西秦岭礼县地区新生代钾霞橄黄长岩系的单斜辉石

对西秦岭礼县地区钾霞橄橄黄长质火山岩系中单斜辉石进行了矿物化学研究，斑晶相单斜辉石类型复杂，成分变化范围大，具有多源属性，基质相单斜辉石可以分为高Ti铝透辉石和含Ti透辉石两种基本类型，它们是同源岩浆演化结晶的产物。结晶顺序前者晚于后者，岩系中透辉石Ca(Mg,Fe)Si2O6结晶过程中广泛存在于CaTiAl2O6分子替代，晚期熔体富Ti,Al贫Si,Mg，熔体有向富Ti,Al,Fe,Na贫Mg,Si演化的趋势，在透辉石成分上表现为CaTiAl2O6和NaFe^3 Si2O6端员分子对Ca(Mg,Fe)Si2O6的替代，本区基质相透辉石与世界上典型地区的钾霞橄黄长岩系的透辉石具有不同程度的可比性。     

西秦岭礼县地区新生代钾霞橄黄长岩系地球化学特征及地质意义

西秦岭礼县地区新生代钾霞橄黄长岩系具有贫SiO2、Al2O3，富MgO、CaO、TiO2及K2O Na2O的特征，矿物组合中除橄榄石、透辉石外，普遍含有霞石／钾霞石、黄长石／白榴石和钛金云母等矿物。火山岩系的Sr、Nd示踪同位家和微量元素特征显示其与洋岛玄武岩(OIB)的地球化学体制相似，源区具有由软流圈流体交代导致的EMI型地幔端员成分。根据尖晶石相二辉橄榄岩地幔包体温、压条件估算，结合区域地球物理资料和区域大地构造环境以及火山岩的形成时代推断，钾霞橄黄长岩系的形成机制与本地区新生代岩石困伸展作用密切相关，原始岩浆源于＞92km的岩石圈底部热边界层的低度部分熔融。     

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.     

昌乐方山新生代玄武岩中深源捕虏岩与熔体的相互作用

昌乐方山新生代玄武岩中携带有大量深源捕虏岩,其岩石类型以二辉辉石岩、二辉橄榄岩为主,方辉橄榄岩、单斜辉石岩、单辉橄榄岩少见,未见纯橄岩。二辉辉石岩、二辉橄榄岩、方辉橄榄岩的矿物岩石、地球化学特征和平衡温度压力计算显示为地幔来源,采用地质温度压力计进行计算,获取三者都源于岩石圈地幔,形成的深度范围为41~66.7 km。根据单辉橄榄岩和单斜辉石岩的矿物化学分析,单斜辉石岩和单辉橄榄岩形成深度要低于前三者,且与前三者有密切成因联系。"熔体—岩石"反应在各类深源捕虏岩中广泛存在,除方辉橄榄岩样品不存在明显的"熔体—岩石"反应外,二辉辉石岩、单斜辉石岩、二辉橄榄岩中不同的矿物边缘与玄武质熔体接触部位有着不同类型的反应边和反应矿物出现:橄榄石边部发生(Mg,Fe)_2SiO_4(镁橄榄石)+熔体(原始岩浆)=(Mg,Fe)_2SiO_4(贵橄榄石)+熔体(演化岩浆)反应,使得边部富铁贫镁;单斜辉石与玄武质熔体反应,多具有粉红色反应边,具有富Ti、Al、Fe,贫Si、Mg,较玄武岩基质中单斜辉石斑晶更低Mg~#的特征。斜方辉石与玄武质熔体反应生成复杂的反应带,存在斜方辉石+熔体=橄榄石+SiO_2(熔体)+单斜辉石的反应,反应带内新生成的矿物由内向外具有明显趋向玄武质熔体成分的变化;尖晶石与玄武质熔体反应边缘具有富Fe、Ti,贫Mg、Al,以及更高的Cr~#,趋向于形成钛铁矿的变化特征。二辉橄榄岩中熔体囊和单辉橄榄岩中筛状单斜辉石以及粉红色的反应边都暗示了二者至少经历了两个期次的熔体作用。随着岩石圈地幔的演化,熔体的再富集作用使得难熔的方辉橄榄岩逐渐转变为相对富集的二辉橄榄岩,后期二辉橄榄岩又与玄武质熔体反应,生成更加富集的单辉橄榄岩,而方山方辉橄榄岩也受到了熔体的轻度改造,已不具有难熔古老岩石圈地幔岩石的显著特征,鲁西新生代玄武岩中深源捕虏体与熔体的反应广泛存在,熔体成分以玄武质为主,这可能是华北克拉通岩石圈置换的重要方式之一,导致古老岩石圈地幔的消失。     

