岩浆过程中影响矿物稀土元素质量分数的因素：来自女山幔源单斜辉石巨 …

运用电子微探针（ＥＭＰ）和二次离子质谱（ＳＩＭＳ）对安徽女山新生代碧玄岩中的１３个单斜辉石巨晶进行了主要元素和稀土元素的分析,１３件样品表现出稀土总量与Ｎａ质量分数的正相关。根据这些数据,结合文献中的资料,我们认为不同种矿物间稀土质量分数的差异是由晶体化学性质决定的;而同种太物在一个相对简单的地球化学过程中,它们之间的稀土质量分数变化受地球化学过程发生的过度和周围环境的控制。     

安徽女山单斜辉石巨晶的地球化学

本文研究了安徽女山14个单斜辉石巨晶。它们属于铝普通辉石、透辉石和铁钠造辉石。主要元素、稀土和微量元素及同位素特征表明：它们是同一碱性玄武岩浆在幔源条件下不同程度结晶分异的产物，相对于寄主岩均属捕虏晶，可能自中生代即已开始形成。     

女山单斜辉石巨晶锂同位素组成的离子探针分析

应用离子探针技术测定了一组女山单斜辉石巨晶的锂同位素组成。结果表明,无论是不同样品之间还是同一样品内部,锂同位素组成都是均一的,δ7Li=(+8.0±2.7)‰,明显高于MORB值(+1.5‰～+5.1‰)。巨晶的锂同位素组成直接继承自地幔源区,高δ7Li的特征暗示源区受到过俯冲海洋板块析出流体的交代作用。结合Sr Nd同位素的资料来看,交代流体可能来自于蚀变洋壳而不是海洋沉积物。     

巨晶单斜辉石的结晶和演化──矿物学研究的启示

巨晶单斜辉石的结晶和演化──矿物学研究的启示章礼明（中国科学院地球化学研究所，贵阳５５０００２）关键词巨晶单斜辉石、结晶演化、熔体对于我国东部新生代碱性玄武岩及其中巨晶和捕虏体已有大量研究成果［１，２］。在前人工作基础上，笔者对产自辽宁黄椅山的巨晶单...     

雷州英峰岭玄武岩中单斜辉石巨晶的地球化学和地幔交代作用

雷州半岛英峰岭火山岩中单斜辉石巨晶以低Mg^#值(0．62—0．47)、贫重稀土(HREE)和富Al2O3、TiO2、Na2O和中稀土(MREE)为特征，并具有明显的成分变化。随着Mg^#降低，单斜辉石的Al：O，(11．58～6．97％，)、TiO，(2．28～1．06％)和HREE逐渐降低。这种变化特征不同于世界上大多数辉石巨晶的变化规律。随着演化辉石巨晶的大多数不相容元素，如Nb、Sr、Zr、Hf和LREE—MREE逐渐增加。低的Mg^#值和Ni、Co、Cr含量指示巨晶母岩浆是一种强烈演化的残余岩浆(Mg^#=0．27～0．35)。分离结晶模拟表明本研究最富镁的巨晶(Lz-54)的母岩浆很可能是由拉斑玄武质岩浆经70～80％，以单斜辉石为主的结晶分异后形成。而本研究的其它辉石巨晶是该母岩浆在不同演化阶段(25～80％)分离结晶的产物。分离矿物中除了单斜辉石还包含了大量的石榴子石、斜长石和钛铁矿。温压计算表明英峰岭巨晶是高温岩浆在56～60km深的上地幔的结晶产物(r=1290℃～1130℃，P=1.73～1．83GPa)，这一深度有利于石榴子石结晶。对比不同地区辉石巨晶的成分特征和形成条件，作者指出不同地区单斜辉石巨晶各种元素的不同变化规律主要受母岩浆成分和结晶条件控制。巨晶母岩浆在地幔结晶时对围岩橄榄岩进行了不同程度的交代作用。早期贫流体的岩浆对橄榄岩的交代作用较弱，只有Sr，La等强活动性元素被明显改变；晚期富流体(F，P，H2O)岩浆对橄榄岩的交代作用强烈，大多数元素被明显改变。因此，可以推断交代熔体中流体的含量是影响地幔橄榄岩交代作用的关键。     

