榴辉岩中石英出溶体的拉曼光谱学研究及其构造意义

利用拉曼光谱学和费氏台方法对若干地区超高压榴辉岩中柯石英和榴辉岩中石英出溶体的超显微构造特征进行了研究.研究结果表明, 石榴石(或绿辉石) 中柯石英向石英相变是一个连续变化过程.绿辉石中石英出溶体和主晶具有一定的晶体学拓扑关系, 即石英出溶体长轴有两个展布方向: 平行于绿辉石(10 0) 裂理面和平行于绿辉石(- 10 1) 面.目前, 部分学者推断榴辉岩绿辉石中石英出溶体可作为超高压变质作用的标志.笔者认为, 棒状定向石英在绿辉石中出溶的温压条件和出溶机理尚未查明.因此, 需加强过量二氧化硅单斜辉石出溶机理的超高压实验研究, 从而为证实石英出溶体作为超高压标志提供实验定量约束.      

榴辉岩中绿辉石的测定方法研究

通过对某地榴辉岩中伴生的有用矿物的纯矿物物质组成的研究,发现Ｎａ可作为其中绿辉石的特征性成分,且Ｎａ２Ｏ含量与其纯度呈正相关。因此,推荐用测定Ｎａ２Ｏ量并以求得的换算系数计算榴辉岩中绿辉石含量的化学物相分析方法。经合成样品验证,方法的相对误差＜１．７％,用于生产样品分析,所得结果的重现性好,平均偏差＜０．５％。     

羌塘地区榴辉岩中矿物出溶体及其成因机制探讨

西藏羌塘地区榴辉岩石榴子石和磷灰石中均发育矿物出溶体,结合电子探针和扫描电镜分析及能谱分析,确定了石榴子石中的出溶体有金红石、石英和角闪石,指示其可能经历了高压/超高压变质作用。本研究在磷灰石中发现了金红石出溶,并认为其可能是在高压/超高压条件下元素相互置换的结果,置换方式为Ti~(4+)(Fe~(2+)、Si~(4+))=2Ca~(2+),这些出溶体的形成为榴辉岩曾经历高压/超高压变质作用提供了矿物学证据。     

The Discovery of Phlogopite Exsolution Lamellae in Garnets of Eclogite Inclusions, Liaoning Province

In No. 50 kimberlite pipe of Fuxian County, Liaoning Province, an eclogite inclusion(nodule), which is extremely rare in kimberlites, was discovered and phlogopite exsolutionlamellae were found in garnets of the inclusion. Microscopic, TEM and energy spectral observa-tions and studies confirmed that these lamellae are phlogopite. They are colourless and acicularin section, generally 0.5-5μm in width and 10-100μm in length. Nevertheless, fine lamellae,0.05-0.1μm wide and 1-2μm long, are also well developed. Along [111] of the garnet, three setsof phlogopite lamellae show oriented arrangement approximately at angles of 60°-70°, indi-cating that these lamellae might be the product of exsolution from garnet as a result ofpressure-release when eclogite ascended from the relatively deep level to the relatively shallowlevel of the mantle. Tiny acicular exsolution minerals (or inclusions) are commonly found ingarnet and pyroxene in eclogite inclusions of kimberlites all over the world and it has been re-ported that the identified exsolution minerals include pyroxene and rutile. This is the first timethat phlogopite exsolution lamillae were found in eclogite inclusions in the world.     

