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倪怀玮 《矿物岩石地球化学通报》2020,39(3):前插1-前插2,443-447
在地球深部(特别是俯冲带)的高温高压条件下,硅酸盐和水的相互溶解能力增强,可以形成成分介于常规硅酸盐熔体和富水流体之间的超临界地质流体。超临界流体的形成条件主要取决于岩石-H_2O体系的临界曲线、湿固相线和第二临界端点的位置。超临界地质流体具有特殊的物理化学性质,能够在促成俯冲带物质循环、迁移和富集元素成矿、引发中深源地震、影响地表宜居性演化等方面发挥关键作用。通过高温高压实验、分子模拟计算、天然岩石和矿床样品等手段研究超临界地质流体的性质和效应仍存在巨大挑战,亟需变革性实验和计算技术突破。 相似文献
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在地球深部(特别是俯冲带)的高温高压条件下,硅酸盐和水的相互溶解能力增强,可以形成成分介于常规硅酸盐熔体和富水流体之间的超临界地质流体。超临界流体的形成条件主要取决于岩石-H2O体系的临界曲线、湿固相线和第二临界端点的位置。超临界地质流体具有特殊的物理化学性质,能够在促成俯冲带物质循环、迁移和富集元素成矿、引发中深源地震、影响地表宜居性演化等方面发挥关键作用。通过高温高压实验、分子模拟计算、天然岩石和矿床样品等手段研究超临界地质流体的性质和效应仍存在巨大挑战,亟需变革性实验和计算技术突破。 相似文献
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李统锦 《矿物岩石地球化学通报》1994,(1)
超临界水流体与含矿花岗岩熔体相互作用实验的地质意义李统锦（中国科学院广州地质新技术研究所，广州５１０６４０）关键词超临界水流体，含矿花岗岩熔体，实验地球化学成岩成矿作用中的物质传输，大多是通过流体的迁移来实现的；这些流体包括硅酸盐熔体和水溶液。地质研... 相似文献
4.
《矿物岩石地球化学通报》2017,(1)
水是地球岩浆中的一种主要挥发分。水的存在导致岩石的熔融温度降低,其根本原因在于水易溶于硅酸盐熔体。本文总结了在地球岩石圈温压条件下,水在硅酸盐熔体中的赋存形式、溶解度与水对熔体物理性质的影响。熔体中溶解的水以H_2O分子和OH形式存在。水在熔体中的溶解度随压力的升高而增大。当温压条件位于含水硅酸盐体系的临界曲线之上时,甚至可能形成成分介于硅酸盐熔体和富水流体之间的超临界流体。水使熔体的密度和黏度降低,更易于脱离源区向上运移。水使元素扩散加快,有利于晶体和气泡的生长。水导致熔体的电导率升高,使部分熔融造成的电导率异常更加显著。水对硅酸盐熔体迁移性质的影响以及水的溶解行为都与水的种型分异反应密切相关。在研究与熔融有关的地质过程时必须充分考虑水的作用。 相似文献
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《矿物岩石地球化学通报》2020,(3)
正编者按语:超临界地质流体在地球深部高温高压条件下形成,成分介于硅酸盐熔体和富水流体之间,具有特殊的微观结构和超常规的物理化学性质,能够在促成俯冲带物质循环、迁移富集元素成矿、引发中深源地震、影响地表宜居性演化等方面发挥关键作用。超临界地质流体研究已经成为国际地球科学研究的重要前沿方向。国家重点研发计划变革性技术专项"超临界地质流体的性质和效应"项目已于2019年9月启动实施,执行期5年。本专辑旨在系统总结和梳理超临界地质流体的研究现状,并 相似文献
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硅酸盐熔体和流体中金的性质及行为研究进展 总被引：1，自引：0，他引：1
