山东蒙阴金伯利岩中尖晶石族矿物特征及种类划分

山东蒙阴金刚石矿区金伯利岩中的尖晶石族矿物究竟是铬铁矿还是尖晶石一直倍受争议,为了确定山东蒙阴矿区形态复杂的尖晶石族矿物种类,项目组对矿区的尖晶石族矿物进行了系统的采样,利用电子探针对50件尖晶石族矿物MgO、FeO、TiO2、Al2O3、MnO、Cr2O3进行微区化学成分分析,结果显示,山东蒙阴金刚石矿区金伯利岩中尖晶石族矿物A、B端元成分复杂,不存在单纯的铬铁矿或尖晶石矿物种,以化学分子式分类为基础得到的尖晶石族矿物种类主要有:铁镁-铬铁钛、镁铁-铬铁铝钛、铁镁-铬铝铁、镁铁-铬铝铁、铁镁-铬铁钛铝、镁铁-铬铝、铁镁-铬铝7个亚种。山东蒙阴金伯利岩中尖晶石族矿物的主要端元组分为MgAl2O4、MgCr2O4、FeCr2O4,矿物化学成分分析表明,Mg质量分数较高(7.3%~11.8%),其中Fe、Mg离子数比近于1:1,构成富镁的铬铁矿。     

铬尖晶石和石榴石的相变: 大陆科学钻探CCSD-PP3孔超镁铁岩超高压变质作用的证据

PP3超镁铁岩主要岩石类型有纯橄岩和石榴石橄榄岩,两者为渐变,主要矿物为橄榄石、铬尖晶石、石榴石、单斜辉石和斜方辉石.铬尖晶石的Cr#[Cr/(Cr+Mg) ×100]从51~89变化,TiO₂和MnO₂值分别低于0.26%和0.46%.铬尖晶石矿物表现为4期次演化的特点,反映了从岩浆期、榴辉岩相、角闪岩相和绿片岩相演化特征.随着超镁铁岩的演化,铬尖晶石表现为Cr#不断增大,而Mg#[Mg×100/(Mg+Fe2+) ]不断减少、氧逸度不断增加的过程.PP3铬尖晶石反映了地幔来源,为大陆岩石圈超镁铁岩特征,后期随折返而演化.从石榴石与铬尖晶石相互转变过程看出,PP3超镁铁岩经历了深度加大的过程,超镁铁岩曾经到达100km以上的岩石圈地幔深处.在绿片岩相-绿片角闪岩相变质过程中,铬尖晶石中Cr、Mg和Al减少,Fe相对增加,产生富Cr尖晶石变质作用样式.晚期剪切变形等次生变化影响了铬尖晶石矿物成分.      

青田石“灯光冻”品种的宝石矿物学特征及其成因

采用X射线粉末衍射和电子顺磁共振等方法,对青田石中的珍贵品种＂灯光冻＂样品进行了研究。结果表明,＂灯光冻＂样品的矿物组成为叶蜡石,多型特征为2M型,含极少量的1TC型;其结构有序度高,化学成分表现为贫Al、富Si型,边缘部位具有石英化迹象。＂灯光冻＂样品中的Fe3＋呈八面体占位,与Ti4＋,Si-O--Al空穴心共同致色。＂灯光冻＂样品中的叶蜡石晶体呈不规则叶片状,大小较均一,呈弯曲片状集合体结构。     

辽宁宽甸地幔矿物三价铁的穆斯堡尔谱测定及意义

摘　要　利用穆斯堡尔谱仪对辽宁宽甸地幔岩包体中的矿物进行了三价铁的测定‚测试结果 与国内外已发表的数据接近。Fe 3＋ ／∑Fe 比值分别为：斜方辉石0∙066～0∙196‚单斜辉石 0∙216～0∙344‚尖晶石0∙283～0∙299‚石榴石0∙057～0∙223。依据电价平衡原理计算的 Fe 3＋ 含量受 Si 4＋ 、Al 3＋ 和 Cr 3＋ 的电子探针分析误差影响很大。根据地幔矿物的电子探针分析结果 计算平衡温度、压力和氧逸度时‚二辉石 En、Ca 转移反应温度计和石榴石 斜方辉石 Al 压力 计的计算结果不超过温压计的一般误差范围‚而石榴石 单斜辉石 Fe 2＋ Mg 交换反应温度计 在忽略 Fe 3＋ 时计算的温度值可偏高100℃以上;采用橄榄石／斜方辉石／尖晶石组合氧压力计 计算的氧逸度值‚误差一般约在±0∙7个对数单位。     

