应用斜长石成分与结构态研究花岗岩类与大地构造环境的关系

总结了作者６年来应用费氏台改进双晶法测定广西、新疆等地各种花岗岩不同结构中斜长石成分与结构态之若干实例，得出相同的结论：根据斜长石成分和结构态特征，可以区别同造山、后造山、非造山等不同类型的花岩，同时还能鉴别Ａ１、Ａ２型不同成因类型的碱性花岗岩。     

我国东部碱性岩中长石研究

我国东部六个碱性岩体的长石以碱性长石为主,包括了正长石、微斜长石和钠长石;斜长石有中长石和奥长石。它们具有三种组合,即正长石-斜长石;正长石-微斜长石;钠长石-微斜长石组成的条纹长石。各组合长石在组分或结构态方面都有某些共同之处,某些岩体还体现了长石成分演化的一致趋势。本文根据长石结构态,以及二长石和长石-霞石地质温度计的应用,对岩体形成温度作了一些探讨。     

各种斜长石成分的分布规律和低结构态斜长石分类

斜长石是自然界最常见的造岩矿物,一般认为它是完全类质同象系列的典型代表。然而近代研究发现,斜长石在地质体中出现的概率是不均等的,呈不连续的众数分布。在斜长石的X射线衍射、电子衍射、光学性质以及红外吸收光谱所记录的相关曲线上,出现反映结构变化的不连续点,这些不连续点与上述稳定斜长石(呈众数者)的成分点一致。另外,斜长石的非布拉格“卫星”衍射等都说明斜长石超结构对斜长石的稳定性起着重要的制约作用。本文以大量的实际资料,把斜长石的内部结构和斜长石各种物理化学性质联系起来,讨论各种斜长石成分的分布规律,并提出低结构态斜长石分类。     

西南印度洋中脊63.9°E斜长石超斑状玄武岩对超慢速扩张洋脊岩浆过程的指示

人们对超慢速扩张洋中脊深部岩浆过程的了解至今仍十分模糊。我们对西南印度洋洋中脊(Southwest Indian Ridge,SWIR) 63. 9°E处采集到的斜长石超斑状玄武岩(Plagioclase Ultra-Phyric Basalt,PUB)进行了岩石学和地球化学研究。样品具有以下几个特征:斜长石斑晶的体积分数高达～25%,而橄榄石斑晶的体积分数约1%;尽管该样品中玻璃的成分与同一洋脊段玄武岩的成分基本一致,但高Fo橄榄石斑晶与玻璃基质的成分不平衡;不同类型的斜长石晶体之间存在成分差异,单个斜长石大斑晶中的An值也呈现出与正常的结晶分异过程不符的环带;斜长石斑晶中发育溶蚀、筛状等不平衡结构。因此,我们认为,斜长石超斑状玄武岩经历了多期次熔体的作用,是由通过密度分选聚集在岩浆房顶部的斜长石斑晶被之后的火山喷发带出海底形成。尽管斜长石超斑状玄武岩与同一洋脊段的非斑状玄武岩之间并不存在母熔体成分上的差别,但超斑状玄武岩的出现进一步反映了超慢速扩张洋壳岩浆活动的多样性。     

攀西地区长石的X射线研究

本文对四川攀枝花—西昌（即攀西裂谷）地区各个不同时期、不同产状、不同岩类中的斜长石、碱性长石进行了X射线研究,配合单矿物化学分析、电子探针成分分析,结合红外光谱、光学测定,精确地计算了42个斜长石,60个碱性长石的晶胞参数,求出其四个四面体的Al含量,确定长石的成分和结构态。为探索攀西地区岩浆活动演化规律,研究攀西裂谷形成、发展及其消亡历史提供了客观依据。     