新疆西准噶尔地区两类蛇绿岩中橄榄岩的矿物学研究

两类蛇绿岩中变质橄榄岩的矿物表现出的共同特征是:从二辉橄榄岩→斜辉橄榄岩→斜辉辉橄岩→纯橄岩→铬铁矿石,其橄榄石、斜方辉石和单斜辉石的Mg/(Mg+Fe)(矿物牌号)依次升高,表现出富Mg贫Fe的演化趋势;铬尖晶石的Cr/(Cr+Al)亦同时升高,表现为富Cr贫Al的演化特征。 变质橄榄岩中的矿物均是原始上地幔岩部分熔融的残余物。在部分熔融过程中,橄榄石与铬尖晶石是生成相矿物,而斜方与单斜辉石则是消失相矿物,正是通过两种辉石的不断消失,岩石才从二辉橄榄岩依次转化为纯橄岩,并造成纯橄岩与铬铁矿的紧密伴生。在此过程中,矿物成分时刻都在变化,造岩矿物向富Mg贫Fe,金属矿物向富Cr贫Al方向调整,这与实际测定结果是一致的。     

赣杭构造带龙游地区早白垩世基性岩矿物化学、岩石地球化学特征及其地质意义

通过龙游晚中生代基性岩岩相学观察、全岩主量、微量元素和Sr-Nd同位素及矿物电子探针分析,对岩石成因、岩浆演化和构造环境进行探讨。龙游基性岩岩性为橄榄辉长岩,Sr-Nd同位素显示为幔源特征;主量、微量元素特征显示其经历了以橄榄石、辉石为主的分离结晶作用,且未发生明显的地壳物质混染。橄榄石颗粒具核-边结构,富Mg贫Fe的核部Fo值为90.1～91.8,指示原始岩浆是软流圈地幔,富Fe贫Mg的边部显示橄榄石Fo值为77.4～85.3,且核-边两部分的Fo值相差较大,显示原始橄榄石形成之后受到地幔熔体/流体的交代作用。辉石斑晶大多属于透辉石,在部分斑晶的边部发育少量霓辉石。透辉石斑晶普遍具有核-幔-边结构,从核部到边部的SiO_2含量降低,TiO_2、Al_2O_3含量升高,结晶温度升高,显示原始辉石形成之后受到温度更高的地幔熔体/流体的交代作用。研究认为,古太平洋板块后撤造成岩石圈地幔拉伸作用并形成赣杭构造带深部断裂后,部分软流圈物质受到地幔流体/熔体的交代作用,并沿这些深部断裂向上侵位,经历了以橄榄石和辉石矿物为主的分离结晶作用和微弱的地壳物质混染,最终形成龙游橄榄辉长岩。     

莫来铁尖晶岩的发现和玄武岩浆的深部分异作用

莫来铁尖晶岩是首次发现的一种新型火山岩,由铁尖晶石、莫来石、铁板钛矿和火山玻璃组成,其平均化学成分相当于一个简化的SiO_2-FeO~*—Al_2O_3三元系。莫来铁尖晶岩浆是原始岩浆深部分异的结果。原始玄武岩浆在地幔深处分离结晶出富含硬玉分子的斜方辉石、单斜辉石,进化岩浆向富Al、Fe而贫Si的方向演化,最终产生莫来铁尖晶岩浆。后者喷出地表,冷凝结晶形成莫来铁尖晶岩。     

