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中国大陆科学钻探（CCSD）主孔地区岩石圈热结构 总被引：11，自引：2，他引：11
岩石圈热结构是指地球内部热量在壳幔的配分比例、温度以及热导率和生热率等热学参数在岩石圈中的分布特征。岩石圈的热结构直接影响着岩石的物理性质和流变学性质,同时还控制了化学反应的类型和速度,从而制约着岩石圈的发展和演化。本文在前人CCSD主孔岩石主、微量元素研究基础上,利用Rybach生热率公式计算了钻孔岩石的放射性生热率,并结合岩石热导率的测定研究了CCSD主孔100-2000m岩石的热结构和主孔榴辉岩在不同退变质程度下生热率、热导率的变化:钻孔中岩石的平均生热率为0.95μWm-3,平均热导率为2.96mWm-1K-1。,其中片麻岩生热率高迭1.01-1.7μWm-3,热导率为2.76-2.96mWm-1K-1;基性超基性岩石生热率最低(<0.21μWm-3),热导率则高达3.20mWm-1K-1以上;新鲜榴辉岩生热率、热导率居中,分剐为0.16-0.44μWm-3和3.31-3.85mWm-1K-1。钻孔中榴辉岩生热率、热导率变化主要受岩性控制:从新鲜榴辉岩到完全退变榴辉岩,热导率总体上降低,但从强退变榴辉岩到完全退变榴辉岩,岩石热导率升高;而在此过程中岩石生热率总体上升高,仅当从中等退变质榴辉岩退变为强退变质榴辉岩时,岩石生热率出现降低趋势。在综合研究的基础上预测CCSD主孔5000m深度处温度为139℃,温度范围为131-151℃。根据区域深部地球物理探测成果对CCSD主孔地区岩石圈热结构进行了研究:上地壳底部温度为256℃,中地壳底部温度为492℃,Moho面温度为683℃,岩石圈底部温度为1185℃,来自地幔的热流为44.1mWm-2,对地表热流的贡献率为58%。研究结果表明,由岩石物理方法获得的CCSD主孔地区岩石圈地温曲线与石榴石-二辉橄榄岩包体推断的中国东部地温曲线十分吻合,本文从实验岩石物理学角度为CCSD主孔地区岩石圈热结构研究提供了重要约束 相似文献
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中国大陆科学钻已于 2 0 0 1年 8月 4日在我国江苏省东海县毛北村正式开钻 ,这是我国一项具时代意义的地学高科技系统工程。它向世人表明 ,中国地学界向地球深部研究发起了新的挑战 ,也显示我国已由地质大国向地质强国迈进。大陆科学钻探是一项多学科高科技集成的系统工程。大陆科学钻包括 3个现代化现场实验室 :1岩石—构造室 ;2岩石物理室 ;3流体地球化学室。中国地质大学 (武汉 )以金振民教授为首的科研集体承担了“岩石物理实验室”的筹建工作。现将该实验室及其在大陆科学钻中的研究内容、应用意义和范围作如下介绍。1 什么是岩石物理学 ?岩石物理学是岩石学和物理学之间的交叉边缘学科 ,它是通过专门的实验技术手段研究地壳和地幔岩石在地球不同深度环境下 (即不同温度、压力、流体含量等 )原位 (in situ)岩石物理性质的成分变化和地质构造特征 ,同时为地表地球物理探测成果的正确解释提供科学约束。2 为什么要研究钻孔岩心的物理性质 ?由于不同深度的科学钻井位于不同地质构造背景 ,地壳深部岩石成分、结构构造、流体含量以及物理性质随着深度、压力、温度和时间不同有明显变化。因此 ,科学钻井现场岩石物性测试的主要目的有3个... 相似文献
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平南幔源包体中橄榄石的显微构造研究及其意义 总被引：1，自引：0，他引：1
平南玄武岩中的尖晶石二辉橄榄岩包体的平衡温度为 930～ 980℃ ,平衡深度为 5 9～ 74km ,包体中橄榄石的扭折带滑移系多为 (0 10 ) [10 0 ],但也有 (0 0 1) [10 0 ]的滑移系类型 ;斜方辉石的滑移系为 (10 0 ) [0 0 1],它们均为高温低应变速率下的滑移系 ,说明该区的上地幔主要是在高温低应变速率条件下经历了塑性变形作用 .橄榄石位错组态多样 ,有自由位错、位错壁、位错弓弯、缠结、{ 110 }滑移带 ,反映了上地幔的塑性变形特征 .根据位错壁的大小估算 ,上地幔差异流动应力为 2 4.5～ 42 .1MPa ,流动速率为 2 .93× 10 -17～ 8.36× 10 -16s-1,有效粘度为 1.72× 10 2 3 ～ 2 .80× 10 2 4 Pa·s,特征与中国东部新生代上地幔较为一致 ,反映同处于拉张环境 . 相似文献
