欧泊的变彩效应及成因模式探讨

通过对欧泊样品 的常规物化特性分析、物质成分测试以及显微结构观察,验证了“欧泊中大小相似的ＳｉＯ２球粒紧密排列形成光栅,使光发生衍射而产生变彩”这一成因机理,研究了ＳｉＯ２球粒的结晶度、球粒大小以及排列方式与变彩的关系,及色斑的成因,进一步探讨了古风化壳中欧泊的成因模式以及该模式与欧泊显 内在关联。并进而提出在鉴定欧泊过程中需要注意的若干问题,纠正了欧泊（尤其是高档品）保养方法上一些传统看法和谬误     

应用FTIR-SEM研究一类合成欧珀的微结构及其变彩成因机制

近些年来,相关人工合成欧泊的研究工作主要聚焦于天然与合成欧泊的鉴别与筛选,而相关合成欧泊的微结构、变彩机制及其中水的赋存状态的深入研究鲜见报道。本文通过傅里叶变换红外光谱(FTIR)、场发射扫描电镜(FE-SEM)对一类合成欧泊的微结构、结构缺陷进行较系统的研究。同时,结合对样品的热处理就该合成欧泊体色、变彩机制及其中水的赋存状态作了初步探讨。结果表明:该样品的红外光谱中,在约2900 cm~(-1)、1737 cm~(-1)处出现合成欧泊特征吸收,且在4000~6000 cm-1波段,合成欧泊相比天然欧泊的吸收峰更为复杂。合成欧泊的颜色由体色与变彩两者共同构成,该体色与存在于其微结构中准球状、粒径约205 nm的二氧化硅颗粒的间隙填充物直接关联,且在热处理条件下随着间隙物的析出而渐退。同时,该类合成欧泊的变彩归因于结构致色并由其内部SiO_2颗粒周期性排列而构成的三维的光子带隙结构所致。此外,在欧泊的微观结构发生重构前,变彩所呈现的颜色主要由准球状二氧化硅颗粒粒径与间隙填充物决定。     

内蒙古喀喇沁旗安家营子金矿红化蚀变的特征及其实质

安家营子金矿普遍出现红化蚀变,过去一直被认为是钾长石化,并将其看做一种找矿标志,但是效果甚微。经野外地质及室内镜下观察结合电子探针、扫描电镜和主量元素分析确定红化并非钾长石化,而是由绢云母、钠长石、绿帘石和铁的氧化物以及少量钾长石的矿物组合分布在斜长石内部造成的。其过程可能是早期含Na流体通过斜长石内部的显微孔隙,交代形成钠长石,释放出Al和Ca,然后结合流体中的其他成分形成绢云母和绿帘石。随着绢云母的大量生成,a K+/a H+变大,再生成钾长石,便形成了钠长石、绢云母、绿帘石和钾长石的组合。而变红的直接原因是由于在钠长石化过程,花岗岩中斜长石或云母中的铁被释放出来,或者流体中带来的Fe,以氧化物的形式充填在显微孔隙中,形成了肉眼所见到的红色。在蚀变较弱的区域,红化蚀变只出现在核部,边部几乎没有蚀变,形成明显的净边结构。这是由于斜长石的核部存在大量的显微孔隙造成的。斜长石在形成过程中核部结晶速率非常快,所以容易捕获周围的熔体或流体形成显微孔隙,而边部生长速度相对较慢,几乎没有孔隙出现,这些孔隙的分布控制了后来的红化蚀变的分布。所以,红化蚀变并非简单的钾长石化,而是斜长石和流体发生的一系列生成钠长石、绢云母、绿帘石和钾长石的相对复杂的蚀变。而这种蚀变在花岗岩地区分布较为普遍,并不一定与成矿作用有关,且其分布范围有限,同流体的物质交换较少,对找矿和成矿作用的意义有限。     

