岩浆包裹体化学成分研究的若干问题

岩浆包裹体是岩浆岩矿物结晶生长过程中所捕获的天然岩浆珠滴,它们可以直接提供有关天然岩浆结晶演化各个阶段化学成分变异的珍贵信息。为了获得正确可靠的岩浆包裹体化学成分数据,并能对所获数据做出合理可信的解释和推理,下述问题应当予以重视。 1.进行岩浆包裹体化学成分研究时,应首先在显微镜下仔细观察包裹体封闭后硅酸盐熔体充填物的演化程度。笔者等所提出的     

熔体包裹体挥发分应用的研究进展

挥发分(例如H2O、CO2、F、Cl和S)是地幔的重要组成部分,虽然它们在地幔中的含量很低,但是在地幔熔融和熔体演化、地幔不均一、地幔流变学、地幔地震特性和电导率等研究方面具有重要作用。对矿物熔体包裹体和玻璃挥发分的研究已经成为当前的研究热点。其中,熔体包裹体研究凭借其独特的优势成为研究地幔和岩浆挥发分组成的重要手段。熔体包裹体直接捕获了矿物形成时岩浆中的成分,且由于寄主矿物的存在使得熔体包裹体能够保持独立演化而不受外界环境影响,因此能够较为完整地保存岩浆中的挥发分信息。同时,研究熔体包裹体中的挥发分是恢复岩浆喷发前挥发分含量最直接的途径。如果通过现代分析方法(如扫描电镜、电子探针和离子探针等)对熔体包裹体进行详细的岩相学观察以及对后期可能影响熔体包裹体原始挥发组分的作用(地壳混染、岩浆去气、扩散和水化作用)进行评估,并结合实验研究熔体包裹体被捕获后发生的变化而对数据进行矫正,那熔体包裹体对研究岩浆体系中的挥发分将大有可为。基于此,本文系统介绍了熔体包裹体挥发分研究的现状及主要研究内容,主要包括熔体包裹体挥发分的测试方法、挥发分在岩浆中的溶解度、判断挥发分数据可靠性和挥发分研究的经典应用等4个方面。     

岩浆包裹体化学成分研究

岩浆包裹体化学成分研究难度较大,为了获得可信的数据,应当注意:1.非演化型岩浆包裹体的化学成分可以代表其初始成分。演化型岩浆包裹体应先均一、淬火后再行测定。2.均一演化型岩浆包裹体应严格遵守加热规则,否则过热作用会使包裹体壁部分熔化,造成淬火后所测包裹体成分与其真正的初始成分并不相当。3.实测资料证明,“边界层效应”对于岩浆包裹体化学成分影响微不足道。4.岩浆包裹体的化学成分只能代表其主矿物结晶时周围岩浆的成分,即仅相当于岩浆液相线上的一个点。5。把显微冷热台测温、激光喇曼探针和电子探针分析技术结合使用,对查明单个包裹体中挥发组分的性状和浓度具有很大的潜力和前途。     

岩浆包裹体研究在火山岩岩石学中的地位

岩浆包裹体研究已经成为现代火山岩岩石学的一项分支学科。研究方面涉及:重溯火山岩浆结晶演化的热历史,提供有关火山岩浆沿下降液相线的成分数据;查明火山岩浆结晶演化过程中化学成分(包括挥发组分)的变迁规律;查明各种岩浆事件的性质(分离结晶、不混溶、混合、混染),及其发生发展的物理化学条件;帮助探索解决某些疑难问题,如下地壳—上地幔的性质及玄武岩浆起源、细碧岩—角斑岩系的成因、测定蚀变火山岩建造的年龄等。此外,岩浆包裹体的实验岩石学研究,以及利用岩浆包裹体阐明火山建造的含矿性,研究火山沉积作用、地热作用等,对于火     

单矿物中熔体包裹体研究进展及地质指示意义

熔体包裹体是矿物在生长过程中捕获的原始岩浆,能有效的保留大量主矿物结晶和周围岩浆介质的物理化学信息,是岩浆演化和成矿过程的良好指示刺.文章从熔体包裹体在主矿物中的赋存状态,均一化试验和测试技术等方面总结了目前的研究进展,并结合具体的矿床揭示熔体包裹体对岩浆和成矿方面的指示意义.同时笔者也建议,将熔体包裹体信息和岩石学、地球化学、找矿学联系起来,可以加深对岩浆演化过程的了解程度,提高勘查找矿的效果.熔体包裹体作为一种较新的微区分析对象具有十分广阔的应用前景.     

