钛粒硅镁石:冷俯冲带蛇纹岩超高压变质的特征变质矿物

蛇纹岩矿物组合简单,主要组成矿物蛇纹石的温压稳定范围很大,这导致确定蛇纹岩的变质温压条件存在困难。本文通过实验岩石学模拟的方法,确定了钛粒硅镁石是蛇纹岩经历超高压变质的特征变质矿物。根据实验观察,压力达到3.0~3.5 GPa条件下,600~700℃范围内均存在钛粒硅镁石的生成反应,说明钛粒硅镁石在压力大于3.0~3.5 GPa条件下才能稳定;温度高于750℃,钛粒硅镁石开始减少直至消失。至于钛粒硅镁石的压力上限,由于实验条件所限,本次实验并未得出。钛斜硅镁石先于钛粒硅镁石出现,晚于钛粒硅镁石消失,稳定的温压范围更大。对实验样品观察发现,普遍存在钛粒硅镁石、钛斜硅镁石和橄榄石互为核边、互相交生的现象,这些实验现象与自然界中观察到的现象一致。低温高压条件下,由于这3类矿物结构的相似性,钛斜硅镁石与橄榄石通常出现互为核边的现象;随着温度升高,钛斜硅镁石以斑块或者片晶出现在橄榄石中,直至最终分解消失。钛粒硅镁石的出现与否取决于温压条件：低温低压条件下,钛粒硅镁石不稳定,发生分解产生钛斜硅镁石,出现钛斜硅镁石包裹钛粒硅镁石的现象;低温高压条件下,钛粒硅镁石稳定生长,出现钛粒硅镁石发育于钛斜硅镁石边部的现象;高温条件下,钛粒硅镁石不稳定,以片晶形式存在于橄榄石或钛斜硅镁石中。研究表明,钛粒硅镁石稳定于低温高压条件,确定其为冷俯冲带蛇纹岩超高压变质的标志。同时详细的岩相学显示了钛硅镁石矿物在高压变质过程中的行为,从而为俯冲带超基性岩变质研究提供理论依据。     

交代实验形成的硅镁石族矿物特征和物理化学条件

本文概括了1939—1988年以来硅镁石族矿物研究的进展;叙述了以橄辉岩和结晶石灰岩或黑云母石英片岩和白云质大理(或白云)岩作试料,在450—700℃和(500—1400)×105Pa的温度和压力下的近中性卤素化合物水溶液中,交代作用出现的硅镁石族矿物的特征:探讨了它们形成时的物质组分及其活度,反应溶液及其pH值,氧化还原环境,压力和温度等物理化学条件;并用拓朴学的原理剖释了硅镁石族矿物和其最密切共生的矿物——镁橄榄石、水镁石和叶蛇纹石依赖于的变化和它们之间的内在联系;揭示了硅镁石族矿物形成的机理。     

橄榄石-硅镁石多体系列晶格的系统畸变

作者从文献资料中收集了27个橄榄石族和硅镁石族矿物及类似物的成分和晶胞参数数据。通过多元回归分析,发现该多体系列的晶格存在着系统的畸变。如晶格的畸变用根据晶胞参数推导而来的四个参数R_a、R_b、R_c和γ_h来描述,则这些参数随二价阳离子平均半径〈r〉和四面体空隙被Si占位的比例T_(Si)的变化而变化,并可用下列方程表示它们之间的数学关系:R_a=0.3566〈r〉+0.2251T_(Si)+1.1706;R_b=0.6200〈r〉-0.9251T_(Si)+1.0651;R_c=0.6753〈r〉+0.5137T_(Si)+0.9430;γ_h=2.2051〈r〉+20.5117T_(Si)+116.2924。作者还对上述四个方程的晶体化学意义作了解释,并用该多体系列之外的以六方紧密堆积为基础的淡硅锰石和羟硅锰石的晶胞参数,对这四个方程作了成功的检验。     

