一种产出于玄武岩中的柯绿泥石的矿物学研究

柯绿泥石采自新疆彩参1井中石炭纪地层的玄武岩.柯绿泥石在肉眼下为深绿色,其集合体呈不规则杏仁状,集合体大小在0.5～3.0 mm,呈放射状分布,也见微细脉状分布.根据电子探针成分分析,计算的柯绿泥石矿物分子式为:(Ca0.24Na<0.02)(Mg3.93Fe23.57Al1.35Mn0.07)8.92(Si6.32Al1.68)8O20(OH)10,其中绿泥石晶层和蒙皂石晶层的表达式以该矿物具对称中心而计算得到,绿泥石晶层:(Mg,Fe)3(OH)6{[(Mg,Fe,Mn)2.28Al0.68]2.96[Si36Al0.844.0O10(OH)2};蒙皂石晶层:(Ca0.24Na0.02)[(Mg,Fe,Mn)2.29Al0.67]2.96[Si3.16Al0.84]4.0O10(OH)2.由柯绿泥石样及各种处理样定向片的 X 射线衍射分析结果计算d(001)的变差因子(ICV),除钾饱和处理样的ICV大于0.75以外,其他样品的ICV都小于0.75,符合规则间层矿物的特征.采用 X 射线衍射和高分辨率透射电子显微镜研究发现,柯绿泥石的一维晶体结构中存在对称中心,对称中心位于绿泥石晶层的层问域中心及蒙皂石晶层的层间域中心,在2:1层的八面体中心不具对称中心,而且2:1层两侧的四面体厚度稍小于位于绿泥石晶层一侧的四面体厚度.     

水晶晶体中的球粒状与管状铁氧化物包裹体的形貌结构与成因

产出在四川美姑峨眉山玄武岩中的水晶有两种类型,即产出在玄武岩气孔中第一成矿阶段紫色水晶和“三色”层水晶与玄武岩层间滑（错）动裂隙或晶洞中第二成矿阶段的浅色水晶。晶体中铁氧化物包裹体为镜铁矿、赤铁矿、纤铁矿。包裹体的形貌结构有两种类型：其一具三圈层构造球粒（0.15~0.5㎜）,它由球核、球壳与表层三部分组成,球核与表层为红棕色,球壳为铁黑色,称“红夹黑”。扫描电镜（SEM）与能谱分析（EDS）表明,球壳由绕球核呈放射状排列的片状镜铁矿组成,表层为红色半透明鳞片状纤铁矿,球核由微晶赤铁矿定向聚合呈圆球形或向外伸出的圆柱形,球粒产出在“三色”层水晶的红棕色间歇层的夹层（0.4~0.7㎜）中;其二具两圈层构造的中空管,管的长轴方向垂直水晶的菱面体单形晶面方向。SEM及EDS测试表明,管中心为空管,内圈为铁黑色片状镜铁矿,外圈为厚度不一的红棕色赤铁矿,管的形貌有滴管状、钟乳状、倒葫芦状,晶出在第二成矿阶段第一世代条带状水晶的条带中。“三色”层及条带状水晶中的包裹体是强酸性氧逸度高、且热动力生长环境条件极不稳定的产物。水晶流体包裹体均一温度及拉曼光谱分析研究,水晶矿属低温热液（150~190℃）成矿,成矿流体的盐度较低, 5.7%~13.2%NaCl_eq,其中紫晶盐度最高（13.2% NaCl_eq）,条带状水晶盐度较低（6% NaCl_eq）。流体包裹体主要由H₂O和SO₂及微量CH₄组成。这项研究对了解铁氧化物生长机理、生长速率、生长环境热动力条件变化及成矿阶段划分都具重要意义,同时对研究现今表生氧化环境所形成铁氧化物种类、机理也有现实指导意义。     

