花岗岩物理化学及铀成矿作用PDF电子书下载

第一章花岗质熔体的物理性质和结构特征 1

第一节花岗质熔体的物理性质 1

一、温度 1

目 录 1

二、密度 2

三、粘度 6

第二节花岗质熔体的结构特征 9

一、花岗质熔体的电导率及其结构分析 9

二、花岗质熔体的结构单元和聚合类型 11

第三节花岗质熔体中氧的结构状态及其地球化学意义 15

一、桥氧、非桥氧和自由氧的物理化学含义 15

二、硅酸盐熔体中三种结构氧的分布特征 16

三、结构氧的地球化学意义 18

一、压力对硅酸盐熔体初熔温度的影响 25

第二章压力和挥发组分对花岗质熔体形成的影响 25

第一节压力对花岗质熔体的作用和影响 25

二、压力对熔体密度的影响及其地质意义 31

三、压力对熔体粘度和结构的影响 32

第二节H2O在花岗质熔体内的溶解度和作用 33

一、H2O在花岗质熔体中的溶解度 33

二、花岗质熔体中H2O摩尔分数XH2O的计算及意义 35

三、硅酸盐熔体中H2O的活度aH2O 38

四、硅酸盐熔体内H2O的作用 40

第三节CO2在花岗质熔体内的溶解度和作用 45

一、CO2在花岗质熔体中的溶解度 46

二、花岗质熔体内CO2的作用 49

第四节氟在花岗质熔体内的溶解度和作用 50

一、花岗岩中氟的分布特点 51

二、氟在花岗质熔体中的溶解度及其作用 52

三、氟在花岗质熔体中的存在形式及溶解机制 55

第三章花岗岩主要造岩矿物和副矿物形成的物理化学条 57

件及其地质意义 57

第一节石英 57

第二节斜长石 63

一、Ab-An体系的热力学性质 63

二、Ab-An相图及其地质意义 63

第三节碱性长石（钾长石－钠长石体系） 66

一、Ab-Or体系的热力学性质及相图 67

二、Ab-Or体系相图特点及其地质意义 69

第四节黑云母 72

一、黑云母的p-t图及其地质意义 73

二、黑云母岩石化学参数的计算及其成因意义 74

三、黑云母形成时若干物理化学参数的估算 77

第五节白云母 84

第六节角闪石 88

第七节副矿物 89

一、副矿物研究的地质意义 89

二、花岗岩中副矿物的分类 91

三、花岗岩中副矿物形成的多阶段性及其判别标志 94

四、副矿物在研究花岗岩物理化学条件及成因中的应用 96

五、副矿物在研究花岗岩含矿性中的应用 113

第四章 花岗质熔体的形成机制 118

第一节花岗岩成因问题的历史回顾和研究现状 118

第二节深熔作用（部分熔融） 119

一、熔融温度及主要热源 120

二、深熔机制 122

三、压力对花岗岩熔体物相组合的影响 127

四、H2O对花岗质熔体形成的影响 129

第三节同熔作用 134

第四节结晶分异作用 137

一、花岗岩体系的平衡结晶作用和相图分析 137

二、花岗岩体系的分离结晶作用 141

三、Q-Ab-Or相图的应用 144

四、An-Ab-Or体系相图的分析和应用 152

第五节不混溶作用（熔离作用） 162

一、历史的回顾 162

二、近年来的重要发现和认识 163

三、不混溶作用的类型及K2O-FeO-A12O3-SiO2体系相图 169

四、花岗质熔体在不混溶作用中的分离机制及其约束性 172

第五章花岗质熔体的同化混染作用及岩浆混合作用 175

第一节同化作用和混染作用 175

第二节混染作用的矿物岩石学特征 176

一、混染花岗岩的地质特征 176

二、暗色岩脉经受花岗岩混染的岩石学证据 177

第三节混染作用的锶、铅、氧同位素判据 178

一、锶同位素判据 180

二、铅同位素判据 182

三、氧同位素判据 186

第四节同化混染作用的物理化学机制 188

一、简单同化作用 188

二、同化－分离结晶作用 193

第五节影响同化混染作用的因素 197

二、挥发组分 198

一、温度 198

三、碱质组分 200

四、SiO2 201

第六节花岗质熔体与碳酸盐岩石的相互作用 202

一、花岗岩体与碳酸盐岩石的同化混染作用 202

二、花岗质熔体与碳酸盐岩石的接触交代实验及热力学解释 203

第七节花岗质熔体与硅酸盐岩石的相互作用 207

一、硅酸盐、铝硅酸盐围岩的同化现象及其热力学解释 207

二、接触交代成岩实验 209

第八节岩浆混合作用及其地质地球化学依据 211

一、岩浆混合作用的地质－地球化学标志 212

二、姚村花岗岩体中暗色包体的岩浆混合成因 214

第六章花岗质熔体的结晶过程 219

一、关于成核作用的基本概念 220

第一节成核作用 220

二、过冷度（△T） 222

三、成核密度和成核速率 224

第二节晶体生长机制和生长速度 227

一、晶体生长机制 227

二、晶体生长速度 228

第三节花岗质熔体成核速率和晶体生长速度对矿物形态和岩石结构、构造的影响 229

一、硅酸盐熔体结晶过程对岩石结构的影响 229

二、花岗质熔体的结晶实验及岩石结构、构造的成因解释 233

三、环斑长石形成的物理化学机制 237

第四节挥发组分（H2O）对花岗质熔体结晶过程的影响 246

第五节影响花岗质熔体矿物结晶顺序的因素 248

一、矿物生成自由能 248

三、熔体组成 250

二、矿物熔点 250

四、挥发组分 251

第七章微量元素在岩浆结晶过程中的分配规律及其地质 252

