丁青和新喀里多尼亚玻安岩类的辉石及其超微结构

本文对西藏丁青玻安岩类深成岩的辉石和新喀里多尼亚玻安岩的斜顽辉石进行了矿物学工作及高分辨电镜观察。丁青斜方辉石堆晶岩辉石的超微结构包括:单斜辉石的(100)双晶、斜方辉石a/4平移畴结构及斜方辉石—单斜辉石相转变。玻安岩斜顽辉石典型超微结构是(100)双晶。由矿物的碎裂、错动以及斜方辉石—单斜辉石相变中只出现偶数倍单斜辉石等表明:矿物结晶及成岩过程中曾受应力作用、后者可能与岩石所处的构造位置有关。由辉石成分计算的地质温度表明,丁青堆晶斜方辉石岩的辉石是在高温下晶出、岩石固结温度是1013～1111℃,当它们在～1000℃下稳定时,斜方辉石出溶了单斜辉石片晶。将玻安岩斜顽辉石加热至1100℃后淬冷及按120℃/h速度冷却均未得到纯的斜顽辉石,可能斜顽辉石是原顽火辉石在应力环境中高温淬冷所成。     

西准噶尔白碱滩二辉橄榄岩中两种辉石的出溶结构及其地质意义

克拉玛依白碱滩尖晶石二辉橄榄岩主要由橄榄石、单斜辉石、斜方辉石和尖晶石组成,橄榄石和斜方辉石均发生程度不等的蛇纹石化。单斜辉石一般很新鲜。单斜辉石和斜方辉石均发育出溶结构,出溶条纹或者平直或者发生舒缓的弯曲变形(即便是在发生弯曲的情况下也是完全平行的)。透辉石-普通辉石出溶体一般呈针状(直径一般为1μm,长度>150μm),顽火辉石出溶条纹直径一般为1～3μm(长度>300μm)。斜方辉石主晶属于顽火辉石-易变辉石,单斜辉石主晶为透辉石(成分很均一)。地质温度压力估算表明,白碱滩二辉橄榄岩中辉石出溶结构发生的温度为700℃～1000℃、压力为2.0～2.7GPa,它们代表辉石出溶结构形成的最低PT条件。白碱滩二辉橄榄岩至少经历了三个演化阶段:原始辉石与尖晶石和橄榄石平衡共生(阶段Ⅰ,>94km);随着地幔上隆,原始辉石结构不稳定,分解并形成出溶结构(阶段Ⅱ,700℃～1000℃),斜方辉石开始分解的深度为94km,单斜辉石开始分解的深度为78km;之后,蛇绿岩经历的侵位事件导致辉石发生塑性变形(阶段Ⅲ)。蛇绿岩侵位之前,地幔岩曾发生了>50km的隆升,而且,在隆升过程中地幔岩没有发生明显部分熔融(地幔岩因此没有经历明显的岩浆抽提过程)。     

950℃、1.0～3.5GPa下斜长角闪岩脱水熔融——压力和时间对结构的影响

利用YJ-3000t和JL-3600t多顶砧压力机,以哀牢山造山带南部红河县大白能—乐育剖面上的天然块状斜长角闪岩为初始样品,在950℃、1.0～3.5GPa、恒温20～300h条件下进行了两个系列的斜长角闪岩块状样品脱水部分熔融实验:(1)保持温度T=950℃,加热时间t=100h不变,改变压力(1.0～3.5GPa)的实验;(2)保持温度T=950℃,压力p=3.0GPa不变,改变加热时间(20～300h)的实验。结果表明,1.0～3.5GPa、950℃、恒温100h的条件下,随压力升高,斜长角闪岩中依次生成了单斜辉石+石榴石+熔体的矿物组合(1.0～1.5GPa)和单斜辉石+石榴石+熔体+硬玉+SiO2矿物+蓝晶石(2.0～3.5GPa)的矿物组合。3.0GPa、950℃条件下,随加热时间增加,实验产物中依次生成了单斜辉石+石榴石+熔体+硬玉+SiO2矿物+蓝晶石的矿物组合(20～100h)和单斜辉石+石榴石+熔体的矿物组合(150～300h)。斜长角闪岩的原岩结构决定了实验产物中新生矿物和熔体的分布。依据实验产物的矿物组合和新生矿物的分布特征,讨论了950℃、1.0～3.5GPa、恒温(20～300h)条件下,斜长角闪岩部分熔融过程的结构变化、变质反应以及石榴石冠状体的成因。     

