研究超镁铁岩中八面体假象蛇纹石和绿泥石的地质意义

继1981年首次报导八面体假象蛇纹石之后,在同一超镁铁岩中又发现了一些八面体假象含铬绿泥石,后者是交代前者的产物。通过研究我们认为:1)八面体假象绿泥石中的Al、Cr等元素来自铬铁矿石;2)和八面体假象蛇纹石一样,八面体假象绿泥石的最初原生矿物也应为γ一橄榄石,后者的形成压力为140×10~8Pa(140Kb),相当于500公里的深度;3)包有八面体假象蛇纹石和绿泥石的铬铁矿可能是一种直接来自深部地慢的铬铁矿类型;4)藏北岩带的两处(安多和阿里地区)超镁铁岩中出现八面体假象矿物说明藏北超镁铁岩带(或岩带的几处超镁铁岩)形成的构造环境可能深于藏南超镁铁岩带。     

极地乌拉尔豆荚状铬铁矿中发现金刚石和一个异常矿物群

1前言自1980报道在西藏罗布莎蛇绿岩铬铁矿的人工重砂样品发现金刚石[1]和八面体假象蛇纹石[2]以来,已经发现了一个由70～80种矿物组成的地幔矿物群[3]。近些年的重要新进展有:(1)铬铁矿中发现超高压矿物柯石英和蓝晶石,EBSD研究     

四川蛇纹石猫眼的地质特征及显微结构分析

蛇纹石猫眼是一种具有猫眼效应的罕见玉石品种。本文主要探讨了蛇纹石猫眼的地质特征,采用光学显微镜对产于四川石棉县的蛇纹石猫眼样品进行了显微结构分析。结果表明:四川蛇纹石猫眼的组成矿物蛇纹石的形态主要有微纤维状和鳞片状。岩石的显微结构主要有微纤维变晶结构、微鳞片变晶结构、交代假象结构和网格状结构,并以前者为主,约占30%。微纤维变晶结构是蛇纹石猫眼形成的主要原因。交代假象结构主要表现为蛇纹石对早期矿物橄榄石和辉石的交代而表现出橄榄石和辉石的假象。交代假象结构和网格状结构的存在证明了蛇纹石猫眼的岩石成因为超基性岩石的蛇纹石化作用。     

四川软玉猫眼赋存的围岩显微结构研究

对四川软玉猫眼的赋存围岩一蛇纹石化辉橄岩和橄榄岩的岩石显微结构的研究结果表明：围岩的主要结构类型为网格状结构和交代假象结构。交代假象结构又可分为橄榄石假象和辉石假象两种。辉石假象有两种表现形式：其一为蛇纹石交代辉石而保留辉石的晶形；另一种表现为由辉石蚀变所析出的磁铁矿经浓集而形成肋状条纹以及磁铁矿向辉石边缘迁移而形成浓缩边。研究认为：在超基性岩体蚀变过程中，首先发生橄榄石化和辉石化，生成蛇纹石。而后蛇纹石对与其接触的碳酸盐岩发生接触交代，吸收围岩中的钙而形成软玉。     

波伏棱（Povlen）型羟基纤蛇纹石的谱学研究

波伏棱型羟基纤蛇纹石是波伏棱型纤蛇纹石矿物的新变种,本文报导它的吸收光谱、红外光谱、穆斯堡尔谱、电子顺磁共振谱和核磁共振谱。 研究表明,吸收光谱是Fe~(3 )和Fe~(2 )的晶场跃迁以及Fe~(2 )→Fe~(3 )的荷移跃迁引起的;红外光谱是OH和Si-O的伸缩振动、OH转动以及Mg-O和Si-O的弯曲振动引起的;穆斯堡尔谱是Fe~(2 )_(八面体)、Fe~(3 )_(八面体)和Fe~(3 )_(四面体)引起的;电子顺磁共振谱是Mn~(2 )_(八面体)、Fe~(3 )_(八面体)和Fe~(3 )_(四面体)引起的;核磁共振谱是管道水,镁八面体和硅氧四面体上的OH引起的;矿物加热到825℃时,结构开始破坏并出现镁橄榄石相。 此外,本文还解释了该蛇纹石颜色的本质,阐明了上述过渡金属离子和OH在该矿物中的结构环境。     

