南极GRV 090196普通球粒陨石熔壳特征及其成因探讨

熔壳是陨石在穿过大气层时因摩擦发热熔融所形成的表层皮壳。由于进入速度差异和大气层的结构变化,陨石可能产生不同的熔壳结构特征和类型,因此,熔壳的研究对探索陨石穿过大气层过程和反映当时的大气层结构具有一定意义。因为南极特殊的地理气候条件,很多南极陨石样品保存了原始或完整的熔壳结构,因此,南极陨石是研究熔壳的理想对象。GRV 090196是H5型普通球粒陨石,具有完整的熔壳结构,而且存在定向飞行的特征,前后存在结构不同和厚薄不一的熔壳,即四层结构的Ⅰ号熔壳(1.3mm厚)和二层结构的Ⅱ号熔壳(0.4 mm厚),是一块研究熔壳形成过程的理想样品。本文对GRV 090196的熔壳开展了系统的岩石学和矿物学研究,对熔壳成因进行了讨论。Ⅰ号熔壳由外向里分为四个不同结构层。第一和第二层主要由辉石质玻璃质组成,可见橄榄石斑晶,说明发生了完全熔融和重结晶。这两层熔壳橄榄石斑晶的形态与成分有明显的差别,表明它们为二次熔融体的冷凝形成。第三层熔壳发生部分熔融,大部分矿物颗粒发生圆化,其中含有少量气泡。第四层熔壳产生热变质,单偏光下不透明,反光下发黑,这可能是高温还原的暗化现象,该层岩石结构特征与陨石内部相似。Ⅱ号熔壳由外向里分为三层,第一层硅酸盐颗粒发生过部分熔融且可见大量金属颗粒,第二、三层特征与Ⅰ号熔壳三、四层基本相同。通过对比研究,我们认为熔壳可以由陨石熔融物堆积作用产生并且可以利用其判断陨石降落的方向性。Ⅰ号熔壳存在两层玻璃质层且橄榄石斑晶发生了重结晶,判断在陨石降落过程中,陨石头部因摩擦发热而产生的熔融物质受到气流驱动而在陨石定向飞行的尾部产生堆积,二次熔体的形成可能反映了该陨石运行时穿过两层密度相对大的大气结构层,而Ⅱ号熔壳位于陨石的前侧部,熔化物质仅有少量保留,形成了很薄的玻璃质熔壳。     

GRV 13100:一块在南极新发现的顽火辉石球粒陨石

球粒陨石为太阳系中最早形成的岩石,包括普通球粒陨石、碳质球粒陨石、顽火辉石球粒陨石、R群和K群球粒陨石等,其中顽火辉石球粒陨石在所有陨石中还原程度最高,典型特征是含有大量铁镍镁锰钙等金属硫化物和(硅)磷化物等,对其的研究可以为早期高度还原性太阳星云的演化过程提供约束。利用电子探针和激光拉曼等微区分析技术,对新发现的南极陨石GRV 13100进行了详细的岩石学和矿物学研究工作。该陨石主要由不同类型的球粒、基质和不透明矿物组成,球粒及基质矿物组成均以顽火辉石(En_(90.2—99.5)Wo_(0.1—4.2))或辉石质玻璃(En_(85.0—88.8)Wo_(0.1—4.1))为主,次要矿物为钠长石(Ab_(91.0—98.3))、镁橄榄石(Fo_(98.7—99.9))、方石英和不透明矿物。不透明矿物包括铁纹石、陨硫铁、陨硫镁矿、陨硫铬铁矿、陨硫钙矿、陨磷铁矿和硅磷镍矿等。铁纹石中硅含量为2.23—3.90wt.%,陨硫镁铁锰矿固溶体以富含硫化镁为特征。根据球粒类型、结构、矿物组合和矿物成分,特别是含有大量高度还原的金属硫化物等特征说明研究对象属于顽火辉石球粒陨石。而根据球粒大小、热变质程度和金属中硅含量等标准,将其划分为EH4型,冲击变质程度为S2,风化程度为W2。     

华南花岗岩的特征与三稀金属成矿

华南地区位于中生代欧亚大陆板块构造岩浆活动带的华南陆块中部,横跨扬子板块和华夏板块,是我国有色金属、稀有金属、稀土金属和贵金属等资源的重要矿产区(蔡锦辉和韦昌山等.2009)。由于板块俯冲造成强烈的地壳构造运动,华南地区形成了非常丰富的花岗岩(张岳桥等,2009;南京大学地质学系,1981)。三稀金属     

大厂岩浆热液型伴生铟镉矿床成矿模式浅析

大厂矿田铟、镉资源储量规模均达到特大型,具有巨大的经济价值.文章在归纳总结大厂锡多金属矿田稀散金属铟、镉的富集规律的基础上,分析了伴生铟、镉矿床的成矿模式,并概括出成矿元素的物质来源.     

