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火成巖成因 版權信息
- ISBN：9787030727381
- 條形碼：9787030727381 ; 978-7-03-072738-1
- 裝幀：一般膠版紙
- 冊數：暫無
- 重量：暫無
- 所屬分類：>
火成巖成因 內容簡介
本書從理論、方法到應用系統地介紹火成巖成因，主要內容包括熔體結構理論、實驗巖石學與相圖、巖漿作用過程、超基性巖成因（形成與演化）、基性巖成因、中酸性巖成因、巖漿與火山物理、火成巖成因研究方法，并附有案例。 本書可作為高等學校地質學、地球化學、資源勘查工程等專業高年級本科生和研究生教材，也可供從事礦產資源勘查、地質調查等工作的工程技術人員和科學研究人員閱讀參考。
火成巖成因 目錄
目錄
第1章 硅酸鹽熔體結構 1
1.1 硅酸鹽熔體研究意義 2
1.2 硅酸鹽熔體化學組成 2
1.3 硅酸鹽熔體結構特征 3
1.3.1 結構單元 3
1.3.2 熔體結構與晶體結構的差異 4
1.3.3 硅酸鹽熔體的聚合程度 4
1.3.4 硅酸鹽熔體的黏度 5
1.4 硅酸鹽熔體結構影響因素 7
1.4.1 陽離子 7
1.4.2 揮發性組分 10
1.4.3 外部條件 10
1.5 熔體結構研究巖石學意義 13
1.5.1 對巖漿物理性質的影響 13
1.5.2 對巖漿-礦物平衡的影響 16
1.5.3 對元素分配系數的影響 17
1.5.4 水與熔體反應的巖石學意義 18
1.5.5 水對巖漿演化的影響 19
參考文獻 21
第2章 幔源巖漿的形成 25
2.1 巖漿形成條件 26
2.2 地幔巖石熔融 27
2.2.1 地幔圈層結構 27
2.2.2 上地幔巖石 28
2.2.3 地幔巖石熔融過程 30
2.3 洋中脊環境下地幔熔融 35
2.3.1 洋中脊概述 35
2.3.2 洋中脊地幔熔融過程 37
2.3.3 洋中脊下巖漿房過程 39
2.4 俯沖環境下地幔熔融 40
2.4.1 俯沖帶概述 40
2.4.2 俯沖帶熱結構 41
2.4.3 俯沖板片脫水 42
2.4.4 地幔楔熔融過程 44
2.4.5 俯沖帶巖漿作用 46
2.5 地幔柱熔融 49
2.5.1 地幔柱概述 49
2.5.2 地幔柱活動與地表遺跡 51
2.5.3 地幔柱熔融過程 53
參考文獻 55
第3章 實驗巖石學與相圖 61
3.1 高溫高壓實驗設備 62
3.1.1 高溫爐 62
3.1.2 高壓釜 63
3.1.3 活塞圓筒壓機 64
3.1.4 多面砧壓機 65
3.1.5 金剛石壓腔 66
3.2 巖石熔融與巖漿結晶實驗 66
3.2.1 氧逸度控制 66
3.2.2 熔融實驗與結晶實驗 68
3.2.3 實驗產物分析 68
3.3 簡單火成巖礦物體系相圖 69
3.3.1 一元系相圖 70
3.3.2 二元系相圖 72
3.3.3 三元系相圖 79
3.4 多組分火成巖體系相圖 84
3.4.1 地幔橄欖巖 84
3.4.2 拉斑巖漿系列 87
3.4.3 鈣堿性巖漿系列 89
3.4.4 堿性巖漿系列 92
3.4.5 玄武巖/榴輝巖在富水條件下熔融 93
3.4.6 泥質巖在富水條件下熔融 94
3.5 反演巖漿及其源區物理化學性質 95
3.5.1 純熔體法 96
3.5.2 單礦物法 98
3.5.3 礦物-熔體法 99
3.5.4 礦物-礦物法 100
參考文獻 100
第4章 巖漿作用過程 103
4.1 巖漿作用過程概述 104
4.2 部分熔融作用 105
4.2.1 地幔部分熔融 106
4.2.2 地殼部分熔融 107
4.3 巖漿分異作用 108
4.3.1 平衡結晶與分離結晶作用 108
4.3.2 晶體沉降作用 111