岫岩玉的穆斯堡尔谱学研究

岫岩玉是我国的主要玉种之一,属于蛇纹石玉。在X射线衍射、红外光谱、可见光吸收谱,及电子显微镜等项研究确切查明主体矿物为叶蛇纹石的基础上,选两个优质玉样进行~(57)Fe穆斯堡尔谱学研究。岫岩玉的穆斯堡尔谱由两组四级双峰构成,第一组双峰(δ=1.12,△=2.73与2.72mm/s)系由镁氧八面体中的Fe~(2+)形成,另组双峰(δ=0.35与0.36,△=0.63与0.55mm/s)反映的是镁氧八面体中的Fe~(3+),Fe~(3+)/Fe~(2+)分别为0.90与0.78。铁是参与叶蛇纹石晶格的组分;Fe~(3+)与Fe~(2+)均处镁氧八面体中;Fe~(3+)/Fe~(2+)近于与小于1是制约它呈绿色的主要因素。     

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。     

吉林省集安安绿玉矿物学特征

安绿玉产于吉林省集安地区,为胶状隐晶质蛇纹石矿物集合体,属岫玉一个新品种。安绿玉的化学成分与蛇纹石的理论化学组成接近。x射线、红外吸收光谱、电子显微镜、穆斯堡尔谱和吸收谱研究表明:安绿玉主要由利蛇纹石组成,含有一定量正纤蛇纹石。利蛇纹石为片状、正纤蛇纹石为管状、纤维状集合体。安绿玉具多种颜色,它取决于铁的含量、价态和位置,含Fe~3+呈黄色系列,而Fe~(2+)→Fe~(3+)电荷转移吸收呈蓝色系列。利蛇纹石的Fe~(2+)、Fe~(3+)在八面体M_1和M_2位置上分布是无序的。文中还论述了玉石特征及其与成分和结构的关系。     

西藏罗布莎蛇绿岩铬铁矿中的超高压矿物和新矿物(综述)

近十余年来的研究,在西藏雅鲁藏布江缝合带中的罗布莎蛇绿岩型铬铁矿中,发现可能来自深部(>300km深度)异常地幔矿物群.该矿物群中具有深部成因指示意义的矿物有:①呈斯石英假象的柯石英;②微粒金刚石和产在锇铱矿中的原位金刚石;③铬铁矿和饿铱矿巾发现硅尖晶石;④铬铁矿中发现硅金红石;⑤呈八面体假象的蛇纹石和绿泥石,并具有清晰的爆炸结构;⑥方铁矿和自然铁矿物组合.此外,罗布莎铬铁矿中有4个新矿物获批准,并在极地乌拉尔蛇绿岩铬铁矿中也发现了大最微粒金刚石和碳硅石等地幔超高压矿物.蛇绿岩铬铁矿中发现来自地幔深部的超高压矿物,提供了铬铁矿可能深部成因的重要信息,该发现有可能改变传统的蛇绿岩铬铁矿的形成于俯冲带上的浅部环境(<50 km深度)的认识以及蛇绿岩成因的概念.     

辽宁岫岩叶蛇纹石热处理产物的矿物学特征

对辽宁岫岩叶蛇纹石进行了热活化处理，通过差热—热重分析(DTA—TG)、X射线粉晶衍射分析(XRD)、红外光谱分析(IR)和扫描电镜分析(SEM)，发现热活化温度达到500℃时，叶蛇纹石八面体片中的羟基开始显著脱失，并出现镁橄榄石新物相，但仍然保持层的结构；当温度达到550℃时，叶蛇纹石的层状结构被完全破坏；温度升高到650℃时，镁橄榄石结晶度增高，并出现顽火辉石新物相；当温度达到1050℃时，镁橄榄石的含量略有减少，并出现较多的晶质顽火辉石物相。     