熔体包裹体在镁铁质火山岩成因研究中的应用

熔体包裹体是矿物在生长或结晶过程中捕获的小的硅酸盐熔体,它保存了原生岩浆、岩浆演化以及源区性质等方面的重要信息。然而,全岩成分只保留了经历复杂地质过程(如分离结晶、岩浆混合、地壳混染和后期蚀变等)之后的"混合"成分,有关岩石起源方面的重要信息部分或全部消失。本文系统总结了熔体包裹体的研究方法,包括岩相学观察、挑选寄主矿物、加热均一化、镶嵌和磨制样品靶、成分分析等,介绍了熔体包裹体方法在镁铁质火山岩成因研究中一些应用实例。     

南极洲埃尔毕斯火山歪长石火山弹中的岩浆包裹体

南极洲埃尔毕斯火山的歪长石巨晶火山弹中含大量非一弱演化型岩浆包裹体。通过岩浆包裹体研究查明,该歪长石巨晶是在温度1042-1068℃,压力300-900巴(PH_2O)条件下,于一种化学成分比较均一,物理化学条件相对恒定,并不断有同成分岩浆补给的粗面响岩质岩浆熔体中快速结晶而成。晶体结晶之后由火山爆发作用抛出,遭受淬冷。以岩浆包裹体为样本的岩浆结晶作用实验(岩浆“再生”实验)产生了该火山天然熔岩中所见到的大部分矿物。     

岩浆熔体包裹体研究进展

近现代对于熔体包裹体的研究已经有50余年,但它们在反映岩浆系统特征方面的价值是直至最近10~15年间才逐渐被火山学家、岩石学家和包裹体学者所意识到。熔体包裹体的研究结果之所以难以被接受主要有以下几个因素:1)缺乏可靠的分析技术;2)熔体包裹体捕获后会发生一系列的变化;3)包裹体中熔体存在不均匀的现象;4)较高的均一温度,很难测定。但随着分析方法的改进和熔体包裹体的系统研究,学者们逐渐确定了熔体包裹体在解开岩浆系统复杂性方面的实用性,可以这么说"熔体包裹体的研究正值当年"。例如:现代的研究提供了岩浆中溶解和出溶的挥发分含量的不可否认的证据,并且从熔体包裹体中得到的气相、盐类卤水和岩浆不混溶信息证明岩浆的相分离远比从结晶相图中推论得到的要复杂得多;包裹体岩相学已详细地描绘了熔体包裹体捕获之后经历的特定变化——结晶,挥发分的扩散,气相出溶,以及泄露等。因此,如果有细致的包裹体岩相学的观察以及精确的测试分析,那么,从熔体包裹体中得到的成分数据是有用且可靠的。     

我国五大连池、集宁碱性玄武岩矿物中的岩浆包裹体

本文研究了五大连池火山近代富钾玄武岩及集宁新生代碱性玄武岩矿物中的岩浆包裹体。所研究的岩浆包裹体属演化型岩浆包裹体。其主矿物经受了缓慢地冷却和结晶。我们可利用电子探针分析均一后的包裹体以获得初始化学成分。岩浆包裹体的测温测压结果表明,集宁碱性玄武岩中的橄榄石斑晶是在1295—1310℃和3.1—3.5kbar下结晶;五大连池火山富钾玄武岩的矿物斑晶是在岩浆缓慢上升和冷却过程中结晶。这表现为自橄榄石向单斜辉石,岩浆包裹体的均一温度(1308→1178℃)和CO_2压力(0.9→0.4kbar)逐渐下降。     

硅酸盐熔体包裹体均匀化过程的动力学性质

硅酸盐熔体包裹体的研究,和以模拟实验为主的实验岩石学,实验矿物学一样,已经成为现代岩浆岩石学,尤其是理论岩浆岩石学研究的一个必不可少的组成部分。均匀化测温研究,是硅酸盐熔体包裹体研究的一个重要组成部分。其方法是对于呈封闭系统的硅酸盐熔体包裹体进行加热,在反方向上,再造这些包裹体从结晶到熔融的所有阶段,直至其完全均匀化,也就是恢复到它们被生长着的矿物包含、捕获时的状态,借以测量矿物近液相线或固相线的结晶温度。     

岩浆包裹体的成因和意义

本文从下述六个方面对岩浆包裹体的研究状况及意义进行评述:1.岩浆包裹体的形成机制和分类;2.岩浆包裹体的测温研究;3.岩浆包裹体的测压研究;4.岩浆包裹体的化学成分;5.利用岩浆包裹体进行实验岩石-矿物学研究:6.岩浆包裹体可做为矿化作用指示剂。虽然有几类异常岩浆包裹体(特别是在月岩样品中)还无法加以解释,但是。岩浆包裹体可以提供大量有关岩浆结晶演化、岩浆不混溶作用、岩浆混合作用、火成侵位时挥发组分的含量、性状及演化、玄武岩浆起源、以及岩浆岩体的潜在含矿标志等重要情报。其中有些资料,从其它来源无法获得。岩浆包裹体研究已经成为现代火成岩石学的一个不可缺少的独立分支,其前景十分广阔。     