河南鹤壁地区金伯利岩中地幔包体矿物化学特征

河南鹤壁地区位于太行山构造带上,该区金伯利岩中的地幔包体携带有岩石圈地幔的丰富信息。本文报道了石榴石二辉橄榄岩包体中的镁橄榄石和镁铝榴石的矿物化学特征。金伯利岩中地幔包体的镁橄榄石I(Mg~#)为91.7±0.2(n=69)。与鹤壁地区尖晶石相方辉橄榄岩相比,I(Mg~#)略偏小,指示二辉橄榄岩经历的熔融程度较低,具有过渡型地幔的特征。根据Cr_2O_3含量,镁铝榴石可以划分为高铬系列和低铬系列两类。橄榄石-石榴石矿物温压计计算表明,包体压力在1.7~2.5 GPa之间(55~80 km),温度在641~1055℃之间,对应的大地热流值为50~60m W/m~2,甚至更高。指示金伯利岩侵位时对应于较高的大地热流条件。根据Grutter的镁铝榴石划分方案,镁铝榴石主要划分为G9型、G3和G4型,其中G3和G4型镁铝榴石记录了岩石圈地幔被交代的过程。根据温压条件及岩石圈地幔性质,可以认为鹤壁地区不具有形成金刚石矿的深部地质条件。     

辽东后仙峪地区元古界超镁橄榄岩岩石学及其成因

超镁橄榄岩是作者在辽东大石桥后仙峪地区发现并命名的一种新类型岩石,是以镁橄榄石分子组成为标准而定义、阳离子过剩的一种岩石。由于阳离子过剩而形成独立的铁镁氧化物矿物,因此岩石的主要矿物为镁橄榄石、硅镁石、水镁石及磁铁矿。该超镁橄榄岩中矿物呈粒状、板状结构,具有角砾状火山喷发构造、类鬣刺状熔岩冷凝构造及团块状熔离构造。岩石具有分层现象,下部为镁橄榄岩,上部为磁铁矿硅镁石岩,其中含有镍黄铁矿,并构成海绵陨铁结构。岩石学研究表明这是一套富镁质超基性火山岩,相当于科马提岩,作为辽东硼矿的容矿岩石,它为镁硼酸盐矿床的形成提供了丰富的镁质来源。     

大别山北部超高压变质大理岩及其地质意义

岩石学研究表明 ,大别山北部镁铁 超镁铁质岩带中白云质大理岩至少经历过三期变质阶段 :(1)榴辉岩相峰期变质阶段 ,矿物组合主要为方解石 +白云石 +金红石 +镁橄榄石 +钛 斜硅镁石 +富镁的钛铁矿±文石±石榴子石 ;(2 )麻粒岩相退变质阶段 ,矿物组合主要为方解石 +白云石 +金云母 +镁橄榄石 +透辉石 +钛铁矿 +尖晶石±斜方辉石等 ;(3)角闪岩相退变质阶段 ,主要矿物组合为方解石 +白云石 +磷灰石 +磁铁矿+榍石等。它的峰期变质矿物组合 ,类似于苏 鲁超高压大理岩 ,形成压力至少大于 2 .5GPa。这进一步证明 ,大别山北部大多数高级变质岩 (包括大理岩等 )都曾经过超高压变质作用 ,应属于印支期扬子俯冲陆壳的一部分。     

镁铁橄榄石系列的高压合成及其X射线衍射和红外光谱研究

橄榄石是上地幔的主要造岩矿物,也是陨石和月岩的重要矿物成分。研究镁铁橄榄石系列矿物,对探讨岩石圈和行星的物质演化、陨石的形成条件等具有重要意义。本实验在30kbar和1000—1200℃的含水条件下,由等化学计量的氧化物合成了从镁端员到铁端员的镁铁橄榄石完整系列矿物共五个样品。并对它们进行了X射线粉晶衍射、化学分析和红外光谱研究。结果表明随Fa值的增加,其晶胞参数呈连续地线性增加,并且有很好的相关关系:a=4.746+7.64×10~(-4)Fa(r=0.999);b=10.172+3.03×10~(-3)Fa(r=0.999);c=5.967+1.03×10~(-4)Fa(r=0.998)。r为相关系数。另外,随Fa值的增加,红外吸收频率降低,也存在着很好的线性相关关系。这表明镁铁橄榄石系列是完全固溶体系列,与镁铁置换有关,与阳离子的占位无关。这表明在合成的橄榄石结构中镁铁的分布基本上是无序的。而镁铁的质量、离子半径和负电性的差异是引起上述参数规律性变化的原因。红外光谱带的分裂则是橄榄石矿物结构中位置对称性降低的必然结果。     