天然蛇纹石吸附Sb(V)的影响因素及机理分析

以焦锑酸钾(KSb(OH)_6)为Sb(V)锑源,采用XRD,XRF,FTIR对蛇纹石进行表征。探讨了不同吸附时间、Sb(V)初始浓度、初始pH、温度条件下蛇纹石吸附除Sb(V)的效果。结果表明:在动力吸附模型中,Elovich模型和假二级动力学模型对蛇纹石处理Sb(V)的拟合效果均较好,吸附过程为由化学吸附控制的非均相扩散,由假二级动力学模型可知理论最大吸附量为2.82×10~(-3);在等温吸附模型中,Langmuir模型拟合效果稍优于Freundlich模型,理论最大吸附量可达8.90×10~(-3);在广泛pH范围内,吸附量随着初始pH的降低而增加,初始pH值在1.9～3.6范围内时,吸附量迅速从6.66×10~(-3)减少至2.97×10~(-3),初始pH值大于3.6,吸附量随pH值增加而减少的幅度变小;蛇纹石对Sb(V)的吸附去除量随温度的升高而增大,最大为5.25×10~(-3)。蛇纹石Sb(V)的吸附为化学吸附;高零电点使蛇纹石在广泛pH值范围内可被质子化,Sb(OH_6)~-与质子化的镁氧(氢氧)八面体端面形成配合物。     

蛇纹石化橄榄岩的氧化-还原特征

蛇纹石化橄榄岩是温都尔庙蛇绿岩套中最为重要的岩石类型,主要矿物组合为蛇纹石+碳酸盐矿物+磁铁矿+滑石。富SiO_2流体的加入,促使岩石进一步发生蛇纹石化作用而缺失水镁石。穆斯堡尔谱测量揭示了铁元素化学种的分布特征,蛇纹石化程度与氧化-还原特征的相关性。蛇纹石化橄榄岩含铁总量和Fe~(3+)的分布与磁铁矿和蛇纹石密切相关,Fe~(3+)以分布于蛇纹石中占优势。这对正确估算蛇纹石化过程中H_2的生成量有十分重要的意义,对估算俯冲带Fe~(3+)输入和评估原生地幔岩的蛇纹石化作用有重要参考价值。     

新疆塔尔巴哈台山发现早奥陶世蛇绿混杂岩

在我国境内塔尔巴哈台山下石炭统黑山头组泥岩、粉砂岩、凝灰岩和火山熔结角砾岩夹基性熔岩的底部识别出一套蛇绿混杂岩。火山角砾岩的角砾由蛇纹石化橄榄岩(蛇纹岩)、辉长岩、玄武质粗面安山岩、粗面岩和硅质岩组成。蛇绿混杂岩由蚀变辉长岩、蛇纹岩和硅质岩组成。橄榄岩虽然发生了强烈蛇纹岩化(现在为蛇纹岩),但蛇纹岩中保留了斜方辉石和橄榄石的假象。覆盖在该蛇绿岩套之上的火山角砾岩属于爆发性很强的火山喷发产物。巨大的粗粒辉长岩、玄武质粗面岩、粗面岩、硅质岩和蛇纹石化橄榄岩角砾被熔岩胶结,说明火山通道穿切了蛇绿岩套。蚀变辉长岩中的斜方辉石已经完全蛇纹石化(保留了斜方辉石假象),斜长石完全被水钙铝榴石交代(保留斜长石假象),但单斜辉石保存完好,且发育由尖晶石叶片(棒)构成的出溶结构。棕褐色的尖晶石出溶棒(或叶片)一般完全平行,个别情况下发现两组近于直交的尖晶石出溶棒。从蚀变辉长岩中分选出锆石,对其进行的 SHRIMP 年代学研究,结果表明辉长岩的形成时代为478.3±3.3Ma(MSWD=1.09,n=14)。这说明塔尔巴哈台蛇绿岩套岩石形成于早奥陶世。     