4.3.3 巖漿對流作用 112
4.3.4 晶粥壓實作用 115
4.3.5 火成巖堆晶作用 117
4.4 巖漿同化作用與同化分離結晶 119
4.5 巖漿混合作用 122
4.6 液態不混溶作用 128
參考文獻 131
第5章 主要超基性巖成因及地幔過程 137
5.1 捕虜體橄欖巖 138
5.1.1 大陸巖石圈地幔 138
5.1.2 深源捕虜體與巖石圈地幔過程 140
5.1.3 不同屬性大陸巖石圈地幔形成機制：以華北為例 145
5.2 造山帶橄欖巖 154
5.2.1 造山帶橄欖巖定義與分類 154
5.2.2 造山帶橄欖巖特征 155
5.2.3 國外經典案例 156
5.2.4 國內經典案例 159
5.2.5 造山帶橄欖巖中交代指示礦物：以鋯石為例 166
5.2.6 造山帶橄欖巖研究問題與展望 169
5.3 蛇綠巖中的橄欖巖 170
5.3.1 蛇綠巖定義與研究歷史 170
5.3.2 蛇綠巖中地幔橄欖巖特征 170
5.3.3 國外代表性蛇綠巖 172
5.3.4 國內代表性蛇綠巖研究進展 179
5.3.5 蛇綠巖中橄欖巖研究存在問題與研究趨勢 186
5.4 堆晶超基性巖 187 5.4.1 層狀巖體 187
5.4.2 阿拉斯加型巖體 191
參考文獻 197
第6章 特殊超基性巖石類型特征及成因 217
6.1 科馬提巖 218
6.1.1 科馬提巖定義 218
6.1.2 科馬提巖分布 219
6.1.3 科馬提巖巖相學特征 222
6.1.4 科馬提巖地球化學特征 227
6.1.5 科馬提巖產出的構造背景及成因解釋 232
6.1.6 科馬提巖伴生礦床及成因機制 237
6.2 苦橄巖 239
6.2.1 苦橄巖定義與分布 239
6.2.2 苦橄巖礦物組成與組構 240
6.2.3 苦橄巖化學成分特點 242
6.2.4 苦橄巖成因 244
6.3 金伯利巖 247
6.3.1 金伯利巖定義 248
6.3.2 金伯利巖分類 248
6.3.3 金伯利巖分布 250
6.3.4 金伯利巖主要造巖礦物 252
6.3.5 金伯利巖、金剛石與大地構造背景關系 258
6.3.6 金伯利巖成因 259
參考文獻 265
第7章 玄武巖類成因 277
7.1 玄武巖基本特征 278
7.1.1 玄武巖結構與構造 278
7.1.2 玄武巖礦物組成 280
7.1.3 玄武巖化學成分與化學分類 281
7.1.4 玄武巖主要種屬 285
7.2 玄武巖成因機制與構造環境 286
7.2.1 不同構造環境下的玄武巖 286
7.2.2 影響玄武巖成分差異的因素 293
參考文獻 294
第8章 中酸性巖石成因 297
8.1 高鎂安山巖/閃長巖 298
8.1.1 概念及基本特征 298
8.1.2 成因模式 298
8.2 A 型花崗巖 306
8.2.1 概念 306
8.2.2 巖石學特征 306
8.2.3 地球化學特征 306
8.2.4 A 型花崗巖分類 307
8.2.5 成因模式 308
8.3 高硅花崗巖 312
8.3.1 概念 312
8.3.2 巖石學特征 313
8.3.3 地球化學特征 313
8.3.4 同位素特征 314
8.3.5 成因模式 316
8.4 球狀巖石 322
8.4.1 球狀巖石研究背景 322
8.4.2 球狀巖石研究進展 323
參考文獻 330
第9章 巖漿與火山物理過程 347
9.1 巖漿與火山流體物理性質 348
9.1.1 巖漿流體動力學性質 349
9.1.2 巖漿與火山熔/流體運動類型 354
9.2 巖漿與火山熔/流體運動理論基礎 357
9.2.1 流體運動基本方程組 357
9.2.2 量綱分析與相似理論 359
9.3 巖漿系統物理過程 360