初论金刚石原生矿床成矿系列

目前所知产金刚石的岩石类型包括金伯利岩、钾镁煌斑岩、榴辉岩、蛇绿岩套、碱性超基性杂岩、碱性超基性煌斑岩和橄榄岩类(方辉橄榄岩、纯橄榄岩等) 等偏碱性超镁铁质岩石, 而有经济价值的金刚石原生矿床仅见于金伯利岩和钾镁煌斑岩中, 除此之外的其他岩石类型中仅见有少量微粒金刚石.金伯利岩和钾镁煌斑岩都起源于地幔深部, 就此意义上讲, 二者是同源的, 但其岩石化学成分、主要矿物组成、产出大地构造背景以及同位素资料等, 却存在着比较明显的差异.由此构成了金刚石原生矿床的两个成矿系列: 金伯利岩成矿系列和钾镁煌斑岩成矿系列.金伯利岩成矿系列又可以根据其化学成分划分为3个亚系列, 即: 高Cr, Ti, Mg成矿亚系列, 低Cr, Ti, Mg成矿亚系列和介于二者之间的一种具有复杂化学成分的成矿亚系列.钾镁煌斑岩成矿系列则可以根据其主要矿物组成, 划分出橄榄石钾镁煌斑岩成矿亚系列、白榴石钾镁煌斑岩成矿亚系列以及介于两者之间的白榴石-橄榄石钾镁煌斑岩成矿亚系列共3种次级成矿系列.与此同时, 无论是金伯利岩成矿系列, 还是钾镁煌斑岩成矿系列, 又都可以根据其野外地质产状, 划分为以下3个成矿亚系列(形成时间从早到晚) : (1) 火山沉积凝灰岩成矿亚系列; (2) 火山凝灰角砾岩成矿亚系列; (3) 火山-次火山侵入相成矿亚系列.      

尼日利亚石—塔菲石—黑铝镁铁矿及相关系列矿物的晶体结构构筑原理

从氧原子最紧密堆积以及阳离子充填四面体和八面体空隙原理出发 ,以简单氧化物矿物最紧密堆积结构类型金绿宝石、尖晶石、铁钒矿为基础 ,深入讨论了复杂氧化物矿物最紧密堆积结构类型彭志忠石、尼日利亚石、塔菲石、黑铝镁铁 (钛 )矿等晶体结构构筑原理。以O表示全部为阳离子八面体配位的层 ;以T层表示阳离子八面体配位与阳离子四面体配位的混合层 ,其中T1表示阳离子八面体配位与一种方向阳离子四面体配位的混合层 ,T2 表示阳离子八面体配位与两种方向阳离子四面体配位的混合层。这类矿物晶体结构可用O、T1、T2 堆积方式表征 ,O层与T层交替排列。如 :彭志忠石 ( 6H)的晶体结构表示为…OT2 OT1OT1… ,塔菲石 ( 8H)的晶体结构表示为…OT2 OT1OT2 OT1… ,尼日利亚石 ( 2 4R)的晶体结构表示为…OT1OT2 OT2 OT1…× 3 ,等等 ;它们的晶体结构中既有尖晶石的…OT2 OT2 …晶体结构单位 ,又有铁钒矿的…OT1OT1…晶体结构单位。     