汉诺坝幔源单斜辉石巨晶中的结构水:红外光谱观察

本文利用傅立叶变换红外光谱技术对产自河北汉诺坝新生代玄武岩中的4个单斜辉石巨晶进行了微量结构水的观察．确定3SOOcm‘左右和3620cm－‘左右两组峰为结构OH吸收峰,其中3500cm(-1)‘左右是主要特征吸收峰。单斜辉石巨晶自源区被携带至地表的过程中未经历明显的红扩散丢失。结合文献中的资料可以认为,上地幔中水的分布可能是不均一的。     

中国东部新生代玄武岩中单斜辉石巨晶的主要特征及成因信息

作者通过对我国东部新生代玄武岩中巨晶Cpx的109个样品的化学成分的统计、计算及投影,研究了Cpx巨晶的产状、物性及矿物化学的主要特征,并对其成因信息提出了自己的看法。Cpx巨晶的成分以A1_2O_3、A1~(v1)较高而Ti、Mg'中等为特征。但在“反应边”中,A1_2O_3、Na_2O、A1、A1~(v1)则明显降低。我国巨晶以普通辉石为主,而透辉石、次透辉石及顽透辉石少见。国内不同地区的Cpx巨晶成分也略有不同:华南区巨晶的Wo较高而A1_2O_3较低;华北区Fs、A1_2O_3较高;而东北区En较高而A1_2O_3中等。有关Cpx巨晶的成因信息,作者的观点是:(1)巨晶Cpx是寄主玄武岩浆在上地幔中结晶的产物,而不是地幔解体的捕虏晶。(2)我国巨晶Cpx的结晶温度是1021—1209℃,压力为1.4—3.2GPa,所以,Cpx巨晶的结晶深度为48—104Km。(3)我国东部新生代玄武岩均产于大陆板块内部,以碱性玄武岩成分为主,而拉斑玄武岩较少。     

华北晚中生代和新生代玄武岩中单斜辉石巨晶来源及其对寄主岩岩浆过程的制约:以莒南和鹤壁为例

本文对华北克拉通晚中生代和新生代碱性玄武质岩石中的单斜辉石巨晶进行了主、微量元素和Sr-Nd同位素的综合研究,发现晚中生代和新生代单斜辉石巨晶存在明显的主、微量元素和同位素组成上的差异.新生代单斜辉石巨晶有Al-普通辉石和次透辉石两类;而中生代单斜辉石巨晶只有Al-普通辉石.新生代单斜辉石SiO2含量高、REE配分型式为上凸型、LILE和放射性元素含量高,并具有比寄主碱性玄武岩更亏损的Sr和Nd同位素组成;而中生代单斜辉石SiO2含量低、REE配分型式为LREE富集型、LILE和部分HFSE以及放射性元素含量低,并具有比寄主碱性玄武岩稍富集的Sr和Nd同位素组成;巨晶的结构、矿物成分和地球化学特征,以及Mg-Fe在熔体与单斜辉石间的分配状况皆说明,新生代碱性玄武岩中单斜辉石巨晶是碱性玄武岩浆在高压下结晶的,因此二者是同源的;而中生代单斜辉石巨晶是被寄主岩浆偶然捕获的捕虏晶,是不同源的.华北新生代单斜辉石巨晶存在于碱性玄武岩和拉斑玄武岩中,它们具有比寄主碱性玄武岩更亏损的Sr和Nd同位素组成,说明即使是碱性玄武岩也不能完全代表软流圈来源的原始岩浆,其在上升过程中或多或少存在同位素组成富集的物质的混入.同时,拉斑玄武岩不是碱性玄武质岩浆直接结晶分异的产物,亦不是完全由部分熔融程度的不同造成的.拉斑玄武岩中存在岩石圈地幔物质的贡献或是岩浆房内碱性玄武质岩浆受地壳混染作用的结果.     