桂北新寨角闪花岗岩角闪石矿物化学特征及其指示意义

对桂北新寨侵入岩体中的角闪花岗岩进行了详细的偏光显微镜观察和系统的矿物化学研究，并在此基础上，基于电子探针分析结果选取共生的角闪石和斜长石，估算了该岩体侵位时的温压条件、氧逸度和含水量。岩相特征观察显示，新寨角闪花岗岩中主要发育有自形、未蚀变半自形/他形和强交代半自形/他形3种主要类型的角闪石，是岩浆侵位过程中在不同深度的结晶产物或交代蚀变产物。电子探针研究结果显示，新寨花岗岩中角闪石成分变化较大，且在岩浆侵位过程中呈现出Al₂O₃、FeO^T、Na₂O、TiO₂、K₂O含量降低但MgO、SiO₂含量升高的趋势。矿物温压计估算结果显示自形和未蚀变半自形/他形角闪石的结晶压力分别为0.28~0.30 GPa和0.19~0.26 GPa，对应的结晶温度分别为767~783℃和740~764℃。温压计算结果表明新寨岩体初始侵位深度应大于11.3 km，且侵位过程是一个近乎等温降压的过程，变压结晶作用为新寨侵入体持续侵位过程中的主要结晶方式。角闪石结晶时具有较高的氧逸度，变化范围在ΔNNO+0.1（log f_O2=－13.5）到ΔNNO+0.5（log f_O2=－12.9）之间。角闪石结晶时熔体含水量为4.9%~6.4%，但在侵位到中地壳7.0~9.5 km时经历了由于降压引起的流体出溶。角闪石化学组成指示其母岩浆属于钙碱性的中酸性岩浆，来源于壳幔混合，且在侵位过程中不断有壳源物质加入。     

桂西铝土矿中伴生元素研究现状

桂西铝土矿中除了丰富的铝资源,其中还伴生有大量的稀有、稀散和稀土金属元素,这些元素虽然都未能形成独立矿床,但其含量却不容忽视,个别元素含量已经达到了大型或超大型矿床规模(曾德启,2000),如果善加利用,其价值将远远超过铝土矿本身。但是,由于长期以来的粗放型开采,致使铝土矿中大部分伴生元素都被残留在赤泥之中,造成了极大的资源浪费。     

一块新发现月球陨石MIL090036的岩相学和矿物学

MIL090036是一块在南极新发现的月球陨石,属于斜长岩质月球角砾岩。本文对这块陨石开展了详细的岩石学、矿物学特征观察与研究。MIL090036月球陨石具有典型的碎屑结构。碎屑包括岩屑、矿屑和玻屑。岩屑类型有斜长岩岩屑、辉长质斜长岩岩屑、辉长岩岩屑、风化角砾岩岩屑、橄长岩岩屑、微斑熔融角砾岩岩屑、复合角砾岩岩屑等;矿屑有辉石、斜长石、橄榄石、钛铁矿等;玻屑主要为长石质。基质由玻璃质、重结晶的细粒矿物和矿屑胶结组成。辉长岩岩屑中的斜长石（An81-83）和斜长岩中的斜长石(An88-93)较其他碎屑中的斜长石(An90-98)贫钙。岩屑、矿屑和长石质玻屑中的辉石相对贫铁（Fs 12-35Wo3-44 En22-79）,而含玻璃质的辉长岩岩屑中的辉石（Fs37-65Wo10-29 En21-49）与基质中的辉石（Fs18-69Wo3-45 En14-50）相对富铁。辉长岩质斜长岩中辉石成分变化范围最小（Fs24-27Wo7-14 En59-69）。矿屑橄榄石和分布于基质中的橄榄石铁镁含量（Fo57-79）相对岩屑中的橄榄石(Fo67-77) 变化范围大。橄榄石Fe/Mn比值为47-83（平均76）、辉石Fe/Mn比值为76-112（平均73）,都与月球橄榄石和月球辉石一致。岩石结构、矿物模式组合和化学成分等特征表明MIL090036是来自Apollo和Luna采样范围外的样品。对MIL090036的矿物学、岩石学和化学成分的进一步研究将能够丰富我们对月表物质组成和演化的认识。     

大厂岩浆热液型伴生铟镉矿床成矿模式浅析

大厂矿田铟、镉资源储量规模均达到特大型,具有巨大的经济价值。文章在归纳总结大厂锡多金属矿田稀散金属铟、镉的富集规律的基础上,分析了伴生铟、镉矿床的成矿模式,并概括出成矿元素的物质来源。     