9.3.1 巖漿形成與聚集 361
9.3.2 巖漿房演化動力學 362
9.3.3 巖漿結晶動力學 364
9.4 火山噴發物理過程 366
9.4.1 火山噴發物與火山碎屑巖成因類型 366
9.4.2 火山通道巖漿上升與爆炸噴發 368
9.4.3 火山噴發柱 369
9.4.4 火山碎屑流 371
9.4.5 熔巖流運動 374
參考文獻 376
第10章 火成巖成因研究方法 381
10.1 野外地質調查工作 382
10.1.1 火山巖野外地質調查 382
10.1.2 侵入巖野外地質調查 388
10.2 定量化巖相學工作方法 392
10.2.1 方法概述 392
10.2.2 定量表達巖石結構特征的數理基礎 394
10.2.3 定量化結構參數獲取方法 398
10.2.4 定量化結構參數與巖漿結晶動力學過程的關系 402
10.2.5 定量化結構參數的解釋與意義 406
10.2.6 二維截面法觀測方式 409
10.2.7 二維截面法具體分析步驟 416
10.2.8 二維截面法注意事項 418
10.3 巖石地球化學方法 419
10.3.1 主量元素 419
10.3.2 微量元素 426
10.3.3 同位素 433
10.3.4 模擬計算 437
參考文獻 442
第1章 硅酸鹽熔體結構 1
1.1 硅酸鹽熔體研究意義 2
1.2 硅酸鹽熔體化學組成 2
1.3 硅酸鹽熔體結構特征 3
1.3.1 結構單元 3
1.3.2 熔體結構與晶體結構的差異 4
1.3.3 硅酸鹽熔體的聚合程度 4
1.3.4 硅酸鹽熔體的黏度 5
1.4 硅酸鹽熔體結構影響因素 7
1.4.1 陽離子 7
1.4.2 揮發性組分 10
1.4.3 外部條件 10
1.5 熔體結構研究巖石學意義 13
1.5.1 對巖漿物理性質的影響 13
1.5.2 對巖漿-礦物平衡的影響 16
1.5.3 對元素分配系數的影響 17
1.5.4 水與熔體反應的巖石學意義 18
1.5.5 水對巖漿演化的影響 19
參考文獻 21
第2章 幔源巖漿的形成 25
2.1 巖漿形成條件 26
2.2 地幔巖石熔融 27
2.2.1 地幔圈層結構 27
2.2.2 上地幔巖石 28
2.2.3 地幔巖石熔融過程 30
2.3 洋中脊環境下地幔熔融 35
2.3.1 洋中脊概述 35
2.3.2 洋中脊地幔熔融過程 37
2.3.3 洋中脊下巖漿房過程 39
2.4 俯沖環境下地幔熔融 40
2.4.1 俯沖帶概述 40
2.4.2 俯沖帶熱結構 41
2.4.3 俯沖板片脫水 42
2.4.4 地幔楔熔融過程 44
2.4.5 俯沖帶巖漿作用 46
2.5 地幔柱熔融 49
2.5.1 地幔柱概述 49
2.5.2 地幔柱活動與地表遺跡 51
2.5.3 地幔柱熔融過程 53
參考文獻 55
第3章 實驗巖石學與相圖 61
3.1 高溫高壓實驗設備 62
3.1.1 高溫爐 62
3.1.2 高壓釜 63
3.1.3 活塞圓筒壓機 64
3.1.4 多面砧壓機 65
3.1.5 金剛石壓腔 66
3.2 巖石熔融與巖漿結晶實驗 66
3.2.1 氧逸度控制 66
3.2.2 熔融實驗與結晶實驗 68
3.2.3 實驗產物分析 68
3.3 簡單火成巖礦物體系相圖 69
3.3.1 一元系相圖 70
3.3.2 二元系相圖 72
3.3.3 三元系相圖 79
3.4 多組分火成巖體系相圖 84
3.4.1 地幔橄欖巖 84
3.4.2 拉斑巖漿系列 87
3.4.3 鈣堿性巖漿系列 89
3.4.4 堿性巖漿系列 92
3.4.5 玄武巖/榴輝巖在富水條件下熔融 93
3.4.6 泥質巖在富水條件下熔融 94
3.5 反演巖漿及其源區物理化學性質 95
