橄榄岩-熔体的相互作用:岩石圈地幔组成转变的重要方式

橄榄岩-熔体/岩浆的相互作用常被用来解释蛇绿岩套橄榄岩、造山带橄榄岩、超镁铁质侵入杂岩体、地幔橄榄岩捕虏体中某些具有不平衡结构和矿物组成的岩石的形成过程。橄榄岩-熔体的反应主要有两种方式,即消耗橄榄石(和单斜辉石)生成斜方辉石或消耗斜方辉石生成橄榄石(和单斜辉石)。反应的结果不仅造成矿物百分含量的变化,而且造成矿物组成的变化;后者更重要但未引起足够的重视。华北东部中生代玄武质岩石中具有环带状结构的橄榄石和辉石捕虏晶,特别是具有环带状结构的地幔橄榄岩捕虏体的发现,暗示这种橄榄岩-熔体的相互作用在华北东南部中生代岩石圈地幔中很可能普遍存在,为岩石圈地幔组成转变和快速富集的重要方式。这是全球首例由橄榄岩-熔体相互反应造成的岩石圈地幔大规模的组成变化。反应熔体来源途径主要有地壳来源和软流圈地幔来源。来源不同的熔体与橄榄岩的反应造成的组成变化完全不同。     

大陆裂谷区幔源矿物橄榄石在不同应变阶段的位错构造及位错滑移系研究——以法国中央地块及中国汉诺坝新生代玄武岩的二辉橄榄岩包体为例

利用透射电子显微术(TEM)对两个新生代裂谷区的碱性玄武岩(法国中央地块克莱蒙菲朗及中朝板块北部河北万全)中幔源矿物橄榄石的位错亚构造进行研究,通过位错类型、衍射花样、柏格斯矢量及位错滑移系的分析及计算,判断了深源包体从上地幔进入地壳的动力学过程——经历了高温(>1000℃)蠕变、低温(<600℃—800℃)应变及后期局部温度回升阶段,确定了高温滑移系以{OKl}[100]及(001)[100]为主,并存在由(010)[001]及(100)[001)滑移系组成的高温位错网络,计算了低温应变的滑移系为(110)[001]及(010)[001]。     

华中超高压变质带中榴辉岩的稀土元素地球化学

根据ＲＥＥ含量及其分配模式,华中超高压变质带中榴辉岩可大体分为六种类型,即ＬＲＥＥ富集型、ＬＲＥＥ富集＋Ｅｕ正异常型、ＬＲＥＥ富集＋Ｅｕ负异常型、ＲＥＥ平坦型、ＭＲＥＥ（中稀土）富集型和ＨＲＥＥ富集型,主要为ＬＲＥＥ富集型和ＬＲＥＥ富集＋Ｅｕ正异常型,不同地区榴辉岩ＲＥＥ类型可进行对比,不同地区同ＲＥＥ类型榴辉岩的ＲＥＥ特征相似。原岩恢复结果表明榴辉岩的原岩主要为来源于相对富集地幔的大陆拉斑玄武岩     

大别地块超高压变质省构造学--以东冲河为例

大别山英山县东冲河地区大比例尺（１∶１万）地质制图和详细构造解析指出,大别地块超高压变质省最明显的构造特征,是叠加在先期挤压组构上的伸展组构,区域上表现为古老变质核杂岩几何学型式及多层低缓角度伸展拆离带,因此,局部地区在平面和横过超高压变质省的地质剖面上看到的是由不同岩片组成的构造柱或堆垛,呈现出“假单斜”。野外和显微构造观察也表明,运用构造解析方法,可以在不同尺度上判别中朝克拉通与扬子克拉通碰撞过程（２４０～２１０Ｍａ）及超高压变质岩石折返初期产生的挤压组构、折返及抬升过程中形成的伸展组构、以及伴随超高压岩石减压退变质作用的硅铝壳岩石部分熔融作用。东冲河地区超高压岩石构造学特征为深入研究整个大别—苏鲁超高压—高压变质带的形成和折返动力学过程,提供了一个窗口,并证实了“原地”模式     

晴隆锑矿床中萤石的稀土元素特征及其指示意义

本文系统地研究了黔西南晴隆锑矿床中萤石的稀土元素地球化学,表明不同颜色、不同矿物组合的萤石的稀土元素含量变化较大,但具有固定的REE分配模式,以明显的负Ce异常、富MREE、分配曲线相对平缓为特征;这种配分模式主要是受其晶体化学因素的控制,而与溶液中REE络合物的稳定性关系不大。萤石的稀土元素组成与其矿物共生组合关系不大,但与其颜色关系较密切。萤石的Ce、Eu异常主要是受氧逸度的控制,流体源区的氧逸度较高,矿物沉淀场所的氧逸度相对较低,从而导致该矿中萤石呈明显的负Ce异常,或正或负的Eu异常。晴隆锑矿床形成于开放体系条件下,水/岩反应很可能是导致萤石发生沉淀的主要机制。萤石中的Ca部分来自茅口组灰岩,部分来自大厂层玄武岩;而矿化剂F可能主要来自外部。     

中国东部上地幔岩石组构与稀土配分之间的关系

本文通过对中国东部新生代玄武岩中二辉橄榄岩包体的研究认为,上地幔岩石变形结构和组构类型在不同大地构造单元中的分布是不同的,据此,可划分为华北—东北上地幔弱变形域和东南沿海上地幔强变形域。与变形特征对应的东南沿海地区包体稀土元素配分型式为LREE富集型,华北—东北地区包体稀土元素配分型式则为平坦型和轻微LREE富集型,这表明上地幔流变剪切作用强度与稀土元素富集作用呈正相关,同时反映出上地幔流变状态的差异。根据包体变形特征,我们提出华北—东北地区与东南沿海地区中新生代具有截然不同的大地构造演化特征。     

