矿物包裹体中的子矿物研究

矿物生长过程(或之后)捕获(或沿裂隙浸入)的成矿流体(或熔体)被圈闭在晶体缺陷、窝穴(或愈合裂隙)中与主矿物有相界的物质称为矿物中包裹体,其中的内含物随物理化学条件变化出现的盐析物(固相)谓之子矿物。子矿物是在相对封闭体系中由流体或熔体直接生长的固相;在流体中生长时有足够的生长空间,子矿物常呈自形晶;在熔体中生长时,首先沿包裹体腔壁析出与主矿物成分相同的子矿物;随后按吉布斯(Gibbs)相律演化(Романцев 1977)。可见,研究子矿物是了解成矿溶液(或熔体)特征的天然样品,流体包裹体中子矿物主要有石盐、钾盐等卤化物,其次有硫化     

河南桐柏老湾花岗岩岩浆动力学与成矿

基于岩浆岩岩石学、流体动力学、热力学研究。本文计算了河南桐伯老湾花岗岩岩浆过程的上升速度、冷凝速度及岩浆熔体的密度、粘度、含水量等物理参数，探讨了熔体中晶体的成核密度和生长速度以及岩浆对流形式等动力学行为，并分析了它们与成矿作用的联系。研究表明，老湾花岗岩岩浆含水量为4．76％，在侵位的温度和压力下是饱和的，较高的水含量有利于矿化。老湾花岗岩熔体上升较快而冷却缓慢，晶体成核密度和生长速度较低，以挥发分为迁移形式的成分对流是熔体中成矿物质迁移、富集的主要方式。老湾花岗岩特殊的岩浆物理性质和动力学行为指示其岩浆作用与老湾金矿床的形成具有密切的成因联系。     

岩石学混合计算在岩浆结晶分异作用研究中的应用——以云南白马寨镍矿区煌斑岩为例

公式CLi=F为岩浆结晶分异过程中的微量元素地球化学模型,但如何确定式中残余熔体的重量百分比(F)和熔体中分离出来的矿物相的总分配系数(Di)一直是个难题。本文介绍了一种直接计算出残余熔体比例(F)和岩浆结晶矿物比例(以此计算出Di)的方法———岩石学混合计算法的基本原理,以云南白马寨镍矿区煌斑岩为例,介绍了该方法在岩浆结晶分异作用研究中的应用。(Di-1)iC0,L     

北京西山中生代火山岩中单斜辉石矿物化学及成因意义

本文对北京西山中生你火山岩中单斜辉石的矿物化学特点进行了研究,确定了矿物种属,计算了晶胞体积、密度和平均折射率。对单斜辉石－熔体平衡进行了判别,计算了平衡温度、压力和氧逸度,进而估算了岩浆房的深度。依据单斜辉石的成分和演化,结合岩石化学和地球化学特点,对火山岩的系列以及岩浆形成机制进行了讨论,探讨了岩浆活动的构造背景。     

天然花岗岩块的熔融实验及其岩石学意义

本文详细论述了马兰峪中生代脉状花岗间长岩固体块样品的熔融实验结果,并据此讨论了部分熔融过程中的结构与成份平衡问题。实验表明,最初熔体产生于不同矿物的接触边界上,而且石英—碱性长石之间的熔体量较石英—斜长石间熔体多,而同种矿物之间一般不出现熔体。当熔融程度增高时,两种长石间也开始出现熔体。熔体成分的研究表明,初始部分熔融过程中,局部体系的平衡起着控制作用。     

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。     

北京周口店岩体中钾长石巨晶的特征及成因

花岗岩类岩石中的钾长石巨晶,有的认为是斑晶,有的认为是变斑晶。本文通过对北京周口店岩体中钾长石巨晶的野外产状、显微结构、矿物化学等特征研究,证明巨晶是在岩浆结晶作用的早—中期阶段,直接从不饱和水的熔体中生长而成的斑晶。钾长石巨晶多见于较贫钾长石组分的花岗岩类岩石(石英二长岩-花岗闪长岩)中,其原因可能是,与花岗岩和白岗岩岩浆相比,这种成分的岩浆温度较高,粘度较小,组分扩散较快,钾长石的成核速率较小,而生长速度较大。周口店岩体中钾长石巨晶的大小和含量的变异,可能主要受冷凝梯度dT/dt的控制。     