Silicate-melt inclusions in magmatic rocks: applications to petrology

Silicate-melt inclusions in igneous rocks provide important information on the composition and evolution of magmatic systems. Such inclusions represent accidentally trapped silicate melt (±immiscible H₂O and/or CO₂ fluids) that allow one to follow the evolution of magmas through snapshots, corresponding to specific evolution steps. This information is available on condition that they remained isolated from the enclosing magma after their entrapment. The following steps of investigation are discussed: (a) detailed petrographic studies to characterise silicate-melt inclusion primary characters and posttrapping evolution, including melt crystallisation; (b) high temperature studies to rehomogenise the inclusion content and select chemically representative inclusions: chemical compositions should be compared to relevant phase diagrams.

Silicate-melt inclusion studies allow us to concentrate on specific topics; inclusion studies in early crystallising phases allow the characterisation of primary magmas, while in more differentiated rocks, they unravel the subsequent chemical evolution. The distribution of volatile species (i.e., H₂O, CO₂, S, Cl) in inclusion glass can provide information on the degassing processes and on recycling of subducted material. In intrusive rocks, silicate melt inclusions may preserve direct evidence of magmatic stage evolution (e.g., immiscibility phenomena). Melt inclusions in mantle xenoliths indicate that high-silica melts can coexist with mantle peridotites and give information on the presence of carbonate melt within the upper mantle. Thus, combining silicate-melt inclusion data with conventional petrological and geochemical information and experimental petrology can increase our ability to model magmatic processes.     

A Preliminary Research on Skarns of Magmatic Origin

ＩＮＴＲＯＤＵＣＴＩＯＮＴｈｅｍｉｄｄｌｅａｎｄｌｏｗｅｒｒｅａｃｈｅｓｏｆＣｈａｎｇｊｉａｎｇＲｉｖｅｒａｒｅｏｎｅｏｆｔｈｅｍａｉｎｒｅｇｉｏｎｓｉｎＣｈｉｎａｗｈｉｃｈｉｓｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｏｆｔｈｅｗｉｄｅｓｐｒｅａｄｄｉｓｔｒｉｂ...     

巴尔哲碱性花岗岩中的熔体和熔体-流体包裹体: 岩浆-热液过渡的信息

熔体包裹体由被封存在矿物中的原始岩浆组成,有效的保存了有关其主矿物形成时周围岩浆介质的物理化学信息,是研究岩浆演化和成矿作用的原始样品。本文以内蒙古巴尔哲超大型稀有稀土金属矿床中伟晶岩壳和石英斑晶中的熔体包裹体和流体-熔体包裹体为研究对象,使用高温热台和激光拉曼进行分析。结果显示熔体包裹体的熔融温度在750~1027℃之间(平均为916℃),熔体-流体包裹体的均一温度在475~650℃之间(平均为562℃),而包裹体内的硅酸盐矿物和稀土矿物的存在表明巴尔哲岩体的岩浆-热液演化及其对稀有稀土矿化的制约。     

碳酸岩岩浆作用过程的包裹体研究

碳酸岩是一种富含碳酸盐矿物(方解石，白云石，铁白云石等＞50％以上)的火成岩。通常以侵入的方式，与超基性岩和碱性岩共生，位于环状侵人体的中心部位；或以喷出的方式，与碱性岩等构成环状杂岩体。碳酸岩在喷出或侵入过程中，与上部地壳围岩发生以富含碱质(钠或钾)为主的蚀变作用，形成特征性的蚀变岩石——霓长岩。通过对碳酸岩中的包裹体研究，可以获得包括成岩成矿时的温度、压力、密度、流体组分、流体演化等大量信息。碳酸岩矿物中包裹体的研究已取得很大进展，并为了解碳酸岩岩浆演化性质和特征提供了许多重要的信息：(1)碳酸岩可以形成于流体和熔体两种介质条件下；(2)碳酸岩矿物中包裹体富含CO2；(3)在碳酸岩的起源和演化过程中伴随有岩浆的不混溶作用发生；(4)碳酸岩岩浆具有的较低的粘度和密度。为了保证对从碳酸岩中获得的包裹体资料的合理解释，在研究过程中必须结合碳酸岩产出的大地构造背景、典型岩石组合、典型蚀变岩石(霓长岩)、赋存的矿产特征等方面的资料。虽然目前在包裹体研究方面尚有许多不足，但作为自然界唯一能够保存有原始成岩成矿流体的地质样品，包裹体的研究具有其他方法不可替代的作用。     