上地幔流体的性质和作用——从女山幔源二辉橄榄岩捕虏体获得的证据

玄武岩浆从地幔深处挟带上来的超镁铁质捕虏体含有地幔流体的直接证据,它们对于阐明地幔深部地质作用(部分熔融作用、地幔交代作用)的机制十分重要。女山幔源二辉橄榄岩的研究结果表明,初始的地幔流体除富含CO_2外,尚含有H_2O和少量CO、CH_4、SO_2、C1、F。地幔中的初始流体(挥发组分)在源部是溶解于地幔橄揽岩的高压固体矿物相中,它们在地幔上隆减压时出溶,形成细小的最早期流体包裹体。这些自由流体相在一定部应聚集,使得地幔固相线(和液相线)下降,引起上地幔发生减压部分熔融。初始的部分熔融主要发生于矿物边界,以单斜辉石最易遭受,形成矿物边缘的海绵状部分熔融带。当地幔剪切流动时,初始的部分熔融体珠滴联合成大的珠滴,并开始渗透,在变形橄榄岩中相连成脉状网络,晚期含C0_2岩浆包裹体及填隙玻璃即为其代表。由于剪裂作用,熔体(和流体)压裂开上覆橄榄岩,产生岩墙状通道,并在上地幔的某些低压区聚集成岩浆库。流体和熔体均为地幔交代作用的介质。在流体参与下,上地幔低度部分熔融产生的熔体将高度富集不相容元素。这些熔体和流体与亏损地幔间的相互作用,可以带来不相容元素重大的局部富集。当流体(和熔体)中H_2O浓度低时,仅发生隐交代作用;当H_2O浓度较高时,部分熔融程度也较高,相应有含水相(如角闪石等)成核,出现矿物交代作用。     

上地幔交代氧化物及其相关矿物──金伯利岩中复杂氧化物的相互关系及地幔交代作用探讨

用微束分析和微区图像分析技术,研究了山东金伯利岩中沂蒙矿（系列）、蒙山矿（系列）、桂红石、Zr－REE－Ti氧化物、钛铁矿（富镁）、钙钛矿和亚铁板钛矿的成分、产出特征和相互关系。这些关系包括：①镁钛铁矿-尖晶石的固溶体分离及伴生的交代作用──沂蒙矿的形成;②蒙山矿的熔融交代作用及其形成的亚铁板钛矿;③斑点、微脉交代充填作用及其形成的柱红石、Zr－REE－Ti氧化物等新矿物相。通过研究,总结了上地幔中与氧化物矿物相关的一些显交代作用的规律,提出了上地幔中不相容元素的显交代作用可分为早、中、晚三期。这些为地幔流体交代作用的总成分目录和机理作出了重要的补充。     

四川木洛稀土矿床方解石元素地球化学特征及其成因意义

方解石是木洛稀土矿区常见的一种脉石矿物。对木落稀土矿区郑家梁子矿段方解石元素地球化学研究表明:此类方解石强烈亏损Ti、Mn、Mg、K、Fe,富Ca贫Si,P和Na含量比较稳定,但远低于世界钙质碳酸岩而与沉积碳酸盐岩接近;稀土元素含量较为稳定,∑REE为185.55×10-6~201.43×10-6,LREE为184.01×10-6~195.62×10-6,REE配分模式为LREE富集型,有弱的Eu负异常和强烈的Ce正异常;富集Sr亏损Nb、Zr,其他的Rb、Ba、Th、Ta、Hf、Y、Sc等元素含量较为稳定,均接近中国东部碳酸盐岩平均值。因此,此类方解石为同源流体的结晶产物,主要为沉积热液成因,代表了地幔流体成矿后的一次沉积热液的流体改造。此类方解石可作为氧化型高品位稀土矿和钼铅矿的找矿标志。     

黔西南晴隆锑矿区萤石的稀土元素地球化学特征

对与辉锑矿共生萤石的稀土元素地球化学特征研究表明，所有萤石均具有Ce负异常，其稀土配分模式存在3种类型：Eu弱亏损型、Eu正常型、Eu富集型。从成矿早期至晚期，萤石的稀土配分从Eu弱亏损型向富集型演化，稀土总量逐渐降低，并由中稀土富集向轻稀土富集演化。成矿流体可能主要属于盆地流体，具有十分低的稀土总量，在成矿作用过程中，成矿流体由早期的还原条件转化为晚期的氮化条件，由中稀土富集向轻稀土富集演化。     

法国中央高原Beauvoir花岗岩中铌钽矿的带状构造:类型、化学成分和形成条件

运用扫描电子显微镜和电子探针,对法国中央高原的Beauvoir花岗岩中铌钽矿进行的研究表明,这些矿物具有多种类型的带状构造。 大部分铌钽矿具有同心带状构造和平行带状构造,前者的每一个带的宽度可在2—60μm之间变化,而后者则在1—20μm。这两种带状构造主要是由于Nb和Ta的含量的变化。它们亦可以统称为韵律式带状构造。 铌钽矿的裂隙状带状构造只见于花岗岩岩体的顶部。不规则状的带沿铌钽矿晶体的边缘或微裂隙发育,常形成树枝状构造。从化学成分上来看,这种带状构造主要是由于Fe、Mn含量的变化。因此,它亦可被称为交代构造。 铌钽矿的韵律式带状构造由Beauvoir花岗岩的复杂的结晶过程引起,主要的影响因素可能有:岩浆的化学成分和岩浆结晶的物理化学条件的周期性变化。而来自围岩(云母片岩)的富铁的热液影响了铌钽矿的结晶,导致了铌钽矿的交代构造的形成。