辉石相变的矿物物理特征及滑石瓷老化机理的探讨

本文采用X射线衍射物相定量分析,透射电子显微镜及X射线电子能谱分析研究了原顽辉石→斜顽辉石的相变特征,提出了滑石瓷老化的实质是当原顽辉石Pbcn相向斜顽辉石P2_1/c相转变时,由于体积缩小和钡玻璃相拉应力的减少,导致滑石瓷表面产生微裂缝,从而加剧老化的过程。     

丁青和新喀里多尼亚玻安岩类的辉石及其超微结构

本文对西藏丁青玻安岩类深成岩的辉石和新喀里多尼亚玻安岩的斜顽辉石进行了矿物学工作及高分辨电镜观察。丁青斜方辉石堆晶岩辉石的超微结构包括:单斜辉石的(100)双晶、斜方辉石a/4平移畴结构及斜方辉石—单斜辉石相转变。玻安岩斜顽辉石典型超微结构是(100)双晶。由矿物的碎裂、错动以及斜方辉石—单斜辉石相变中只出现偶数倍单斜辉石等表明:矿物结晶及成岩过程中曾受应力作用、后者可能与岩石所处的构造位置有关。由辉石成分计算的地质温度表明,丁青堆晶斜方辉石岩的辉石是在高温下晶出、岩石固结温度是1013～1111℃,当它们在～1000℃下稳定时,斜方辉石出溶了单斜辉石片晶。将玻安岩斜顽辉石加热至1100℃后淬冷及按120℃/h速度冷却均未得到纯的斜顽辉石,可能斜顽辉石是原顽火辉石在应力环境中高温淬冷所成。     

天然顽火辉石的高分辨电镜观察

利用透射电镜研究了陨石和地幔岩中斜方辉石与斜顽辉石的多型转变:吉林陨石和清镇陨石顽火辉石中的斜顽辉石多型晶域宽度既有奇数倍也有偶数倍9A,双晶现象发育,出现频率高,是原顽火辉石转变而成。尖晶石和石榴子石二辉橄榄岩斜方辉石中的斜顽辉石仅具偶数倍9晶域宽度,未见双晶现象,出现频率低,是剪切应力作用下由斜方辉石转变而成。测量证实OREN向CLEN的相变按13.3°机制进行。在相应高温条件下,相变时应变率ε可能大于10~(-6)sec~(-1)。     

肇东陨石低钙辉石超微结构的研究

在肇东陨石低钙辉石中观察到各种堆垛缺陷,包括斜方-单斜辉石相转变、畴结构、2.7nm长周期结构以及自然界极为罕见的奇数倍八面体层堆垛缺陷——1.35nm等。高分辨像所揭示的1.35nm的新特征是可以重复两次。文中提出1.35nm的结构是“A+B+A-”型。1.35nm片晶仅见于3,4型球粒陨石,因而它可作为由原顽火辉石淬冷形成的、末遭受后期热变质的典型结构。奇数倍0.9nm宽度单斜辉石片晶在吉林陨石(H5)、安龙陨石(H5)及东台陨石(LL6)中均有出现,它表明这些陨石的辉石都曾由原顽火辉石转变而成。 肇东陨石低钙辉石中相当频繁的相变以及高能量的奇数倍0.45nm层堆垛缺陷的存在,可能表明该陨石形成于退变质过程。     

辉石13.5A多形体的高分辨电镜研究

利用高分辨电子显微术观察了球粒陨石中的顽火辉石和斜长岩中的紫苏辉石,发现沿a轴方向有周期为13.5?和22.5?两种多形体与单斜辉石及斜方辉石紧密连生。这些新多形体的产生与高温相向低温相转变过程中Si—O链的错排有关。利用高分辨像推测了Si—O链在两种多形体中的排列方式。同时,还观察和讨论了新多形结构向单斜和斜方辉石的转变。     

天然辉石中缺陷结构的观察

利用高分辨电子显微术研究了陨石和地幔岩中辉石的超微结构,观察并发现了多种畸变结构现象。清镇和吉林陨石顽火辉石中的斜顽辉石受冲击作用,SiO_3链发生弯曲甚至断裂并沿a轴方向错动36的距离,同时还有(100)扭转晶界形成,不同类型的SiO_3链相互转变形成了(001)90°和180°畴结构。单斜辉石中则有(100)层错和孪晶及其有关的缺陷。     

