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俯冲带流体不混溶及其演化

地质学报 2022年第12期96卷 4101-4130页

作者：刘颖员张立飞造山带与地壳演化教育部重点实验室北京大学地球与空间科学学院北京100871

流体在俯冲加工厂中扮演着重要的角色。岩石学研究通常针对矿物中的“固定流体”,而对俯冲带内自由活动的流体,特别是自由流体不混溶分离演化过程及其影响的研究较为缺乏。流体的不混溶及其演化在自然界普遍存在,这一点在自然样品研究... 详细信息

流体在俯冲加工厂中扮演着重要的角色。岩石学研究通常针对矿物中的“固定流体”,而对俯冲带内自由活动的流体,特别是自由流体不混溶分离演化过程及其影响的研究较为缺乏。流体的不混溶及其演化在自然界普遍存在,这一点在自然样品研究、高温压实验和流体状态方程理论计算的结果中得到验证。俯冲带中实际的流体体系是多元的、开放的和复杂的系统。随着流体的运移和演化过程,流体及流体-岩石体系将更加多样化。因此流体不混溶及其演化具有普遍性、复杂性和多样性的特点。地球物理的证据表明俯冲带内的流体集中在俯冲板片靠近海沟处、俯冲板片与上覆地幔楔界面附近和上覆地幔楔内部。这些单相或多相的流体可以通过多种路径、机制和传输方式进行运移。在大范围尺度上,流体可以沿着俯冲板片与上覆地幔楔之间的密封界面自下而上倾斜流动。在一些密封破裂的排泄口处(如岩体形变或断裂/断层处)流体向上流入地幔楔。不排除由岩石裹挟或在俯冲板片弯折处向下运移的流体。在局部尺度上,流体运移受到不同岩性以及具有各向异性渗透率的构造界面的控制。通过结合俯冲带中流体运移可能的路径、流体高温压范围的P-T-X相图和俯冲带热结构模型,我们构建并探讨了简单二元体系流体在俯冲带弧前运移过程中不混溶演化的理想理论模型。一方面,不同热结构俯冲带中的流体具有不同的循环和演化特征,冷俯冲带相比热俯冲带具有更深更广阔的流体不混溶空间。另一方面,在相同俯冲带中,不同体系流体具有不同的可以发生不混溶的空间范围(对于二元体系流体表现为H_(2)O-CO_(2)不同的位置和不同运移路径也控制着流体的演化过程。此外,俯冲热结构随长期演化逐渐变冷,以及更长时间尺度的地球冷却,这些过程扩大了地球内部流体不混溶的空间范围,可能长期促进这些流体随演化依次或同时释放,进而对地球内部和地表环境产生重大影响。流体不混溶、分离、选择性运移和富集的演化过程直接影响岩石学的研究、矿藏的形成和环境气候的变化,并与多种地质现象、过程(如表现在构造边缘地表处的冷泉、热泉、泥火山以及自然界中较常见的石英和碳酸盐脉体形成)相关联。流体不混溶过程对地球内部物理和化学过程的影响可能受到较大的低估。因此本文旨在希望能够在流体不混溶问题上引起更多地质学家的注意。

关键词：俯冲带流体不混溶流体运移 P-T-X相图俯冲带热结构

花岗岩-LiF-NaF-H_2O 体系液相不混溶的实验研究(摘要)

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地质地球化学 1992年第6期20卷 B012-B019页

作者：饶冰中国科学院地球化学研究所

1 引言玄武岩浆的液相不混溶已为大量地质证据和实验结果所证实,但花岗岩浆的液相不混溶问题至今仍悬而未决。除苏联地学界和我国学者就此问题开展过一些工作外,这一领地至今尚未留下西方学者的足迹。王联魁(1979,

关键词：花岗岩 LiF-NaF-H2O 液相不混溶

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不混溶电解质溶液的界面性质

河北师范大学学报（自然科学版） 1991年第1期15卷 34-39页

作者：张占军张文智河北机电学院河北师范大学

本文讨论了水溶液与硝基苯溶液所成界面的双层结构、电势分布和零电荷电势等。根据实验结果,提出了液/液界面双层结构的改进模型及其电势分布曲线。

关键词：电解质溶液液/液界面不混溶

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不混溶熔体中动力学过程的数值模拟研究

不混溶熔体中动力学过程的数值模拟研究

新疆黄山杂岩体岩浆液态不混溶性岩石学特征及其成因

2016中国地球科学联合学术年会

作者：张钟天吴本君王涛惠鹤九南京大学

热力学实验表明,硅酸盐熔体在冷却过程中除发生结晶作用外,还可能发生液态不混溶作用,产生一种富铁的硅酸盐熔体和一种富硅的硅酸盐熔体。而且,在地球和月球上也都发现了与不混溶实验产生的熔体具有相似地球化学特征的岩相。火山岩中大... 详细信息

热力学实验表明,硅酸盐熔体在冷却过程中除发生结晶作用外,还可能发生液态不混溶作用,产生一种富铁的硅酸盐熔体和一种富硅的硅酸盐熔体。而且,在地球和月球上也都发现了与不混溶实验产生的熔体具有相似地球化学特征的岩相。火山岩中大量离散熔体珠的发现,在微观尺度上直接证实了岩浆演化过程中可以有液态不混溶作用。并且,这个液态不混溶过程被认为可能导致了大规模岩浆分异,形成了大型深成岩体。此外,碳酸岩熔体以及硫化物熔体也可能与硅酸盐熔体之间发生液态不