意义 252

第一节分配系数KD 252

一、分配系数KD及其确定方法 253

二、影响分配系数KD的因素 255

第二节岩浆作用过程中微量元素的分配模型 262

一、分离结晶模型（Rayleigh分馏模型） 262

二、部分熔融模型（Berthelot平衡熔融模型） 266

第三节分配系数的地质意义及应用 268

一、计算火成岩的总分配系数 268

四、确定岩石的形成温度 269

三、研究岩浆演化与成矿的关系 269

二、判别熔体中的相容元素和不相容元素 269

第四节岩浆结晶演化过程中的微量元素比值判据 271

第五节稀土元素在岩浆结晶过程中的地球化学特点及地质意义 272

一、稀土元素的地球化学特点 273

二、火成岩中稀土元素的分布型式 276

三、稀土元素的矿物学约束 279

四、花岗岩中稀土元素的分布特征 280

五、稀土元素在判别岩体成因方面的应用 285

六、稀土元素研究在找铀矿方面的意义 290

第八章花岗质熔体中铀的成矿地球化学特征 293

第一节概述 293

第二节花岗质熔体中铀及其他金属氧化物的化学键能、键分离能及其计算 294

一、化学键能 294

二、键分离能及其计算结果 295

第三节花岗质熔体中铀的成矿地球化学行为 298

一、铀主要以氧化物形式存在 298

二、铀与稀土，稀散元素密切共生 301

三、铀在岩浆结晶分异演化过程中聚集 301

四、铀属硅酸盐熔体中的网络形成元素 305

第四节岩浆结晶分异过程中水汽（H2O）流体的产生及其对铀成矿作用的影响 308

一、花岗质熔体结晶的三个阶段 308

二、合成花岗岩成岩试验结果的分析对比 309

三、产铀花岗岩体中H2O产生的机制及其对铀成矿作用的影响 312

第九章花岗岩的铀成矿潜力 318

第一节铀在火成岩中的分布规律 318

一、铀在火成岩中的分布趋势 318

二、花岗岩的含铀性特征 319

第二节铀在花岗岩中的存在形式及配分 322

一、铀在花岗岩中的存在形式 322

二、花岗岩中铀的配分特点 328

第三节花岗岩的铀成矿专属性 330

一、不同成因花岗岩的铀成矿专属性 331

二、产铀花岗岩的岩石化学特征 333

三、产铀花岗岩的地球化学特征 336

第四节花岗岩的铀成矿潜力及其判别标志 336

一、铀的地球化学富集系数 337

二、含铀性 338

三、铀的结晶分异聚集系数 344

四、K/Rb值 345

五、氧逸度 345

第一节铀活化转移的成矿地球化学特点及其微观证据 347

第十章花岗岩中铀的活化再分配及其成矿意义 347

一、副矿物中铀的活化转移 348

二、造岩矿物中铀的活化转移 350

三、交代蚀变矿物中铀的活化转移 352

四、铀活化转移的直接证据 352

第二节成矿元素在花岗质熔体结晶有序化过程中的活化转移 353

一、矿物、岩石有序度的概念和测定 353

二、矿物的有序过程与成矿作用的关系 354

三岩石的有序化过程与铀成矿作用的关系 356

第三节铀在交代蚀变过程中的活化转移 358

一、铀浸出率增高及铀活化系数Kk＞1 358

二、铀富集矿物数量减少，铀含量降低 363

三、蚀变矿物的自洁作用 365

四、非结构铀比例增大 367

五、Th/U值变化明显 367

六、铅同位素组成变化 368

第四节铀在风化作用中的活化和再分配 371

一、铀在风化作用中的地球化学行为 372

二、花岗岩风化过程中铀的活化 374

第十一章花岗岩体对围岩中铀的改造富集作用 381

第一节铀在花岗岩接触变质带中的地球化学行为 382

一、铀在角岩中的分布 382

二、铀在碳酸盐岩石接触带中的分布 386

三、铀在砂岩接触带中的分布 388

四、铀在火成岩接触带中的分布 389

第二节成矿元素铀在花岗岩体与围岩接触带上运移变化的五种模式及其成矿意义 391

一、同化混染作用对铀成矿作用的影响 393

第三节同化混染作用对铀聚集的影响 393

二、暗色包体的同化聚铀作用 394

三、围岩对火成岩脉的混染作用 395

第四节花岗岩外接触带铀成矿的热渗滤机制 399

一、热渗滤作用和岩石的热渗滤系数 401

二、天然矿物、岩石中H2O的五种存在形式及其运移机制 402

三、结合水的物理化学性质 404

四、铀活化转移的热渗滤机制 406

五、产铀岩体周围的渗滤分带和铀成矿的热渗滤机制 406

第十二章 花岗岩放射热场的分布、计算及其成矿意义 411

第一节花岗岩型铀矿床成矿热源分析 411

一、三种成矿热源 411

二、花岗岩型铀矿床成矿地质特征及热源分析 418

一、花岗岩放射产热率 420

第二节花岗岩放射产热率及其实际意义 420

二、放射性元素含量单位U？及放射产热单位HGU 421

三、高产热花岗岩及其实际意义 422

第三节花岗岩体放射平衡热场的计算 423

一、JJ花岗岩体及其铀矿床的主要地质特征及有关物理，地球化学参数 423

二、温度的垂直分布 424

三、温度的水平分布和放射成因热异常影响范围 427

四、花岗岩放射平衡热场建立所需要的时间 428

第四节铀成矿意义 430

附录Ⅰ 本书采用的物理量代号 432

附录Ⅱ 本书采用的矿物代号 433

附录Ⅲ 常用物理常数 434

附录Ⅳ CIPW标准矿物代号及成分 435

参考文献 436