显微拉曼光谱仪在分析和鉴定薄片矿物中的应用

显微拉曼光谱仪是研究薄片中矿物的有用工具。这种技术作为分析微粒矿物的姑构探针的优点已为研究SiO_2和MgSiO_3的同质多象所证实。用拉曼显微探针在原位鉴定了Coconino砂岩薄片中氧化硅的三种同质多象——石英、柯石英和玻璃,还获得了采自同一岩石的斯石英的拉曼光谱。结果表明:冲击作用形成的斯石英是具有金红石结构的高压氧化硅相。MgSiO_3的三种同质多象原顽火辉石、顽火辉石和斜顽辉石的拉曼谱揭示出其结构相似于辉石类链状结构,但空间群不同。每一实例的特征拉曼光谱能用作物相及其定向的“指纹”鉴定。     

西准噶尔白碱滩二辉橄榄岩中两种辉石的出溶结构及其地质意义

克拉玛依白碱滩尖晶石二辉橄榄岩主要由橄榄石、单斜辉石、斜方辉石和尖晶石组成,橄榄石和斜方辉石均发生程度不等的蛇纹石化。单斜辉石一般很新鲜。单斜辉石和斜方辉石均发育出溶结构,出溶条纹或者平直或者发生舒缓的弯曲变形(即便是在发生弯曲的情况下也是完全平行的)。透辉石-普通辉石出溶体一般呈针状(直径一般为1μm,长度>150μm),顽火辉石出溶条纹直径一般为1～3μm(长度>300μm)。斜方辉石主晶属于顽火辉石-易变辉石,单斜辉石主晶为透辉石(成分很均一)。地质温度压力估算表明,白碱滩二辉橄榄岩中辉石出溶结构发生的温度为700℃～1000℃、压力为2.0～2.7GPa,它们代表辉石出溶结构形成的最低PT条件。白碱滩二辉橄榄岩至少经历了三个演化阶段:原始辉石与尖晶石和橄榄石平衡共生(阶段Ⅰ,>94km);随着地幔上隆,原始辉石结构不稳定,分解并形成出溶结构(阶段Ⅱ,700℃～1000℃),斜方辉石开始分解的深度为94km,单斜辉石开始分解的深度为78km;之后,蛇绿岩经历的侵位事件导致辉石发生塑性变形(阶段Ⅲ)。蛇绿岩侵位之前,地幔岩曾发生了>50km的隆升,而且,在隆升过程中地幔岩没有发生明显部分熔融(地幔岩因此没有经历明显的岩浆抽提过程)。     

海南文昌二辉橄榄岩中辉石出溶结构的结晶学取向分析

本文用电子背散射衍射技术(electron backscatter diffraction,EBSD)测试了海南文昌玄武岩中二辉橄榄岩包体中的辉石主晶与其出溶片晶的结晶学取向关系。结合电子探针成分测试,得出:单斜辉石(透辉石)主晶中出溶了两组不同方向的片晶,一组为斜方辉石(顽火辉石-易变辉石)片晶,另一组为单斜辉石(普通辉石)片晶。由于出溶片晶在EBSD测试切面上体现为以线状体,因此需要找到一种方法将线状体所代表的片晶的晶面符号推算出来。本文介绍了一种利用吴氏网进行坐标系旋转的"晶带相交法",该方法可以作图推算出溶片晶的晶面符号。根据"晶带相交法"得出,斜方辉石(顽火辉石-易变辉石)出溶片晶为(100),单斜辉石(普通辉石)出溶片晶为~(401)。根据前人的研究资料,出溶片晶~(401)可能指示最小出溶压力为9.5~12.5GPa。出溶片晶的结晶学取向涉及到主晶与出溶体的晶体结构匹配关系,并且与出溶温度-压力有关,因此出溶片晶的结晶学取向分析具有晶体化学理论意义和反映地质温压过程的实际意义。这种"晶带相交法"可以推广应用于其他矿物出溶结构的结晶学取向研究中。     

用红外吸收光谱法研究海泡石的热相变

本文采用红外吸收光谱分析方法，对湖北广济海泡石的热相变过程进行了研究。研究 ３００℃以下，海泡石的结构保持稳定：３００－８００℃，海泡的结构发生畸变，形成海泡石酐相；８００℃以上，海泡石的结构被破坏，形成新的矿物相斜顽辉石和方英石。     

