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晶体粒度分布（CSD）是定量化分析火成岩和变质岩结构的重要手段。在变质岩中测量的CSD提供了有关变质过程中晶体成核和生长速率、生长时间的定量信息。文章选取内蒙古霍各乞二号矿床含矿富石榴石岩样品中石榴子石晶体为研究对象，在GIS软件和R语言的支持下，应用空间点模式分析、CSD分析、空间最邻近分析、空间多距离分析、Fry分析等综合方法，探讨了晶体空间数据和点空间数据表征的微结构变化特征，将CSD曲线分段变化记录的信息与地质演化历史联系起来。分段的CSD曲线记录了变质事件的叠加。不同形式的晶体粒度分布直接反映了区域变质岩与接触变质岩演化历史的差异。由于接触变质作用的高温阶段持续时间较短，因此产生的CSD曲线是线性的，不受退火的影响。而区域变质作用涉及长时间升温及其之后的冷却阶段，所以最初的线性CSD后来被退火改造为钟形曲线。含矿富石榴石岩样品的核密度和CSD分析结果显示了两个晶体群密度。分析认为一类晶体群可能与造山过程中的区域变质活动有关，另一类晶体群可能与大面积区域变质期后发生在特定位置的岩体侵入迅速升温的接触热变质事件有关。 相似文献
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Bruce D. Marsh 《世界地质》1992,(3)
结晶岩的晶体粒度是生长速率与年龄的主要量度。而当成核作用在短时期内产生大量晶体时,则有可能在结晶作用过程中出现大范围的晶体粒度。以各种粒度的晶体数量密度为根据的布居平衡,一般预示随粒度增大的对数线性分布。这样分布的负斜率是衡量整个布居生长速率与平均年龄乘积的尺度而零粒度截距为成核密度。当这样绘图而且能用Randolph和Larson(1971)在化学工程方面建立的CSD理论加以解释时,对许多熔岩观察到的晶体粒度分布(CSD)如果不是线性的也是圆滑而有规律的。根据这样的数据可以估算出成核密度,成核速率与生长速率和动力学反应的等级而且通过解析模型则能精确计量影响CSD的物理作用过程(例如,晶体分离作用和晶体堆积作用,布居的混合,变质岩和深成岩中的退火作用以及晶核的破坏)。CSD理论对影响结晶作用的动力学和物理作用过程的宏观研究提供一种形式,能分析并检验化学和物理作用过程对CSD的明显影响。这是一种能把岩相学资料与结晶作用动力学定量地联系起来的方法,而且在这些基础上CSD对实验室研究提供主要的补充资料,在这三部分连载的文章中,第1部分提供在地质学范围内的一般CSD理论,在第1和第1部分中分别提出对火成岩及变质岩的应用。 相似文献
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岩石的晶体粒度分布(CSD)和结晶作用的动力学与力学(Ⅱ Makaopuhi熔岩湖) 总被引：1，自引：0，他引：1
已把晶体粒度分布(CSD)理论用于夏威夷Kilauea火山Makaopuhi熔岩湖的岩心标本,采用稳态晶体布居平衡方程式: n=n~0exp(-L/Gr)测定了斜长石和Fe—Ti氧化物粒度分布范围并计算和分析了布居密度(n)ln(n)与晶体粒度(L)曲线的斜率确定参数Gr,即平均晶体生长速度(G)和平均晶体生长时间(r)的乘积;截距为J/G,J为成核速率。已知温度—深度分布为实际生长时间(r)提供了估计值,使我们可以确定与任何动力学模式无关的成核与生长速率。斜长石生长速率象斜长石成核速率那样(33.9～1.6×10~(-3)/cm~3)随结晶度增高而降低(9.9～5.4×10~(-11)cm/s)。铁铁矿生长与成核速率也随结晶度升高而降低(分别为4.9～3.4×10~(-10)cm/s和15—2.2×10~(-3)/cm~3s,J=7.6×10~(-2)/cm~3/s)。把布居密度函数矩用来检查结晶速率随时间的变化。初步结果暗示在接近50%结晶作用之后总晶体体积和时间近似呈线性关系;为了确定整个结晶史,对晶体<50%的物质必须有完整的一套样品,计算的结晶速率和实验数据对比说明熔岩湖的结晶作用发生于过冷却值极小的条件下。这种解释与以前提出岩浆冷却的热模型是一致的,该模型的热耗是通过保持平衡冷却的潜热产量平衡的。 相似文献