根据矿物薄片颜色判估铬尖晶石类型的方法

尖晶石族矿物为AB2X4型氧化物,因其阳离子A和B元素的不同,分属Cr、Fe、Al、Zn、Mn、Ti、Ni等不同种属,并有不同的产状。其中铬尖晶石仅见于幔源超镁铁岩和镁铁岩中。对岩石中副矿物铬尖晶石的薄片颜色与其矿物化学类型对比发现,二者存在着明显的专属关系,薄片中铬尖晶石的不同颜色可做为寄生岩体可能产出铬矿床或镍矿床的判据。副矿物和造矿铬尖晶石的化学通式是相同的,其中二价阳离子为Mg和Fe,三价阳离为Cr、Al和Fe。铬尖晶石以其三价阳离子含量百分比的不同分为不同的种属。岩石薄片下,铬尖晶石类矿物除含钛磁铁矿、铬磁铁矿和高铁…     

桂北宝坛地区镁铁-超镁铁质杂岩体的类型:来自尖晶石的指示

江南造山带西段宝坛地区广泛发育镁铁-超镁铁质岩,由于其构造位置的重要性成为Rodinia相关研究的热点,构造环境争议较大。宝坛下如龙、大坡岭地区镁铁-超镁铁质岩侵入四堡群,主要由蛇纹石化橄榄岩、蛇纹石化橄辉岩和角闪石岩组成,个别岩体有辉长岩,未见火山熔岩相出现,不同于蛇绿岩、科马提质熔岩。杂岩体富含角闪石,有辉砷镍矿出现,显示出富流体特征。岩体尖晶石相对富Fe、Cr、Ti贫Al,在尖晶石成因化学成分图解中,多数样品落入阿拉斯加型杂岩体区域附近,表明宝坛镁铁-超镁铁质杂岩体与阿拉斯加杂岩体具有相似特征,形成于与俯冲相关环境。     

昌乐地区新生代碱性玄武岩中刚玉、尖晶石巨晶岩相学、矿物化学特征

山东昌乐蕴含中国最大的宝石级刚玉—蓝宝石矿床。昌乐刚玉巨晶与玄武岩界限截然,边缘圆化,沿巨晶溶蚀圆化的边缘发育富铝的尖晶石和钛磁铁矿反应环边,显示其为深源捕虏晶的岩相学特征。对刚玉等巨晶及其反应边矿物进行岩相学、电子探针和LA-ICP-MS(Laser Ablation-Inductively Coupled Plasma-Mass Spectrometry)分析能有效揭示其成因及演化历程。昌乐刚玉2组样品(CL-1和CL-2)矿物化学和关键元素特征及Ga/Mg、Cr/Ga、Fe/Ti、Fe/Mg等关键元素比值显示为岩浆型来源,而CL-2组样品明显叠加了后期熔体交代作用的特征。反应边尖晶石具刚玉巨晶向尖晶石巨晶过渡的成分特征,关键元素特征指示两者具强烈亲缘性,尖晶石巨晶是刚玉经历复杂交代作用的产物。昌乐刚玉呈现碱性熔体中结晶的化学成分特征,极有可能源于交代富集的地幔岩低度熔融形成的富铝的碱性熔体。     

新发现的沂蒙矿类质同象系列矿物──K(Ti_5Fe_3Cr_2Mg_2)_(12)O_(19)及Ba(Ti_5Fe_4Mg_2Cr)_(12)O_(19)