苏鲁三清阁榴辉岩中柯石英的发现及其地质意义探讨

在苏鲁三清阁多硅白云母榴辉岩中发现了柯石英包体,该榴辉岩与超高压含菱镁矿大理岩共生。石榴石中存在的柯石英残晶和多晶石英假相包体表明榴辉岩的变质压力超过2.8 GPa。运用石榴石–单斜辉石Fe2+–Mg温度计和多硅白云母压力计估算结果表明,矿物核部的平衡压力为3.1～3.5 GPa（T ＝650～689℃）,边部的平衡压力为2.9~3.3 GPa（T＝652～671℃）。与石榴石伴生的绿辉石普遍发育石英出溶结构。在磷灰石中观察到金属硫化物出溶体。磷灰石富含OH,F,Cl和S等挥发份,这些挥发性组分的深循环对地壳和地幔之间的相互作用研究具有重要意义。通过磷灰石,苏鲁—大别俯冲带能够将大量（～80 000 Mt）OH,F和Cl携带到地幔深处。     

A Preliminary Study on Paleomagnetism and Rock Magnetism of Eclogite from the Maobei Area

A preliminary study of paleomagnetism and rock magnetism has been done on 55 eclogite samples collected from the Chinese Continental Scientific Drilling (CCSD) site at the Maobei (毛北) area, Donghai (东海) County, Jiangsu (江苏) Province. Also the isothermal remanence, hysteresis loop, magnetic fabric, thermal susceptibility were measured, and analyses were made by electron-probe and scanning electric microscope on some samples synchronously. The result indicates that there are two groups of stable remanence, the normal and reversed magnetization. The remanence orientations are: D=94.3o, I=-29.1o and D=273.7o, I=15.4o, respectively. The magnetization intensity and the density of the samples which carry the normal magnetization are very different from those bearing reversed magnetization. The magnetic anisotropy is weak, and the minimum axis is hardly determined. The isothermal remanence and the hysteresis loop show that the magnetic carriers of the eclogite are likely SD (single domain) and PSD (pseudo-single domain) magnetite. According to the magnetic property, the cause of formation of magnetic carriers, the mechanism of the remanence, and the significance for the tectonics are discussed.     

A Study on the Classification and Well-Logging Identification of Eclogite in the Main Hole of Chinese Continental Scientific Drilling Project

Eclogite, one of the important lithologies in the main hole of the Chinese Continental Scientific Drilling (CCSD) Project, exists above the depth of 3 245 m and has distinctive responses of gamma-ray, compensating density and neutron well-logging, and so on. In this study, according to the diversities of minerals and chemical components and well-logging responses, eclogites are classified from three aspects of origin, content of oxygen, and sub-mineral. We studied the logging identification method for eclogite sub-classes based on multi-element statistics and reconstructed 11 kinds of eclogite. As a result, eclogites can be divided into 6 types using well logs. In the light of this recognition, the eclogite in the main hole is divided into 20 sections, and the distribution characters of all sub-classes of eclogite are analyzed, which will provide important data for geological research of CCSD.     

榴辉岩类捕虏体的地球化学特征及其构造意义——来自徐淮地区中生代侵入杂岩中的信息

利用X-荧光光谱和ICPMS测试了徐淮地区中生代侵入杂岩中榴辉岩类捕虏体的组成.主量元素为: SiO₂的含量为40.88%~47.82%, TiO₂为0.78%~2.00%, Al₂O₃为11.72%~16.08%, FeO (全铁) 为12.77%~20.29%, MgO为5.23%~11.47%, CaO为7.80%~13.11%, Na2O为0.30%~2.09%, K₂O为0.13%~0.69%.榴辉岩类捕虏体具有较低的稀土元素丰度(Σ_REE= (34.26~115.51) ×10-6), 且具有明显的Nb、P、Zr和Ti的负异常.捕虏体的I(Sr) 和ε(Nd, t) 值分别为0.7042~0.7085和-5.77~2.99 (L-4为-13.05).上述特征暗示本区榴辉岩类捕虏体的原岩具有岛弧拉斑玄武岩的特征.榴辉岩类捕虏体Nd的模式年龄和其中锆石SHRIMPUPb年龄显示它们应属于华北克拉通的基底物质.华北克拉通基底物质发生的榴辉岩相变质作用暗示中生代早期华北克拉通东部曾存在一次重要的陆壳加厚过程, 这应与扬子克拉通沿北西或北西西方向深俯冲于华北克拉通之下有关.      