岩浆演化过程中岩浆—流体阶段发生的相转变过程控制了元素在两相之间的分配行为。作为与岩浆热液活动有密切成因联系的金矿床,其在硅酸盐熔体和流体中的性状及两相间的分配行为是控制该类矿床成矿的重要物理化学因素。介绍了金在流体、熔体中的性状,论述了其在流体/硅酸盐熔体间的分配行为不仅受温度、压力、氧逸度等物理化学条件的影响,还受流体组分(阴离子、阳离子)、熔体组成(Na2O+K2O/Al2O3,Na/K,SiO2,NBO/T)的制约;最后对目前实验研究存在的问题、改进方法以及今后的研究方向进行了探讨。 相似文献
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超临界地质流体是富溶质的浓稠流体,它们既有含水熔体的组成和结构,又有接近富水流体的密度和粘度,因而具有超强的元素溶解和迁移能力。目前从俯冲板片脱出并引发地幔楔熔融和弧岩浆活动的流体性质还模糊不清,阐明板片流体的性质及其对元素迁移的关键控制因素,特别是对超临界流体研究程度的提高,可能为俯冲带元素迁移、物质循环和成矿等过程和机制的理解提供新的认识和视角。本文回顾和剖析俯冲带流体和超临界流体的形成以及它们对元素(特别是难溶元素)的迁移能力和关键控制因素的实验研究现状,提出亟待解决的重要科学问题。 相似文献
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超临界流体是有别于富水流体和含水熔体的一种低粘度、高迁移性和高元素携带能力的一类流体,在变质岩体系中,其形成的温压条件一般高于对应的H_2O-岩体系的第二临界端点。俯冲带岩石是自然界最有可能保存超临界流体活动记录的地方,而超临界流体的活动对于地球内部物质循环、俯冲带岩浆作用和俯冲带成矿等方面可以发挥巨大作用。目前对于天然岩石和矿床样品中超临界流体的识别仍处于经验推测阶段,缺乏定量的岩相学和地球化学指标。本文主要基于目前已有研究结果,介绍自然体系中超临界流体的地质特征,包括俯冲带超高压变质岩、高压-超高压脉体以及地幔楔岩石中的超临界流体记录,主要是一些多相包裹体及元素迁移变化的记录,最后讨论超临界流体的相分离与岛弧岩浆作用之间的关系。 相似文献
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俯冲带变质过程中的含碳流体 总被引：1，自引：1，他引：0
俯冲带含碳岩石通过俯冲过程的变质反应生成了含碳水流体、富硅酸盐的超临界流体和含碳熔体。不同类型流体的形成与岩石成分和岩石经历的温压条件相关。岩石中碳酸盐矿物脱碳反应的温压条件取决于岩石起初的流体成分:有水存在时,反应发生在低温条件下。在高压条件下,碳酸盐矿物在水或含盐水流体的溶解是生成含碳流体重要的机制,其导致的碳迁移作用可能超过脱碳变质反应的作用。高温条件下,含碳岩石的部分熔融可以生成含碳的熔体,这在热俯冲环境和俯冲带岩石底辟到上覆地幔的情况下是碳迁移重要载体。富硅酸盐的超临界流体可能是在第二临界端点上形成的超临界流体,目前在超高压岩石中观察到的非花岗质成分的多相固体包裹体被认为是这种流体结晶的产物,然而对其理解尚存在很多问题,需要进一步的实验研究。地表含碳岩石在俯冲带被带到深部,俯冲带地温特征的不同导致了不同类型含碳流体的形成,这些流体运移至上覆地幔引起岩石部分熔融产生含碳的岛弧岩浆,岩浆喷出到地表释放了其中的碳,这构成了俯冲带-岛弧系统的碳循环。 相似文献