清镇顽火辉石球粒陨石矿物成分及其成因意义

在球粒陨石群中顽火辉石球粒陨石具高度还原和独特的矿物学特征。顽火辉石球粒陨石几乎由纯的顽火辉石、金属(含有固溶体的硅)、硫化物及少量的斜长石、橄榄石和单斜辉石组成。硫化物矿物的组成相当复杂,普通球粒陨石(H、L及LL球粒陨石)的强亲石元素Ca、Cr、Ti、Mg、Mn、K在顽火辉石球粒陨石中呈硫化物相产出。最近我们在原有工作的     

南大别山毛屋榴辉岩相岩石组合的矿物学和岩石学特征

不同于大别山其他榴辉岩,太湖县毛屋榴辉岩相岩石组合含顽火辉石,至目前尚未有人对此作过报道.该地榴辉岩相岩石组合包括二矿物榴辉岩,顽火榴辉岩,石榴斜方辉石岩,石榴辉石橄榄岩和顽火辉石糜棱岩等.它们可能是岩浆母岩在深部结晶再经历榴辉岩相变质作用改造而成矿物组合中出现成分很纯的顽火辉石.榴辉岩中的单斜辉石低钠.除二矿物榴辉岩外,石榴石以富镁铝榴石为特征,镁铝榴石端员组分平均达71.8%.根据岩石化学成分,毛屋榴辉岩可划分为铁钛型和镁铬型两类.该榴辉岩相岩石组合的成岩压力介于18-26kb,温度介于931-1076℃之间,属高温榴辉岩.该榴辉岩相岩石组合沿深剪切带快速折返到地壳浅层次,几乎没有受到深部减压迭加变质的影响.     

辉石族宝石矿物

辉石族矿物属硅酸盐单链结构;是重要的造岩矿物。由于阳离子的不同而晶体结构不同,有斜方和单斜晶系两个辉石亚族。辉石族中的宝石矿物:斜方辉石亚族中有顽火辉石、古铜辉石、紫苏辉石(及其变种富铁紫苏辉石);单斜辉石亚族中有透浑石(及其变种青透辉石、钙铁辉石、铬透辉石、异剥石、绿异剥石)、锂辉石(及其变种紫锂辉石和翠绿锂辉     

四川石棉蛇纹石猫眼热相变的Raman光谱和XRD研究

采用Raman光谱和X射线粉晶衍射(XRD)方法对四川蛇纹石猫眼的热相变过程和产物进行的研究表明,蛇纹石猫眼热相变的最终产物为镁橄榄石和顽火辉石。加热到500℃,蛇纹石猫眼的结构稳定;700℃,时,镁橄榄石的拉曼特征峰824cm^-1和854cm^-1出现,同时出现非晶质顽火辉石686cm^-1和341cm^-1附近的包络峰;800～900℃时,镁橄榄石的含量和结晶程度增强。晶质顽火辉石相出现,但强度较弱。1000℃时,镁橄榄石的含量明显降低。1100℃时,顽火辉石的含量和结晶程度显著增加。     

P21ca斜方辉石相变的研究

笔者利用透射电子显微镜(TEM)和加热台等技术,对河北承德黑山P2_1ca顽辉石的相变过程进行动态观察,证实了P2_1ca斜方辉石是Pbca斜方辉石的同质多象低温变体。相变温度在800～900℃之间。这一变相是通过P2_1ca斜方辉石晶体结构中四分之一呈S旋转的Si—O四面体链改变为O旋转类型而实现的。     

新疆达拉布特超镁铁岩成因——来自铬尖晶石的证据

通过研究西准噶尔达拉布特蛇绿混杂岩中方辉橄榄岩和橄榄辉石岩的岩石学特征,分析方辉橄榄岩广泛发育的铬尖晶石和斜方辉石构成的蠕虫状共生连晶结构的成因,得出结论认为:这种共生连晶结构不是前人所认为的文象结构或者石榴石的后成合晶,而是原始地幔岩熔融形成富铬岩浆的演化产物。这种富铬岩浆高度分异形成铬铁矿块体(即萨尔托海铬铁矿矿床)后,熔体进入地幔岩中结晶形成铬尖晶石和斜方辉石的蠕虫状共生连晶结构。因此,铬尖晶石与辉石的共生连晶结构可以作为豆荚状铬铁矿的重要找矿标志。方辉橄榄岩中的斜方辉石发育铬尖晶石出溶结构,出溶棒的成分特点表明,该结构是达拉布特蛇绿岩在快速就位过程中环境氧逸度突然升高诱发变质反应的结果。     