基于红外光谱-拉曼光谱研究山东郯城砂矿的金刚石及包裹体类型

对山东郯城砂矿中的金刚石开展了傅里叶红外光谱和显微激光拉曼光谱的测试,结果显示,红外光谱均可见C—C的本征峰;绝大多数可见氮的吸收峰:双氮的吸收峰、聚合氮的吸收峰和氮片晶的吸收峰;部分可见氢的吸收峰:C—H的吸收峰、C—N的吸收峰和H2O的吸收峰.郯城金刚石以Ⅰa型金刚石为主,有ⅠaA、ⅠaB、ⅠaAB型,而Ⅱa型仅1粒;氮类型包括双氮(A心)、聚合氮(B心)及氮片晶(B'心),说明金刚石中的孤氮(C心)已经转化为双原子氮,但部分双原子氮未完成进一步的聚形.金刚石拉曼峰值集中在1131 cm–1,拉曼位移漂移程度较小,说明金刚石内部应力发生小幅的变化.在郯城金刚石中首次发现柯石英包裹体,出现139 cm–1、152 cm–1、212 cm–1、272 cm–1、328 cm–1、356 cm–1、428 cm–1和529 cm–1左右的拉曼峰值.在1粒金刚石中柯石英包裹体数量多达十余个,直径几μm至几十μm,呈针状、哑铃状、浑圆状和短柱状等多种形态.郯城金刚石中柯石英包裹体的出现,可作为郯城地区存在榴辉岩型金刚石的可靠标志,也佐证了该地部分金刚石的来源可能和洋壳循环或者俯冲过程有关.镁橄榄石包裹体上覆分散的黑色石墨斑点,与山东蒙阴、辽宁和湖南金刚石中的镁橄榄石等不同种类包裹体具有相似特征,推测这些石墨斑点是晶体包裹体形成后,由于外部环境温压条件的变化产生.     

伏牛山构造带变质流体成分特征及构造意义

伏牛山构造带由多条韧性剪切带组成,剪切带中广泛发育同构造变质流体形成的脉体。脉体矿物成分以石英为主,石英脉中石英晶体内发育大量的流体包裹体和气液相包裹体。包裹体成分以含中高盐度水溶液、低CO2、低δ18O~δD以及少量有机质为特征,包裹体的均一温度为1706~3378℃,白云母压力计计算出的压力为027~087 GPa。整个伏牛山构造带变质流体成分和同位素均继承了原岩海底火山喷发的地化特征。伏牛山构造带变质程度以绿片岩相为主,压力较大,具有俯冲带的特性。包裹体的特点均反映了宽坪岩块和二郎坪岩块依次向华北板块下俯冲、汇聚时产生了强变形,弱变质的构造作用。     

差应力与石英组构关系的实验研究

为了探讨柯石英的形成条件,利用河北省平山县西柏坡地区太古代阜平群中的黑云母片麻岩进行高温高压条件下的岩石变形实验。实验的温度为800 ℃,围压为0.2 GPa,应变量为10%,应变速率为10^-5/s。实验结果表明,变形后样品中不同部位石英颗粒的激光拉曼光谱与标准的石英光谱相比较发生了明显的变化,具体表现为：挤压带中,石英颗粒的光谱出现了9个峰,而标准石英光谱为6个峰;在剪切带中,石英颗粒的谱线只有一个清晰的峰,在拉伸带中,石英颗粒的谱线无论峰的数目还是出现的位置都与标准石英光谱有着显著的区别,说明导致岩石变形的差应力对石英晶格结构的改造具有一定的影响。     