南大西洋15°S斜长石中熔融包裹体内金属子矿物的发现及其指示意义

<正>熔体包裹体由寄主矿物在结晶生长过程中圈闭、捕获岩浆系统的熔体而形成,其保存了岩浆房在熔体被捕获瞬间的物质组成,因此熔体包裹体对研究火山系统的岩浆演化过程有重要意义。产于南大西洋15°S(SMAR15°S)热液区的玄武岩斜长石中,存在丰富的熔融包裹体;通过对熔融包裹体的能谱研究,我们首次在熔融包裹体内发现了较多的金属子矿物。     

阿尔泰三号伟晶岩脉岩浆演化过程中铌,钽示踪的研究

对三号伟晶岩脉某些不相容元素的分异与演化进行了研究,结果表明,岩浆作用中不相容元素Ｎｂ,Ｔａ的不相容性在花岗伟晶岩浆演化过程中已大大减弱,Ｎｔ,Ｔａ,独立矿物如铌钽铁矿,细晶石等形成于伟晶质熔体的各个演化阶段,依据地质观察和分析数据对三号伟晶岩脉的分离结晶过程进行恢复,同时,计算了Ｎｂ,Ｔａ在熔体与白云母,微斜长石,钠长石,锂辉石等主要矿物之间的分配系数,对Ｎｂ,Ｔａ的成矿作用也进行了讨论。     

大兴安岭北部诺敏河地幔金云母及钾质地幔熔体研究

在大兴安岭北部诺敏河第四纪钾质火山岩携带的地幔捕虏体中,发现少量金云母矿物和富钾地幔熔体。金云母颗粒大小1~5mm,呈网脉状充填在橄榄石和辉石、石榴子石等地幔矿物间隙。电子探针研究表明地幔橄榄石、单斜辉石、斜方辉石和石榴石等矿物几乎不含钾质成分(K2O0.01%),而金云母矿物成分具有高钾(K2O~10%)、高钛(Ti O25.41%~7.74%)的特点,暗示区域地幔钾的富集与金云母矿物有密切关系。地幔金云母的成因往往与富钾地幔流体/熔体的交代作用有关,在地幔捕虏体矿物反应边的硅酸盐熔体(囊体)中,发现富硅、富钾的熔体,K2O 4%~8%。结合前人地幔熔体研究,认为区域地幔经历了多期、不同成分地幔熔体的富集作用,其中富钾熔体对地幔钾质成分的富集起到重要作用。诺敏钾质火山正是富钾地幔部分熔融的产物,钾质熔体成分的来源可能与俯冲再循环的壳源物质有关。     

熔体—溶液体系中元素分配系数的影响因素及其矿床成因意义

本文在综合国内外已测得的多个熔体—溶液体系中39个元素的分配系数的基础上,论述了溶液成分和物理化学条件(T、P、fO_2)对元素分配系数的影响,分析讨论了两类花岗岩的成矿专属性以及不同矿化的矿物包裹体成分、矿物组合和稀土分配特征。     

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.     

压力对辉长岩矿物反应和部分熔融影响的实验研究

本文在高温高压条件下,开展了辉长岩矿物反应与部分熔融实验,利用偏光显微镜与扫描电镜对实验样品微观结构观察,研究实验中的新生矿物与熔体的分布;通过电子探针分析熔体成分特征。实验结果表明,在低压(300MPa)条件下,静压和塑性变形实验样品中,单斜辉石以固体反应方式生成橄榄石,在高压(1300MPa)塑性实验中所有实验样品都没有发现新生矿物颗粒,这与相图中低压条件下斜长石与橄榄石稳定共存,而高压下斜长石-辉石稳定共存相吻合。高压塑性变形条件下,单斜辉石和黑云母首先发生部分熔融,随着温度增高,斜长石逐渐参与熔融,熔体呈薄膜状分布在矿物颗粒边界,熔体成分依赖于参与熔融的矿物成分,表明出现的熔体为非平衡熔融结果。     