汉诺坝幔源单斜辉石巨晶氢同位素组成的离子探针分析:微尺度不均一性

运用离子探针技术测定了河北汉诺坝新生代玄武岩中3个单斜辉石巨晶的氢同位素组成,结果显示同一颗粒内部表现出微尺度的不均一性,2mm范围内δD的变化达到60‰。δD和氢含量之间不存在同步的变化,巨晶内部的化学成分均一,因此我们认为巨晶的氢同位素不均一性继承自母岩浆。母岩浆的氢同位素变化可能是去气过程中气相与熔体之间的分馏引起的。单斜辉石巨晶形成后很短的时间内即被寄主岩浆带至地表并经历了快速淬火。     

碱性玄武岩中的某些巨晶单斜辉石──Ⅱ:穆斯堡尔谱──兼论单斜辉石的异常穆斯堡尔谱和铁结构态的测定

本文对辽宁宽甸碱性玄武岩中巨晶单斜辉石进行穆斯堡尔谱研究。应用晶体结构研究结果较合理地解释了单斜辉石的异常穆斯堡尔谱。结合XRD讨论了单斜辉石中Fe结构态的测定以及穆斯堡尔谱的可应用性。巨晶应结晶于相当氧化的环境。     

汉诺坝幔源单斜辉石巨晶氢同位素组成的离子探针分析：微尺度不均一性

运用离子探针技术测定了河北汉诺坝新生代玄武岩中3个单斜辉石巨晶的氢同位素组成，结果显示同一颗粒内部表现出微尺度的不均一性，2mm范围内δD的变化达到60‰。δD和氢含量之间不存在同步的变化，巨晶内部的化学成分均一，因此我们认为巨晶的氢同位素不均一性继续自母岩浆。母岩浆的氢同位素变化可能是去气过程中气相与熔体之间的分馏引起的。单斜辉石巨晶形成后很短的时间内即被寄主岩浆带至地表并经历了快速淬火。     

安徽铜陵地区中生代幔源岩浆底侵作用——来自矿物巨晶和岩石包体的证据

安徽铜陵地区中生代的岩浆岩岩体中产有多种矿物巨晶和岩石包体。笔者对产于曹山辉石冈长玢岩和鸡冠石花岗闪长岩中的辉石和角闪石巨晶及其堆积岩或堆积晶进行了详细的岩相学和矿物化学研究，并在此基础上估算了矿物平衡结晶的温压条件，讨论了安徽铜陵地区中生代幔源岩浆底侵作用问题。研究表明，铜陵地区大约在140Ma以前发生了碱性橄榄玄武质岩浆的底侵作用，辉石巨晶和角闪石巨晶及其堆积晶是由底侵的碱性橄榄玄武质岩浆在28～33km深处的深位岩浆房中与下地壳发生同化混染作用形成的中基性岩浆经结晶分异作用形成的，而辉石堆积岩是由中基性岩浆在19～21km深处的浅位岩浆房中与中地壳的浅变质岩系发生同化混染作用形成的中性岩浆经结晶分异作用形成的。     