河北矾山杂岩体中单斜辉石的研究

河北矾山杂岩体属于二氧化硅不饱和的超钾质碱性-过碱性岩浆系列,由单斜辉石岩、辉石正长岩和碱长正长岩等不同类型岩石组成。各类型岩石主要组成矿物为单斜辉石、黑云母、石榴石和正长石。本文利用电子探针对单斜辉石进行了详细研究,发现所有单斜辉石属于高钙透辉石,随着岩浆的演化,主要表现为Fe²⁺对Mg²⁺的替代关系,结晶趋势为透辉石→钙铁辉石,这揭示矾山杂岩体岩浆体系的特点是高温、中等大小的氧逸度、贫硅、富碱（尤其是钾）。辉石中的Al^IV含量取决于岩浆的硅饱和度,硅越不饱和,Al^IV含量越高;Al^VI含量则与体系中的Al含量呈正相关关系。由Al对Si的替代引起的电荷不平衡主要由八面体位置的Fe³⁺来补偿,其次为少量的Ti⁴⁺和更少量的Al³⁺。体系中的Ti含量与体系的温度呈正相关关系,而Na含量则与辉石中的Ti和Fe³⁺含量成正相关关系。不同类型岩石中单斜辉石从核部到边部随着Mg^#的降低,Al、Ti含量呈现不同的演化趋势,这是因为它们于岩浆演化的不同阶段开始结晶,经历了不同的岩浆演化史。碱性岩中高钙辉石的出现和成分环带的普遍发育是由岩浆的贫硅富钾特征决定的。单斜辉石的成分不仅受控于结晶时的温度、压力条件,也受控于岩浆的总成分及其变异。     

新疆北山地区红石山镁铁-超镁铁岩体的岩石矿物学特征:对同化混染和结晶分异过程的启示

结晶分异和同化混染是侵入岩体形成过程中控制岩相成分和分异程度的主导因素。探讨这两个因素在岩浆演化过程中的作用阶段及对矿物成分变化的影响对揭示岩体成因和成矿具有重要意义。新疆北山地区的红石山镁铁-超镁铁岩体钻孔剖面上岩相和各种矿物含量的渐变特征反映了岩浆演化的结晶分异过程。长石中Si、Na、Al、Ca和单斜辉石中Si、Al、Ti、Ca、Mg的系统变化揭示不同程度的同化混染作用。橄榄石和尖晶石对同化混染作用的反应较为迟缓,但其Fo、Ni和Cr^#、Ti对新鲜岩浆注入较为敏感。这些矿物化学对岩浆演化过程的推断与全岩成分变化的指示相一致。因此,矿物化学在研究岩浆演化方面将会发挥重要作用。     

中国东部地幔中岩浆与岩浆相互作用

近年来,研究认为在地幔深度发生的岩浆与岩浆之间的相互作用过程能够作为解释板内玄武岩组成不均一性的机制之一(Herzberg,2011)。然而,迄今为止并没有十分有力的地球化学证据支持这一模式。本次研究选择中国东南部福建龙海地区的小规模溢流玄武岩作为研究对象,通过元素和同位素地球化学研究,解释了在地幔深度碱性玄武质岩浆和拉斑质岩浆之间的相互作用过程。龙海玄武岩主要由拉斑玄武岩组成,含少量碱性玄武岩,w(Si O2)变化相对较小(49.0%~52.8%),但全碱质量分数显著变化(w(K2O+Na2O)=2.3%~6.4%)。依据玄武岩的演化程度,我们将其划分为低钛(演化程度低,Ti O2/Mg O0.25,为拉斑玄武岩)和高钛(演化程度高,Ti O2/Mg O0.25,主要为碱性玄武岩,含少量拉斑玄武岩)两类玄武岩。对低钛玄武岩的原始岩浆计算发现,其具有低的Ca O含量和高的Fe O/Mn O比值,并且相图上落在了4 GPa下与斜方辉石、单斜辉石和石榴子石相平衡的区域,暗示其源区主要岩性为辉石岩。但是,这些玄武岩的Sm/Yb比与Ti/Gd、Zr/Hf比之间呈现很好的线性关系,暗示低钛玄武岩源区经历了两端元混合过程。另一端元具有低的Ti/Gd比和高的Zr/Hf比,表明其源区另一种岩性为碳酸盐化的橄榄岩。高钛玄武岩具有与低钛玄武岩几乎一致的Sr-Nd-Pb-Hf同位素组成,暗示它们具有相似的成因。但是,随着高钛玄武岩Sm/Yb比值的增加,其表现出显著的石榴子石效应。这一组成特征,以及其稀土元素的交叉配分特征,可以用单斜辉石和石榴子石的分离结晶来解释。而高钛玄武岩在相图上同样落在了石榴子石-辉石区域,也支持其曾经与石榴子石和单斜辉石相平衡。由于石榴子石的分离结晶通常深度大于70 km,要大于研究区的岩石圈厚度,因此该分离结晶过程应该发生在软流圈。而硅饱和的拉斑质岩浆(起源自辉石岩)与硅不饱和的碱性岩浆(起源自碳酸盐化的橄榄岩)在地幔深部相遇,就能够诱发该分离结晶作用:富硅拉斑质岩浆+贫硅碱性岩浆→富硅碱性岩浆+石榴子石+单斜辉石。基于上述观察,我们提出高钛玄武岩形成于拉斑质岩浆与碱性岩浆之间的相互作用及其伴随的深部岩浆演化过程。     

