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成矿碳酸岩的实验岩石学研究现状与展望

地学前缘 2022年第1期29卷 54-64页

作者：杨道明潘荣昊王萌侯通中国地质大学(北京)地质过程与矿产资源国家重点实验室北京100083

火成碳酸岩及其风化产物是全球战略性关键金属稀土元素(REE)和铌(Nb)的主要来源。因此,对关键金属在火成碳酸岩中的超常富集机理研究具有重要的科学意义。研究表明成矿碳酸岩常常与碱性杂岩体存在密切的时空联系,因而母岩浆应属于碳酸... 详细信息

火成碳酸岩及其风化产物是全球战略性关键金属稀土元素(REE)和铌(Nb)的主要来源。因此,对关键金属在火成碳酸岩中的超常富集机理研究具有重要的科学意义。研究表明成矿碳酸岩常常与碱性杂岩体存在密切的时空联系,因而母岩浆应属于碳酸盐化的硅酸盐岩浆,并以霞石岩岩浆为主。针对碳酸岩关键金属矿床的成岩成矿过程,已有实验发现母岩浆在地壳内的演化过程中,既可以通过分离结晶作用,也可以通过液态不混溶作用形成碳酸岩。然而,更加接近自然样品的多组分体系的实验均表明液态不混溶作用总是先于碳酸盐矿物分离结晶作用。因此,液态不混溶作用对关键金属成矿过程有着不可忽视的作用。尽管如此,已有不混溶实验表明当碳酸盐熔体和硅酸盐熔体发生不混溶之后,关键金属REE与Nb总是优先分配到硅酸盐熔体(碱性岩)中,但是在成矿杂岩体中,REE与Nb是高度富集在碳酸岩中。虽然不混溶实验表明REE与Nb在碳酸盐-硅酸盐熔体中的分配系数与含水量有关,即与熔体的聚合程度有关,但是绝大部分成矿碳酸岩成矿过程一般并不富水,所以碳酸岩中REE和Nb等关键金属元素超常富集的机理并不明确。因此未来的研究应重点关注在碳酸岩演化的过程中,除了水以外,其他配体对于关键金属元素在不混溶硅酸盐-碳酸盐熔体之间分配系数是否有影响,从而找到控制碳酸岩中关键金属成矿的关键。

关键词：碳酸岩关键金属液态不混溶实验岩石学分配系数

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实验岩石学

实验岩石学

华北埃达克质岩与克拉通破坏:实验岩石学和地球化学依据

1957年

作者：（苏）金兹别尔格（А.С.Гинзберг）孙管译

来源：汇雅图书（南通市图书馆... 评论

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汇雅图书（南通市图书馆）

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中国科学：地球科学 2011年第5期41卷 654-667页

作者：熊小林刘星成朱志敏李元肖万生宋茂双张生吴金花中国科学院广州地球化学研究所广州510640

华北埃达克质花岗岩和火山岩与岩石圈减薄时空一致性使得它们成为窥视克拉通破坏过程和机制的一个重要窗口.本文通过实验岩石学资料限定华北埃达克质岩石的主要源区岩石为中钾和高钾基性变质岩,并通过基性变质岩体系相平衡、长英质熔体T... 详细信息

华北埃达克质花岗岩和火山岩与岩石圈减薄时空一致性使得它们成为窥视克拉通破坏过程和机制的一个重要窗口.本文通过实验岩石学资料限定华北埃达克质岩石的主要源区岩石为中钾和高钾基性变质岩,并通过基性变质岩体系相平衡、长英质熔体TiO2溶解度、埃达克质岩石Nb/La随La/Yb变化规律等研究论证大别、胶东和克拉通北缘许多埃达克质岩石的源区存在残留金红石,岩浆形成深度超过50km,从而揭示华北克拉通破坏涉及超过15km的地壳厚度减薄或下地壳拆沉.