西秦岭三叠纪酸性侵入岩中高An值斜长石的成因及其地质意义

研究I型花岗岩中再循环晶的成分和结构特征，对揭示岩浆系统的形成和演化历史以及壳源和幔源岩浆的相互作用具有重要的意义。本文以西秦岭北西段三叠纪过马营复式岩体内的不同造岩矿物为主要研究对象，通过对具有不同结构特征的斜长石"粗晶"和黑云母展开电子探针（EMPA）、LA-ICP-MS微量元素面扫描、原位Sr同位素分析，来探讨含高An斜长石的成因，示踪不同岩浆房端员的属性，约束岩浆演化过程并建立多级岩浆房模型。过马营复式岩体的岩性分为偏铝质花岗岩类和过铝质花岗闪长岩类，两类岩性中均存在An值呈突变的筛状结构斜长石，即高An（72~85）区与低An（20~55）区在同一颗粒中并存，其对应主、微量元素也存在截然变化。与低An区相比，高An区具有高Fe、Mg，高Ba的特征。高钙区斜长石可进一步分为两类，第1类高钙区斜长石（An₈₀-₈₅），和第2类高钙区斜长石（An₇₂-₇₈）。第1类高钙区比第2类高钙斜长石区具有更高的Ca、Al、Fe、Mg、Ba含量。本研究中斜长石晶体存在核_高An-边_低An与核_低An-幔_高An-边_低An两种不同类型的环带结构，表明其各自的生长过程有所不同。高An区与低An区之间An值跳跃式的变化与对应主、微量元素Fe、Mg、Sr、Ba含量特征均指示斜长石成分差异并非晶内扩散、动力学作用以及物理条件的变化造成的，更可能形成于开放的岩浆系统。本文认为斜长石粗晶为再循环晶，其内部的高An区形成于深部富H₂O玄武质岩浆，低An区形成于浅部酸性岩浆房（偏铝质与过铝质）。两种不同高钙区斜长石及其对应的主、微量元素差异指示它们很可能结晶于两批次不同的玄武质岩浆，其中第1类高钙区斜长石的母岩浆相对更富Fe、Mg、Ba。两种玄武质岩浆携带高An斜长石沿岩浆通道向上运移，上升过程熔蚀先前结晶的高An斜长石，将其带入浅部酸性岩浆房后与内部花岗质/花岗闪长质岩浆发生混合。混合之后的岩浆沿高An斜长石残晶边部继续结晶生长，同时高温玄武质岩浆的注入导致浅部岩浆房已结晶的低An斜长石被熔蚀形成筛状结构，随后玄武质岩浆、混合后岩浆依次沿其边部继续生长。我们认为两批次的玄武质岩浆体积较小并未对浅部酸性岩浆房成分造成大的影响。     

北山地区大口子片麻岩 Ar-Ar 年代学初步研究

对甘肃肃北县境内的大口子片麻状石英闪长岩中的角闪石、黑云母、斜长石进行了 Ar-Ar年龄测定，分别得到角闪石、黑云母、斜长石高温坪年龄 1872.3±14.8Ma、1823.2±13Ma、1748.5±13.5Ma。它们分别代表了同一片麻岩中不同矿物的早期形成时代。角闪石、黑云母、斜长石的中温坪年龄分别为952.7±8.4Ma、862.8±6.2Ma\678.2±4.8Ma，分别代表了同一岩石中不同矿物记录的后期热事件年龄，其表明同一岩石中不同矿物给出的不同年龄值，显示了不同矿物具有不同的40K-40Ar     

斜长石结构和成分对开放体系下岩浆演化的指示:以浙江拔茅白垩纪英安岩为例

矿物的结构和成分可用来反演岩浆演化过程。为探讨酸性岩浆房内岩浆演化过程,以浙江拔茅火山主体英安岩中的斜长石为例,对其开展了矿物学、地球化学研究。结果显示,斜长石普遍具有核-幔-边结构,暗示其在喷发前处于开放性岩浆房内,并经历了复杂的岩浆过程。对代表性斜长石的电子探针成分及背散射图像分析表明,斜长石核部、幔部及边部分别具有不同的成因,反映了英安岩岩浆从深部聚集并在浅部岩浆房内周期性补给的过程。岩浆的这种周期性补给过程抑制了结晶分异作用对熔体成分的改变,全岩地球化学特征主要反映其源区特征及熔融过程。     