关键词：不混溶动力学过程数值模拟研究

来源： cnki会议评论

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成都地质学院学报 1990年第3期17卷 38-45页

作者：宋谢炎成都地质学院地质学系

经过岩石学、热力学及熔体结构等方面的详细研究。笔者认为黄山杂岩体第二侵入体的3个岩相带是岩浆液态不混溶作用的结果。3个岩相带(橄榄岩相、二辉岩相、辉长岩相)分别由相应的3种岩浆形成,岩相内部的岩性变化则是分离结晶作用的结果... 详细信息

经过岩石学、热力学及熔体结构等方面的详细研究。笔者认为黄山杂岩体第二侵入体的3个岩相带是岩浆液态不混溶作用的结果。3个岩相带(橄榄岩相、二辉岩相、辉长岩相)分别由相应的3种岩浆形成,岩相内部的岩性变化则是分离结晶作用的结果。该文仅从岩石学角度对上述观点进行论证。

关键词：杂岩体岩浆不混溶岩石学

改善部份水解聚丙烯酰胺同石油磺酸盐的不混溶能力

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油田化学 1984年第1期 70-76页

作者：杨承志黄琰华石油勘探开发科学研究院

化学驱油过程中,改善驱油剂的波及能力同驱油剂本身的洗油能力一样重要。对混相型驱替的胶束或微乳状液段塞注入,为调节流度,常采用段塞后注入部份水解聚丙烯酰胺水溶液作为流度缓冲段塞段;对于非混相型驱替的超低界面张力表面活性剂水... 详细信息

化学驱油过程中,改善驱油剂的波及能力同驱油剂本身的洗油能力一样重要。对混相型驱替的胶束或微乳状液段塞注入,为调节流度,常采用段塞后注入部份水解聚丙烯酰胺水溶液作为流度缓冲段塞段;对于非混相型驱替的超低界面张力表面活性剂水溶液注入,则常采用在溶液中加入部份水解聚丙烯酰胺控制其流度,前者由于岩

关键词：聚合物分子量相分离 SPI 百分数含盐度阴离子表面活性剂临界胶束浓度大分子不混溶磺酸盐酸衍生物石油矿物燃料

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多组分硼硅玻璃系统不混溶区的定量计算

硅酸盐通报 1985年第4期 1-6页

作者：姜中宏郭延华中国科学院上海光学精密机械研究所

一、引言玻璃分相是目前大家感兴趣的问题,它不但有广泛的理论意义而且有很大的实用意义。虽然理论上分相可以通过自由能曲线变化推导出分相组分与温度的关系,但对实际玻璃系统,上述热力学参数基本上无法测定,很难通过这些方法推导出多... 详细信息

一、引言玻璃分相是目前大家感兴趣的问题,它不但有广泛的理论意义而且有很大的实用意义。虽然理论上分相可以通过自由能曲线变化推导出分相组分与温度的关系,但对实际玻璃系统,上述热力学参数基本上无法测定,很难通过这些方法推导出多元系统的分相区域。为了解决实用玻璃的分相问题,不少人企图通过定量计算的方法来预测玻璃成分与分相温度及范围的关系,但这些方法都必须预先进行若干实验才能得到足够的参数。如Charles需要知道计算系统的活度及液相线温度;Strand需要知道计算系统的化学位;Levin需要测定分相玻璃的

关键词：不混溶相界玻璃分相多组分定量计算

镍在橄榄石、岩浆和不混溶硫化物液体中的分配

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地球与环境 1983年第11期 35-37+42页

作者： M.E.Fleet 骆祥君

人们通常期望超基性岩中 Ni 的地球化学,尤其是共存相之间 Ni 的分配,能对早期岩浆演化和商业上重要的硫化镍矿床的成因假说提供确切的证据。然而在最近,Ni 分配的研究在自然界有没有高MgO 液体和不混溶硫化物液体存在这两个方面的研究

关键词：橄榄石 Ni 岛状硅酸盐矿物不混溶硫化物硫化合物岩浆

北山金窝子金矿床流体包裹体特征及成矿流体演化

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岩石学报 2006年第1期22卷 253-263页

作者：潘小菲刘伟中国科学院地质与地球物理研究所矿产资源重点实验室和岩石圈构造演化国家重点实验室北京100029

金窝子金矿床为于甘肃北山中成矿带。包裹体测温研究表明,从成矿初期到主成矿阶段,石英捕获了H_2O-NaCl,H_2O-CO_2-CH_4-NaCl,或H_2O-CO_2-NaCl体系的流体。大脉型金矿成矿初期,热液成矿流体由高温中盐度H_2O-NaCl-CO_2-CH_4四端元组份... 详细信息

金窝子金矿床为于甘肃北山中成矿带。包裹体测温研究表明,从成矿初期到主成矿阶段,石英捕获了H_2O-NaCl,H_2O-CO_2-CH_4-NaCl,或H_2O-CO_2-NaCl体系的流体。大脉型金矿成矿初期,热液成矿流体由高温中盐度H_2O-NaCl-CO_2-CH_4四端元组份混溶的均一相热液流体；石英-黄铁矿和多金属硫化物阶段,石英捕获两成分和温度都不相同的热液组份：低盐度、富水溶液、较冷的热液和高盐度、富挥发份CO_2、CH_4和水蒸气、较热的热液。主成矿阶段石英捕获的两类型包襄体的完全均一温度相差近100℃,而且富挥发份流体盐度相对于贫挥发份流体盐度高,上述特征表明主成矿期3号脉大规模金成矿并非流体沸腾作用结果。网脉型金矿(210号脉)黄铁矿-石英成矿阶段、石英-黄铁矿和多金属硫化物成矿阶段石英捕获的地质流体的温度-成分特征无明显差异,均捕获了两种组份不同、成矿温度一致的地质流体(高盐度富水溶液流体和富堤盐度CO_2+ CH_4流体),与许多金矿的流体不混溶金成矿机制矛盾。

关键词：金窝子金矿流体包裹体不混溶