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超临界态流体具有接近液体的密度、高于液体的扩散系数和低于液体的粘度等不寻常特性。在地球内部,伴随板块俯冲带入的水等流体进入超临界态,并与壳幔物质混合及相互作用会形成对地球内部结构演化、元素和能量运移有重要影响的流体,即超临界地质流体。然而,目前对于超临界地质流体的性质、作用的认识还极其有限,准确测定超临界流体的物理性质更是严峻挑战。金刚石对顶砧装置(DAC)的优势就是适合极端条件下原位物性探测,这对于超临界地质流体研究是不可或缺的。本文基于金刚石对顶砧装置原位加温的技术特点,对超临界地质流体物性测量的有关问题进行了讨论,并扼要回顾了超临界流体物性研究的进展。 相似文献
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地幔捕虏体中的流体-熔体包裹体 总被引：3，自引：0，他引：3
地幔流体的研究现已成为国内外前沿课题。地幔岩捕虏体中的流体-熔体包裹体是地幔流体的直接证据,通过对它们的研究可以直接获取地授流体的信息。包裹体按相态特征主要有三类：二氧化碳流体包裹体、二氧化碳-硅酸盐熔体包裹体、硫化物-熔体流体包裹体。本总结了地幔岩中流体-熔体包裹体的基本特征、微量元素地球化学、硫化物-熔体包裹体和二氧化碳流体包裹体稳定同位素特征的研究进展状况。讨论认为：地幔流体是由C、H、O、S等元素的挥发份和硅酸盐熔体组成;上地幔流体在化学成分上明显富含CO2、硫化物、LILE和BEE,它引起地幔交代作用和地授部分熔融;上地授流体的分布存在不均匀性,其组成也存在地区性差异。 相似文献
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磷灰石在岩浆中的溶解行为有助于理解熔体的演化、微量元素如REE、U、Th、Sr等的分异和地幔交代流体的形成。本文综述了硅酸盐熔体中温度、熔体成分(Si O2、Ca O、Al2O3、S等)和碳酸盐熔体中温度、Ca O含量等对磷灰石溶解度的影响,介绍了已建立的溶解度模型以及采用模型成功解释实际成岩成矿过程的例子。在概述研究进展的基础上,指出了压力、卤素和高压流体等对磷灰石溶解行为影响的研究的不足。 相似文献
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流行火成岩理论中,岩浆被默认为自然熔体,因而火成岩中的矿物晶体都形成于熔体的结晶作用,可称为熔体晶。许多证据表明,火成岩中也可以含有从超临界流体析出的晶体,被称为超临界流体晶(文中简称为流体晶)。根据三个典型实例分析,流体晶既可以从超临界流体直接析出,类似于从热液析出晶体的过程;也可以由超临界流体浓缩产生的熔体结晶形成。不管是哪一种晶出方式,流体晶产生的前提都是岩浆达到流体过饱和态;而满足这一前提的基本条件则是透岩浆流体过程和岩浆快速上升。结合前人关于熔体流体平衡条件的研究进展,以及熔体黏度对挥发分含量和岩浆上升速度对熔体黏度的依赖,发现透岩浆流体过程与岩浆上升过程之间具有耦合关系,这种关系可以用来阐明岩浆系统行为非线性变化的原因。流体晶的研究具有重要意义,可用于：(1)提供一种研究岩浆系统流体条件的新途径;(2)揭示岩浆系统偏离理想态的程度;(3)为反演岩浆系统动力学过程提供新的约束;(4)为识别致矿侵入体和评估侵入体的找矿潜力提供新的矿物学标志;(5)理解火成岩理论中一些长期得不到解决的问题,如岩浆中挥发分溶解度问题、冻结岩浆的活化问题、岩浆成矿专属性问题。 相似文献