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确定岩石中矿物成核速度,成核密度,晶体生长速度和结晶时间的CSD理论及应用 总被引：1，自引：0，他引：1
结晶岩类的热力学研究是岩石学研究的重要内容之一。本文介绍了结晶岩石中矿物
结晶过程，包括矿物成核密度、成核速度、晶体生长速度、结晶时间与晶体大小分布的关系即CSD理论以及岩浆冷却、喷发、混合，接触变质、区域变质等过程各自具有的CSD特征;并对CSD理
论、方法及其地质应用进行了评价:指出复杂的自然过程对CSD的影响，在定向构造发育较好的
岩石巾由二维晶体测定转向三维计算的改进方法以及GSD所具有的重要的年代学意义。 相似文献
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本文模拟了五大连池地区老黑山火山钾质响质碱玄岩熔岩在不同降温速率下从1150℃冷却到700℃橄榄石的结晶动力学过程,并从晶体粒度、晶体数量和晶体形态三方面研究了晶体结晶特征与降温速率之间的关系。结果表明:(1)晶体粒度分布(CSD)显示七组不同降温速率下的晶体粒度与布居密度均呈现较好的幂率关系,且幂律指数相近,斜率范围在3.69～4.42之间,这说明了晶体粒度分布对降温速率的依赖性并不显著。(2)随着降温速率由快变慢,晶体数量总体增长。当降温速率为0.0468℃/min时,晶体数量达到峰值。随后,结晶进入以退火合并为主的晶体粗化过程,直至结晶动力学达到平衡。(3)各降温速率下晶体形态呈现出分形特征,分形维数界于1.39～1.62之间,反映了新生晶体生长的自组织临界性。不同降温速率下的晶体边界复杂程度出现较大无规波动,显示出晶体形态对降温速率的高度敏感性。当降温速率为0.1℃/min时,晶体边界形态最复杂,当降温速率变慢到0.0468℃/min后,晶体边界形态的复杂程度趋于稳定。本项动力结晶实验对于深入了解五大连池新期火山熔岩流的运动机制以及动力结晶过程有重要的科学意义。 相似文献
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本文运用晶体大小分布理论对陕西丹凤秦岭群石榴子石进行了变质结晶动力学的研究,通过对石榴子石在岩石中出现的频率及其大小值的系统测定,有关变质结晶动力学的分析计算,最终得出了丹凤秦岭群石榴子石的变质结晶初始成核密度、成核速度、晶体生长速度、生长时间及冷却过程中体积转移量等诸动力学要素,并从晶体大小分布研究中获得了多期复杂变质这一与地质事实一致的重要地质信息。 相似文献
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Margaret T.Mangan 《地质科学译丛》1992,9(1):15-20
晶体大小分布理论（CSD理论）的基础为定态粒度平衡，它可用来监测正在沉淀的溶液中生长的特定大小晶体的带出带入量。应用描述该平衡的守恒方程可以直接从晶体大小分布数据中确定晶体生长和成速率。这项研究表明，如果特征的晶体生长速率可以被独立地确定或估计，通过CSD分析可以用计算晶体在体系或火山岩浆中的滞留时间。确定存储时间所需的晶体粒度数据可以从玻璃质喷发样品薄片中很容易的获得，数学计算相对简单。这种新方法固有误差的分析显示存储估计的准确性在一个数量级之内。 相似文献