赣东北地区早白垩世火山岩的岩石学及岩石化学特征

岩石学及岩石化学特征表明，赣东北地区早白垩世火山岩及次火山岩主要有：玄武岩、伊丁石化橄榄玄武岩、橄榄玄武粗安岩、粗面玄武岩、安粗岩、粗面英安岩、粗面岩、流纹岩、凝灰岩及花岗斑岩等，可划分为高钾钙碱性、橄榄安粗岩和碱性玄武岩3个系列。高钾钙碱性系列富Si、K，贫Mg、Fe、Ca、Al；橄榄安粗岩系列和碱性玄武岩系列富碱，尤其富K，富Al、Ti，贫Si。相比之下，橄榄安粗岩系列比碱性玄武岩系列更富K、Al、Ti、Si。本区复杂的火山岩很可能是晚中生代时期古太平洋巨大板块中Faralong、Izanagi、Kula等板块相对亚洲大陆走滑和斜向俯冲及在大陆内产生的NE－NNE向平移剪切－伸展拉张的结果。     

一种新的闪石共存对—铁闪石与铁韭闪石对

新近在我国山西省娄烦县尖山铁矿的角闪片岩中发现一种取向连生的镁铁质闪石与钙质闪石共存对。电子探针分析确定它们分别为铁闪石Ｋ０．００１（Ｎａ０．０２７Ｃａ０．０７３Ｍｎ０．０３１Ｆｅ＾２＋１．８０１）１．９３２（Ｆｅ＾２＋２．９４８Ｍｇ１．９６４Ｔｉ０．００２Ａｌ０．０８７）５Ｓｉ８．０６９Ｏ２２．１０（ＯＨ）２与铁韭闪石（Ｋ０．１３５Ｎａ０．４６１）０．５９６（Ｎａ０．０８８Ｃａ１．８５３Ｍｎ０．     

Compressibility and structure behaviour of maruyamaite (K-tourmaline) from the Kokchetav massif at high pressure up to 20 GPa

Mineralogy and Petrology - The structural behaviour of maruyamaite (K-dominant tourmaline) X(K0.54Na0.28Ca0.19)Y(Mg1.3Al1.17Fe0.39Ti0.14)Z(Al5Mg)[Si5.95Al0.05O18](BO3)3V,W[O1.69(OH)2.31] from the...     

Chemical and phase heterogeneity of Ti-Fe-Mn-silica microspherules in crushed ore samples

A Fe-Ti-Mn-silicate microspherule from the heavy mineral fraction of crushed geological samples from an underground mine (Kellyam gold deposit, Yakutia) was examined by transmission electron microscopy. The 400-μm microspherule has a complex chemical composition and contains the following elements (in order of decreasing content): O, Ti, Si, Mn, Fe, Al, Mg, Ca, and K. The material of the micro-spherule shows a polyphase structure and chemical heterogeneity with separation into amorphous oxide-silicate (SiO₂) and crystalline metallic (α-Ti + FeTi) constituents. The spherical shape and the character of internal heterogeneity suggest that the microspherule was formed owing to the rapid solidification of a melt droplet. The nanoscale heterogeneity of the microspherule is a consequence of a two-stage process. (1) Liquid immiscibility in the initial melt droplet before its solidification resulted in the incomplete spatial separation of Si + Al and Ti + Fe + Mn and appearance of SiO₂ globules with admixtures of Al, Ca, K, Mg, Ti, Fe, and Mn approximately 100 nm in size. (2) Chemical heterogeneity developed subsequently both within the globules and within the matrix at the stage of melt solidification or after the solidification. The second-stage chemical heterogeneity was manifested in (a) the separation of heavy minor element oxides (Ti, Fe, and Mn) from the light elements Si, Al, K, Ca, and Mg(?) within the globules and (b) the separation of the matrix material into crystalline metallic (α-Ti + FeTi) and amorphous oxide-silicate [SiO₂-MgO-Mn₃O₄(?)-Fe₂O₃(?)-TiO₂(?)] parts. The obtained results do not rule out the possibility of formation of such microspherules during drilling operations.     