新矿物彭志忠石-6H的晶体结构和晶体化学研究

彭志忠石(镁尼日利亚石)是一种新矿物,除了Sn、Al外,过去发现的尼日利亚石都是以Fe、Zn为主的,而这次在湖南安化发现的,则是镁的端元矿物。矿物为三方晶系,P_(3m1),a_0=0.5692nm,c_0=1.3782nm。晶体化学式为:Mg_2(Zn,Fe,Al)_2(Sn,Fe)_2(Al,□)_(10)O_(22)(OH)_2。在全自动X射线射仪上,收集了单晶独立衍射强度数据443点进行结构计算,R=0.10。结构中氧沿c轴成…ABCACB…紧密堆积。阳离子充填四面体和八面体部分空隙,形式为…OT_2OT_1OT_0…。最后讨论了尼日利亚石—黑铝镁铁矿—塔菲石系列矿物的晶体结构和晶体化学。     

南极三块（L3）陨石球粒结构类型及其矿物学物征

我国第16次南极考察队回收到6块稀少种类陨石-L3型,GRV99001,GRV99019,GRV99020,GRV99021, GRV99022,GRV99026。本文对其中3块陨石进行研究,研究它们的球粒结构和矿物化学成分．它们虽然都属于非平衡普通球粒陨石(L3),但它们的亚类不同,GRV 99001为L3．4,GRV99026为L3．5,GRV99019为L3．6．它们的球粒结构和球粒内的矿物晶体完整性和矿物组合变化比较大,橄榄石和辉石以高镁为特征．这三块陨石的球粒结构种类比较多,有班状的、炉条状的、扇形的和隐晶质的等．在GRV99001陨石中班状结构的球粒内能见到一个或两个以上完整的单晶橄榄石构成的球粒,也能见到多个细小的或是破碎橄榄石,被包裹在辉石晶体内．而在GRV99019和GRV99026陨石中只能见到多个细小单晶体或是破碎的橄榄石晶体．GRV99001陨石的炉条状结构,好象是由一条带状长石矿物,穿插在单个橄榄石晶体中构成．扇形和伞形结构的球粒,以一个点为中心,向外放射呈扇形．如GRV99019陨石中扇形结构球粒,它们是以辉石为主,陨硫铁充填在低钙辉石缝隙中,形成扇形．另一种是以多个点为中心,如GRV99001陨石,它们是由橄榄石、低钙辉石和长石质的玻璃,构成多个小伞形,形状类似三维立体的球,裂缝中也充填有金属矿物．隐晶质的球粒在GRV99026陨石中有两种,一种是在一厘米等于 100un时呈现隐晶质矿物,而放大到一厘米等于5un时,就可以清楚看到两种低钙辉石矿物,在低钙辉石中还有金属矿物．另一种隐晶质结构球粒由极细小破碎的橄榄石和辉石矿物构成．这三块陨石中的橄榄石和辉石都以高镁为特征．班状结构球粒,在GRV99001陨石中橄榄石的MgO-33．37-51．21,辉石为35．9-36．61;GRV99019陨石中橄榄石23．33-56．58,辉石 21．38-33．07;GRV99026陨石中橄榄石45．91-52．63,辉石34．48-37．35．扇形结构球粒,在GRV99001陨石中橄榄石29．94 -46．22,辉石28．17-30．36;GRV99019陨石中橄榄石29．17-34．38,辉石23．11-27．79．炉条状结构的球粒,在GRV99001 陨石中橄榄石51．84-56．03．隐晶质结构球粒,在GRV99026陨石中辉石20．17-21．54,橄榄石30．84-32．66．由此看出矿物晶体完整性越好镁的含量越高．     