CCSD超高压变质岩绿辉石中的石英出溶体及其大陆动力学意义

单斜辉石中发育石英出溶体是UHP变质作用的典型矿物学标志之一,在世界上著名UHP变质地体中屡有发现。本文利用激光Raman光谱和电子探针分析在中国大陆科学钻探先导孔(CCSD-PP1)榴辉岩岩心的绿辉石中发现了大量石英(棒)出溶现象。通过与CCSD主孔榴辉岩各种赋存形式的绿辉石成分对比,发现含石英出溶体的绿辉石具有超硅特征,这是出溶现象发生的决定性因素之一。结合高压实验岩石学资料,提出在UHP变质的峰值期部分Si进入六次配位的Si-O八面体位置,压力降低这部分Si析出,形成石英出溶体的出溶机制。结合新的矿物学研究进展,认为绿辉石中出溶石英所标志的压力应远大于前人提出的2.5GPa,意味着苏鲁超高压变质带陆壳物质的俯冲深度要大于目前一般认为的80~120km范围。     

中国大陆科学钻探主孔榴辉岩的分类及测井识别

榴辉岩是中国大陆科学钻探主孔的主要岩性之一, 分布在3245m之上.根据测井响应特征, 如自然伽玛、密度、中子孔隙度等, 可以很好地区分榴辉岩与主孔的其他岩类.由于主孔榴辉岩具有不同的矿物成分、全岩化学成分和测井响应特征, 这为进一步详细划分榴辉岩亚类奠定了基础.从原岩的起源、氧化物含量、次要矿物等3个角度对主孔榴辉岩进行分类, 研究了基于多元统计学的榴辉岩亚类的测井识别方法; 利用该方法对重构的11种榴辉岩亚类进行测井评价, 将可以利用测井资料识别的榴辉岩亚类归并为6种; 根据对榴辉岩亚类的识别结果, 将主孔中榴辉岩划分为20个层段, 分析了各种榴辉岩亚类在主孔中的深度分布特征, 为地学研究提供了资料.      

Fabric and Deformation of Omphacite in Dabie Ultra-high-pressure Ecologites

The rheological characters of omphacites in Dabie ultra-high-pressure eclogite have been studied interms of fabric, dislocation and micro-structures. 1. The eclogite has undergone high-temperature deformation, thus forming omphacite lattice preferred orientation. In addition to creep dislocation, the omphacite ductile deformation may have other mechanisms, such as diffusion creep and grain boundary migration. 2. The main-phase deformation of eclogite is coaxial, but asymmetry strain also exists due to strain partitioning in the Dabie erogenic belt. 3.The twin measured by the universal stage is (100), indicating that omphacite high-T deformation was superimposed by low-T deformation. 4. Subgrain structure is common in omphacite, but the deformation features of the omphacites in the Shuanghe area and Bixiling area are different, the latter being dominated by dynamic recrystallization. 5. The Flinn plots show that the strain of omphacite belongs to the constriction ellipsoid and stretching strain, which is     

桂东北地区鹰扬关韧性剪切带的厘定及其构造意义

论文通过宏-微观构造、磁组构、热液锆石和石英EBSD组构等,厘定鹰扬关韧性剪切带并讨论其构造意义。鹰扬关韧性剪切带具有宏-微观韧性变形组构,发育糜棱岩、拉伸线理、S-C组构、旋转碎斑系、书斜构造、压力影和石英的动态重结晶等。磁组构和宏-微观构造表明,鹰扬关韧性剪切带呈NNE向延伸超过40 km,宽2.5～8 km。糜棱C面理的极密点产状127°∠50°;磁面理的极密点产状107°∠83°。宏-微观构造研究表明,鹰扬关韧性剪切带具有早期左旋逆冲剪切,晚期右旋正滑剪切的运动学性质。石英EBSD组构表明,鹰扬关韧性剪切带具有晚期中低温变形(400～550℃)叠加于早期中高温变形(550～650℃)的特征。年代学研究表明,鹰扬关韧性剪切带早期左旋逆冲剪切的时代为(441.1±2.3)Ma,晚期右旋正滑剪切的时代应晚于420 Ma,区域构造应力由挤压转为伸展的时限为420 Ma。在磁组构、石英EBSD组构和热液锆石定年的基础上,结合区域地质资料,认为鹰扬关韧性剪切带形成于华夏陆块自SE向扬子陆块造山挤压的构造背景。早期造山挤压,产生压扁型应变和中高温左旋逆冲剪切;晚期造山后伸展,产生拉伸型应变和...     