3.5.1 純熔體法 96
3.5.2 單礦物法 98
3.5.3 礦物-熔體法 99
3.5.4 礦物-礦物法 100
參考文獻 100
第4章 巖漿作用過程 103
4.1 巖漿作用過程概述 104
4.2 部分熔融作用 105
4.2.1 地幔部分熔融 106
4.2.2 地殼部分熔融 107
4.3 巖漿分異作用 108
4.3.1 平衡結晶與分離結晶作用 108
4.3.2 晶體沉降作用 111
4.3.3 巖漿對流作用 112
4.3.4 晶粥壓實作用 115
4.3.5 火成巖堆晶作用 117
4.4 巖漿同化作用與同化分離結晶 119
4.5 巖漿混合作用 122
4.6 液態不混溶作用 128
參考文獻 131
第5章 主要超基性巖成因及地幔過程 137
5.1 捕虜體橄欖巖 138
5.1.1 大陸巖石圈地幔 138
5.1.2 深源捕虜體與巖石圈地幔過程 140
5.1.3 不同屬性大陸巖石圈地幔形成機制：以華北為例 145
5.2 造山帶橄欖巖 154
5.2.1 造山帶橄欖巖定義與分類 154
5.2.2 造山帶橄欖巖特征 155
5.2.3 國外經典案例 156
5.2.4 國內經典案例 159
5.2.5 造山帶橄欖巖中交代指示礦物：以鋯石為例 166
5.2.6 造山帶橄欖巖研究問題與展望 169
5.3 蛇綠巖中的橄欖巖 170
5.3.1 蛇綠巖定義與研究歷史 170
5.3.2 蛇綠巖中地幔橄欖巖特征 170
5.3.3 國外代表性蛇綠巖 172
5.3.4 國內代表性蛇綠巖研究進展 179
5.3.5 蛇綠巖中橄欖巖研究存在問題與研究趨勢 186
5.4 堆晶超基性巖 187 5.4.1 層狀巖體 187
5.4.2 阿拉斯加型巖體 191
參考文獻 197
第6章 特殊超基性巖石類型特征及成因 217
6.1 科馬提巖 218
6.1.1 科馬提巖定義 218
6.1.2 科馬提巖分布 219
6.1.3 科馬提巖巖相學特征 222
6.1.4 科馬提巖地球化學特征 227
6.1.5 科馬提巖產出的構造背景及成因解釋 232
6.1.6 科馬提巖伴生礦床及成因機制 237
6.2 苦橄巖 239
6.2.1 苦橄巖定義與分布 239
6.2.2 苦橄巖礦物組成與組構 240
6.2.3 苦橄巖化學成分特點 242
6.2.4 苦橄巖成因 244
6.3 金伯利巖 247
6.3.1 金伯利巖定義 248
6.3.2 金伯利巖分類 248
6.3.3 金伯利巖分布 250
6.3.4 金伯利巖主要造巖礦物 252
6.3.5 金伯利巖、金剛石與大地構造背景關系 258
6.3.6 金伯利巖成因 259
參考文獻 265
第7章 玄武巖類成因 277
7.1 玄武巖基本特征 278
7.1.1 玄武巖結構與構造 278
7.1.2 玄武巖礦物組成 280
7.1.3 玄武巖化學成分與化學分類 281
7.1.4 玄武巖主要種屬 285
7.2 玄武巖成因機制與構造環境 286
7.2.1 不同構造環境下的玄武巖 286
7.2.2 影響玄武巖成分差異的因素 293
參考文獻 294
第8章 中酸性巖石成因 297
8.1 高鎂安山巖/閃長巖 298
8.1.1 概念及基本特征 298
8.1.2 成因模式 298
8.2 A 型花崗巖 306
8.2.1 概念 306
8.2.2 巖石學特征 306
8.2.3 地球化學特征 306
8.2.4 A 型花崗巖分類 307
8.2.5 成因模式 308
8.3 高硅花崗巖 312
8.3.1 概念 312
8.3.2 巖石學特征 313
8.3.3 地球化學特征 313
8.3.4 同位素特征 314
8.3.5 成因模式 316
8.4 球狀巖石 322