德兴斑岩铜矿田两类伊利石的存在及其在蚀变分带中的意义

德兴斑岩铜矿田内存在两种成因类型的伊利石：一是特征的热液蚀变矿物,它是在热液流体 作用过程中斜长石、云母类矿物通过伊利石化过程形成的,其结晶度(IC)和膨胀层含量受携 带矿质的热液流体量控制;二是浅变质作用自身的产物,其结晶度远较小于前者,具2M1 多型,且不含膨胀层,是原始蒙皂石完全伊利石化形成的。作者发现,在斑岩体和接触带内 ,伊利石结晶度小的部位,蚀变程度强,矿化品位也高。     

胶西北寺庄金矿床红化蚀变过程及其对金成矿贡献

胶东是我国最重要的金矿集区,其内金矿床均赋存于沿NE-NNE向断裂带展布的大规模红化蚀变带中;然而对红化蚀变是钾长石化还是赤铁矿-金红石化,及其对金成矿的贡献尚存争议。寺庄超大型金矿床的红化蚀变沿NE-NNE向焦家断裂带及其次级断裂-裂隙系统发育,占已探明资源储量70%的Ⅲ号矿体群即赋存于红化蚀变带内,是研究红化蚀变与金成矿关系的理想对象。本文以该金矿床红化蚀变花岗岩为研究对象,通过对比新鲜花岗岩与强、弱红化蚀变岩内矿物组合和地球化学组成,探讨红化蚀变对于金成矿的贡献。矿物学研究表明,弱红化蚀变岩内的蚀变发生在斜长石核部,以钠长石化为主,同时形成绢云母和少量热液钾长石,且赤铁矿在此阶段沉淀;而弱红化蚀变岩进一步水岩反应成为强红化蚀变岩的过程中出现大量热液钾长石。质量平衡计算表明,红化蚀变过程中SiO_2、K_2O迁入,而Na_2O、CaO、Al_2O_3、FeO~T、MgO迁出;红化流体由早期富Na向后期富K转变。岩石地球化学与氢氧同位素综合示踪显示,红化流体为高温、高氧逸度、富K的玲珑岩浆期后热液,与胶东金矿床中-低温、还原性、富CO_2成矿流体性质相反,表明红化流体未直接参与成矿过程。综合研究揭示,流体交代斜长石后形成贯通性孔隙提高红化蚀变岩的渗透性;热液钾长石交代斜长石导致岩石体积膨胀而破裂,降低岩石抗压强度;这些为成矿期断裂活动以及成矿流体的运移和成矿物质的沉淀提供了极为有利的围岩条件,可能是巨量金聚集成矿的关键因素之一。     

河北东坪金矿田蚀变作用研究

水泉沟超单元碱性岩中产出的东坪金矿田以其产出环境、规模、尤其是特征的蚀变作用为地质界关注,并称之为“钾长石化”。经过较系统的理论研究。对钾长石,碱性长石的含义进行了明确的限定和规范,在此基础上对东坪金矿田的蚀变作用,特别是“钾长石化”进行了系统深入的岩石学,矿物学研究,发现主要是富钠的微斜长石化,斜长石的微斜长石化和微斜长石自身的相转化可能是主要的金矿化蚀变,进而对该矿田的蚀变作用进行了全面系统的     

山东招远栾家河断裂北段表土矿物蚀变特征

经过对栾家河断裂北段表土矿物成分鉴定和化学分析,该研究区的表土来自经受过低温(<150℃)中至弱碱性热液作用的岩石,主要由斜长石、钾长石、白云母、石英、风化成因的高岭石和热液叠加而成的蒙脱石等矿物混合而成.根据表土矿物蚀变特征与已知矿化带顶部表土特征的对比,工作区内高岭石矿物主要为风化成因,而蒙脱石系热液作用而成.从蚀变粘土矿物特征推断,其深部存在热液金矿化.     