玄武岩晶洞中硅铁灰石的发现与研究

在云南昭通地区的峨眉山玄武岩晶洞中发现有一种黑色板状晶体,对其进行了一系列测试,证实为三斜晶系硅铁灰石。这是一种自然界极为罕见的钙铁单链硅酸盐矿物,在峨眉山玄武岩中是首次发现,可能是一种新的成因类型硅铁灰石。晶体测量显示它由8个平行双面组成,其中{100}、{001}单形晶面较发育,FeO*≈20%、且Fe2O3>>FeO、CaO≈20%、SiO2>52%,少量的MnO(2%~3%)。第一世代硅铁灰石呈结晶粗大的板状晶体,与柱状水晶连生;第二世代硅铁灰石呈细粒亮黑色板柱状,与双锥状透明水晶连生。研究认为硅铁灰石是在低温弱氧化偏碱性的环境条件下形成,成矿溶液为富钙铁的高过饱和二氧化硅溶液,主要来自于玄武岩中斜长石、辉石、橄榄石、镜铁矿等矿物的后期构造应力退变质作用下形成的含钙、铁二氧化硅溶液。     

川南玄武岩气孔中硅铁灰石杏仁体的特征与研究

川南普格杏仁状玄武岩气孔中产出硅铁灰石、绿泥石、石英、方解石、沥青等5种不同成分类型的杏仁体。硅铁灰石杏仁体呈圆形或椭圆形,其直径多为5～8 mm,由杏仁体壁至中心,依次分别产出石英→铁镁绿泥石→硅铁灰石。硅铁灰石晶体呈铁黑色、薄板状,由5个平行双面单形组成。微区X射线衍射分析结果显示,硅铁灰石属三斜晶系,空间群为P1 。化学成分分析表明,硅铁灰石氧化物含量(ω_B/%)为SiO₂ 53.55%、CaO 18.84%、Fe₂O₃ 13.65%、FeO 9.68%、MgO 1.44%、H₂O⁺1.74%,FeO/Fe₂O₃=0.71;铁镁绿泥石氧化物含量(ω_B/%)为SiO₂ 33.17%、Al₂O₃ 13.03%、Fe₂O₃ 8.45%、FeO 13.06%、MgO 18.82%、H₂O⁺12.12%、CaO 0.87%,FeO/Fe₂O₃=1.55。硅铁灰石杏仁体的矿物组合变化表明,玄武岩晚期的成矿热液由富Mg、Fe向富Si、Ca演化,硅铁灰石是由偏酸性、弱还原环境向偏碱性、弱氧化环境转化时所形成的过渡性产物。     

内蒙赤峰鱼眼石矿物学特征及其水的赋存状态研究

采用显微镜和XRD,EMPA,FTIR,RAMAN,TGA等现代测试方法对内蒙赤峰鱼眼石的晶体形态、矿物组合、化学成分、谱学特征、热力学性质等进行了测试分析,初步探讨了鱼眼石晶体形态的成因以及水的赋存状态。赤峰鱼眼石晶体呈粒状—假立方状,由四方柱{100}、四方双锥{111}和平行双面{001}聚合而成,无色-浅粉红色,玻璃光泽,透明到半透明,与钙铁辉石、雪硅钙石和毒砂等矿物共生。赤峰鱼眼石的主要化学成分为w(SiO_2)50.22%~52.73%,w(CaO)24.16%~25.28%,w(K_2O)3.57%~5.80%和w(F)2.62%~3.48%,含有少量的Na_2O,Al_2O_3和Cr_2O_3,平均成分的晶体化学式为:(K_0.964Na_0.109)_1.073Ca_4.036[(Si_7.727Al_0.091Cr_0.073)_7.891O₂₀](F_0.828OH_0.172)_1.000·7.775H_2O。硅的含量不足导致硅氧四面体层活性氧与层间阳离子的键强增大,促使鱼眼石晶体沿c轴方向的生长,形成粒状—假立方状晶体形态。红外光谱中3 556 cm^-1和1 691 cm^-1吸收峰以及96.7℃,255.9℃,418.9℃,437.7℃的主要失水温度均表明赤峰鱼眼石中的水属于结晶水,而600℃以后仍有少量的失重,以及红外光谱中3 418 cm^-1和3 242 cm^-1吸收峰的出现,又反映出赤峰鱼眼石中部分水具有结构水的特点。