在山东蒙阴金伯利岩中，首次发现了沂蒙矿类质同象系列新的富Ti矿物（变）种。理想的晶体化学式可表达为：K（Ti5Fe3Cr2Mg2）12O19（简称K－Ti沂蒙矿）（Ba，K）（Ti5Fe4Mg2Cr）12O19（简称Ba－Ti沂蒙矿）从而与原来确定的沂蒙矿K（Cr5Ti3Fe2Mg2）12O19和钡钛铁铝矿（Ba，K）（Cr4Fe4Ti3Mg）12O19一起构成了金伯利岩中AM12O19磁铁铅矿型矿物的K-Cr、Ba－Cr、K-Ti、Ba-Ti四种端元类型的复杂类质同象系列。新发现的两个矿物（变）种均产出于具叶片状尖晶石出溶体的镁钛铁矿中。根据结构已知的沂蒙矿中原子的占位和配位多面体情况，分析了K－Ti，Ba－Ti沂蒙矿中各原子的占位和配位多面体，认为新发现的两个（变）种在成分上与沂蒙矿和钡钛铁铬矿有明显的区别。根据镁钛铁矿、尖晶石、沂蒙矿新（变）种、钙钛矿之间的相互关系，探讨了它们的形成环境，从而为这类矿物的地幔成因提供了直接证据。     

胶北地块变质基底超镁铁岩的矿物岩石地球化学特征

胶北地块变质基底的蛇纹岩、蛇纹岩化尖晶石方辉橄榄岩、尖晶石橄榄斜方辉石岩、角闪石岩自形成以后,经历了早期的高角闪岩相和晚期绿片岩相的变质作用,因而记录了三个阶段的矿物组合:早期的Opx1+Ol1+Spl1;中期的Opx2+Ol2+Spl2+Amp2和晚期的Amp3+Srp3+Mag3+Cal组合。超镁铁岩中普遍存在的角闪石,具有粒状变晶结构特征,形成于角闪岩相和绿片岩相的变质作用过程。蛇纹石没有受到应力作用的迹象,显示其形成于晚期非挤压环境的交代变质作用过程。尖晶石橄榄岩中斜方辉石的矿物化学以及尖晶石橄榄岩的高Mg O含量都表现出克拉通橄榄岩的性质。角闪石岩的稀土元素配分图解的(La/Sm)N的比值1.11~1.41,(La/Yb)N的比值0.91~1.61,超镁铁岩多元素图解显示无高场强元素异常,都表明胶北地块变质基底的超镁铁岩形成的构造背景或是裂谷环境。尖晶石矿物的Mg#0.72~0.79、Cr#0.06~0.12表明交代变质成因。方辉橄榄岩橄榄石的Fo值88.42~90.50、超镁铁质岩石全岩主元素的分散性、较大的∑REE含量变化以及Si/Al-(Mg+Fe)/Al和Mg/Ti-Fe/Ti主元素的比值图解所表现出的超镁铁岩与角闪石岩具有成因联系等,都表明胶北变质基底的超镁铁岩可能是具有堆晶成因的一套幔源岩浆系列。高MgO含量(16%~42%)表现出前寒武纪变质基底的橄榄岩地幔性质;高水含量反映出漫长地质历史时期变质作用过程。     

东昆仑夏日哈木岩浆铜镍硫化物矿床铬尖晶石特征及其指示意义

为给夏日哈木矿床成因研究提供新的依据,本文在系统岩心编录的基础上,对该矿床的铬尖晶石进行了研究。薄片鉴定表明,铬尖晶石与橄榄石紧密共生,呈粒状或浑圆状分布于橄榄石和辉石晶体内部。电子探针分析表明,铬尖晶石的Ti O2及Fe2O3含量较低,Cr#值与Mg#值变化范围较大且二者呈负相关关系,包裹于橄榄石中的铬尖晶石具有较高的Cr2O3含量。由铬尖晶石成分推测该矿床母岩浆属于低Ti、高Mg拉斑玄武质岩浆,起源于软流圈地幔。铬尖晶石Fe3+-Cr-Al、Mg#-Cr#图解和矿物岩石组合表明,夏日哈木矿床可能不是形成于岛弧环境,而可能形成于碰撞后的伸展环境。     