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。     

斜长石和橄榄石成分对四川攀枝花钒钛磁铁矿床成因的指示意义

攀枝花岩体下部和中部岩相带各旋回中磁铁辉长岩和辉长岩的岩相结构特征表明,钛铁氧化物和斜长石、橄榄石的结晶发生在相近的温度区间内,这为我们利用斜长石和橄榄石的成分探讨磁铁矿形成时温度、氧逸度和岩浆成分的变化提供了可能.电子探针分析结果表明,下部和中部岩相带中斜长石An牌号自下向上有规律地逐渐降低,而在每一个旋回内部,橄榄石的F(o)值总是由磁铁辉长岩向辉长岩表现出强烈降低的趋势.这些特征说明攀枝花岩体经历了多次富铁钛的岩浆的补充.斜长石An牌号小幅度的规律性降低说明岩浆氧逸度和Fe3/Fe2+比值变化对斜长石成分影响很小,因此,我们可以根据斜长石成分估计钛铁氧化物结晶过程中温度变化.然而,同一旋回中橄榄石Fo值变化较大说明橄榄石成分在很大程度上取决于岩浆中的Fe3+/Fe2+和Fe2 +/Mg含量,因此,可以根据橄榄石成分分析磁铁辉长岩与辉长岩形成过程中氧逸度和Fe3+/Fe2比值的相对变化.计算得到下部和中部岩相带中斜长石的结晶温度介于1079～1121℃之间,认为钛铁氧化物的结晶也大致发生在此温度区间;根据同一旋回中磁铁辉长岩与邻近辉长岩中橄榄石Fo值的差异,发现每次新补充的岩浆分离结晶过程中氧逸度总是逐渐降低,这与前人对封闭体系岩浆结晶分异过程中氧逸度变化规律的认识一致.     

西藏冈底斯尼木后碰撞花岗岩的岩浆混合作用:显微结构证据

岩浆混合过程中不同熔体之间的相互作用会影响晶体的成核与生长,形成矿物内部复杂的成分变化,以及矿物之间的不平衡结构。尼木二长花岗岩位于冈底斯岩浆岩带中部,是代表性的形成于后碰撞构造演化时期的花岗岩体。本文对其中的斜长石与角闪石颗粒进行了详细的结构和成分分析,揭示了斜长石中的港湾状、浑圆状、筛孔状熔蚀结构以及斜长石成分的突然变化和角闪石包裹黑云母的不平衡结构,并探讨了它们的成因以及相关的岩浆混合作用。分析结果显示,斜长石中突变环带的An含量为37.6~40.6,熔蚀环带的An含量为48.2~59.5,均高于两侧斜长石的An含量(18.4~26.4),表明在形成这些结构时有外来基性岩浆的混合使得岩浆成分发生了突变。样品中的部分黑云母被自形的角闪石包裹,黑云母呈浑圆状并且具有港湾状的熔蚀边,这可能是基性岩浆的混合作用使得岩浆的温度升高导致黑云母发生部分熔融,混合后的岩浆在黑云母周围继续结晶形成角闪石。这些显微结构为揭示冈底斯岩浆岩带的岩浆混合作用提供了新证据。     

豫南中温榴辉岩中角闪石的变质演化

在该区中温榴辉岩的各个演化阶段中，出现了不同成分的角闪石。石榴石环带及其核部的闪石等矿物包囊体记录了前榴辉阶段及其进变质演化的特征。在榴岩阶段晚期，蓝闪石稳定出现，其成分环带反映了压力降低的连续过程；角闪石－斜长石后成合晶为石榴石和绿辉石的退变质产物；退变质后期，钙质闪石大量出现。角闪石的矿物组合及其成分变化，反映了中温榴辉岩的顺时针变质演化过程。     