金刚石中的矿物包裹体

山东、辽宁金伯利岩区金刚石中的矿物包裹体是单晶相及多晶相的。大部分原生矿物包裹体为橄榄石,也有铬尖晶石、镁铝榴石、单斜辉石、斜方辉石、自然铁、针镍矿、柯石英、方解石及石墨。云母为后生包裹体矿物。橄榄石包裹体矿物富含Fo及Cr_2O_3。镁铝榴石矿物包裹体为紫红色,含Cr_2O_3,MgO及镁铬榴石分子高,形成压力为7.5GPa。单斜辉石包裹体矿物为绿色,形成温度和压力分别为:1531℃和4.5GPa。铬尖晶石包裹体矿物含Cr_2O_3及Cr/(Cr+Al)比值高,而含Al_2O_3低。柯石英的SiO_2含量为99.15％。自然铁含有少量的Co,Ni。针镍矿在金刚石中较常见。在橄榄石矿物包裹体内,见有方解石产出,其为同生矿物包裹体。     

寻找超高压地幔矿物的储存库——豆荚状铬铁矿

沿印度河—雅鲁藏布江缝合线出露的罗布莎蛇绿岩块位于拉萨南东 2 0 0km处 ,含有地幔矿物群。罗布莎蛇绿岩主要由地幔方辉橄榄岩、堆晶岩和蛇纹混杂岩组成。由 60～ 70种矿物组成的一个地幔矿物群出现在方辉橄榄岩相内的豆荚状铬铁矿中。这些矿物包括 :自然元素矿物 :金刚石、石墨、金、铜、铁、镍、硅、铬、铝、钨、锌、铅、锡 ;铂族矿物 :铱锇矿、锇铱矿、铱锇钌矿、含锇铱矿、含铱钌矿、Ir Os硫化物 ;合金 :FeSi,FeNi,SiC ,CrC ,NiC ,NiCrC ,Au Ag ,Ag Au ,Ag Sn ,AlFe ,IrFe ,NiFeCr,NiIrFe ,FeC ,FePtPd ;硫 (砷 )化物 :黄铁矿、毒砂、镍黄铁矿、闪锌矿、方铅矿、三方闪锌矿 ;氧化物 :铬铁矿、含硅镁尖晶石、刚玉、方镁石、金红石、方铁矿、锰方铁矿、CaO、石英 ;磷酸盐 :磷灰石 ;硅酸盐 :橄榄石、斜顽辉石、铬透辉石、锆石、榍石、硅线石、蓝晶石、角闪石、白云母、黑云母、金云母、钙铬榴石、钙铁榴石、镁铝榴石、铬绿泥石、蛇纹石、八面体假象蛇纹石、八面体假象绿泥石 ;碳酸盐 :方解石、白云石等。文中只介绍几个矿物 ,如金刚石、碳硅石、富Cr铬铁矿、富Si顽辉石、富Mg橄榄石、锆石、含硅镁尖晶石、八面体硅酸盐以及含水硅酸盐的深部爆破结构。这些矿物信息对地幔研究具有重要意义。     

一种新类型金矿——康定偏岩子氟镁石型金矿床

氟镁石(MgF_2)是一种罕见矿物。偏岩子金矿床有大量氟镁石,形成氟镁石—多金属硫化物(硫盐)—石英—自然金矿石建造,尚属国内外首次发现。这种新类型金矿—氟镁石型金矿床的确定,对于开拓新的找矿方向和丰富金的成矿理论具有一定意义。     

论某矿床金属矿物的标型特征及矿床成因

我国河南某多金属硫铁矿矿床产于燕山期钾长花岗斑岩与震旦亚界燧石条带白云岩的接触带。矿石的矿物成分有赤铁矿、金属硫化物、石英、绢云母、碳酸盐、重晶石,菱铁矿、镁磁铁矿及含镁的磁铁矿、镁橄榄石、粒硅镁石、蛇纹石、滑石、透闪石、绿泥石等,因之     

新疆巴楚瓦吉尔塔格“金伯利岩”岩石矿物特征及与某些相关地区对比

新疆瓦吉尔塔格“金伯利岩”是一种特殊类型的岩石,与国外已知典型的金伯利岩有所不同。岩石的角砾成分以异源角砾为主,有岩屑,亦有晶屑,岩球构造不发育,岩石中橄榄石卵斑不多见,两个世代斑晶区分不明显,矿物组台除以橄榄石、金云母为主外,尚有相当数量单斜辉石和普通角闪石,但可能是捕晶成因;副矿物镁铝榴石,尤其是含铬高的镁铝榴石缺乏;岩石化学成分投点在金伯利岩区间,但 MgO,K_2O 均偏低,部分样品 K_2O相似文献   