8.4.1 球狀巖石研究背景 322
8.4.2 球狀巖石研究進展 323
參考文獻 330
第9章 巖漿與火山物理過程 347
9.1 巖漿與火山流體物理性質 348
9.1.1 巖漿流體動力學性質 349
9.1.2 巖漿與火山熔/流體運動類型 354
9.2 巖漿與火山熔/流體運動理論基礎 357
9.2.1 流體運動基本方程組 357
9.2.2 量綱分析與相似理論 359
9.3 巖漿系統物理過程 360
9.3.1 巖漿形成與聚集 361
9.3.2 巖漿房演化動力學 362
9.3.3 巖漿結晶動力學 364
9.4 火山噴發物理過程 366
9.4.1 火山噴發物與火山碎屑巖成因類型 366
9.4.2 火山通道巖漿上升與爆炸噴發 368
9.4.3 火山噴發柱 369
9.4.4 火山碎屑流 371
9.4.5 熔巖流運動 374
參考文獻 376
第10章 火成巖成因研究方法 381
10.1 野外地質調查工作 382
10.1.1 火山巖野外地質調查 382
10.1.2 侵入巖野外地質調查 388
10.2 定量化巖相學工作方法 392
10.2.1 方法概述 392
10.2.2 定量表達巖石結構特征的數理基礎 394
10.2.3 定量化結構參數獲取方法 398
10.2.4 定量化結構參數與巖漿結晶動力學過程的關系 402
10.2.5 定量化結構參數的解釋與意義 406
10.2.6 二維截面法觀測方式 409
10.2.7 二維截面法具體分析步驟 416
10.2.8 二維截面法注意事項 418
10.3 巖石地球化學方法 419
10.3.1 主量元素 419
10.3.2 微量元素 426
10.3.3 同位素 433
10.3.4 模擬計算 437
參考文獻 442
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火成巖成因 節選
第1章 硅酸鹽熔體結構 1.1 硅酸鹽熔體研究意義 巖漿巖（又稱火成巖）主要是由硅酸鹽熔體及非常少的碳酸鹽熔體等其他熔體構成。硅酸鹽熔體具有比固相礦物更強的物理和化學活性，它是地球乃至其他類地行星內部物質和能量遷移的重要載體，在地球（類地行星）內部圈層形成和演化的巖石學和動力學過程中發揮了非常關鍵的作用。因此，充分了解高溫高壓條件下各種成分硅酸鹽熔體的物理化學性質，是正確認識與殼幔部分熔融相關的各種地質現象（如深部巖漿作用和火山噴發等）的先決條件。 開展硅酸鹽熔體研究有以下三種基本途徑。 （1）通過高溫激光拉曼光譜（high temperature laser Raman spectrum，HTLR）、紅外光譜（infrared spectrum，IR）、魔角旋轉核磁共振（magic angle spinning nuclear magnetic resonance，MAS NMR）、穆斯堡爾譜（Moessbauer spectrum，NGR）、X 射線衍射徑向分布函數（X-ray diffraction radial distribution function，XRD RDF）、擴展X 射線吸收精細結構（extended X-ray absorption fine structure，EXAFS）分析、X 射線光電子能譜（X-ray photo-electron spectroscopy，XPS）等譜學方法，對熔體或淬火玻璃直接進行結構探測。 （2）對熔體的物理性質，如密度、黏度、熱膨脹系數、壓縮系數、表面張力等參數，進行熔體結構研究（Persikov and Bukhtiyarov，2020；Schoneveld and O’Neill，2019；莫宣學，1985）。 （3）將現代計算技術與量子化學、礦物學等相結合，研究熔體結構的本質和變化規律（Sun et al.