河北矾山杂岩体中单斜辉石的研究

河北矾山杂岩体属于二氧化硅不饱和的超钾质碱性-过碱性岩浆系列,由单斜辉石岩、辉石正长岩和碱长正长岩等不同类型岩石组成。各类型岩石主要组成矿物为单斜辉石、黑云母、石榴石和正长石。本文利用电子探针对单斜辉石进行了详细研究,发现所有单斜辉石属于高钙透辉石,随着岩浆的演化,主要表现为Fe²⁺对Mg²⁺的替代关系,结晶趋势为透辉石→钙铁辉石,这揭示矾山杂岩体岩浆体系的特点是高温、中等大小的氧逸度、贫硅、富碱（尤其是钾）。辉石中的Al^IV含量取决于岩浆的硅饱和度,硅越不饱和,Al^IV含量越高;Al^VI含量则与体系中的Al含量呈正相关关系。由Al对Si的替代引起的电荷不平衡主要由八面体位置的Fe³⁺来补偿,其次为少量的Ti⁴⁺和更少量的Al³⁺。体系中的Ti含量与体系的温度呈正相关关系,而Na含量则与辉石中的Ti和Fe³⁺含量成正相关关系。不同类型岩石中单斜辉石从核部到边部随着Mg^#的降低,Al、Ti含量呈现不同的演化趋势,这是因为它们于岩浆演化的不同阶段开始结晶,经历了不同的岩浆演化史。碱性岩中高钙辉石的出现和成分环带的普遍发育是由岩浆的贫硅富钾特征决定的。单斜辉石的成分不仅受控于结晶时的温度、压力条件,也受控于岩浆的总成分及其变异。     

深源巨晶辉石中“水”的红外光谱研究

深源巨晶辉石中“水”的红外光谱研究彭文世张倩（中国科学院广州地球化学研究所，广州５１０６４０）关键词巨晶辉石结构羟基红外光谱深源地幔岩含水已被许多实验所证实。地幔矿物中少量的水对矿物的诸多性质和许多地幔地质过程的发生和发展，都起着极其重要的作用。近些...     

单斜辉石的流变学性质及其影响因素

单斜辉石作为大陆下地壳以及上地幔岩石的重要组成矿物,其在高温高压条件下的流变行为已有大量的实验研究。本文在综述以往对单斜辉石流变实验研究的基础上,讨论了影响其流变行为的各种因素及其地质意义,并指出了现存的问题及今后的研究趋势。影响单斜辉石流变性质的因素主要有流体（包括水和熔体）、粒度、化学成分、氧逸度以及温度与压力条件等。微量结构水可以显著增大单斜辉石单晶和多晶集合体的蠕变速率,降低其流变强度。熔体对单斜辉石强度的影响与熔体的含量和分布状态有关,呈三联点分布于矿物颗粒间的熔体对样品强度影响较小,只有当熔体呈薄膜状湿润颗粒边界时,熔体的弱化作用才显著。粒度主要影响单斜辉石的变形机制,单斜辉石集合体晶粒粒度的减小会促使变形机制由位错蠕变转变为扩散蠕变,较细粒的单斜辉石在扩散蠕变域内的应力与粒度呈线性负相关,而在位错蠕变域,应力与粒度无明显相关性。关于铁含量对单斜辉石的影响尚未有直接的实验研究,而对比前人在相同实验条件下采用不同铁含量的单斜辉石的扩散蠕变实验研究显示,单斜辉石中铁含量与蠕变速率可能呈正相关。氧逸度的升高对单斜辉石单晶的蠕变强度有轻微的弱化作用,而关于氧逸度对单斜辉石集合体流变...     

长江中下游地区蝌蚪山早白垩世玄武岩中单斜辉石的矿物学研究及其地质意义

长江中下游地区繁昌火山盆地在早白垩世先后发育3个喷发旋回:中分村旋回、赤沙旋回和蝌蚪山旋回。其中蝌蚪山旋回下段以凝灰质粉砂岩为主,中段为玄武岩和流纹质凝灰岩互层,上段以流纹岩为主。蝌蚪山玄武岩中的辉石既存在斑晶中也存在于基质中,这两种辉石在成分上有明显的差异,从斑晶辉石的核部到边部再到基质的核部,化学成分由富镁向富铁演化,显示出拉斑玄武岩系列的特点,辉石成因的判别图解表明其寄主岩浆为板内拉斑玄武岩,但其化学成分的变化趋势又表明岩浆在结晶分异的过程中向着碱性系列演化。根据单斜辉石与熔体平衡原理计算出玄武岩形成时的温度约为1 100℃,压力约为400MPa,相应的深度约为15km,证明岩浆在地壳中有过短暂的停留,并在上地壳部位发生分离结晶作用后喷出地表快速冷凝形成蝌蚪山玄武岩。     