“绿龙晶”的宝石矿物学研究

“绿龙晶”（俗称）为一种产自俄罗斯的绿泥石玉,目前普遍认为其矿物组成为斜绿泥石。本次研究用“绿龙晶”样品具有独特的深绿色至灰绿色,呈鳞片状至叶片状结构,密度为2．61～2．62g／cm^3,折射率约为1．57,摩氏硬度约为2．5,其主要矿物组成为绿泥石的亚种叶绿泥石。通过在显微镜下薄片观察发现,叶绿泥石具有靛蓝色、锈褐色和紫色异常干涉色,近平行消光。电子探针结果表明,该“绿龙晶”样品的主要化学成分为SiO2和MgO,其次为Al2O3和FeOT;计算其晶体化学式并根据Fe^2＋／R^2＋和Si的原子数量进行投影,恰好落于叶绿泥石的区域范围。在其X射线衍射图谱中出现了叶绿泥石的14．5320,7．2156,4．7897,3．5972A处的特征衍射峰;其红外光谱中,高频区3637,3465cm^-1处的吸收谱带、中频区1000cm^-1左右分裂的1048,1001,967cm^-1吸收峰和低频区444cm^-1处的强吸收谱带显示了叶绿泥石的红外光谱特征。     

“泰山玉”的宝石学特征

目前,＂泰山玉＂是玉石市场上出现的一个＂新品种＂。对一批＂泰山玉＂样品进行了常规宝石学测试、偏光显微镜薄片观察、红外光谱等测试与分析。结果表明,大多数＂泰山玉＂样品的主要矿物组成为蛇纹石,依据现行的国家标准,其鉴定名称可命名为＂岫玉＂或＂蛇纹石玉＂。其中,以透闪石为主要矿物组成的＂泰山玉＂还有待进一步确认与研究。＂泰山玉＂中Cr,Fe,Ni的质量分数较高,这是区别辽宁岫玉的重要特征之一。泰山文化与传统玉石文化相结合,是＂泰山玉＂的良好开发方向。     

钒钛磁铁矿电炉渣工艺矿物学研究

以攀枝花钒钛磁铁矿电炉渣为研究对象,通过化学分析、X射线衍射及电子探针-能谱等手段对电炉渣的化学组成、矿物组成、矿物嵌布特征、元素分布情况进行了较为系统的研究,结果表明:电炉渣中有94.74%的钛赋存于黑钛石中,镁和铝主要以镁铝尖晶石形式存在,钙和硅主要存在透辉石中,而铁元素在各矿物中分布较为分散。有用矿物黑钛石主要与透辉石呈浸染关系,部分与镁铝尖晶石呈嵌布关系,同时有部分镁和铝以类质同像形式进入到黑钛石中,导致黑钛石中TiO_2含量仅82.04%。研究结果可为钒钛磁铁矿电炉渣的综合利用提供科学依据。     

巴西绿欧泊的宝石学特征

近期国内珠宝市场上出现一种产自巴西的绿欧泊,该类绿欧泊表现出的宝石矿物学特征与传统的欧泊有着明显差异。采用常规宝石学测试手段,并结合电子探针、X射线粉末衍射、扫描电子显微镜、红外吸收光谱、紫外吸收光谱等测试分析方法,就其化学成分、物相、微结构、谱学特征及颜色成因等问题展开初步研究。结果表明,巴西绿欧泊的主要矿物组成为蛋白石,含不等量的α-方石英和α-鳞石英等次要矿物,整体呈不规则胶柬状结构,局部微波纹理发育;该类欧泊主要由直径约10～30nm的SiO2球粒聚集而成;由H2O和M—OH倍频振动致近红外吸收谱带位于7000cm-1处,由H2O合频振动致近红外吸收谱带分别位于5200,5612cm叫处,由M—OH与[SiO4]合频振动致近红外吸收谱带位于4600-4100cm-1范围内。笔者还对巴西绿欧泊的呈色机理一并给予了探讨。     