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.     

贵州威宁窑上组沉积物物源特征及沉积控制因素分析

根据威宁草海第四纪窑上组沉积物主量元素和REE特征,探讨沉积物物源特征、气候演变情况、沉积物堆积控制因素。结果表明:Al、Mg、Ca、K、Na和Ti的含量变化在剖面上一致,它们的相关系数很高(0.522~0.985)。Fe含量和Mn含量呈正相关形式,与Al、Mg、Ca、K、Na和Ti呈负相关。Fe2O3含量在土黄色粘土的铁质层很高(42.86%~50.57%)。样品中REE球粒陨石标准化配分模式与贵州土壤、贵州碳酸盐岩风化壳配分模式很相似,与峨眉山玄武岩配分模式不一致,但其含量略低于贵州碳酸盐岩风化壳的含量;沉积物主要来源于碳酸盐岩,且碳酸盐岩强烈风化成土作用使REE超常富集,在剖面上呈现高ΣREE(平均219.38μg/g)。通过Mg/Ca、MgO/Al2O3、(CaO+K2O+Na2O)/Al2O3、(Fe2O3+Al2O3)/(MgO+CaO)、(K+Na+Ca+Mg)/(Fe+Mn)、(Al+Fe+Mn)/(K+Ca+Mg)和(MgO+Na2O+CaO)/Al2O3等气候指标研究,表明在草海窑上期为湖泊沉积时期,气候经历了由温暖湿润向冷干的转变。同时,认为物源性质、构造运动、气候等共同控制该区沉积物形成。     

Some petrological aspects of the Prairie Creek diamond-bearing kimberlite diatreme,Arkansas

Based on modal and chemical composition, the rocks of the Prairie Creek diatreme situated 4 km SSE of Murfreesboro, Pike County, Arkansas, are classified as micaceous kimberlite. The K-Ar isotopic analysis of phlogopite from this diatreme yielded an age of 106 ± 3 m.y. (Albian) which is in agreement with stratigraphic relations. Electron beam probe data on minerals from kimberlite breccia, one of the three textural types, are presented. The breccia is considered as the potential source of the diamonds that have been mined at the diatreme. It contains phenocrysts of olivine (Fo_90–92) and serpentine pseudomorphs after olivine embedded in a groundmass of serpentine, minor calcite, chrome-diopside, phlogopite (Mg/Mg+Fe = 84.15%), perovskite, spinels, and pentlandite. Xenoliths of shales, sandstones, and mantle-derived ultramafic material are also present. Spinels are rich in Cr, Ti, and Fe and generally low in Al. Zoned spinels show enrichments in Ti and Fe towards their rims. A positive correlation between 100(Fe³⁺+Ti)/(Cr+Al+Fe³⁺+Ti) and 100 Mg/(Mg+Fe²⁺) ratios exists in these spinels and probably reflects an oxygen fugacity increase during magma crystallization. Occluded gases in diamonds and kimberlites corroborate the hypothesis that the parent magma of the Prairie Creek kimberlite was derived by partial melting of upper-mantle garnet lherzolite under volatile-rich conditions, primarily enriched in H₂O and CO₂.     

我国邯邢地区黑铝钙石的发现及其研究

黑铝钙石是一种罕见矿物，在邯邢地区镁铝夕卡岩中，发现一种呈六方片状、黄色半透明的黑铝钙石晶体。本文对该晶体进行了粉晶Ｘ射线、四元衍射、电子探针和红外光谱测量，并认为黑铝钙石是镁铝夕卡岩早期阶段的产物，处在一种富铝、贫硅的地球化学环境和高温条件