桐庐和相山两类酸性火山—侵入杂岩中长石的对比研究

桐庐和相山杂岩体分别属于同熔型和陆壳重熔型火山－侵入杂岩系列,通过对这两个系列中的斜长石及碱性长石进行了对比研究。桐庐杂岩体中存在两种斜长石及两种碱性长石,而相山杂岩体中只有一种斜长石及一种碱性长石。桐庐杂岩体中的两种斜长石,一种为环带构造发育、中心绢云母化较强的斜长石,其中心成分有的已达培长石,而边缘主要为更长石,另一种为环带构造不发育的斜长石,其成分变化较小,主要为中长石;而两种碱性长石中一种为无色透明的透长石,其内部均匀分布有规则的出溶微结构,另一种为微红色的正长石,基本上看不到出溶结构,这两种碱性长石结构不同但成分基本相似。笔者认为桐庐杂岩体中存在的两种斜长石及两种碱性长石反映了岩浆的不平衡结晶作用,这种不平衡主要是岩浆上升过程中带状岩浆房的扰动引起的;而相山杂岩体中的长石反映了一种近平衡结晶的岩浆环境     

耗散结构理论及其在火成岩岩石学中的意义

本文简要介绍了耗散结构理论及其研究方法,以及它在火成岩中的应用,其中包括以下几个方面:(1)基性杂岩体的层状构造;)2)花岗岩中的球状构造;(3)斜长石的环带;(4)花岗岩体的成分分带。并讨论了这四种耗散结构的形成机理。这些耗散结构都是在远离平衡的条件下,通过内部不可逆的非线性过程,由于外界的扰动和内部的涨落造成定态的失稳而形成的。其形成的根本原因是其内部反馈机制作用的结果。斜长石的环带是时间耗散结构——极限环。利用耗散结构理论简要地解释了辽宁二道沟花岗闪长岩的成因。     

北京房山岩体形成过程中的岩浆混合作用证据

北京房山侵入岩体主要由石英二长闪长岩单元和三种不同结构的花岗闪长岩单元组成,岩体中广泛分布的镁铁质微粒包体、富集暗色矿物的线状条带以及各岩相单元的非渐变接触关系等宏观特征,指示岩体的形成与岩浆混合作用有密切联系。122个斜长石成分剖面电子探针分析表明,它们众数成分为 An=29的更长石。但是,其成分变化范围极宽(An=14～56),晶体内不同部位的成分有很大差别,出现正常环带的 An 值较低(14～42),内环带的 An 值较高(24～56)的特殊情况,指示斜长石结晶环境的改变,暗示具有富钙基性岩浆的加入。从岩体边部到中心,斜长石 An 牌号逐渐降低,但相邻岩相单元之间有较大的重叠,表明不同岩石单元中的斜长石成分主要受控于岩浆成分的变化,与分离结晶作用无关。斜长石的韵律性环带、特别是内环带的发育则是岩浆混合作用机制的有力证据。基性岩浆的反复注入不仅改变寄主岩浆的成分,而且也控制了它的温度、定位机制和岩石的结构特征。因此,房山岩体的形成过程还包含了镁铁质岩浆多次注入的历史,并且从外到里基性岩浆的作用逐渐减弱。     

平潭和漳州深成杂岩中斜长石捕虏晶与岩浆混合作用

在闽东南平潭和漳州火成杂岩中,广泛发育岩浆混合现象,表现为花岗质岩石中存在辉长－闪长质同深成岩墙和淬冷岩石包体。花岗质和闪长质岩石中普遍存在Ａｎ＞７０％的斜长石捕虏晶。这种成分的斜长石是辉长岩特有的,而不是任一种花岗岩的斑晶。在斜长石捕虏晶四周,都有与花岗岩中的斜长石成分相当的斜长石加生膜。斜长石捕虏晶可分为自形的、熔融状、筛孔状和碎片状等四类,它们各自形成于不同的动力环境     