，2020；倪懷瑋，2013；王永強等，1999）。 1.2 硅酸鹽熔體化學組成 天然硅酸鹽熔體是復雜的多組分體系。熔體的化學組成決定了其結構和物理化學性質。對熔體組分的定義有多種不同方式，較為常見的一種是以氧化物為基礎的定義。干的硅酸鹽熔體一般包括SiO2、TiO2、Al2O3、FeOT、MnO 、MgO、CaO 、Na2O、K2O和P2O5等10余種組分，其中Fe 和Mn 兩種元素又因氧化還原條件變化而呈現不同的價態。 表1.1中列出了俯沖帶背景下幾種常見鈣堿性系列硅酸鹽熔體的代表性巖石的化學組成。有時為進一步簡化研究體系，也常采用礦物成分的熔體，如鈉長石熔體和透輝石熔體等。 天然硅酸鹽熔體往往含有一定的揮發性組分，如H2O、CO2、S、Cl、F、N和稀有氣體等。它們會使熔體的結構和物理化學性質發生顯著的變化。此外，天然熔體中常含有多種微量元素，雖然它們對熔體自身性質的影響不大，但微量元素在熔體及礦物之間的配分研究是巖石地球化學研究的一項重要內容。 表1.1 俯沖帶背景下幾種常見鈣堿性系列硅酸鹽熔體的代表性巖石的化學組成（單位：%） 1.3 硅酸鹽熔體結構特征 1.3.1 結構單元 硅酸鹽熔體的基本結構單元是Si—O四面體，少量存在Si—O八面體。Si—O四面體中含有Si—O—M 鍵，其中M 原子可以是1～7價的強金屬到非金屬。Si 是一種兩性元素，SiO2與氧化物MO 在一起表現為酸酐，但如果MO 是酸酐，SiO2則表現為堿性氧化物。常見的金屬離子半徑大，化合價比Si 低，因此M—O 鍵比Si—O鍵弱，可形成Si—O四面體，平均Si—O鍵鍵長為0.162 nm 。但如果M 是準金屬，M—O 鍵與Si—O鍵的鍵強接近，易形成八面體配位的六氧硅酸鹽，八面體配位中的Si—O鍵弱于四面體中的Si—O鍵。單個Si—O鍵鍵長與氧原子的配位數及所有Si—O鍵和M—O 鍵的鍵強總和相關。 根據對聚合作用的貢獻，可將陽離子分為以下兩類。 （1）成網陽離子（network-forming cations）：在熔體結構中與氧呈四次配位關系，位于Si(T)—O 四面體中心，起著形成網絡、增強聚合程度的作用，如Si4+、部分Al3+和Fe3+等。 （2）變網陽離子（network-modifying cations）：在熔體結構中位于各Si(T)—O四面體之間，與非橋氧呈六次或更高次配位，起著減弱聚合程度的作用，如Fe2+、Ca2+、Mg2+、K+、Na+等，一般是變網陽離子。 陽離子的結構作用很復雜，因為陽離子的種類多樣，其結構作用各異。有的陽離子（如Al3+），既可以起成網作用，又可以起變網作用。有的元素（如Fe）有價態的變化，不同價態的陽離子的結構作用不同，而且陽離子的結構作用還與周圍陽離子及外界條件有關。 1.3.2熔體結構與晶體結構的差異 熔體結構在局部與其對應的晶體結構很相似，二者都存在Si—O四面體骨架。同時， Si—O和M—O 的化學成鍵也遵循晶體結構的規律。二者的差異主要體現在整體結構上。晶體結構：原子在三維空間內連續有規則地排列，只含一種結構單元。熔體結構：多種結構單元共存于同一熔體，其位置和排列方式隨原子不規則熱運動而不斷改變。 但是，在一定溫度、壓力及成分條件下，硅酸鹽熔體平衡結構是一個確定的并可以重現的函數。理論上可以將硅酸鹽熔體結構的特點概括為：長程無序與短程有序之間的矛盾與統一，瞬間結構的不確定性與平衡結構的確定性之間的矛盾與統一。 1.3.3 硅酸鹽熔體的聚合程度 硅酸鹽熔體的聚合程度取決于平衡狀態下三種氧的比例。橋氧：與兩個硅離子（或者其他配位陽離子）相連，表示為Si—O—Si或。 