内蒙古乌素图地区蛇纹石化大理岩岩石学及地球化学特征

为探讨内蒙古乌素图地区蛇纹石化大理岩的成因,采用显微镜和扫描电镜观察、能谱分析、X射线衍射分析和全岩分析等方法对其进行了岩相学、矿物学和地球化学特征的研究。结果显示,乌素图地区蛇纹石化大理岩主要以方解石和白云石为主,含少量蛇纹石,其中蛇纹石以利蛇纹石为主要类型,含少量叶蛇纹石和纤蛇纹石,蛇纹石呈鳞片状交代了原先为透镜化粒状假象或压扁条带状的橄榄石。蛇纹石化大理岩富含CaO、MgO和LOI,Ca/Mg离子比值为0.97~1.68;富集V、Ni、Sr、Ba等大离子亲石元素,亏损Nb、Ta、U、Th等高场强元素;ΣREE为9.55~12.99μg/g,Ce元素在球粒陨石和北美页岩标准化后都明显亏损,Eu元素在球粒陨石标准化后为亏损,北美页岩标准化后为富集。研究表明,乌素图地区蛇纹石化大理岩原岩为陆表海相沉积型白云岩,受陆源物质影响小,其沉积环境比较稳定。     

青海茫崖超镁铁质岩蛇纹石化作用的氢氧同位素研究

对青海茫崖石棉矿床中的蛇纹岩和纤蛇纹石石棉进行了氢氧同位素分析,蛇纹岩的δ~(18)O为+5.9—+7.5‰,δD为—115——133‰,纤蛇纹石石棉的δ~(18)O为+7.4—+8.9‰,δD为—115——136‰。共生蛇纹石-磁铁矿同位素温度表明各种蛇纹岩的形成温度为210—320℃,纤蛇纹石石棉为120—170℃。超镁铁质岩的蛇纹石化作用是多阶段的,蛇纹石化作用的水可能以具有一定盐度、CO_2分压较高的深循环大气变质水为主。蛇纹石作用发生在大陆环境中,纤蛇纹石石棉是在蛇纹石化最后阶段于近地表环境中形成的。     

四川石棉县石棉矿床的蛇纹石化及成矿地球化学作用

超基性岩体(橄榄岩)已经完全蛇纹石化.主要的蛇纹石结构的网状结构,砂钟结构等.渐进蛇纹石化作用的发育对纤蛇纹石石棉的形成是有利的。矿区蛇纹石化的特征之一是叶蛇纹石广泛发育,而且是在石棉主要矿化期中或之前的中温条件下形成的.蛇纹石化过程中,主要元素均显示活动性.部分Si是从相对富Si岩石带入蛇纹岩的.Mg和Al从围岩蛇纹石向蛇纹石脉迁移。Ca和Fe从原生矿物迁出,分别形成碳酸盐矿物和磁铁矿。     

蛇纹石族矿物及其热转变产物的红外光谱研究

本文报道了蛇纹石族矿物及其热转变产物的红外光谱。在室温下斜纤蛇纹石,正纤蛇纹石,叶蛇纹石和利蛇纹石都具有各自的特征光谱。在结构资料基础上,我们解释了它们之间的光谱差异。无疑,红外光谱是区分各种蛇纹石矿物的有效手段。 样品加热到600—700℃时,3680cm~(-1)羟基带消失,这表明在该温度下蛇纹石矿物完全脱羟。与此同时,光谱中出现橄榄石870cm~(-1)的最强带和一个宽带1000cm~(-1),这说明蛇纹石已部分地转变为晶质橄榄石和形成一个无定形的中间相。800℃时,1060cm~(-1)新带的出现标志着顽火辉石的生成。在所有加热样品的光谱中都没有发现SiO_2吸收带,故可认为,在蛇纹石的热转变过程中没有出现SiO_2相。     

