量和Cpx高的重稀土含量,指示明显高熔/岩比的熔体-橄榄岩反应印迹,Cpx勺型的轻稀土配分、较低的(La/Yb)N、高的Ti/Eu比值、及HFSE强烈亏损的特征,表明其后期经历小体积富水硅酸盐熔体渗透的影响。此外A组Cpx的海绵边和B、C组包体与寄主岩交界处Cpx的反应边呈现与核部不一致的成分特征,同时B、C组包体与寄主岩交界处的斜方辉石也呈现被替代的现象。这些指示了橄榄岩在被携带至地表前不久或在此过程中熔体渗透引发的Cpx不一致熔融及熔岩反应的改造过程。多期次的地幔交代作用指示塔里木西北缘岩石圈地幔所经历的复杂改造历史。

关键词：橄榄岩地幔改造交代作用塔里木克拉通

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冀北赤城蛇纹石化橄榄岩是否为太古宙蛇绿岩残片?

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岩石学报 2022年第12期38卷 3760-3770页

作者：刘卉张宏福中国科学院地质与地球物理研究所岩石圈演化国家重点实验室北京100029 浙江大学地球科学学院杭州310058

华北克拉通中部带是一条形成于古元古代之前的构造碰撞拼合带。在中部带的北段赤城地区,出露一套特殊的角闪斜长片麻岩、退变榴辉岩以及蛇纹石化橄榄岩组合,其成因众说纷纭。这套岩石组合归属于红旗营子群,是前寒武纪结晶基底,其中蛇纹... 详细信息

华北克拉通中部带是一条形成于古元古代之前的构造碰撞拼合带。在中部带的北段赤城地区,出露一套特殊的角闪斜长片麻岩、退变榴辉岩以及蛇纹石化橄榄岩组合,其成因众说纷纭。这套岩石组合归属于红旗营子群,是前寒武纪结晶基底,其中蛇纹石化橄榄岩和退变榴辉岩以构造团块的形式包裹在片麻岩之中。赤城蛇纹石化橄榄岩由纯橄岩、方辉橄榄岩和超镁铁质堆晶岩组成。其中纯橄岩和方辉橄榄岩的全岩主量元素都具有高Mg低Si的特征,大部分方辉橄榄岩中的橄榄石具有很高的Fo值(91.0~92.2),尖晶石具有高的Cr#值(53.9~85.9)。这些特征表明方辉橄榄岩和纯橄岩都经历了高程度部分熔融,它们很可能代表残余的大洋岩石圈地幔,并且可与典型的蛇绿岩套橄榄岩剖面相对比。超镁铁质堆晶岩表现出饱满的岩石特征,代表残余地幔之上的岩浆早期堆晶。橄榄岩Re亏损模式年龄表示,赤城橄榄岩的部分熔融作用发生在~2.5Ga之前。赤城红旗营子群角闪斜长片麻岩和退变榴辉岩的锆石U-Pb年代学揭示其原岩形成于~2.5Ga,经历了~1.85Ga的峰期变质作用和300Ma的退变质作用叠加。角闪斜长片麻岩和退变榴辉岩的原岩分别为大陆火山岩和大洋拉斑质岩石。因此,红旗营子群的橄榄岩、退变榴辉岩和角闪斜长片麻岩这一套岩石组合属于典型的蛇绿岩剖面,它很可能代表了华北克拉通东部和西部陆块之间曾经存在的大洋岩石圈。赤城蛇纹石化橄榄岩属于新太古-古元古代蛇绿岩残片,它可能记录了古大洋的消亡和中部造山带的形成,指示早期板块构造在新太古代已经启动。

关键词：蛇绿岩橄榄岩红旗营子群中部造山带华北克拉通

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西藏罗布莎橄榄岩与中国大陆科学钻探主孔(CCSD-MH)榴辉岩中金刚石的红外特征初探

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岩石学报 2013年第6期29卷 1861-1866页

作者：戎合杨经绥张仲明徐向珍大陆构造与动力学国家重点实验室中国地质科学院地质研究所北京100037

大别苏鲁超高压变质带上的大陆科学钻探主孔(CCSD-MH)中榴辉岩中的金刚石形成于大陆深俯冲作用过程,西藏雅鲁藏布江缝合带罗布莎蛇绿岩铬铁矿中的金刚石来自深部地幔,两者的形成背景和机制可能不同。本文对两地的金刚石样品开展了傅立... 详细信息

大别苏鲁超高压变质带上的大陆科学钻探主孔(CCSD-MH)中榴辉岩中的金刚石形成于大陆深俯冲作用过程,西藏雅鲁藏布江缝合带罗布莎蛇绿岩铬铁矿中的金刚石来自深部地幔,两者的形成背景和机制可能不同。本文对两地的金刚石样品开展了傅立叶变换红外光谱(FT-IR)定性分析。结果表明,西藏罗布莎金刚石样品为ⅠaA型;而CCSD-MH金刚石为ⅠaAB型,既表明其杂质氮的聚集形式和演化路径上存在着差异。红外光谱特征不仅仅表明两者属天然金刚石常见类型,并且超高压变质带中的金刚石形成时间可能更久远。

关键词：金刚石 FT-IR 榴辉岩橄榄岩中国大陆科学钻探罗布莎