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变质岩中的球状结构及其对变质作用的指示 总被引：1，自引：1，他引：0
球状结构是指由纤维状晶体组成的放射状集合体,其为一种高度不平衡的结构。它们常见于火山岩、假玄武玻璃、沉积岩以及热液沉积物中,在不同变质级别的变质岩中也有广泛报道。变质岩中的球状结构记录了丰富的变质作用信息,然而其在变质岩中的成因机制和对变质作用的指示意义尚缺少详细的研究。球状结构的生长需要温度、压力或成分的改变使得结晶体系远离平衡,它的结晶动力学过程受物质的扩散控制,要求晶体生长速率远大于物质扩散速率。详细解析球状结构和分析导致不平衡的因素有助于限定变质作用的条件和过程。本文拟从变质岩中报道的代表性球状结构出发,基于球状结构结晶所需的热力学和动力学条件,总结变质岩中球状结构的四种可能成因机制:流体结晶、变质熔体结晶、冲击变质作用和高度不平衡的变质反应。组成球状结构的纤维状晶体具有大的表面能,在持续保持温压和流体条件不变的情况下会快速重结晶使得球状结构消失,球状结构得以保留意味着其所处的环境要迅速转变为它不再结晶的条件。因此,变质岩中的球状结构指示寄主岩石经历了持续时间很短的非平衡变质作用过程。借鉴其它学科研究球状结构的定量方法和在变质作用条件下开展球状结构的实验研究是变质岩中球状结构研究的潜在方向。 相似文献
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通过对沙溪矿区含矿与不含矿斑岩中斜长石斑晶的粒度统计，计算出平均矿物粒度（Ｓ）、矿物分布密度（Ｄ）及矿物分布均匀度（Ｈ）；再根据晶体大小分布理论（ＣＳＤ），计算出斜长石的晶体生长速率、成核密度及成核速率等岩浆结晶动力学参数；发现含矿斑岩较无矿斑岩有高的成核密度和成核速率，而晶体生长速率则较低；指出成分相近的斑岩在岩浆结晶动力学特征上的极细差别可能造成岩体含矿性明显不同。 相似文献
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斜长石韵律环带的结晶速率方程及其动力学机制 总被引：1，自引：3，他引：1
根据物理化学基本原理,建立了斜长石韵律环带形成的数学模型。从晶体生长的基本原理出发,提出了按非连续机制生长的斜长石晶体结晶速率表达式。该速率表达式具有过饱和→成核→耗尽循环的反馈特征。斜长石中小尺度韵律环带起因于自组织过程,而与环境因素无关。其成因对应着相对静态的环境。 相似文献
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理想状态下 ,晶体的生长是各向均匀的。但是 ,近年来变形作用与变斑晶生长关系研究表明 :变形变质过程中变斑晶并不是从中心各向同性地均匀生长 ,其生长与当时所处的应力环境、物质供给和流体相的参与有关。其中流体相的参与是变斑晶生长所需物质迁移的载体 ,为变斑晶生长的物质供给提供先决条件。变斑晶的生长不是连续的而是呈阶段性生长 ,变斑晶的生长相是与变形相相互消长的。变形变质过程中 ,变形与变斑晶生长阶段的关系可总结如下 :(1)变斑晶在未变形域或弱变形域成核后 ,晶体生长所需的物质供应充足时 ,晶体的生长是围绕晶核均匀生长… 相似文献
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准噶尔盆地老山沟火山岩晶体粒度分布及其结晶动力学意义 总被引：1，自引：0，他引：1
摘 要 阐述了火山岩晶体粒度分布的基本原理和研究方法分析了老山沟火山岩斜长石、
辉石、橄榄石、铁钛氧化物的晶体粒度分布。前3种矿物在中间粒度处发生了有意义的弯折
原因是岩浆上升时过冷度增大。估算了岩浆房中斜长石、橄榄石的成核速率、结晶时间及上