基于现代测试技术的钠长石玉矿物组成研究

虽然目前普遍认为钠长石玉的主要矿物组成是钠长石、阳起石、绿泥石、绿帘石、石英等,但仍有待验证.参照行业中对翡翠种的划分,将市场上常见的钠长石玉进行分类,通过偏光显微镜观察、电子探针测试、X射线粉末衍射仪等测试方法对钠长石玉的矿物组成进行了测试与分析,得出钠长石玉的主要组成矿物、次要矿物及副矿物.对一些学术著作中关于钠长石玉的矿物组成钠长石玉中“飘蓝花”品种的致色矿物是绿泥石和绿帘石提出质疑,结果表明,钠长石玉中“飘蓝花”矿物为绿辉石和角闪石.X射线粉末衍射试验的分析表明钠长石的有序度为1或非常接近1,为完全有序或非常接近完全有序的钠长石,说明钠长石玉的形成温度很低.     

彭州通济地区水文地球化学特征及成因分析

彭州地区是＂5.12＂地震灾区,其震后的水文地球化学特征还未有相关研究,本文利用以热力学为基础的水文地球化学平衡理论与方法对彭州通济地区震后浅层地下水化学特征及其形成进行了分析,为研究地震对浅层地下水的影响提供基础信息。分析表明：研究区水化学场受到地形地貌的控制,水化学类型以HCO3--Ca型为主;HCO3-、Ca2＋普遍含量较高,CO2分压控制碳酸盐的溶解度及水中的pH值;其浅层地下水相对于石英处于过饱和状态,相对于非晶质SiO2处于未饱和状态,CO2气体参与硅酸盐矿物水解,产生可溶SiO2;矿物溶解及与水中化学组分平衡的非硅铝酸盐矿物主要为方解石,硅铝酸盐矿物主要为长石,其次是高岭石、蒙脱石。水化学平衡理论与方法可以较好的用于研究地下水所处的水文地球化学环境以及判断SiO2的来源和矿物溶解过程。     

山东刚玉巨晶的成因——来自矿物包裹体的证据

利用电子探针、扫描电镜分析技术在产自山东碱性玄武岩的刚玉巨晶中发现了尖晶石族氧化物包体,并有许多刚玉、钛铁矿、高硅氧化物、辉石、长石、方解石等包体.这些包体矿物的化学成分明显与该地区相应的巨晶矿物不同,具有深源性的特征.刚玉巨晶具有世代现象,其生长具有明显的阶段性,是在一种高度演化的富含SiO_2岩浆中生成,生长过程极其复杂.     

Iron Isotopic Compositions of Forearc Mantle Peridotites Constrained by Ophiolites from the North Qilian Orogen,Northern Tibet

Previous studies on iron isotope compositions of subduction zone magmas have revealed significant and complex variations that have great bearings on petrogenetic processes in the mantle wedge, e.g., partial melting, fluid metasomatism and redox state. However, interpretations for the fractionations are highly debatable and lack direct constraints from mantle wedge peridotites. This study presents iron isotope compositions for whole rocks and mineral separates in fresh forearc peridotites from the Yushigou ophiolite, North Qilian orogen in northern Tibet. Major and trace element compositions of whole rock and mineral indicate that the peridotites are highly depleted forearc peridotites overprinted by melt metasomatism, in contrast to the long‐holding opinion that the peridotites are derived from mid‐oceanic ridges. The minerals fall on a line with a slope of ～1 on the plot of δ⁵⁶Fe vs. δ⁵⁶Fe, indicating isotope equilibrium between minerals. δ⁵⁶Fe fractionation between olivine and orthopyroxene is within the range of 0～0.05, while fractionation between olivine and spinel is about 0.05～0.10. The fractionation trend between olivine and spinel is opposite to previous theoretical and experimental constraints, which may be due to substantial Cr substitution into the spinel. This indicates that negative correlations between spinel Cr#, fO₂ and spinel δ⁵⁶Fe in previous studies are probably a reflection of gradual Cr enrichment in spinel during melt extraction, and spinel δ⁵⁶Fe values are not a proxy for oxygen fugacity. Whole rock δ⁵⁶Fe values are well correlated with mineral δ⁵⁶Fe values, varying from overlapping with depleted mantle to slightly lower than depleted mantle. Therefore, variations in iron isotope compositions of subduction zone magmas are probably due to combined effect of source heterogeneity and partial melting fractionation.