内蒙古太古宙麻粒岩相岩石中辉石特征和结晶温压条件

辉石是本区的主要造岩矿物,在麻粒岩相岩石中分布比较广泛。综合研究表明,本区斜方辉石的一个显著特征是普遍较富铁,从含铁量的变化范围来看,矿物的含铁量和岩石中的含铁量大致呈正相关关系。单斜辉石中FeO、MgO、CaO的含量变化较小,从化学成分上对比,单斜辉石MgO的含量与斜方辉石MgO含量都受岩石成分所控制。本文所研究的两种辉石均属平衡共生关系,据二辉石矿物对获得本区麻粒岩相变质作用的温度为800-900℃,压力为(7—10)×108Pa。     

河北汉诺坝玄武岩中橄榄岩包体矿物的含水性研究——微区红外光谱分析

对12个来自河北汉诺坝玄武岩的橄榄岩包体中的单斜辉石和斜方辉石进行了详细的微区傅立叶变换红外光谱(Micro-FTIR)分析。结果显示,所有的单斜辉石和斜方辉石颗粒都含有以OH形式存在的结构水。对部分粒径较大的辉石颗粒内部的多点分析表明,结构水含量表现出中心高边缘低的不均一分布。这种不均一分布的特征应该来自于包体上升过程中由于压力降低而引起的H扩散。如果用每个样品多个测定颗粒的中心部位的平均值来代表该样品,12个样品的单斜辉石水含量为48×10-6~152×10-6,斜方辉石水含量20×10-6~55×10-6。根据矿物水含量(假设橄榄石的水含量为2×10-6)和它们的体积分数计算的全岩水含量为11×10-6~48×10-6。结合已经发表的橄榄岩包体数据来看,在岩石圈地幔的物理化学条件下,单斜辉石与斜方辉石之间水的平衡分配系数大约为2.2±0.6;岩石圈中水的分布可能具有纵向和横向上的不均一性。     

甘肃金川Ⅱ号岩体辉石化学特征及其地质意义

金川Ⅱ号岩体主要由二辉橄榄岩和硫化物橄榄岩构成,单斜辉石和斜方辉石为岩相中主要造岩矿物,单斜辉石含量一般高于斜方辉石.矿物间的结构关系表明主要造岩矿物的结晶顺序为:橄榄石-斜方辉石-单斜辉石-斜长石.单斜辉石的TiO2,Al2O3,Cr2O3和Na2O质量分数依次为:0.29%～1.26%、3.17%～3.59%、0.86%～1.14%、0.29%～0.57%,斜方辉石的TiO2,Al2O3,Cr2O3和Na2O质量分数普遍低于单斜辉石,依次为:0.16%～0.40%、1.85%～2.38%、0.48%～0.68%、0.03%～0.10%.元素间的相关关系显示辉石的类质同像置换方式为:M1Fe2 2 Si=M1Ti 2IV Al,M1Fe2 Si=M1Fe3 IVAl,Fe3 和Ti进入矿物晶格置换Fe2 来平衡Al置换Si产生的正电价差.两种辉石较低的TiO2,Al2O3和Na2O质量分数显示出母岩浆为拉斑玄武岩浆的特征.二辉石温度计和单辉石温度计算表明斜方辉石的结晶温度下限和单斜辉石结晶温度上限大致在1146℃～1166℃之间,单斜辉石的结晶一直持续到1032℃或者更低.金川Ⅱ号岩体单斜辉石演化明显表现出向透辉石端员偏离,暗示岩浆在结晶分异过程中,可能与富钙质围岩发生了同化混染作用.     