超高压榴辉岩中绿辉石组构和变形机制研究进展

榴辉岩中绿辉石晶格优选方位(LPO)类型主要有S型(压扁型)组构、L型(收缩型)组构、L-S中间型组构、退火型组构,其中L型和S型组构是绿辉石在超高压岩石中最发育的组构类型.矿物组构的产生与变形机制密切相关,目前还无法解释绿辉石LPO产生和变化的原因.对天然绿辉石变形机制的最新研究进行了评述,包括位错蠕变产生变形绿辉石LPO的传统观点,以及扩散蠕变伴随晶体各向异性生长和空间群转换两种新观点.使用费氏台对大别山双河地区榴辉岩中的绿辉石组构进行了测量,并用电子背散射衍射技术(EBSD)对测量结果进行了验证.结合榴辉岩的显微构造和绿辉石组构特征对大别山双河超高压榴辉岩中绿辉石的变形机制进行了初步探讨,认为其变形机制以位错蠕变为主.     

深色天然烟晶中内含物的成因及其鉴定意义

以颜色成因机理为依据,对深色天然烟晶中的雾状包裹体进行了研究,对其成因进行了探讨,认为形成这种雾状内含物需存在三个条件,是天然水晶,富含Al(Ⅲ),经过人工辐照处理。经红外光谱仪的验证,这种雾状包裹体可以作为深色天然烟晶(经人工辐照处理)的常规鉴定依据之一。     

粉色水晶内针状包裹体的成分与分布特征研究

粉色水晶内部的针状包裹体常被认为是三组呈三方对称的金红石或蓝线石,至今未有定论。本文选取含有针状包裹体的4颗星光粉晶,利用宝石学显微镜、激光拉曼光谱仪及紫外可见分光光度计对样品进行观察与测试,以确定包裹体的分布特征及矿物种类。无损拉曼测试发现包裹体的特征振动峰949 cm-1、999 cm-1与蓝线石标准峰相匹配,可确定针状包裹体为蓝线石或与其极为相近的矿物。放大检查发现,包裹体直径约0.5μm,长度可达毫米级,近定向分布,整体上呈汇聚状,在某些位置可粗略分为三组,同组针状包裹体近似平行分布。造成六射星光的三组蓝线石立体相交,未观察到明显的三方对称关系,与水晶的结晶习性无直接关系,故认为蓝线石为先成包裹体,在水晶的生长过程中被捕获。紫外可见分光光谱仅显示粉色蓝线石的特征吸收,表明大量的粉色蓝线石包裹体对粉色水晶的粉色有一定贡献。     

榴辉岩中铁铝榴石的测定方法研究

对国内主要矿区铁铝石榴子石纯矿物中铁的价态规律进行了研究。证明其所含Ｆｅ均以Ｆｅ＾２＋为主，其质量分数在８３－９４，并将Ｆｅ＾２＋这特征性成分用于某地榴辉岩中铁铝榴石的间接测定，获得结果与焙烧磁化－磁选法一致且精度好，较磁化法简便，快速。     

四川木里长枪穹隆石英流体包裹体特征及其地质意义

通过木里长枪构造-热穹隆体砂泥质变质岩及分泌石英脉中较系统的石英流体包裹体测试与研究,表明穹隆体中石英流体包裹体主要有NaCL-H2O、纯H2O及CO2-H2O、纯CO2等四类,有三个形成或捕获阶段,分别与穹隆体变形变质阶段吻合,其所限定的穹隆体变质条件及抬升P-T轨迹与变形-变质演化研究结果基本一致.