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磁化率和密度对中国大陆科学钻探主孔100～2000 m岩石类型的判别 总被引：2，自引：2，他引：2
为查明磁化率和密度对于中国大陆科学钻探工程(CCSD)主孔100~2000m岩性的响应和判别特征,利用SPSS10.0统计分析软件进行了判别分析.研究结果显示,岩石的密度和体积磁化率主要受岩性的控制.采用迫入法建立全模型,对CCSD主孔100~2000m井段岩心的岩性判别率达84.8%.其中,蛇纹石化橄榄岩、正片麻岩、副片麻岩、榴辉岩、角闪岩和退变质榴辉岩的判别率分别为100%、87.1%、89.7%、89.6%、96.7%和63.7%.该研究表明,密度和磁化率可以为超高压变质岩石的岩性鉴别和区分提供定量约束,有利于地球物理探测成果和测井资料的准确解析.同时,本文也是SPSS统计分析软件在超高压变质岩石类型判别方面的一个应用实例,对于其他岩石类型的判别分析具有借鉴意义. 相似文献
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层状侵入体及其韵律层成因 总被引：3，自引：0，他引：3
层状侵入体以其独特的韵律结构记录了岩浆的演化分异过程。围绕韵律层理的成因 ,不同学者提出了很多成层机制 ,归纳起来大体有两类 :一类与岩浆流动和动力成层有关 ,包括流动分异、对流成层、化学成因等 ;另一类为非动力成层机制 ,主要有火成堆积、重力分异、压实作用和固化收缩等观点。影响韵律形成的因素很多 ,通常包括岩浆成分、对流作用、扩散作用、热梯度、氧逸度、温度和压力等。在评述这些成层机制和影响因素的基础上 ,结合攀枝花层状侵入体的特点 ,认为该岩体的韵律结构是在岩浆的固化收缩和压实作用下 ,晶体定向生长和自组织排列的结果 ,是二元 (辉石 ,斜长石 )、固 (岩石 )—液 (岩浆 )相转变系统中动量、能量和物种质量的复杂耦合所形成的分形自组织现象。对层状侵入体的进一步研究应集中在加强实验 (尤其是高温高压实验 )、引入非线性分析以及与成矿研究相结合等方面。 相似文献
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利用超高压变质岩的P波速度估算地下岩石的热导率 总被引：3，自引：0，他引：3
岩石热导率是了解地球内部热传导过程的重要参数之一,但热导率的测量在室内和野外都比较复杂.如何利用容易获得的岩石物理参数(如超声波速度)来估算岩石的热导率就显得非常重要.通过对中国大陆科学钻探(CCSD)主孔655件样品热导率和超声波速度的相关分析,把样品分为新鲜榴辉岩、退变质榴辉岩、副片麻岩和正片麻岩4类,并分别建立了利用岩石P波速度估算热导率的计算方程.回归计算表明,榴辉岩热导率和P波速度之间的相关性较大,相关系数在0.7左右,片麻岩显示的相关系数比较小,在0.4~0.5之间.鉴于样本数量较大,这种结果足以表明热导率和P波速度之间可以用给定的线性关系来表达.为了检验获得的方程,在CCSD主孔中选取典型的岩性单元,利用测得的P波速度估算相应的热导率,结果显示估算值和实测热导率平均值非常接近,表明利用P波估算岩石热导率的方程是可行和实用的,为本区和相似地区大地热流和热结构计算提供了热导率的计算方法和依据,因而具有重要的岩石物理学和地球物理意义. 相似文献
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超高压榴辉岩退变质作用对岩石磁化率的影响 总被引：9，自引：2，他引：7