中国东部几个地区新生代玄武岩中单斜辉石—熔体平衡温压—兼论幔源包体的成因

以中国东部宽甸、汉诺坝和明溪含有幔源包体的新生代玄武岩中的单斜辉石斑（巨）晶为研究对象,采用最新的单斜辉石－熔体平衡温压计对单斜辉石斑（巨）晶－熔体进行了平衡温压计算。结果表明,碱性玄武岩中的单斜辉石斑晶结晶温度和压力高于共生的亚碱性玄武岩中的单斜辉石斑晶,单斜辉石巨晶的结晶温度和压力高于单斜辉石斑晶。这说明碱性玄武岩的形成深度大于亚碱性玄武岩,单斜辉石巨晶是更高压力下的结晶产物,单斜辉石斑晶在岩浆上升的不同深度均有晶出。回归分析表明,尽管携带幔源包体的玄武岩浆上升速度较快,但并不是绝热上升。单斜辉石斑（巨）晶的结晶温压条件与同一地点幔源包体平衡温压条件的对比表明,单斜辉石巨晶和碱性玄武岩中的部分单斜辉石斑（巨）晶的结晶温压大于幔源包体的平衡温压,表明了包体寄主岩浆的来源深度大于包体的深度。因此,幔源包体是寄主岩浆上升途中捕虏的上地幔碎块,而非寄主岩浆形成源区的残留体。     

安徽女山橄榄岩包体中辉石的氢同位素组成

本文运用离子探针技术分析了来自安徽女山橄榄岩包体中辉石的氢同位素组成。无论是颗粒内部还是同一样品不同颗粒之间,氢同位素比值都是均一的。氢同位素比值和氢含量之间没有相关性,说明氢同位素组成反映的是地幔源区的特征。结合共存的角闪石的氢同位素数据来看,女山上地幔至少经历过两期交代作用：一期交代形成了角闪石中不均一的氢同位素组成;另一期交代形成了包体中单斜辉石、单斜辉石巨晶和云母巨晶中的高δD值(高至-20‰)。高δS值说明女山上地幔曾经经历过俯冲流体的交代作用。     

巨晶及其寄主玄武岩中稀土元素的丰度——探讨岩浆在高压下稀土元素的晶液分配及演化

根据巨晶(石榴石、富铝普通辉石、歪长石)及其寄主玄武岩的稀土元素和主元素丰度,从巨晶与岩浆熔体的平衡条件出发,论证了巨晶可从其寄主岩成分的岩浆中或从更为基性的岩浆中晶出。一些巨晶与寄主岩处于平衡范围者,其稀土元素的巨晶/寄主岩之值可视为分配系数。巨晶的结晶分离导致了岩浆的稀土元素演化,一些寄主玄武岩显然是由岩浆经历了巨晶分离后的产物。据寄主岩的稀土元素丰度与晶液分配系数,追溯了岩浆的结晶分离历史。     

中国东部新生代玄武岩中低压单斜辉石的矿物化学及岩石学意义

本文搜集了中国东部11个省区新生代玄武岩中低压单斜辉石(Cpx)—斑晶、微晶Cpx的电子探针分析结果96个,通过大量的计算与投影,研究了Cpx的矿物化学特征,包括Cpx的种属划分及其成分特点,不同种属的Cpx成分变化及Cpx中SiO_2与其它氧化物的相关方程;也分析了Cpx矿物化学的岩石学意义,包括玄武岩的碱度顺序及系列划分,斑晶与微晶Cpx的成分差异及演化方向,Cpx结晶的温、压方程及斑晶形成的条件,玄武岩产出的板块构造环境等等。