升过程中处于结晶带的时间。研究表明在岩浆的演化过程中晶体的分离和累积作用及岩
浆的混合和对围岩的同化作用可以忽略。 相似文献
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二水硫酸钙结晶动力学研究 总被引：1，自引：0，他引：1
主要研究了过饱和溶液中CaSO4 ·2H2 O晶体成核及生长现象 ,同时对垢的形成机理进行了探讨。实验表明 ,成核延迟时间随溶液过饱和度增大而减小 ;CaSO4 ·2H2 O晶体生长属于表面反应控制 ,且与粒径相关 ,当温度为 3 0℃ ,粒径为2 8～ 67μm ,Ca2 + 浓度为 0 .0 3 5mol/L时 ,晶体生长速度在 0 .5× 10 - 8～ 5 .8× 10 - 8m/s之间 相似文献
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周潭群变质岩系中石榴石、十字石和黑云母微区化学成分变化明显,石榴石变斑晶具典型的生长环带,由晶体中心向两侧边缘XMg,XFe值递增,XCa,XMn值递减,反映增温过程,晶体最边缘的化学成分反映变质峰期的温度条件。变质岩系经历了角闪岩相变质作用,划分为3个变质阶段。各阶段石榴石的分布、形态、矿物组合、化学成分及其成因条件存在一定差异。通过成因矿物学的系统研究,确定本区变质岩系石榴石的结晶生长演化史及变晶变形序列。 相似文献
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重晶石(BaSO4)是自然界常见的硫酸盐矿物,它既可以作为矿石矿物供开采利用,同时也是热液矿床常见的脉石矿物.开展重晶石的水热合成实验对于揭示其形成条件具有重要意义.目前重晶石的水热合成主要采用室温混合钡盐和硫酸盐溶液成核、后续加温生长的实验方法(室温混合-高温熟化生长法).为了更好地模拟重晶石的热液形成环境,本文开展了高温原位混合钡盐和硫酸盐溶液(高温原位混合法)而合成重晶石的探索性实验,并同室温混合实验进行对比研究.结果显示,2种不同方法合成的重晶石晶体大小不一样,形貌截然不同.室温混合-高温熟化生长法合成的重晶石主要为近等轴的粒状晶体,而高温原位混合法合成的重晶石为长短轴比很大的树枝状.室温混合-高温熟化生长形成的重晶石,在室温成核阶段,成核温度较低,产生的晶格缺陷或空位少,有利于沿晶体构型生长,且在后续的高温熟化生长阶段,由于己有大量晶核形成,生长环境一直处于相对较低的过饱和度条件,晶体生长较慢,主要沿原有晶面生长,不发生定向生长,从而形成晶面发育良好的近等轴的粒状晶体;而高温原位混合形成的重晶石,高温下成核与生长近乎同时进行,没有足够的时间产生完美晶核,且晶核周围处于过饱和度相对于室温混合较高的环境,晶体择优生长,从而形成长短轴比很大的树枝状,并且与海底热液喷口因流体混合作用而形成的树枝状重晶石的形貌特征很相似.实验结果表明树枝状可能是重晶石在高温流体混合条件下形成的重要形貌标型特征. 相似文献
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川西攀枝花—西昌地区结晶基底的划分 总被引：7，自引：0，他引：7
长期以来，由于同位素年龄依据不足和没有正确区分晚二叠世热接触变质岩、喜马拉雅期动力变质岩与前震旦纪区域变质岩，攀西地区结晶基底的划分存在许多困难和问题。本文依据1：50000区域地质调查结果，将原仁和群(Pt1R)修改为晚二叠世岩浆岩和喜马拉雅期动力变质岩，将五马箐(岩)组(Pt1w)和顶针杂岩(Pt1D)修改为晚二叠世热接触变质岩和喜马拉雅期动力变质岩，将安宁村组(Ptlα)和纸房沟组(Pt1z)修改为震旦系地层，并依据岩石学、岩石化学和微量元素地球化学特征，将结晶基底划分为变质侵入体、变质表壳岩和TTG套岩，论述了结晶基底的成因和演化。 相似文献