关键词：埃达克质岩华北克拉通地壳减薄金红石实验岩石学

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华北克拉通破坏相关的实验岩石学研究

西部资源 2016年第3期 143-146页

作者：王明梁宿州学院资源与土木工程学院宿州234000 安徽省煤矿勘探工程技术研究中心宿州234000

华北克拉通破坏过程中,岩石圈地幔岩石类型从方辉橄榄岩向二辉橄榄岩转变。对于这一转变过程,不同学者提出了不同的假说。其中以拆沉作用和底侵作用最具代表性。本文从熔体——地幔岩石相互作用的角度,系统的总结了前人关于熔体——地... 详细信息

华北克拉通破坏过程中,岩石圈地幔岩石类型从方辉橄榄岩向二辉橄榄岩转变。对于这一转变过程,不同学者提出了不同的假说。其中以拆沉作用和底侵作用最具代表性。本文从熔体——地幔岩石相互作用的角度,系统的总结了前人关于熔体——地幔岩石(橄榄岩)反应的研究结果。为正确认识这个过程提供有益的启示。

关键词：华北克拉通熔体——地幔岩石反应实验岩石学

21世纪实验岩石学的重大突破——核幔边界D″层研究

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地质学刊 2010年第2期34卷 113-116页

作者：张苑舒良树南京大学地球科学与工程学院江苏南京210093

地球核幔边界即D″层的矿物成分一直以来都被认为是MgSiO3钙钛矿。随着高温高压实验技术的不断提高,各国学者对该层物质成分的认识也在不断深化。近年,日本学者通过实验,率先合成了一种新的高温高压矿物,即MgSiO3后钙钛矿,并认为后钙钛... 详细信息

地球核幔边界即D″层的矿物成分一直以来都被认为是MgSiO3钙钛矿。随着高温高压实验技术的不断提高,各国学者对该层物质成分的认识也在不断深化。近年,日本学者通过实验,率先合成了一种新的高温高压矿物,即MgSiO3后钙钛矿,并认为后钙钛矿物相是核幔边界的主要特征。这项重大成果解决了长期困扰学术界的D″层地震波各向异性成因问题,揭示了地震波不连贯性的本质原因。该项成果被誉为21世纪实验岩石学的重大突破,对人们深入探索地球深部的奥秘具有重大理论价值。随着对地球核幔边界认识的继续深入,有可能解决岩石圈板块运动的本质原因以及地磁场成因机制等重大问题。

关键词：核幔边界D″层后钙钛矿重大突破实验岩石学研究展望

Partial melting and crust-mantle interaction in subduction channels:Constraints from experimental petrology

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Science China Earth Sciences 2015年第9期58卷 1700-1712页

作者： ZHANG JunFeng WANG ChunGuang XU HaiJin WANG Chao XU WenLiang State Key Laboratory of Geological Processes and Mineral Resources School of Earth SciencesChina University of Geosciences Global Tectonic Center School of Earth Sciences China University of Geosciences School of Earth Sciences Jilin University

It is proposed in the subduction channel model that the plate interface interaction is a basic mechanism for the mass and energy exchange between Earth’s surface and interior.The significant difference in composition and nature between continental lithosphere and oceanic lithosphere inevitably leads to variations in deep physical and chemical processes as well as crust-mantle interaction products in these two settings.Many studies of experimental petrology have provided constraints on the potential partial melting and crust-mantle interaction in oceanic subduction channels for silicate and carbonate rocks.The partial melts of mafic and felsic compositions are adakitic or non-adakitic granitic melts depending on melting pressure or depth.A trivial amount of CO2 can lower significantly the melting temperature of peridotites and lead to pronounced enrichment of incompatible elements in carbonate melt.The silica saturated or unsaturated melts can react with mantle-wedge peridotites in subduction channels to generate complex products.However,the existing experiments are mostly dedicated to island arc settings above oceanic subduction zones rather than dehydration melting above continental subduction zones.It is crucial to conduct high pressure and high temperature experiments to investigate all possible reactions between peridotites and crustal materials and their derivatives under the conditions responsible for the slab-mantle interface in continental subduction channels.Experimental results,combined with natural observations,are possible to elucidate the processes of metamorphic dehydration,partial melting and mantle metasomatism in continental subduction channels.