广西大厂锡矿田泥盆系蚀变海相火山岩

广西大厂锡矿田泥盆纪地层中存在着蚀变火山岩。本文阐述了蚀变火山岩的赋存层位、显微镜下的岩石特征和斜长石斑晶的成分等。指出蚀变火山岩是属于深水相的、海底喷发的,具强烈蚀变的微层状的熔岩、凝灰岩、凝灰质碳酸盐岩和凝灰质硅质岩。它们与硅质岩和酸盐岩相间成层。蚀变火山岩的存在,对阐明大厂锡石硫化物矿床的沉积-火山沉积、花岗岩热液叠加的成因特征有着重要的地质意义。     

变晶、激波变晶和外空变晶(一)

变晶、激波变晶和外空变晶都是原来晶体结构被不同地质作用所破坏的矿物.变晶由放射性衰变的α粒子和反冲核造成.激波变晶显示激波导致的位错、相变和分解反应等独特特征.外空变晶是在地球外部空间由太阳风和宇宙射线形成非晶质.     

安徽省歙县石屋岩体和岑山岩体岩石学特征及定名

安徽省石屋岩体和岑山岩体在地质产状、形成时代及岩石学特征上十分相似 ,前人将其划为同一单元 ,并一直将其定名为黑云母斜长花岗斑岩。通过岩石化学、岩相学及矿物学研究认为石屋岩体及岑山岩体应定名为花岗闪长斑岩。它对研究岩石成岩的构造环境具有重大意义     

一种斜长石地质温度计的改进

鲍温(N. L. Bowen)在他的关于斜长石熔融特性的经典论述中曾证明,钠长石(NaAlSi₃O₈)和钙长石(CaAl₂Si₂O₈)在高温下形成一个连续的固溶体系列,他按照理想溶液的模式对其试验资料进行了解释。许多年来,岩石、矿物学工作者一直试图以鲍温1913年的斜长石系统的实验研究为基础,找出岩浆岩中斜长石结晶温度与平衡共存的斜长石晶体和液体成分间的关系。库多和韦尔(A.M. Kudo和D.F. Weill)首次获得成功,他们于1970年,主要根据花岗岩和钠长石-钙长石二元系的实验资料,用一种经验的方法建立起一个地质温度计,目前已被通称为Kudo-weill斜长石地质温度计。     

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。     

旋转台法鉴别斜长石双晶律

用旋转台法鉴别斜长石双晶律,在A.C.马富宁“斜长石主要双晶鉴别图的基础上。把11种⊥a切面增为17种,并绘制了立体图.对比斜长石双晶律和系统研究斜长石特征,应分别采用A.李德曼法和D.B.斯利蒙斯法,并举例详述了后者的应用.     

铸石结晶过程中球体的发育特征

在火成岩、变质岩、混合岩中,“球状”岩石是不乏见的。“球状”岩石最早为伯奇(Buch)所描述,以后一直为岩石学家所注意。对“球状”岩石中球体的成因,有各种各样的解释莱维森(Leveson)。凯斯勒(Kesler)用电子探针研究了球状安山岩中球体和基质的化学成分特点,并据基思(Keith)假说,推测了球体形成温度为900-1000℃,球体生长速度为10^-6厘米/秒。     

福建平潭角闪辉长岩结晶过程的矿物学记录

福建平潭角闪辉长岩中具成分环带的斜长石由钙质斜长石核和膜状中长石两部分组成，它是钙碱性高铝玄武岩浆结晶过程中岩浆上升和吸回作用的记录。     

浙江普陀花岗杂岩体中的石英闪长质包体：斜长石内部复杂环带研究与岩浆混合史记录

浙江普陀花岗杂岩体包含若干石英闪长质包体,该类包体中存在三种不同类型的斜长石:正常环带的斜长石、筛孔构造的斜长石和酸性斜长石为核的“反环带”斜长石。根据斜长石的环带构造特征和成分分析,认为本区的岩浆演化过程大致如下:下部基性岩浆注入到上覆酸性岩浆中并进行混合作用,酸性岩浆中已结晶的富钠质斜长石晶体进入偏基性的混合岩浆中,部分熔融形成筛孔构造;随着端员岩浆的进一步混合,富钠质斜长石晶体与中性混合熔体仅形成粗糙的边界,而保留原先构造特征;同时混合岩浆可以直接结晶出正常环带斜长石,呈单颗粒或以膜的形式包围其它环带构造的长石。本文还通过与平潭甬闪辉长岩杂岩体内筛孔斜长石的对比,认为斜长石的环带构造和成分可以反映岩浆源区特征和岩浆演化历史。     