Melt Inclusions in Primitive Olivine Phenocrysts: the Role of Localized Reaction Processes in the Origin of Anomalous Compositions

Melt inclusions are small portions of liquid trapped by growingcrystals during magma evolution. Recent studies of melt inclusionshave revealed a large range of unusual major and trace elementcompositions in phenocrysts from primitive mantle-derived magmaticrocks [e.g. in high-Fo olivine (Fo > 85 mol %), spinel, high-Anplagioclase]. Inclusions in phenocrysts crystallized from moreevolved magmas (e.g. olivine Fo < 85 mol %), are usuallycompositionally similar to the host lavas. This paper reviewsthe chemistry of melt inclusions in high-Fo olivine phenocrystsfocusing on those with anomalous major and trace element contentsfrom mid-ocean ridge and subduction-related basalts. We suggestthat a significant portion of the anomalous inclusion compositionsreflects localized, grain-scale dissolution–reaction–mixing(DRM) processes within the magmatic plumbing system. The DRMprocesses occur at the margins of primitive magma bodies, wheremagma is in contact with cooler wall rocks and/or pre-existingsemi-solidified crystal mush zones (depending on the specificenvironment). Injection of hotter, more primitive magma causespartial dissolution (incongruent melting) of the mush-zone phases,which are not in equilibrium with the primitive melt, and mixingof the reaction products with the primitive magma. Localizedrapid crystallization of high-Fo olivines from the primitivemagma may lead to entrapment of numerous large melt inclusions,which record the DRM processes in progress. In some magmaticsuites melt inclusions in primitive phenocrysts may be naturallybiased towards the anomalous compositions. The occurrence ofmelt inclusions with unusual compositions does not necessarilyimply the existence of new geologically significant magma typesand/or melt-generation processes, and caution should be exercisedin their interpretation. KEY WORDS: melt inclusions; olivine; geochemistry; mush zones; MORB; subduction-related magmas     

云南哀牢山和新疆可可托海伟晶岩矿物中熔融包裹体电子探针研究

运用电子探针测定了云南哀牢山伟晶岩和新疆可可 托海伟晶岩矿物中熔融包裹体及流体-熔融包裹体子矿物成分。据73个包裹体中120个测 点分 析结果,鉴定出锌尖晶石、刚玉、磷灰石、磁铁矿、白云母、黑云母、钾长石、钠长石、绿 柱石和石英等10种 子矿物,并确定矿物组合27个。其中锌尖晶石、刚玉在两地区伟晶岩熔融包裹体中属首次发 现,磷灰石成分属首次测定。两地伟晶岩矿物的熔融及流体-熔融包裹体中子 矿 物成分及矿物组合各异,包裹体中子矿物与主矿物的化学成分存在一定演化规律,可作为了 解伟晶岩浆结晶分异作用、元素演化规律的依据。研究表明,伟晶岩存在局部岩浆分异作 用,岩浆具不混溶性及非均匀性。此成果对了解伟晶岩物质成分、形成机制及成因研究具重 要意义。对岩浆岩、地幔岩及陨石研究也有一定启迪。     

藏北阿翁错复式岩体及其暗色微粒包体年龄、地球化学与地球动力学意义

对班公湖-怒江缝合带西段阿翁错复式岩体及其暗色微粒包体开展了岩石学、全岩地球化学及同位素年龄研究。结果表明,阿翁错复式岩体中出露大量闪长质暗色微粒包体,包体具典型的火成结构,发育针状磷灰石。寄主岩与包体均为准铝质、高钾钙碱性-钾玄岩系列过渡岩石,主要氧化物含量在Harker图解上具有良好的线性关系,稀土元素配分曲线和微量元素原始地幔标准化蛛网图具有高度的一致性,表明二者具有强烈的地球化学亲源关系,且经历了相似的岩浆演化过程;主量、微量元素同分母协变图中包体和寄主岩表现为良好的线性关系,表明二者之间的演化与岩浆混合作用关系密切;包体的原始岩浆可能来源于受俯冲带流体交代的地幔楔,寄主岩为幔源岩浆与熔融下地壳岩浆混合的产物,以熔融下地壳岩浆为主。寄主岩和暗色微粒包体的成岩年龄分别为109.1±1.0Ma和107.4±0.7Ma,显示岩浆混合作用发生在早白垩世。结合班公湖-怒江缝合带的演化及构造判别,认为阿翁错复式岩体形成于班公湖-怒江特提斯洋软碰撞阶段,为受俯冲带流体交代的地幔楔上升与其诱发的下地壳花岗质岩浆混合作用的产物。