国际地质学会推荐的深成岩野外分类法

矿物和矿物组 Q—石英;A—碱性长石(正长石、微斜长石、条纹长石、歪长石、钠长石An00～06);P—斜长石;An06～100、方柱石;F—似长石或似长石类(白榴石和假白榴石、霞石、方钠石、黝方石、兰方石、钙霞石、方沸石等);M—镁铁质和有关矿物(云母、内石、辉石、橄榄石、不透明矿物、付矿物(锆石、磷灰石、榍石等)、绿帘石、褐帘石、石榴石、黄长石、钙镁橄榄石、原生碳酸盐等] Q+A+P=100或A+P+F=100 M小于90％的岩石,主要按它们的淡色组分分类;M=90～100％的岩石,则按其镁铁质矿物分类。 M小于90％的岩石,是按它们在QAPF     

尼日利亚石类矿物的晶体化学研究及其意义

湖南省安化、临武、柿竹园等地区有一类含锡、镁、铁、锌、钛、锰、铝等多种元素的复杂氧化物矿物 ,它们是尼日利亚石、镁尼日利亚石 (彭志忠石 )等。本文从紧密堆积原理出发 ,深入探讨了尼日利亚石类矿物的晶体化学特征。它们的晶体结构可用O(阳离子八面体配位的层 )、T1(阳离子八面体配位与一种方向阳离子四面体配位的混合层 )、T2 (阳离子八面体配位与两种方向阳离子四面体配位的混合层 )堆积方式表征 ,O层与T层交替排列。尼日利亚石 6H的晶体结构表示为…OT2 OT1OT1… ,尼日利亚石 2 4R的晶体结构表示为…OT1OT2 OT2 OT1…× 3 ,等等 ;它们的晶体结构中既有尖晶石的…OT2 OT2 … ,又有铁钒矿的…OT1OT1…晶体结构单位。这类矿物研究在矿物学、宝石学、材料科学等方面有重要的理论和实际意义     

云南鸡街碱性超基性岩杂岩体中橄榄石的矿物化学

分析了云南鸡街碱性超基性岩杂岩体主体岩石及包体中橄榄石矿物的化学成分。结果显示,不同类型岩石中橄榄石的矿物化学成分之间具有较好的线性关系;橄榄辉石岩包体中橄榄石的Fo值最高,其亚种属靠近镁橄榄石端元的贵橄榄石;从霞霓钠辉岩→霓霞岩→磷霞岩,橄榄石的Fo值逐渐降低,其亚种从靠近镁橄榄石端元的贵橄榄石→靠近透铁橄榄石端元的贵橄榄石→低铁镁铁橄榄石。这些特征表明,本区三类主体岩石为岩浆结晶分异作用的产物;橄榄辉石岩包体为Ⅱ类包体,可能为杂岩体原始岩浆早期结晶分异作用所形成的堆积岩碎块。     

我国—水硬铝石型铝土矿矿石物质成分特征

世界上的一水硬铝石型铝土矿数我国储量最大.它是国内生产氧化铝唯一的原料.近年也发现一些一水硬铝石——水软铝石型铝土矿.现把矿石物质成分特征概述如下.矿石化学成分和矿物组分在地区上的分布特征我国铝土矿主要分布于河南、山西、广西、贵州、山东和云南等省.现将各地区矿石的化学成分列于表1;表2列出了主要矿物在地区上的分布特征,此外尚有少量的电气石、板钛矿、钛铁矿、磁铁矿、黄钾铁钒、屑石、石榴石、白钛矿、蛋白石、黑云母、辉石等.由表可见,除广西为低硅、高铁铝土矿外,其余几乎都是高铝、高硅、低铁铝土矿,铝的主要工业矿物是一水硬铝石.