关键词：实验岩石学壳幔相互作用部分熔融通道模型俯冲带大洋岩石圈大陆岩石圈花岗质熔体

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高压为王——实验岩石学家Yoder的故事

矿物岩石地球化学通报 2021年第5期40卷 1215-1216页

作者：宋建潮江西应用科技学院

"钢铁大王"安德鲁·卡内基(Andrew Carnegie,1835-1919)以其聪明才智、过人胆识通过投资当时蓬勃发展的钢铁工业在短时期内攫取了大量财富,而一跃成为世界首富。然而就在事业的巅峰期,他却摒弃一切,退隐江湖,过一种恬淡、无争的闲适生活... 详细信息

"钢铁大王"安德鲁·卡内基(Andrew Carnegie,1835-1919)以其聪明才智、过人胆识通过投资当时蓬勃发展的钢铁工业在短时期内攫取了大量财富,而一跃成为世界首富。然而就在事业的巅峰期,他却摒弃一切,退隐江湖,过一种恬淡、无争的闲适生活,把后半生都奉献给了慈善事业与世界和平。"如果一个有钱人在他临死的时候还是那么有钱,那将是一种耻辱。"

关键词：钢铁工业实验岩石学闲适生活钢铁大王世界首富巅峰期后半生慈善事业

范式革命:玄武岩记录有喷发时岩石圈厚度的信息,没有地幔潜在温度的记忆

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科学通报 2022年第3期67卷 301-306页

作者：牛耀龄中国地质大学地球科学与资源学院北京100083 Department of Earth Sciences Durham UniversityDurham DH13LEUK

玄武岩是地球上最丰富的岩浆岩,人们通过对玄武岩的岩石学和地球化学研究来推演地幔的热结构和地幔元素及同位素组成,并探讨局部和整个地球的化学分异过程.在20世纪60年代以前人们还不清楚地幔是由橄榄岩组成的,其部分熔融产生玄武岩岩... 详细信息

玄武岩是地球上最丰富的岩浆岩,人们通过对玄武岩的岩石学和地球化学研究来推演地幔的热结构和地幔元素及同位素组成,并探讨局部和整个地球的化学分异过程.在20世纪60年代以前人们还不清楚地幔是由橄榄岩组成的,其部分熔融产生玄武岩岩浆.我们今天对地幔及地幔熔融的认识要归功于实验岩石学研究[1-5].

关键词：化学分异同位素组成橄榄岩实验岩石学地幔熔融岩石圈厚度部分熔融玄武岩

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火山岩熔融、结晶、淬火实验及其岩石学意义

岩石矿物学杂志 1996年第2期15卷 97-109页

作者：周珣若白志民中国地质大学

本文对我国福建、江西、河南等地某些典型玄武岩和部分安山岩以及意大利威苏维火山的白榴响岩质碱玄岩进行了实验研究，其中包括熔融、结晶、淬火实验。根据实验结果，分析了熔浆成分对首晶矿物的影响，阐明了晶体形态与结晶温度、生长... 详细信息

本文对我国福建、江西、河南等地某些典型玄武岩和部分安山岩以及意大利威苏维火山的白榴响岩质碱玄岩进行了实验研究，其中包括熔融、结晶、淬火实验。根据实验结果，分析了熔浆成分对首晶矿物的影响，阐明了晶体形态与结晶温度、生长速度及成核密度的关系，研究了斜长石、白榴石的晶出及其矿物学、岩石学意义，论述了橄榄石、辉石的成分特征及其晶出后熔浆成分的演化趋势，讨论了单斜辉石的淬火效应与压力效应。

关键词：实验岩石学火山岩熔融结晶淬火岩石学