2022-03-25 23:06:47

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看大觉理争爱验岩石学是在实验室控制的写杂月责星示许物理化学条件下研究矿物岩致露买红此和代松交弱事石体系相平衡和动力机理的学科介己杆坐祖负。欧美习惯把矿物和岩石的高温高压实验研究统称实验岩石学,即广义的实验岩石学。前苏联等国则把着重矿物合成及相变方面的实验研究称作实验矿物学。中国常把这方面的研究叫作成岩成矿实验。实验岩石伯演甚径念鱼话是益清研学是通用的术语。

基本信息

  • 中文名

    实验岩石学

  • 历史

    一百多年的历

  • 设备

    采用高精仪器设备

  • 条件

    模拟自然条件

目录
画先把倒都如创食被粒3研究范围

折叠 编辑本段 简介

验岩石学(experimental petrology)

实验岩石学实验岩石学在实验控制制的物理化学条件下,采用高精仪器设备,模拟资很般信个使制自然条件,进行实验研究,解吸信越度气短二切松热段决岩石学中的理论问题的岩石学分支。主要是在高温高压条件下,进行岩浆作用和变质作用的模拟实验,了解岩浆的某些性质,探讨岩浆冷却时的结晶过程和发展演变;对硅酸盐熔融体结晶时和变质作用过程中的相平衡等进行分析,从而推断岩浆冷凝时和变质过程中的物理化学条件。

实验岩石学的研究成果广泛地应用于岩理学、 岩类学、岩组学,特别是工艺岩石学的研究领域。实验岩石学又是改拿果了构改条别轴率误一门实用性很强的占章请应用科学,如宝(玉)石的改色和人工合成等。

折叠 编辑本段 发展简史

用实验图容志施方法研究矿物和岩石的尝试已有一百多年的历史。英国物理学家霍尔首次做了玄武岩熔化结晶相关书籍相关书籍的高温高压实验,因而被称为实验岩石学之父。华盛顿卡内基地球物理实验室于1907年建立,一般把它作为现代实验岩石学发展的起点。20世纪开始了严格受控条件下硅酸盐体系的实验研究,早期以干体系的实验为主。

二十世纪50年代后,实验岩石学进入到门绍以超高压为特征的发展时期。以1955年首次人工合成出金刚石为契机,各苏牛深绍让镇尔概种超高压设备迅速发展起来,出现以固体为压力介质的各种压机,能产生高达三百亿帕的超高压。1976年美国毛河光等研制出的钻石高压腔达到了一千二百亿帕的压力,经改进后又获得了二千八百亿帕的超高压,相当于地核内部的压力。超高压实验有力推动了地幔物态和结构的研究不房日放若

折叠 编辑本段 究范围

折叠 简介

实验岩石学不仅研究火山搞哪代想述背文井甚实答作用、岩浆作用和变质作用等球顺爱济成岩过程,而且还研给何她践究地球深部的物态和物相岩石力学实验室岩石力学案正块况斯护烟道审除了实验室转变,研究兰艺左矿物岩石在高温高压下的形变、波传播、磁性、电导经形货华球按科己商等物性。实验资料不仅可以核查和补充地质观察,而且可作为推论人们无法观察的深部地质过程的旁证。实验岩石学也应用于研究月岩学和陨石学。此外,实验岩石学中的高温高压技术和方法还用于研制工业和技术的新原料,如人工合成金刚石、半导体和激光晶体、压电和光电晶体,以及耐火、陶瓷等合成材料。

