| 从平衡-封闭-静态转向非平衡-开放-动力学研究-热液矿床成因的若干新概念概述 |
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| 引用本文： | 张荣华,胡书敏,张雪彤.从平衡-封闭-静态转向非平衡-开放-动力学研究-热液矿床成因的若干新概念概述[J].地质学报,2016,90(9):2437-2453. |
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| 作者姓名： | 张荣华 胡书敏 张雪彤 |
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| 作者单位： | 中国地质科学院矿产资源研究所，国土资源部成矿作用和资源评价重点实验室，地球化学动力学实验室,北京100037,中国地质科学院矿产资源研究所，国土资源部成矿作用和资源评价重点实验室，地球化学动力学实验室,北京100037,中国地质科学院矿产资源研究所，国土资源部成矿作用和资源评价重点实验室，地球化学动力学实验室,北京100037 |
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| 摘 要： | 热液金属矿床成因研究过程中,观测与实验始终是密切结合的。上世纪70年代,平衡热力学的实验数据的快速积累,使人们用热力学理论计算可以预测和反演矿石和岩石的成因。但是,没有矿物-水溶液的反应速率数据,又没有与流体力学的结合,搞清楚矿石成因是困难的。七、八十年代,开始研究矿物与水溶液的反应动力学实验。科学家们开始瞄准了从平衡-封闭-静态转向非平衡-开放-动力学研究的这个大方向。1992年我们建立地球化学动力学开放研究实验室。研究高温高压矿物与水反应速率,发现固液的开放体系的自组织现象。实验发现温度影响矿物的各个元素反应速率改变,发现在跨越水临界态时矿物与水反应速率涨落、在近临界的气-液两相不混溶区一些金属进入气相、超临界流体的氧化作用及特别的溶剂性能影响矿物溶解性质。实验证实:临界态区流体与矿石成因有关。水岩相互作用的反应动力学实验温度从低温到550度,揭示矿石的金属来源、迁移、金属与蚀变分带机制。一大批大于300度的矿物与水反应动力学实验在国际界是少有报道的。九十年代,超高压的科学发展,与同步辐射光源的技术进步的结合,使固体地球科学又迈向了地球深内部。我们发展了高温高压流体性质的原位直测(测量850℃水溶液)红外谱,发现深部流体的新性质:气液两相流体的新结构,在临界温度区(300~400℃),水分子氢键网络的破坏受压力影响不大(23MPa~3GPa),同时,出现水的高电导率。研发新仪器为开放-流动-非平衡的反应动力学实验与极端条件下物质性质的直接观测结合,在科学前沿领域开辟了创新道路。
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| 关 键 词： | 水的基本性质 反应动力学 水分子氢键 金属-氧键性质 分子尺度 |
From Equilibrium static close System to Non equilibrium kinetics open Study: New Conception Outline of Hydrothermal ore Deposition |
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| ZHANG Ronghu,HU Shumin and ZHANG Xuetong.From Equilibrium static close System to Non equilibrium kinetics open Study: New Conception Outline of Hydrothermal ore Deposition[J].Acta Geologica Sinica,2016,90(9):2437-2453. |
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| Authors: | ZHANG Ronghu HU Shumin and ZHANG Xuetong |
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| Institution: | Laboratory of Geochemical Kinetics, MLR Key Laboratory of Metallogeny and Mineral Assessment, Institute of Mineral Resources,Chinese Academy of Geological Sciences, Beijing 100037,Laboratory of Geochemical Kinetics, MLR Key Laboratory of Metallogeny and Mineral Assessment, Institute of Mineral Resources,Chinese Academy of Geological Sciences, Beijing 100037 and Laboratory of Geochemical Kinetics, MLR Key Laboratory of Metallogeny and Mineral Assessment, Institute of Mineral Resources,Chinese Academy of Geological Sciences, Beijing 100037 |
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| Abstract: | |
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| Keywords: | water basic properties reaction kinetics hydrogen bond of water molecule metal oxygen bond molecular scale |
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