岩浆岩中的熔体包裹体

熔体包裹体是岩浆岩矿物生长过程中捕获的天然岩浆珠滴 ,它们有效地保存了大量有关其主矿物形成时周围岩浆介质的物理化学信息 ,所以它们是其主矿物结晶演化史的忠实记录员 ,它们能够提供岩浆系统成分和演化的重要信息。文中对熔体包裹体研究的若干基本原理进行了讨论 ,它们涉及 :(1)熔体包裹体的一般特征 ;(2 )熔体包裹体封闭过程中和封闭后的演化 ;(3)熔体包裹体的均一化研究 ;(4 )熔体包裹体化学成分和挥发组分研究。熔体包裹体研究可以对岩浆岩石学中的一些重要问题进行更为深入的探索 :(1)重建天然岩浆结晶演化的热历史 ;(2 )提供有关岩浆沿下降液相线的成分数据 ;(3)查明天然岩浆结晶演化过程中化学成分的变迁规律 ;(4 )解决岩浆岩石学中的一些疑难问题 ,如岩浆不混溶作用、岩浆混合作用、岩浆混染作用、岩浆中硫的性状、地幔部分熔融和地幔交代作用等方面的问题。将熔体包裹体数据和常规的岩石学、地球化学和实验岩石学信息综合一体 ,可以提高我们模拟岩浆作用过程的能力。熔体包裹体研究已经成为现代岩浆岩石学的一个独立的分支 ,其前景十分广阔。     

岩浆熔体NBO／T值计算法的改进

本文提出了一种更切合实际的NBO/T值计算方法。挥发分对熔体结构影响较大,计算NBO/T值时必须予以考虑。岩浆岩是岩浆在演化过程中逸失大量挥发分后冷却结晶的产物,需用热力学方法计算熔体的挥发组分特别是水的含量。水主要由OH~-对NBO/T值产生影响,提出了计算熔体X_(OH)和相应调整其他氧化物在熔体中含量的公式。对于H_2O、F、CO_2和P_2O_5如何参加计算的问题也作了讨论。     

斜长石结晶作用的实验研究进展

斜长石是岩浆岩中最主要的造岩矿物之一,它在岩浆演化过程中扮演着重要角色。通过高温高压实验途径可以确定斜长石在岩浆中的结晶条件、探讨斜长石的生长动力学。近年来,较多学者对斜长石的结晶作用进行了实验研究,这些研究对理解斜长石的结晶条件和岩浆的结晶过程都有重要意义。本文从以下两个方面对斜长石结晶作用的实验研究做了系统的总结:(1)斜长石晶体的生长及其制约因素,包括熔体组分、温度、压力和H2O含量等条件对斜长石结晶的影响。熔体组分能够影响斜长石的液相线温度及结晶斜长石的An含量;温度对斜长石的成核生长、成分以及形态均有影响;压力对斜长石成核生长的影响比较复杂;H2O含量能够显著降低斜长石的结晶温度,影响结晶斜长石的晶体大小。(2)斜长石结晶作用实验研究的地质应用。对结晶斜长石成分、结构、晶体大小的研究,能够揭示岩浆在其演化过程中物理化学条件的变化。     

江西东乡—相山中生代火山岩中富铝矿物的发现和成因意义

本文讨论在江西东乡上侏罗统虎岩组凝灰岩和相山鹅湖岭组碎斑熔岩中新发现的石榴石、红柱石等富铝硅酸盐矿物。石榴石呈自形的菱形十二面体,常包裹含钛磁铁矿、针状磷灰石等矿物包裹体。电子探针分析表明,东乡产出的石榴石为铁铝榴石,相山为钙质铁铝榴石。根据石榴石—熔体成分计算石榴石形成时温度为1060℃,压力为6×10~8Pa。二长温度计计算长石形成温度为785℃。从而证实石榴石为岩浆成因,厘定了本区火山岩是S型。     

