Helium and argon isotopes in spinel lherzolite from Damaping, northern Zhangjiakou

Spinel lherzolite found in Damaping, northern Zhangjiakou, Hebei Province occurs as xenoliths in the Hannuoba basalts that consist of alkali basalt and tholeiite. Spinel lherzolites contain 50%–70% olivine (Fo: 90%), 10%–20% clinopyroxene (predominantly Di), 10%–30% orthopyroxene (predominantly En), and less than 5% spinel.³He/⁴He and⁴⁰Ar/³⁸Ar ratios in the olivine are 7.56×10⁻⁷ and 299.1, respectively.³He/⁴He and⁴⁰Ar/³⁸Ar ratios in the orthopyroxene (enstatite) are 9.1×10⁻⁷ and 307, respectively. Olivine grains are fractured irregularly, and pyroxene grains characterized by well developed cleavages, which would have resulted from explosion during the rapid eruption of lava from the deep interior to the surface. The lower isotope ratios of helium and argon may indicate that the spinel lherzolite xenoliths were derived from the strongly degassed and depleted upper mantle, and that the mantle is inhomogeneous.³He losses to some extent might affect the helium isotope ratios. The project was financially supported by the National Natural Science Foundation of China (No. 49273185).     

南天山榆树沟麻粒岩地体的尖晶石研究

新疆榆树沟麻粒岩地体中发育两类尖晶石：一类见于中、基性麻粒岩体中,其化学成分富 Ａｌ 贫 Ｃｒ ,属铝尖晶石,镜下为深绿色,呈半自形至他形粒状,与其它变质矿物共生,表现为麻粒岩相的新生变质矿物;另一类发育在空间上与麻粒岩体紧密相邻的超镁铁质岩体中,为铬尖晶石,镜下为深褐红色,呈不规则粒状分布于橄榄石、斜方辉石和单斜辉石之间,为麻粒岩相变质过程中稳定的残余矿物。后者属于 Ｄｉｃｋ 等人划分的 Ｉ 型尖晶石,它的存在说明超镁铁质岩体为大洋岩石圈地幔的组成部分。这两类尖晶石的特征一方面说明该地体遭受了麻粒岩相的变质作用改造,另一方面也提供了榆树沟麻粒岩相蛇绿岩套属洋盆构造环境的直接矿物学证据。     

汉诺坝地区上地幔尖晶石—石榴石相转变带温压条件

根据汉诺坝尖晶石石榴石二辉辉石岩包体矿物成分新资料和前人的尖晶石石榴石二辉橄榄岩包体矿物成分资料,运用斜方辉石Ｃａ溶解度温度计和斜方辉石－石榴石Ａｌ分配压力计,计算了尖晶石—石榴石相转变带的温度和压力条件,首次获得了汉诺坝地区的新生代古地温曲线。尖晶石石榴石二辉辉石岩包体代表的温度范围为９３０～９７８℃,压力范围为１４２～１６５ＧＰａ：尖晶石石榴石二辉橄榄岩包体代表的温度范围为９９１～１１１０℃,压力范围为１５８～２１６ＧＰａ,与最新的实验结果基本吻合。地温曲线沿大洋地温曲线（曲线方程为ｔ＝２５２４＋８９７４７８ｐ－１８３０８ｐ２）上方近平行延伸。推测汉诺坝玄武岩的起源深度至少为７０ｋｍ。二辉辉石岩包体来自较冷的岩石圈,而二辉橄榄岩来自岩石圈与软流圈的过渡带,并且表明后者的地温梯度以对流热地温梯度为主。     

西藏雅鲁藏布江缝合带普兰地幔橄榄岩铬尖晶石成因研究

普兰蛇绿岩位于雅鲁藏布江缝合带西段,其中地幔橄榄岩由方辉橄榄岩、含单斜辉石方辉橄榄岩以及少量二辉橄榄岩及纯橄岩组成。尖晶石是地幔橄榄岩中常见的副矿物,可以作为重要的岩石学成因指示剂。在野外地质调查基础上,通过岩相观察、电子探针、尖晶石成分面分析、电子背反射衍射分析,可将普兰地幔橄榄岩铬尖晶石分为三类:第一类铬尖晶石呈自形,粒径较小(<100μm),或包裹于斜方辉石中,或杂乱分布于橄榄石和辉石之间,具有高Cr^#(>0.6)、低Mg^#(0.43~0.57)的特征,为部分熔融+玻安质熔体交代成因;第二类铬尖晶石呈半自形-他形,粒径较大(>100μm),常含有橄榄石、辉石包裹体,具有中Cr^#(0.17~0.42)、高Mg^#(0.63~0.77)的特点,主要受部分熔融作用影响;第三类铬尖晶石呈他形蠕虫状与辉石交生在一起构成后成合晶结构,粒径变化较大,具有低Cr#(0.17~0.28)、高Mg^#(0.67~0.77)的特点。EBSD分析结果显示尖晶石、辉石的结晶学优选方位(CPO)较为相似,表明为同一矿物分解而来,单斜辉石与大陆岩石圈地幔捕掳体中石榴子石的稀土元素对比表明构成后成合晶结构的辉石和铬尖晶石为具有大陆岩石圈地幔属性的高压石榴子石退变分解而成。综合分析表明:普兰蛇绿岩的地幔橄榄岩体在从石榴子石相深度上升过程中发生了石榴子石退变、岩石部分熔融及熔体渗透作用,岩体经历了威尔逊旋回初期的大陆裂谷阶段,主体经历了中-低程度的部分熔融,类似大洋中脊环境,局部受到了富硅、富镁玻安质熔体的影响。     

尼日利亚锌尖晶石的宝石矿物学及包裹体特征研究

采用常规宝石学测试、电子探针、单晶X射线衍射和拉曼光谱等方法,深入分析了尼日利亚锌尖晶石的常规宝石学特征、化学成分、晶体结构以及包裹体特征。尼日利亚锌尖晶石呈完好的八面体晶形,强玻璃光泽、半透明,相对密度为4.48~4.61,折射率为1.792~1.794,紫外荧光灯下呈惰性。通过电子探针测试,计算其化学式为Zn_(0.87~0.92)Fe_(0.06~0.07)Al_(1.98~2.01)O₄。单晶X射线衍射揭示其为立方晶系、空间群Fd3m,晶胞参数a=8.089(2)Å,四面体键长T—O=1.953(4)Å,八面体键长M—O=1.912 9(19)Å。锌尖晶石的特征拉曼吸收峰位于418 cm^-1和659 cm^-1,分别对应E_g模式、高频T_2g(3)模式。包裹体研究显示锌尖晶石含有多种矿物包体,包括闪锌矿、钠长石、白云母、石英、绿柱石、锆石和硅铍石,结合前人研究认为尼日利亚锌尖晶石形成于富Li、Cs、Rb、Be和Ta等元素的花岗伟晶岩中。