冀东黑云母片麻岩在1GPa压力下脱水熔融实验

报道冀东黑云母片麻岩在1GPa压力下脱水熔融实验的相关系。其固相线温度为812℃,黑云母消失的温度为837℃,角闪石消失的温度为887℃,在862℃时开始形成斜方辉石和单斜辉石。实验表明,在温度812-950℃范围内形成水不饱和的花岗质岩浆,数量为20%-30%,而留下的难熔残余是斜方辉石+单斜辉石+石榴石+斜长石+石英±角闪石,后者与麻粒岩相岩石的矿物组合相符合,暗示下地壳岩石经生成花岗质熔浆的熔融事件后,留下的将是麻粒岩相岩石。     

幔源矿物中H2赋存状态的初步研究

在帽源矿物的流体组分中含有一定数量的H2，这些H2在地球演化过程及幔动力体系中起着十分重要的作用，其在幔源矿物中的赋存状态具重要的研究价值。本文用真空分步加热质谱法测定了河北大麻坪幔源二辉橄槛岩捕虏体中橄榄石、斜方辉石和单斜辉石中H2的释放量，根据其与样品破碎粒度、加热温度及挥发份总量间的关系，辅以红外吸收光谱，认为幔源矿物中H2的赋存状态以气液包裹体（特别是早期气液包裹体）为主，矿物结构中OH的比例相对较少。     

大兴安岭地幔橄榄岩中熔体的多样性及其成因

本文报道了大兴安岭第四纪火山岩中的地幔橄榄岩中橄榄石、单斜辉石和斜方辉石颗粒内部熔体产状(囊体、包裹体和反应边)和成分(低硅熔体和高硅熔体)的多样性,初步讨论了不同熔体的成因。低硅熔体囊体是在地幔深部玄武岩浆与橄榄岩中单斜辉石发生交代反应的产物,斜方辉石反应边的高硅熔体是橄榄岩被捕获上升过程中玄武岩浆与斜方辉石反应的产物,高硅熔体包裹体是地幔中存在的交代熔体。     

河北阳原新生代玄武岩中橄榄岩捕虏体的含水量研究

为约束华北克拉通岩石圈的流变机制,使用傅立叶变换显微红外光谱仪（FTIR）测量了阳原玄武岩中尖晶石橄榄岩捕虏体的矿物含水量。FTIR光谱结果表明阳原橄榄岩捕虏体的橄榄石、斜方辉石和单斜辉石都有特征的OH吸收峰。橄榄石含有微量的水（4×10-6~9×10-6 H2O）,斜方辉石含水量为（105~201）×10-6,单斜辉石含水量为（260~440）×10-6,计算得出的全岩含水量为（49~75）×10-6。值得注意的是,富流体交代以及后期蚀变作用使得含角闪石的方辉橄榄岩样品中单斜辉石的含水量显著增加。阳原橄榄岩中单斜辉石与斜方辉石的含水量存在明显的正相关关系,水在单斜辉石和斜方辉石中的分配系数D cpx/opxOH =2.4±0.9,与全球橄榄岩样品的平均值基本一致（D cpx/opx OH = 2.2±0.1）。与汉诺坝的橄榄岩捕虏体相比,阳原捕虏体中橄榄石和辉石的结构水含量都明显较高,这可能与阳原橄榄岩经历的上地幔交代作用有关。统计表明全球克拉通玄武岩携带的尖晶石橄榄岩捕虏体中橄榄石的含水量普遍较低（0~10×10-6）,而斜方辉石和单斜辉石的含水量则存在明显的不均一性。金伯利岩携带的石榴石橄榄岩中橄榄石、斜方辉石和单斜辉石的含水量都明显高于玄武岩携带的尖晶石橄榄岩中相应矿物的含水量,这可能与金伯利岩来源深、富流体、上升快的性质相关。