低熔点亲铜元素(LMCE)熔体超常富集贵金属的机制及其识别标志

低熔点亲铜元素(LMCE) As、Sb、Bi、Hg、Pb、Se、Te、Tl、Sn等,均具有亲铜性、低熔点、半金属的特性,在成矿过程中可以形成LMCE熔体,并对Au、Ag、PGE等贵金属的高效富集沉淀起到一种重要的桥梁作用。作者对前人研究资料与LMCE热力学相图进行了分析,并结合浅成低温热液型、造山型、卡林-类卡林型、碱性-偏碱性侵入岩型金矿床的研究成果,探讨了LMCE熔体形成、类型及其对Au、Ag、PGE等贵金属富集成矿的机理,并提出了LMCE熔体参与成矿的矿物组合与结构特征标志。LMCE熔体可以在岩浆过程、(岩浆)热液过程及变质过程中形成,是贵金属矿床重要的成矿机制之一。LMCE熔体中存在大量原子团簇,团簇间的聚集生长会使熔体难以达到相平衡,形成许多非平衡矿物组合,如包含LMCE的自然元素、金属互化物及含LMCE的多相矿物。Au在LMCE熔体中也可以团簇存在,金团簇聚集形成球状或片状,并形成巨富的金矿体。LMCE熔体形成的矿物常以浑圆状、近浑圆状、不规则状的单个或群体组合的乳滴、珠滴、气泡的微粒包体产在硫化物、硒化物、碲化物、氧化物和硅酸盐矿物内或沿矿物裂隙线形排列,这些LMCE微粒包体是熔体扰动导致熔-熔或熔-液间发生乳化所致,流体沸腾是引起熔体扰动的主要机制。LMCE熔体不能快速淬火结晶,通常在低温下缓慢冷却达到相平衡,形成复杂的矿物组合,该特点即使在微米到纳米级的矿物微粒中也显著存在。熔体-流体包裹体是LMCE熔体参与成矿作用最为直接的证据。固溶体分解结构、熔体退火结构、矿物-熔体二面角结构、溶解-再沉淀结构等也是LMCE熔体参与成矿的标志性结构。     

阿尔泰伟晶岩中流体熔融包裹体成分的研究

对阿尔泰可可托海、柯鲁木特和库威伟晶岩锂辉石及绿柱石中单个流体熔融包裹体各相成分，借助激光拉曼探针进行分析，鉴定出固体相为不同硅酸盐子晶矿物，定量给出了流体相成分。根据子晶矿物和流体相成分估算了整个流体熔融包裹体的成分，并据此进一步讨论了熔体中流体的溶解度问题。流体熔融包裹体成分研究表明熔体中流体已达饱和或过饱和，流体相与熔体相发生分离，相应残余伟晶岩浆体系进入晶体＋熔体＋流体三相共存的岩浆－热液     

0.6～2.0GPa压力下部分熔融角闪辉长岩的纵波波速

利用超声波透射-反射法,测量了0.6～2.0 GPa、最高1 085℃条件下角闪辉长岩的纵波波速(vp),详细统计了部分熔融阶段实验产物组分的体积百分含量,利用矿物含量和弹性参数,计算了角闪辉长岩的纵波波速.实验测量和理论计算显示了较一致的vp-t关系,即高压下角闪辉长岩的vp随温度升高先缓慢降低,在温度约800～900℃后转而大幅下降.实验产物显示,样品在温度达812℃(0.6 GPa)、865℃(1.0 GPa)和919℃(2.0 GPa)后发生矿物脱水和部分熔融,熔体含量随温度升高显著增加.熔体是导致高温阶段岩石vp快速降低的主要原因.在初熔阶段vp随熔体增加而降低尤为显著,可能是初熔时矿物脱水生成的自由水及含水量高的熔体,以微细熔体薄膜浸润矿物边界或裂隙所导致.