非橋氧：連接一個硅離子和一個非四次配位陽離子，表示為Si—O—M 或自由氧：與除硅或其他四次配位陽離子以外的陽離子相連，表示為M—O—M或三種氧的比例取決于平衡常數K： （1.1） 平衡常數K 取決于熔體的非橋氧活動，非橋氧活動強度越大，K 值越大，聚合程度越低；反之，聚合程度越高。 硅酸鹽熔體中實際的聚合程度指標由每個四次配位陽離子所具有的非橋氧數（NBO/T 值）來衡量。計算NBO/T 值的基本公式（莫宣學，1985；Mysen et al.，1982）為 （1.2） 式中：[O2.]為氧離子物質的量；部分Al3+和Fe3+，以及在四面體配位時用來平衡電荷的一部分K+、Na+、Ca2+、Mg2+等離子的物質的量之和。 NBO/T 值越小，聚合程度越高。島狀結構的NBO/T=4，雙四面體結構的NBO/T =3，鏈狀結構的NBO/T =2，席狀結構的NBO/T =1，三維網絡結構的NBO/T=0。下面以幾種典型礦物成分所代表的硅酸鹽熔體為例來計算其NBO/T 值。 （1）典型島狀結構硅酸鹽礦物[島狀結構見圖1.1（a）]橄欖石(Mg，Fe)2[SiO4]所代表的理想熔體成分為，其中。 圖1.1典型島狀結構和單鏈結構示意圖 （2）典型單鏈結構硅酸鹽礦物[單鏈結構見圖1.1（b）]透輝石CaMg[Si2O6]所代表的理想熔體成分為1 mol CaO :1 mol MgO:2 mol SiO2，其中T=2，NBO/T =(2×6-4×2)/2=2。 （3）典型席狀結構硅酸鹽礦物[席狀結構見圖1.2（a）]蛇紋石Mg6[Si4O10](OH)8所代表的理想熔體成分為6 mol MgO:4 mol SiO2:4 mol H2O，其中T=4，NBO/T =(2×10-4×4)/4=1。 （4）典型三維網絡結構的硅酸鹽礦物[三維網絡結構見圖1.2（b）]鈉長石Na[AlSi3O8]所代表的理想熔體成分為，其中T=4，NBO/T =(2×8-4×4)/4=0。 圖1.2 典型席狀結構和三維網絡結構示意圖 1.3.4 硅酸鹽熔體的黏度 黏性是流體抵抗變形的性質，是流體對流動的內在阻力。硅酸鹽熔體的黏性通常可用黏度（又稱為黏性系數）來表達，可以反映流體在流動過程或剪切、拉張變形過程中受到的阻力效應。若流體所受的剪切應力與由此產生的剪切應變速率之間的比值為常數，則該類流體稱為牛頓流體；若剪切應力與剪切應變速率（或速度梯度）之間是非線性關系，則該類流體稱為非牛頓流體。自然界中的硅酸鹽熔體，有的類似牛頓流體（如高溫的超基性或基性巖漿），但更多的屬于非牛頓流體（如含有較多晶體的基性巖漿及中酸性巖漿）。 黏度是硅酸鹽熔體*重要的物理性質之一，決定巖漿的遷移、侵位、脫氣、噴發和結晶方式。許多地質過程也與巖漿熔體的黏度有關：①黏度影響熔體與殘余礦物分離所必需的部分熔融程度（Arndt，1977；Marsh，1975）；②巖漿房中產生對流的溫度梯度受熔體黏度影響（Bartlett，1969；Shaw，1965）；③巖漿攜帶懸浮物質的能力也直接與熔體黏度有關。 在熔體結構理論中，熔體網絡格架不斷交替進行著破壞與復原的兩個過程，就表現為熔體的流動。在熔體網絡結構中，T—O鍵斷裂與重組的難易程度是熔體黏度的函數；同時，該函數中的活化能，按*初始的定義就是指T—O鍵斷裂所需要的能量（Bockris and Reddy，1970）。不同組分的硅酸鹽熔體活化能如圖1.3（Persikov and Bukhtiyarov，2020）所示。 圖1.3不同組分的硅酸鹽熔體活化能Persikov（1991）在對含揮發性組分的巖漿熔體黏度的一系列測定實驗之后，依據阿倫尼烏斯（Arrhenius ）方程給出了計算巖漿熔體黏度的近似公式：lg（1.3） 式中：E 為活化能；α為影響黏度的壓力系數；P 為壓力；Pf 為熔體中的流體分壓；
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