通过第一性原理预测内地核的成分与结构     

崔航  段振豪  张志刚 《岩石学报》2010,26(4):1322-1328

内地核成分与结构的确定一直是地球深部研究的重要课题。目前地核的公认成分是铁和少量的镍。但由于地核密度低于纯粹的铁镍合金(固态内核2%～3%,液态外核6%～7%),其中必定掺杂有一定量的轻元素,其种类与浓度有待确定。除成分外,地核条件下铁的晶体结构也存在争议。根据地震学观测,声波沿地轴方向的传播速度比赤道平面方向快大约3%～4%。这意味着内地核是各向异性的;但在极端高压下,晶体结构中的原子应该按致密的密排六方结构(h.c.p)排列,而h.c.p结构对声波传输是高度各向同性的,这就需要确定地核条件下铁的晶体结构。根据第一性原理计算得到的高压下体系能量以及爱因斯坦谐振子模型,本项研究估算了给定结构的自由能以及掺杂轻元素后的影响。根据计算结果可以定性的分析得出,在高压OK下致密的h.c.p结构显然比疏松的体心立方(b.c.c)更稳定;而随着温度的升高,原子核的振动造成b.c.c结构的自由能比h.c.p结构下降得更快,因此在高温下b.c.c结构更稳定;掺杂轻元素后,这种优势变得更加明显,而3.6at.%的Si则恰好同时解释了2%～3%的密度缺失和b.c.c结构在内地核条件下的稳定性。因此我们建议内地核的基本结构与成分应为以体心立方结构存在的铁,掺杂约3.6at.%的硅元素,内地核温度至少在5500K以上。这一结论与其它更复杂的方法得到的结果一致。  相似文献   

新疆克拉玛依百口泉蛇绿混杂岩中辉长岩岩石学和地球化学研究   总被引：7，自引：3，他引：4  

陈博  朱永峰 《岩石学报》2010,26(8):2287-2298

克拉玛依蛇绿混杂岩带百口泉剖面由尖晶石蛇纹岩、辉长岩、玄武岩和硅质岩组成。岩相学研究表明,百口泉辉长岩分为堆晶岩(具堆晶结构)和辉长岩(具辉长结构)两类,且均经历了低-中级变质改造。微量元素地球化学显示其岩浆起源于亏损地幔,强烈的Sr异常和Eu异常表明强烈的斜长石堆晶过程。根据其稀土配分模式推测其源区为尖晶石相的地幔橄榄岩。结合野外地质关系和地球化学特征,白碱滩尖晶石二辉橄榄岩能够代表其源区成分,利用微量元素模拟其岩浆演化过程显示:尖晶石二辉橄榄岩发生2.5%部分熔融所形成的熔体,通过10%～20%分离结晶可以形成堆晶辉长岩,经过80%～90%分离结晶则可以形成具辉长结构的辉长岩。因此,蛇绿混杂岩中零星分布的堆晶岩和辉长岩团块是同源岩浆演化的产物。对分离结晶过程中Nb元素地球化学行为的研究表明,岩浆的结晶分异能够导致辉长岩明显亏损Nb。  相似文献   

新疆哈尔里克山后碰撞期构造-岩浆活动特征及年代学证据   总被引：3，自引：1，他引：2  

陈希节  舒良树 《岩石学报》2010,26(10):3057-3064

新疆地区后碰撞期构造-岩浆活动非常活跃,其同位素年龄集中在290～270Ma。天山东段的后碰撞期构造-岩浆活动研究相对薄弱,高质量的定年数据较少。在野外地质调查的基础上,笔者选择东天山哈尔里克地区的小堡花岗岩体进行了锆石的LA-ICP-MSU-Pb定年,获得两组谐和年龄,分别为297±2Ma和295±2Ma,代表哈尔里克地区后碰撞早期岩浆作用的形成时代。小堡岩体矿物组合以斜长石、石英、钾长石、角闪石和黑云母为主,副矿物有锆石、磷灰石和磁铁矿,与I型高钾钙碱性花岗岩矿物组合基本一致。与小堡花岗岩体同时发育、空间并存的还有基性岩墙群和碱性花岗岩,构成后碰撞初始阶段三组合地质标志。结合区域地质资料,认为小堡早二叠世花岗岩体是后碰撞初期碰撞造山、地壳增厚引发下地壳物质部分熔融的产物,其构造属性为板内岩浆活动。  相似文献   