宁镇中段岩浆带杂岩体的斜长石矿物学研究

运用光学显微镜、X射线衍射分析、扫描电镜微区能谱分析等手段,宁镇中段岩浆岩带安基山、伏牛山、西银坑、洪水宕、铜山、下蜀等杂岩体的斜长石斑晶的某些成因矿物学特点及其与岩浆演化分异特征的关系进行研究。结果表明:研究区中酸性岩体的斜长石主要为更-拉长石,韵律环带发育,形成经历了5个形成阶段,具有两种类型:一是核心为基性斜长石的正-反环带交互生长的斜长石;二是核心为中性斜长石的反-正环带交互发育的斜长石。研究还表明,斜长石各形成经历阶段、特别是晚期环境变化越和缓,岩浆分异程度越高。与其他各岩体相比较,西银坑、铜山岩体斜长石牌号明显偏高,反环带最发育,反映其岩浆同化混染更显著,而西银坑岩体岩浆结晶全程温度、K,Na,Ca组分相对活度波动频率更高,幅度更大。结合各岩体全岩及斜长石斑晶的成矿元素含量分析(Cu,Pb,Zn),认为岩浆结晶晚期分异充分,温度和K,Na,Ca组分相对活度波动和缓的铜山、安基山、伏牛山岩体是区内Cu多金属找矿的主要目标岩体。     

Chemical anomalies of lunar plagioclase,described by substitution vectors and their relation to optical and structural properties

Lunar plagioclase posed an enigma because optical properties indicate slow cooling while structural properties suggest rapid quenching when compared directly to terrestrial plagioclase. If, however, the An-content is inferred from the Al/Si ratio rather than from the Ca/Na ratio, lunar plagioclase corresponds more closely to normal volcanic plagioclase. The differences between An=4(Al/(Al+Si))-1 and An=Ca/(Ca+Na+K) is caused by substitutions which appear so far to be unique to lunar feldspars. A vector representation of chemical composition makes it possible to single out several substitutions which account for the chemical peculiarities of lunar plagioclase. It permits to assign sites in the structure to various minor elements simply from the chemical analysis without having to rely on sophisticated spectroscopic techniques or an X-ray structure determination. 1. The deficiency in Al+Si (up to 0.06 per formula unit) is compensated for by Fe, Mg, and small amounts of Na or Ca occupying tetrahedral sites. The Ca/Na ratio is increased accordingly to balance the electric charge. This substitution accounts for most of the differences. 2. The vacancycoupled substitution Ca+□ → 2 Na (Weill et al., 1970) is another cause for the increased Ca/Na ratio. 3. The amount of alkali evaporation from plagioclase, if it occurred, is probably small. These unusual substitutions are an expression of special conditions on the moon during the crystallization of plagioclase. Crystallization at high temperatures, rapid cooling, and peculiar magma composition seem to be important factors, but experimental work and detailed study of terrestrial volcanic plagioclase are necessary to interpret the chemical composition quantitatively.     

Diffusion coupling between trace and major elements and a model for calculation of magma residence times using plagioclase

Residence times of plagioclase crystals in magma reservoirs can be determined by modeling the compositional zoning of trace elements in these crystals. We present a formulation to model diffusion of trace elements in plagioclase paying special attention to certain thermodynamic and kinetic aspects. In particular, we account for the compositional dependence on anorthite content of the chemical potential and diffusion coefficients of trace elements (e.g., Mg), the choice of suitable boundary conditions and potential effects of diffusion in more than one dimension. We show that contrary to intuition, diffusive fluxes of trace elements may be coupled to major element concentration gradients, and ignoring such coupling can lead to incorrect estimates of timescales. We illustrate application of the model using plagioclase crystals from a suite of gabbroic xenoliths from a Holocene dacitic lava flow of Volcán San Pedro (Chilean Andes, 36°S). The inferred timescale for metasomatism of the xenoliths by evolved liquids is on the order of 100 (30 to 148) yr and serves to illustrate how trace element zoning in plagioclase provides a window into timescales of magmatic processes inaccessible by isotopic or other methods.