岫玉的穆斯鲍尔谱、电子顺磁共振谱和红外光谱特征

本文采用X射线衍射、化学分析、穆斯鲍尔诺、EPR谱和红外光谱，对不同颜色的岫岩玉（岫玉）进行了测试。测试结果如下：绿色岫玉主要由叶蛇纹石组成，黄色岫玉由叶蛇纹石和利蛇纹石组成。穆斯鲍尔谱显示出Fe2＋和Fe3＋的两个双吸收特征。Fe2＋：化学位移为1．122mm／s，四极分裂为2.701～2.721mm／s，占据八面体位置；Fe3＋：化学位移为0．155～0.355mm／s，四极矩为0．337～0．470mm／s，占据四面体位置。电子顺磁共振谱显示出中心场0．336T附近，存在一个具有超精细结构的六重吸收，g≈2．0，与处于八面体上的高自旋Mn2＋有关。在低场区（0．16T附近），出现两个吸收线，g分别为4．29和3．88，与处于四面体位置的Fe3＋有关。红外光谱显示出与叶蛇纹石有关的OH－振动吸收带（3665～3670cm－1）；在3690～3680cm－1间显示出与利蛇纹石有关的吸收肩。1070，980cm－1出现Si－O振动吸收，另尚有5个吸收带（610，560，445，400，300cm－1）。随着绿色的加重和质量的提高，岫玉中Fe2＋和Mn2＋的浓度也增加。证实了岫玉的绿色与Fe2＋→Fe3＋的荷移有关，岫玉的黄色与O2－→Fe3＋荷移有关。     

蛇纹石化过程中铁活动性的高温高压实验研究

蛇纹石化过程中铁的活动性影响铁氧化物的形成和体系的氧逸度。然而,关于橄榄岩蛇纹石化过程中各矿物(橄榄石、斜方辉石和单斜辉石)蚀变过程中铁的活动性仍没有详细的研究。本文报道了80~200℃、饱和蒸气压下,不同的初始流体、水岩比条件下,橄榄岩蛇纹石化过程中铁的活动性。结果表明,蛇纹石化流体的铁含量较低(0.0~0.7mmol/kg),没有形成铁氧化物或铁氢氧化物,铁主要富集在蛇纹石和未反应的初始矿物中(例如,橄榄石和辉石)。由橄榄石蚀变形成的蛇纹石和由斜方辉石蚀变生成的蛇纹石化学组成相差较大,前者富铁而贫铝,后者贫铁而富铝。但当初始流体为碱性的0.5mol/L Na Cl(aq)时,两种不同来源的蛇纹石组成相差不大。尤为重要的是,单斜辉石蚀变生成的蛇纹石铁含量较高,8.1%~10.2%Fe O,远高于单斜辉石的铁含量(2.6%Fe O)。以上表明,低温蛇纹石化过程中,铁不能够大规模、长距离的运移,但在微米尺度上是活动的。     

基性和超基性岩蛇纹石化的机理及成矿潜力

蛇纹石化是指基性岩（例如玄武岩）和超基性岩（橄榄岩、科马提岩等）在中、低温条件下产生的含蛇纹石的水热蚀变。蛇纹石化可以出现在不同的地质构造环境中,例如大洋底、扩张洋脊和俯冲带。蛇纹石化的特别之处在于：蛇纹石化过程中产生氢气,这可能解释地球早期生命起源的问题;蛇纹石化生成磁铁矿;蛇纹石富水（可达13%）;蛇纹石富Cl、Li、Sr、As等元素。蛇纹石在高温下（>700℃）脱水形成橄榄石,Li、Sr、As等元素富集在流体中,流体交代地幔楔可改变地幔的微量元素组成。此外,铁矿、金矿和银矿等可赋存于蛇纹岩中,矿床的形成可能和基性或超基性岩的蛇纹石化相关。本文从以下4个方面探讨蛇纹石化的机理：（1）蛇纹石化的产物,主要介绍和蛇纹石化相关的热液流体的组成,蛇纹石化过程中产生氢气的量,利蛇纹石、纤蛇纹石和叶蛇纹石的形成条件,水镁石的形成条件,以及磁铁矿的形成;（2）蛇纹石化的反应速率;（3）蛇纹石化过程中元素的迁移;（4）蛇纹石化的成矿潜力。