南雄断裂带构造演化及铀成矿作用   总被引：2，自引：0，他引：2  

杨尚海 《铀矿地质》2010,26(5):257-263

文章从粤北地区受南雄断裂带控制的南东侧盆地沉积建造组合、构造岩成分特征等入手,探讨南雄断裂带的发生发展、构造动力演化及不同阶段断裂组合形式和铀矿床区域定位规律,提出与南雄断裂带强烈挤压阶段相配套的北西向张性断裂系统是幔源岩浆作用及其深部热流体侵入通道和铀矿体赋存部位的观点。下一步工作重点应针对北西向张性断裂的隐蔽性特点,选择有效的地球物理和地球化学勘查手段,查明北西向断裂地表出露的确切位置、产状变化及其空间展布规律,配合钻探工程揭露验证,不断深化对区域铀成矿规律的认识,扩大找矿效果。  相似文献   

基于PCP-C耦合模型的流域洪水分类研究   总被引：1，自引：1，他引：0  

刘玉邦  梁川 《水文》2010,30(1)

洪水过程受多要素综合影响,因此多指标的综合分类方法成为目前洪水分类研究的主要趋势.针对目前多指标洪水综合分类方法中存在的诸多不足,可采用主成分投影-聚类(PCP-C)耦合模型进行洪水分类.该方法首先对原始指标数据进行无量纲化(均值化)处理,再对处理后的数据矩阵进行正交变换,由此将原指标转换成彼此正交的综合指标,并利用各主成分设计一个理想决策向量,以各被评价对象相应的决策向量在理想决策方向上的投影值作为一维的综合分类指标.最后通过对各分类样本的一维投影值的聚类分析,得到分类结果.实例分析表明,建议方法简单,模型构建容易,计算简便,分类直观简洁,可行性强.  相似文献   

鄂尔多斯盆地早期构造演化与沉积响应——以姬塬地区长8～长6油层组为例   总被引：8，自引：0，他引：8       下载免费PDF全文

王昌勇郑荣才  李士祥韩永林王成玉  史建南周 祺 《中国地质》2010,37(1):134-143

通过对姬塬地区晚三叠世延长组的长8～长6油层组岩石组分特征、沉积相特征、震积岩及凝灰岩发育规律的分析,探讨了鄂尔多斯盆地早期构造演化与沉积响应过程。研究表明,秦岭隆升时间大致在长8沉积早期,而六盘山的隆升则是稍晚的长7沉积期,长8～长6沉积期可视为中生代鄂尔多斯盆地的早期成形阶段。姬塬地区长8沉积期构造相对稳定,砂岩中不含碳酸盐岩岩屑,无震积岩发育,主要发育浅水三角洲沉积;长7沉积期盆地西南缘的挤压导致了湖盆强烈坳陷,砂岩中开始出现碳酸盐岩岩屑,大量发育的震积岩与频繁出现的凝灰岩共生,研究区以发育水下扇的半深湖为特征;长6沉积期火山活动减弱,但盆地西部断裂带的构造活动仍较强烈,地层中常有震积岩出现,沉积环境以湖泊三角洲为主。由姬塬地区长8～长6沉积期古地理演化,证明以长7沉积期为界,之前鄂尔多斯盆地的演化主要受南缘构造活动控制,自长7沉积期开始同时受盆地南缘和西缘构造活动影响,但以西缘的构造活动控制更强烈。  相似文献   