系统测量了中国大陆科学钻探 (CCSD)主孔 10 0～ 2 0 0 0m超高压榴辉岩的磁化率及其各向异性 ,并进行了相应的岩石学和矿物学分析 .研究结果表明 ,不同退变质程度榴辉岩的磁化率特征具有明显差别 :新鲜 -弱退变质榴辉岩对应超高压榴辉岩相 ,平均体积磁化率κ =1.4× 10 -3 SI ,磁化率各向异性度Pj=1.0 9,磁性载体主要是顺磁性矿物石榴子石和绿辉石 ;中等 -强退变质榴辉岩对应角闪岩相 ,κ =5 .1× 10 -3 SI ,Pj=1.2 0 ,磁性载体主要是退变质所产生的磁铁矿和钛铁矿 -钛磁铁矿 ;完全退变质榴辉岩对应绿帘角闪岩相 -绿片岩相 ,κ =1.3× 10 -3 SI,Pj=1.0 8,磁性载体主要来自顺磁性矿物角闪石、绿帘石、黑云母等 .该研究为超高压变质岩石地区磁异常的解释提供了基础数据和重要的科学约束 ,同时也为大陆深俯冲峰期变质岩石和折返阶段岩石退变质程度提供了磁化率鉴别特征 相似文献
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壳幔混合层的物质过程及其动力学意义 总被引：4，自引：0，他引：4
以评述壳幔混合层的物质过程为主,对壳幔混合层的概念、研究现状、形成机制及作用过程等作了简要综述。底侵作用、拆沉作用和部分熔融作用是壳幔混合层的主要物质过程。底侵和拆沉构成壳幔物质循环,部分熔融则为其提供物质和条件,这三者相互作用,影响和制约着壳幔物质交换,在大陆地壳变形中起着极其重要的作用。最后分析了壳幔混合层的研究在岩石圈动力学中的意义 相似文献
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中国大陆科学钻探主孔100-2000m岩心的磁化率各向异性及其地质意义 总被引：1，自引：0，他引：1
在常温常压条件下获得了中国大陆科学钻探(CCSD)主孔331块岩心的磁化率各向异性(AMS)数据,并建立了主孔100—2000m的体积磁化率和AMS连续剖面。数据统计分析显示,主孔100—2000m岩心的磁化率(κ)介于1．05×10-4SI和0．12SI之间,几何平均值为1．855×10-3SI;磁化率各向异性度(Pj)介于1．04和2．10之间,几何平均值为1．155。该井段出露的主要岩石类型有榴辉岩、退变质榴辉岩、角闪岩、正片麻岩、副片麻岩和蛇纹石化橄榄岩,它们的垂向分布特征控制着磁化率剖面的变化。主孔的超高压变质岩石在折返过程中普遍经历了强烈的角闪岩相退变质作用的改造。其磁化率特征也发生相应的改变。蛇纹石化橄榄岩具有很高的磁化率(8．58×10-2SI)和各向异性度(1．335)。这主要源于橄榄岩蛇纹石化过程中产生的大量磁铁矿。榴辉岩、退变质榴辉岩和角闪岩代表榴辉岩从新鲜到完全退变质的三个阶段,它们的磁化率和磁化率各向异性度分别为榴辉岩(1．28×10-3SI、1．077)、退变质榴辉岩(3．19×10-3SI、1．206)、角闪岩(1．02×10-3SI、1．104)。正片麻岩的磁化率和各向异性度分别为5．34×10-3SI和1．167。副片麻岩的磁化率和各向异性度分别为3．46×10-4SI和1．150。对58个变形岩石的AMS测试结果显示,其磁化率椭球体的主轴方向与岩石组构基本一致,即最大磁化率主轴κ1平行矿物线理,最小磁化率主轴κ3垂直岩石面理。同时,这些变形岩石的AMS椭球体多呈现明显的压扁状特征,反映超高压变质岩石在折返过程中处于强烈挤压变形的构造应力环境,为苏鲁超高压变质板片的挤出折返模式提供了佐证。该研究成果也为超高压变质岩石地区磁学研究、地球物理调查和测井成果的解释提供了重要的实验约束。 相似文献
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运用分形理论对四川攀枝花层状侵入体的韵律层厚度进行分维计算，并结合计算机模拟手段，对韵律层理的成因进行了探讨。通过分形计算表明，攀枝花层状侵入体的韵律层在厚度上具有分形结构，其分维数介于1．4－1．8之间，不同级别韵律层的厚度分维数不同，韵律演化的级别越高，厚度分维数越大。通过模拟计算的韵律色度分维数与实测韵律层的厚度分维数比较接近，变化规律也比较相似，这不仅说明在韵律的演化过程中，厚度和色率之间有一定的内在联系，也说明了重力在韵律形成机制中是一个重要的影响因素。地球的重力作用与地球的其他物理化学作用在空间和时间上耦合，形成了这种具有时空分形结构的韵律现象。 相似文献