本書從介紹巖石物理化學知識和高溫高壓實驗技術入手，圍繞固相線下的反應、地幔結構、各種地質環(huán)境中巖漿的形成、熔體結構特征及礦物結晶動力學等方面，介紹實驗巖石學的新近研究成果和經(jīng)實驗證實的巖石成因理論。全書分四大部分。第一、二、三章，介紹實驗技術及相關熱力學知識；第四、第五章介紹變質巖及地球各圈層相變特征；第六、第七章介紹地幔及地殼中巖漿形成過程及理論。第八、第九章介紹巖漿熔體結構及熔體中晶體生長動力學理論。
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目錄
序言
第一章 實驗技術 1
第一節(jié) 實驗巖石學及實驗技術發(fā)展的歷史沿革 1
第二節(jié) 實驗裝置 3
一、冷封高壓釜水熱裝置 3
二、活塞-圓筒裝置 4
三、金剛石砧壓腔 4
第三節(jié) 實驗初始材料的制備 6
第四節(jié) 氧逸度的控制 7
第五節(jié) 不同XCO2流體的配制 11
參考文獻 12
第二章 巖相平衡 13
第一節(jié) 相和相律 13
一、相 13
二、相律 13
第二節(jié) 相圖 14
一、液-固相圖 14
二、固-固相圖 33
參考文獻 43
第三章 實驗巖石學的熱力學基礎 44
第一節(jié) 熱力學基本原理 44
一、主要概念 44
二、重要的定律和公式 44
第二節(jié) 相平衡的熱力學機理 58
一、自由能-組成曲線 58
二、從自由能-組成曲線推導相圖 59
三、旋節(jié)分解 61
參考文獻 68
第四章 固相線下礦物間的反應 69
第一節(jié) 低級變質作用的實驗研究 70
一、Liou等的成巖參數(shù)坐標圖 70
二、綠片巖相向角閃巖相的過渡 76
三、綠片巖相向藍片巖相的過渡及藍片巖相中的變化 78
第二節(jié) 中高級變質作用的實驗研究 79
一、角閃巖相 79
二、榴輝巖相 83
三、麻粒巖相 85
參考文獻 89
第五章 地幔各層圈礦物組合及其相轉換 91
第一節(jié) 上地幔的礦物組合及其相轉換 92
一、莫霍面到約400km深度的不連續(xù)帶 92
二、520km深度上可能的不連續(xù)帶 98
三、660km深度上的不連續(xù)帶 99
第二節(jié) 下地幔的物質組成 103
一、概述 103
二、下地幔D'層 104
第三節(jié) 地幔中的H2O 109
一、上地幔及過渡帶可能存在的含水相 109
二、下地幔中的含水相 110
參考文獻 111
第六章 上地幔中巖漿的形成 115
第一節(jié) H2O、CO2在硅酸鹽熔體中的溶解特性 115
一、H2O 在硅酸鹽熔體中的溶解度 115
二、CO2 在硅酸鹽熔體中的溶解度 117
第二節(jié) 上地幔條件下地幔巖部分熔化的可能性 118
第三節(jié) 橄欖巖的部分熔化 119
一、在干條件下的部分熔化 119
二、含“過量水”條件下的部分熔化 119
三、含CO2條件下的部分熔化 121
四、含H2O+CO2橄欖巖的部分熔化 122
五、導致巖漿多樣性的重要機制 125
第四節(jié) 各種巖漿成因的實驗模擬 128
一、科馬提巖 128
二、洋中脊玄武巖(MORB) 133
三、金伯利巖 136
四、洋島玄武巖(OIB) 142
五、溢流玄武巖 143
六、超鉀質巖 146
七、碳酸巖 152
八、關于霞石巖和碳酸巖熔體的不混溶性 154
九、相關巖石在成因上的聯(lián)系 158
參考文獻 162
第七章 造山帶及地殼中巖漿的形成 166
第一節(jié) 俯沖帶巖漿作用 166
一、俯沖地殼巖石的相關系 166
二、俯沖帶巖石中的韭閃石 175
三、俯沖帶中鉀的循環(huán) 176
四、俯沖帶巖漿中的微量元素 179
五、俯沖帶高鋁玄武巖中的高鈣斜長石 182
六、俯沖帶幾種巖漿的形成 184
第二節(jié) 碰撞帶巖漿作用 190
一、大陸碰撞帶的熱結構 191
二、大陸碰撞帶巖漿的形成 192
第三節(jié) 大陸殼花崗巖 197
一、Qz-Ab-Or系統(tǒng)的模擬實驗 198
二、花崗質熔體的水含量 207
三、Qz-Ab-Or-An四元系的相關系 211
四、脫水熔融與花崗質巖漿的形成 212
五、對天然花崗巖和有關巖石的熔化實驗 222
六、花崗質熔體中金云母的穩(wěn)定性 225
參考文獻 228
第八章 硅酸鹽熔體的結構 232
第一節(jié) 概述 232
一、什么是熔體結構 232
二、熔體與相應玻璃結構的相似性 233
三、硅酸鹽熔體的聚合模型 234
四、硅酸鹽熔體的結構特征 236
五、硅酸鹽熔體結構的測定 238
六、硅酸鹽熔體的不混溶性 240
七、天然巖漿中的不混溶現(xiàn)象 243
第二節(jié) 各種組分在熔體中的結構作用 245
一、Al3+的結構作用 245
二、Ti4+的結構作用 246
三、P5+的結構作用 248
四、Fe的結構作用 249
五、H2O在硅酸鹽熔體中的溶解機制 250
六、CO2在硅酸鹽熔體中的溶解機制 250
七、F–在硅酸鹽熔體中的結構作用 251
第三節(jié) 硅酸鹽熔體的結構與熔體物理化學性質 252
一、熔體的黏度與熔體結構的關系 252
二、熔體結構與元素在熔體中的擴散 253
三、巖漿中元素的分配與熔體結構 256
參考文獻 259
第九章 晶體生長動力學 261
第一節(jié) 擴散 261
一、擴散方程及其制約因素 261
二、索瑞特(Soret)效應及其研究方法 264
三、兩種巖漿之間的相互擴散 264
四、巖漿房內的擴散作用 265
第二節(jié) 均勻成核作用 266
第三節(jié) 非均勻成核作用 270
第四節(jié) 晶體生長速度 271
一、晶-液界面特性 271
二、晶體生長機制及生長速度 271
第五節(jié) 礦物生長與巖石結構 275
一、造巖礦物的晶體生長測定資料 275
二、過冷度與晶體形態(tài)的關系 278
參考文獻 279
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