海泡石相变的粉晶 X 射线衍射研究

摘 要　 利用粉晶 X 射线衍射分析方法‚研究了海泡石在热处理过程中的相变特征。研究发 现‚海泡石在受热后将向滑石转变‚并可分为4个阶段：室温～200℃‚为海泡石相;300～ 700℃‚为向滑石转化的过渡相;800～900℃‚为混合相;900～1000℃‚为顽火辉石相。     

顽火辉石多型现象的高分辨电镜研究

利用高分辨电子显微镜(HREM)研究了不同地质条件下生成的顽火辉石。[010],[012]取向结构象清楚地显示出单斜顽火辉石(CLEN)和正交顽火辉石(OREN)共生现象,其特征与Buseck和Iijima总结的规律相一致。陨石中的顽火辉石由于经受急冷,所以多型体共生现象出现频率最高。本文还详细地研究了在切应力作用下引起的OREN向CLEN转变及它们间的部分位错Burgers矢量,结果符合Coe提出的13.3°转变机制。     

华北克拉通清原地体新太古代和古元古代两期麻粒岩相变质作用

对华北克拉通新太古代和古元古代的构造模式有多种不同认识,有必要进行深入的变质作用研究。本文选取了辽北清原地区中性麻粒岩、石榴方辉石岩和变质基性岩墙,开展系统的岩相学观察、矿物化学分析、相平衡模拟和锆石-独居定年研究,以阐明其变质演化过程和大地构造意义。中性麻粒岩和石榴方辉石岩均发育两期麻粒岩相组合。中性麻粒岩第一期斜长石发育复杂成份环带,从核到幔部其钙长石含量(X_An)降低,然后再向边部升高;石榴方辉石岩中第一期石榴石与斜方辉石互相包裹。第一期麻粒岩相变质作用P-T轨迹为逆时针型,包含峰期前升压至峰期和峰后降温降压至固相线两个变质阶段。依据两个样品中观测的峰期矿物组合在P-T视剖面图中的稳定范围,并结合斜长石幔部成份,确定峰期温压条件为1.0～1.2GPa/890～1000℃。石榴方辉石岩在峰前升压过程,斜方辉石转变为石榴石,形成石榴石包裹斜方辉石的结构;在峰后降温降压过程中,石榴石又转变为斜方辉石,导斜方辉石包裹石榴石。中性麻粒岩和石榴方辉石岩的第二期组合以形成石榴石+石英和黑云母+石英±单斜辉石±钾长石后成合晶和冠状体为特征。变质基性岩墙只发育第二期矿物组合,...     

地幔橄榄岩部分熔融及相转变（尖晶石相→斜长石相）过程中的固相化学成分演化──Ⅰ．实验研究

在温度为ｌｌ３０─ｌ４５０℃，压力为０．４─２．０ＧＰａ条件下，实验研究了地幔橄榄岩部分熔融及相转变（尖晶石相→斜长石相）过程中的固相化学成分演变。在部分熔融中，随熔融度的增大，橄榄石的Ｍｇ／（Ｍｇ＋Ｆｅ）尖晶石和斜方辉石的Ｍｇ／（Ｍｇ＋Ｆｅ）及Ｃｒ／（Ｃｒ＋Ａｌ）逐渐增大；而橄榄石中的Ｃａ含量增至单斜辉石消失后逐渐降低；尖晶石中的Ｔｉ以较低的含量（ＴｉＯ２＜０．１５％）保持不变或稍有降低；斜方辉石中的Ｔｉ含量及单斜辉石的Ｎａ和Ｔｉ含量逐渐降低，直至非常小的值。在从尖晶石橄榄岩向斜长石橄榄岩的相转变过程中，尖晶石强烈富Ｔｉ，且其Ｃｒ／（Ｃｒ＋Ａｌ）逐渐增大；斜方辉石中的Ｔｉ含量和Ｃｒ／（Ｃｒ＋Ａｌ）同时逐渐增大；单斜辉石中的Ｎａ含量降低而Ｔｉ含量升高或保持不变。当斜长石橄榄岩经受了部分熔融（即使很微弱），其在相转变过程中引起的各矿物相的化学成分特征要全部消失，而表现部分熔融作用的特征。这可作为判别橄榄岩在斜长石相域内是否经历了部分熔融的标志。关键词