砂／砂岩成分在古气候研究中的应用

本文论述了第一旋回砂／砂岩成分作为古气候恢复标志的基本原理，介绍了砂／砂岩粒径—成分趋势，砂／砂岩的骨架成分图解和ＲＦＰ指数（火山岩岩屑／斜长石十火山岩岩屑）在古气候恢复中的应用。     

大兴安岭五岔沟地区中生代粗安岩中斜长石环带特征及其地质意义

大兴安岭五岔沟地区中生代粗安岩中的斜长石晶体具有多次熔蚀现象并发育环带结构。长石分类图表明斜长石主要是拉长石,其次为更长石和中长石。通过探讨斜长石环带的成因,认为微量元素含量的变化(Fe、Sr、Ba等)可用来判断斜长石反环带的形成机制。最后根据斜长石环带特征和电子探针成分分析,做出斜长石环带间微量元素Fe和Sr随An的变化曲线,得出该区斜长石在其结晶过程中经历了3次岩浆混合作用的结论。     

浙江雁荡山火山-侵入杂岩的岩浆混合作用——暗色包体中长石环带的证据

浙江雁荡山是中国东南部燕山晚期巨型火山-侵入杂岩带的重要组成部分。对其中央侵入相石英正长斑岩的暗色微粒包体中的斑晶和基质斜长石进行了详细的内部结构和成分分析,揭示了斜长石复杂环带的成因和相关的岩浆作用过程。斑晶斜长石由熔蚀的核部和表面干净的幔部组成,边部包裹有钾长石膜。核部斜长石呈浑圆状或港湾状,内部发育筛状结构,An成分显著低于幔部斜长石,代表来自酸性岩浆房中早期结晶的斜长石捕掳晶。同时,幔部斜长石与自形、表面干净的基质斜长石具有类似的An含量,且两者均含有针状磷灰石的包裹体,应结晶自与暗色微粒包体相应的基性岩浆。长石的复杂结构记录了雁荡山火山-侵入杂岩形成过程中的岩浆混合作用和岩浆演化过程。岩浆混合之后的火山喷发活动,造成岩浆房的压力突然减小,温压条件达到钾长石结晶的区域,在石英正长斑岩的斑晶斜长石和暗色包体中的斑晶与基质斜长石外均形成钾长石膜,构成反环斑结构。     

浙江雁荡山火山-侵入杂岩的岩浆混合作用——暗色包体中长石环带的证据

浙江雁荡山是中国东南部燕山晚期巨型火山-侵入杂岩带的重要组成部分。对其中央侵入相石英正长斑岩的暗色微粒包体中的斑晶和基质斜长石进行了详细的内部结构和成分分析,揭示了斜长石复杂环带的成因和相关的岩浆作用过程。斑晶斜长石由熔蚀的核部和表面干净的幔部组成,边部包裹有钾长石膜。核部斜长石呈浑圆状或港湾状,内部发育筛状结构,An成分显著低于幔部斜长石,代表来自酸性岩浆房中早期结晶的斜长石捕掳晶。同时,幔部斜长石与自形、表面干净的基质斜长石具有类似的An含量,且两者均含有针状磷灰石的包裹体,应结晶自与暗色微粒包体相应的基性岩浆。长石的复杂结构记录了雁荡山火山-侵入杂岩形成过程中的岩浆混合作用和岩浆演化过程。岩浆混合之后的火山喷发活动,造成岩浆房的压力突然减小,温压条件达到钾长石结晶的区域,在石英正长斑岩的斑晶斜长石和暗色包体中的斑晶与基质斜长石外均形成钾长石膜,构成反环斑结构。