昆仑造山带二叠纪岩相古地理特征及盆山转换探讨   总被引：8，自引：1，他引：7       下载免费PDF全文

陈守建李荣社  计文化赵振明刘荣丽  贾宝华张振福 王国灿 《中国地质》2010,37(2):374-393

昆仑造山带基本构造-地层格架主要奠基于古生代,是早古生代和晚古生代多次洋陆转换、碰撞造山的结果。早中二叠世是晚古生代昆仑多岛洋盆(昆南洋)伸展裂陷最为强烈期,海相沉积广布,昆北为活动边缘裂谷,大部分区域为滨浅海相沉积,局部为火山盆地相沉积;昆中洋岛大部分为海水淹没,发育滨浅海相沉积;康西瓦—木孜塔格—阿尼玛卿一线及其以北昆南区为深海-半深海相沉积。早中二叠世总体表现为南深北浅的多岛小洋盆构造-古地理格局。中二叠世晚期昆仑地区发生了一次显著的汇聚作用(华力西运动),洋盆和活动大陆边缘裂谷闭合,隆升遭受剥蚀,完成了一次盆山转换。晚二叠世早期,大部分地区仍为剥蚀区,局部地区形成陆相红色碎屑岩建造,其后东昆仑东部海水从东南进入,西昆仑东部海水从西北进入,在较局限的区域内沉积了滨浅海相碎屑岩和碳酸盐岩沉积,进入了另一个盆山发展时期。笔者通过多年的野外观察、分析测试和综合研究,结合覆盖全区的1∶25万区域地质调查资料及其他前人研究成果,选择昆仑造山带晚古生代盆山转换关键时期——二叠纪,对其地层、岩相特征及构造古地理环境进行研究,并探讨了其构造演化,以期对提高昆仑造山带的研究水平和指导找矿工作有所禆益。  相似文献   

陆相断陷湖盆层序对成岩演化控制作用探讨——以东营箕状断陷湖盆古近系沙河街组为例          下载免费PDF全文

谭先锋  田景春陈 兰张守鹏王伟庆 《中国地质》2010,37(5):1257-1272

以层序地层研究为基础,根据铸体薄片、扫描电镜、镜质体反射率、X衍射及地球化学等分析,对东营凹陷沙河街组层序与成岩的关系进行了系统研究。研究结果表明:不同层序部位具有不同的成岩响应,低位体系域主要发育微晶方解石胶结、硬石膏胶结、黄铁矿胶结等,湖盆扩张体系域主要发育有铁碳酸盐胶结、粘土矿物胶结等;高位体系域主要发育有白云石胶结、铁白云石胶结、溶蚀作用、粘土矿物胶结等;层序界面附近主要发育溶蚀现象和铁碳酸盐岩胶结现象。层序发育过程中,原始水介质条件及元素富集规律是引起早期成岩响应的主要因素,并对早期的成岩物质组分造成强烈影响;讨论了层序对成岩演化的控制作用,主要体现在3个方面:a.层序发育控制了原始成岩组分,进而控制后期成岩改造;b.早期成岩作用对层序发育过程具有一定的响应关系,后期成岩改造掩盖了部分成岩响应;c.层序界面通过河流作用、沉积间断减缓压实作用、后期成岩流体的侵入作用对成岩演化造成影响。  相似文献   

雪峰隆起北部地区构造基本特征及与海相油气关系     

白云山  熊成云  王传尚  李绪兵  刘安  张淼 《华南地质与矿产》2010,(1):68-75

雪峰隆起是扬子准地台与南华褶皱系的分界单元,经历晋宁晚期古隆起、加里东期末局部隆起和中生代全面隆起3个阶段的演化历程,上叠中生代陆相盆地。雪峰山构造带主要为陆内造山带,据变形特征从NW至NE划分为3个平行的NNE-NEE向弧形构造带。呈现出从中深层次韧性、脆韧性-中浅层次韧脆性变形-浅层次脆性变形的变化规律。雪峰山及邻区推滑覆构造十分发育,主要形成于中生代,组成不对称背冲式扇形雪峰推滑覆构造系。雪峰隆起西侧武陵坳陷为被动陆缘区,有下、上两大套海相生储盖组合及加里东期、印支期、中生代等三大油气形成阶段。雪峰山隆起及其邻区侏罗山式褶皱及推覆构造发育,其下可能保存部分残存海相油气藏。  相似文献   

鲁中南岱崮地貌的成因及演化——以抱犊崮为例解析     

安仰生  张旭  孙茂田  梁栋彬 《山东地质》2010,(2):9-11,14

鲁中南抱犊崮地区,山体陡峭挺拔,风景秀丽,以有鲁南小泰山之称的抱犊崮为代表,山体顶部主要由古生代寒武纪九龙群张夏组灰岩组成,其下分布由长清群馒头组砂岩、砂质页岩、泥质灰岩、薄层灰岩及朱砂洞组灰岩、泥质灰岩等。“崮”的成因主要是古生代寒武纪灰岩经受了强烈的地壳切割和抬升运动,并遭受长期的侵蚀、溶蚀、重力崩塌和风化剥蚀等多重地质作用而形成抱犊崮所具有的岱崮地貌,作为地质遗迹和地质地貌景观,具有重要的地学研究价值,也是潜力巨大的旅游资源。  相似文献