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近年来超临界CO2在环境地球科学领域应用广泛,在这些研究应用中,CO2流体在超临界状态下的溶剂化特性起到了十分重要的作用。在超临界高密度压缩区域里,体系温度和压力的稍许变化都会导致流体密度的突变,因此通过有效的探针分子研究超临界CO2流体的异常溶剂化行为具有重要的理论和应用价值。文中从新的角度运用荧光探针分子芘在温度308.15K和不同压力下研究超临界CO2性质,与以往采用的参照线方法有所不同,文中所提出的参照点模型手段引入序参量方法和新定义的溶剂化作用参量,测定近临界区超临界CO2流体局域密度增强的变化。文中同时讨论了3段密度区域模型(three-density regionmodel)、局域密度不均一性以及探针芘在超临界CO2中的分子间相互作用。将荧光探针分子研究的流体局域密度增强与热力学测试的流体等温压缩系数进行综合对比,有助于更好地从微观和宏观两方面理解超临界CO2的特性。 相似文献
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藏南上地壳低速高导层的性质与分布:来自热水流体活动的证据 总被引：20，自引：5，他引：15
沿亚东—谷露裂谷带实施的一系列地球物理探测发现了一组地震亮点。结合其他地球物理探测剖面的资料 ,认为藏南上地壳中存在一个低速高导层 ,这些地震亮点处于这个低速高导层中。人们对这些亮点和低速高导层有两种不同的解释和认识 :一种认为是含盐的超临界流体 ;而另一种认为是地壳中的部分熔融层。由于目前缺少有效的手段和方法 ,对这个低速高导层的性质和分布范围仍只是推测。本文从藏南强烈活动的热水流体系统着手 ,尝试从另一个角度探讨这些地震亮点和低速高导层的性质。通过对热泉气体的 He同位素组成和热水的地球化学特征研究以及前人对温度场的模拟表明 ,该低速高导层的性质为硅酸盐岩浆熔体 ,不是以水为主的流体 ,这就为部分熔融层的存在提供了佐证。本文进一步讨论了该部分熔融层对热泉流体系统的驱动热机作用 ,并根据热泉流体的温度场限定了此部分熔融层的空间分布范围。 相似文献
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近年来研究表明岩浆的物理及化学性质与其熔体结构密切相关，因此熔体结构的研究对于理解岩浆的性质及岩动力学等与岩浆作用相关的地质问题是非常重要的。本文概括介绍了熔体结构的研究进展，着重讨论了熔体中熔体组分、温度及压力对熔体结构的影响。此外，并对硅酸盐熔体结构的研究意义进行了论述。 相似文献
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针对目前熔—流包裹体研究中对其成因性质重视不够的现象,指出在使用这一术语时,首先应以其成因性质为原则;认为只有那种在硅酸盐熔体与Ｈ２Ｏ（ＣＯ２）流体不混溶体系中,同时捕获硅酸盐熔体相与流体相的那些异常包裹体才适于称作熔—流包裹体;至于那种仅捕获了硅酸盐熔体相,由于圈闭后发生演化,从中分异出流体相的包裹体是一种正常熔融包裹体,不宜将其与异常熔—流包裹体同归一类;并以尖峰岭似伟晶岩黄玉中的熔—流包裹体为例,说明其主要特征。 相似文献
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再论富F熔体-溶液流体体系的成矿效应 总被引：1，自引：0，他引：1
通过例证的方式建立并诠释了富F熔体-溶液流体体系成矿效应的工作原理,认为:①F-OH-在不同载体矿物特别是云母类矿物中的置换行为构成了全岩F含量的主要贡献,具有物源意义;②在大多数情况下,F强烈倾向于分配进入晚期硅酸盐熔体相中,并深刻制约着熔体的结构、相平衡、物理化学性质和分异路径,不过在其他一些情况下F亦将大量进入热液或富水贫硅酸盐的"过渡性"流体相中;③富F流体体系另具有强烈萃取诸如W、Sn等高场强亲氟元素的成矿效应,最终可伴生萤石或冰晶石矿床,此时F作为矿化剂亦影响着Eh值、pH值和化学硬度等体系控矿因素。这样的三重作用围绕着F的基本化学性质一脉相承地促成了富F地质体系的成矿效应及其地球化学行为的特殊性。 相似文献