南极月球陨石MIL05035矿物学、岩石学及演化历史

月球陨石MIL05035岩石类型上属于普通辉石低钛玄武岩,粗粒辉长结构,无角砾化。主要矿物为辉石(60.2%)、斜长石(27.3%)和橄榄石(6.05%),次要矿物为石英(4.36%)、钛铁矿(1.25%)和陨硫铁(0.84%),含极少量富Ti、Fe尖晶石和磷灰石,广泛发育由钙铁辉石+铁橄榄石+石英组成的后成合晶三相集合体。辉石颗粒具有明显的化学成分不均匀性和出溶片晶,核部相对贫铁钙富镁(Fs30.2-60.8Wo14.2-35.0),边部富铁钙贫镁(Fs47.5-64.9Wo22.8-44.3)。熔长石化斜长石具有微弱的成分环带,边部相对富碱金属元素(Ab9.3-12.3,Or0.31-1.03),核部则相反(Ab7.6-10.6,Or0.12-0.36),含有未熔长石化的残留斜长石。橄榄石具有粗晶橄榄石(Fa95.5-96.6)和后成合晶中细粒橄榄石(Fa88.9-93.5)两种产状。石英具有脉状、团块状和蠕虫状等产状:脉状石英大部分转变为二氧化硅玻璃,核部石英具有较宽的拉曼谱特征峰(448~502cm-1),证明其经历了冲击变质与退变质作用;团块状石英分布于粗粒橄榄石颗粒间或橄榄石与斜长石和辉石接触边界上,与斜长石构成充填结构;蠕虫状石英分布于细粒后成合晶中。粗粒辉石边部铁辉石和后成合晶中辉石成分的继承性、结构上的延续性、光学特征上的冲击暗化现象、与冲击熔脉结构上的相关性和后成合晶中发育与粗粒辉石方向几乎一致的解理等方面的证据,认为后成合晶可能由于铁辉石在冲击压力释放与温度降低后的退变质作用下分解形成。根据岩石矿物结构观察、成分分析和MELTS模拟表明该陨石母岩的岩浆演化过程可能为:母岩浆在温度降低后首先产生极少量钛铁尖晶石、其次是普通辉石和钙长石先后结晶;随着温度下降,贫钙铁普通辉石、铁钙铁辉石和铁普通辉石等在普通辉石边部大量结晶,钙长石边部分异结晶少量培长石或拉长石;随着温度继续下降,早期结晶的普通辉石析出易变辉石等出溶片晶,橄榄石在辉石和斜长石边部结晶;其后,钛铁矿和陨硫铁析出,石英沿橄榄石和钙长石等先结晶矿物裂隙充填。出露月表后强烈的冲击变质作用使斜长石几乎全部转变为熔长石、石英大部分转变为二氧化硅玻璃,并具有一系列面状变形,冲击熔脉发育,冲击变质程度至少为S5。本研究为月球的岩浆演化和冲击变质过程提供了重要证据。     

南极月球陨石EET96008矿物学和岩石学特征

EET 96008是一块发现于南极Elephant地区的玄武岩质角砾岩月球陨石。本文对该陨石的矿物岩石学特征进行了详细的观察和描述。EET 96008具有典型的碎屑结构,其角砾浑圆度低,角砾大小一般为0.1-2mm,它主要由角砾（50.2vol%）和基质（49.8vol%）组成,该陨石角砾类型多样：（1）晶屑：主要为辉石、橄榄石、长石以及石英;（2）岩屑：主要为变粒岩岩屑、基性岩岩屑、苏长岩质斜长岩岩屑;（3）玻屑：主要为斜长岩质。基质和角砾在颗粒上是连续过渡的,基质主要是由粒度小于0.1mm的矿物碎屑和玻屑组成。该陨石辉石类型多样,成分变化大Fs18.0-58.0Wo3.9-45.2En3.5-79.1,出溶现象普遍,出溶条纹达到1μm宽;橄榄石中Fa值主要分为两个区域,Fa50-70以及Fa80-95,铁含量较高,平均Fa71.8;长石成分以钙长石为主（An84.9-97.9）,部分斜长石已熔长石化。该陨石与QUE 94281同为月球玄武岩质角砾岩,在结构及矿物组成上具有类似性,但是在岩屑类型及橄榄石矿物成分上存在着明显不同,为非成对陨石,且源区可能不同。EET 96008具有三个典型的冲击暗化区域,有大量的玻璃质以及冲击熔融囊的产生,冲击程度达到S5以上。该陨石在冲击作用下,富铁辉石分解产生钙铁辉石-铁橄榄石-石英,该现象为了解月球表面冲击历史提供了重要的科学依据。