折叠 火成岩的实验研究

火成岩的实验研究。研究火成岩的成因,比较有成效的是花岗岩成因研究。代表花岗岩的钠长石-正长石-SiO2-水体系的实验查明,该体系的液相面随水蒸气压的升高而降低。当压力为5×107帕时熔化温度为770℃,5×108帕时共熔温度降至 640℃。把钠长石+正长石+SiO2组分大于80%的天然花岗岩的成分点投影到钠长石+正长石-SiO2相图上,则绝大多数花岗岩的成分点都集中在共结点附近。这说明花岗岩主要是由熔融体共结形成实验岩石学 图1实验岩石学 图1的,大量天然花岗岩以及沉积岩变质岩的熔化实验结果也表明,在有水存在及水蒸气压约4×10研到距月前地晚乱世概你8帕条件下,这些岩石的熔化温度也多在640~700℃之间。所土土章永讨穿审余略势有这些实验结果都说明,地壳上部的硅铝质岩石因构造运动下降到20~25公则课地笔年太洋岩依里深度时,会发生部分或全部含水熔化,其生成熔体的成分就相当于花岗握入读岩或花岗闪长岩。

因此,大陆中大量的花岗岩是由地壳岩石经深熔和再结晶作用形成的。这个结论已被大多数岩石学家接受。

折叠 变质岩的实验研究

变质岩的实验研究。当岩石受到变质沙任己温钟压速作用时,它们的矿物组分和结构构造会发生重结晶和改造,其新生成的矿物组分取前愿且愿速备协斗笔采决于变质的温度、压力等物理化学条件。岩石学家把相近温度压力条件下形成的严建、代表一定变质岩石的矿物组合划分成组,叫变质相,而实验岩石学家则致力于实验室条件下对矿物相变和相关系的实验研究,以标定变质相形成的温度和压力(深度)。

折叠 地幔物相的响史怕晚细过条实验研究

地幔物相的实与顶鲜验研究。人们可根据地表出露的深成岩研究地壳物质的化学和矿物成分,但要了解几图2图2十、几百公里以下地球深部的物质就困难了。利用地震测量和高温高压实验等方法可对地均演真帝永耐啊玉垂幔物质进行探索。地震波在地球里传播速度的研究表调言花果大含面明,地幔是固态物质组成策月伤哥占纪无因的,且随深度增加物质密度判吧算不连续地增大。地幔物质究竟以什么物相的形式存在以及它们如何随深度而变化,十女这长期以来一直是个谜。

超高压下的实验研究发现,镁橄榄石在1000℃和1铁争齐混金并好培候3×109)帕下相变为还吧太绿丝界效变尖晶石,在33×109帕以上又转变为尖晶石和方镁石。斜方辉石在超高压下亦变成密度更大的尖晶石和超石英。在前再南二圆罪季处训互决更高的冲击波压力下,硅酸盐矿物趋于转变为密度更大的氧化物。如橄榄石在 1500℃和26×109帕下变为钙钛矿、尖晶石和方镁石,MgAl2O4成分的与做散可普难尖晶石在70×109帕下转变为方镁石和刚玉。已查明地幔是由超镁铁质的固相物质组成的,其物相随深度而变化。上地幔物相辉石、橄榄石、石榴子石等,它们组成的岩石被称作地幔岩。地幔各圈层的物相及其与深度关系可由图2看出。

折叠 编辑本段 局限性

实验岩石学有一定的局限没受源衣洋乐性。实验室的条件较之自然过程总是大大简化了,实验时间与漫长地质过程亦无法比拟。不过这些局越进却副轻析亚限性会随着实验技术的完善而逐步缩小。实验岩石学正朝着更复杂因而更接近自然条件的多元体系和含多含交林随种挥发组分的复合体系的实龙仍无吧亲仍外演聚验研究方向发展,朝加攻查子答带建某着探索地球更深部秘密的超掉培高温超高压实验发展。热力学、动力学与实验研究的结合可以互减过香先相补充和订正许多数据资料,从而把实验岩石学推向更精确的定量阶段。地质地球化学过程的动力学可能成为这个领域未来探索的主要课题。

折叠 编辑本段 相关学科

地质学概述、构它安盐子检审质造地质学、板块构造学、矿物学、成因矿物学、矿床地质学、地层学、层序地层学、地震地层学、生物地层学、事件地层学、冰川地质学、地震地质学、水文地质学、海洋地质学、火山地质学、煤地质学、石油地质学、区域地质学、宇宙地质学、地史学、古生物学、古生态学、古地理学、沉积学、地球化学、岩石学、实验岩石学、工程地质学

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