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。     

苏鲁皖新生代玄武岩中巨晶组合的稀土元素特征

我国东部苏鲁皖地区新生代碱性玄武岩中,除了含有大量地幔橄榄岩类捕虏体以外,尚含有一定数量的石榴石、普通辉石和歪长石巨晶。这些巨晶是在地幔不同深度上从玄武岩中晶出的。巨晶组合的分离结晶作用对熔体稀土元素含量有很大影响。赋存巨晶的碱性玄武岩所具有的LREE富集、HREE亏损的稀土元素分配型式是由地幔橄榄岩类部分熔融程度、石榴石巨晶和普通辉石巨晶的早期高压熔离和玄武岩的结晶分异作用等综合因素造成的。     

中国东部新生代玄武岩中巨晶矿物的地球化学

本文对安徽女山、河北汉诺坝和广东普宁碱性玄武岩中的单斜辉石和角闪石巨晶进行了主要元素、稀土元素、微量元天和Ｓｒ＿Ｎｄ同位素的综合分析。数据显示产出于３个研究区的单斜辉石巨晶有３类：Ａｌ普通辉石、透辉石和Ｆｅ＿Ｎａ透辉石。普宁地区的角闪石巨晶乃世界上罕见的绿钙闪石巨晶。女山和普宁的单斜辉石和角闪石巨晶是碱性玄武岩浆在幔源高压下的结晶产物；汉诺坝的单斜辉石巨晶既可以是碱性玄武岩浆又可以是拉斑玄武岩浆的高压结晶体。所有巨晶相对于寄主岩者属于偶然捕掳晶。巨晶的形成符合“流动结晶模式”。它们与共存的橄榄岩色体无成因     

福建省新生代玄武岩中辉石巨晶的矿物学研究

本文对我国福建省三条断裂带上产出的辉石巨晶进行了成分、结构、差热及穆斯堡尔谱分析,提出辉石巨晶有黑色和绿色两种类型,每种辉石巨晶均由两个相组成,两个相的存在决定了辉石巨晶的许多特殊性质。黑色辉石巨晶与玄武岩有明显的成因联系,而绿色辉石巨晶则没有。     

碱性玄武岩中钛金云母巨晶的研究

钛金云母巨晶产于安徽当涂釜山的碱性玄武岩中,在该岩石中还含有尖晶石二辉橄榄岩包体和辉石、石榴石和歪长石巨晶。 本文提供了钛金云母的光性特征、矿物化学和波谱学等方面的资料。其化学特征是富钛和铁。其折光率显著高于各种产状的金云母。X射线衍射谱的特征是基底奇数层反射强,而偶数层反射不明显。多型为3T型。这些反映了钛金云母在高压条件形成。     

福建龙海天马山-牛头山玄武岩中捕虏体和巨晶特征的研究

本文研究了天马山-牛头山新生代玄武岩中二辉橄榄岩和橄辉斜长岩捕虏体的岩石学、矿物学和地球化学等特征并论及碱性玄武岩中单斜辉石和歪长石巨晶。尖晶石二辉橄榄岩存在于碱性玄武岩和橄榄拉斑玄武岩中,由尖晶石、橄榄石、斜方辉石、铬透辉石等组成,与模拟地幔岩相比,具低的MgO含量和不相容元素Ti丰度而富集Co、Ni相容元素。尖晶石二辉橄榄岩具低的稀土总量和平缓的球粒陨石标准化稀土元素分配模式,形成于温度约1000℃、深度为50—80公里的上地幔。橄辉斜长岩具正堆积结构,Al_2O_3、CaO、∑REE和La/Yb明显高于二辉橄榄岩。但MgO含量远低于后者,反映两者成因的不一致性。普通辉石巨晶以富铝为特征,歪长石以富钙为特征。     

河北汉诺坝玄武岩中深源包体和巨晶分布的动力学机理

汉诺坝碱性玄武岩是深源包体和巨晶的主要寄主岩,同时,也有不含包体的碱性玄武岩和含包体的拉斑玄武岩。本文基于理论计算,探讨了包体和巨晶分布的动力学机理。     

我国东部若干地区新生代玄武岩中长石巨晶的特征及成因

本文汇集了中国东部新生代玄武岩中76个长石巨晶的化学成分,并与53个国外长石巨品进行了对比。文中对长石巨晶的产状、物理性质、矿物化学及微量元素进行了研究,并对国际上关于长石巨晶五个有争议的问题进行了讨论。作者同时也提出了自己的观点。     

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.     

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晶的启示

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;而同种矿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程度和周围环境的控制。     

玄武岩中普通辉石,石榴石巨晶的研究（Ⅱ）：Pb,Sr,Nd同位素组成

辽宁宽甸、河北汉诺坝及福建明溪碱性玄武岩中普通辉石巨晶的~(87)Sr/~(86)Sr值是0.70387—0.70401,~(143)Nd/~(144)Nd值是0.51282—0.51295,宽甸石榴石巨晶的~(143)Nd/~(144)Nd值是0.51282—0.51293,巨晶的εNd值与载体玄武岩相似。辉石的~(207)Pb/~(204)Pb值是15.6017—15.6649,~(206)Pb/~(204)Pb值是18.5604—18.8359,石榴石的~(207)Pb/~(204)Pb值是15.6046—15.7792,~(206)Pb/~(204)Pb值是18.1849—19.0345。巨晶放射性Pb同位素明显高于载体玄武岩,表明两者之间未达到同位素平衡。巨晶母岩浆可能产生于二元混合体系,端元之一可能与岛弧物质有关。     

碱性玄武岩中长石巨晶的结构水：红外光谱和核磁共振谱研究

运用傅立叶变换红外光谱技术（ＦＴＩＲ,红外区和近红外区）和质子魔角旋转核磁共振技术（＾１ＨＭＡＳＮＭＲ）对来自安徽女山,江苏盘石山和河北汉诺坝新生代大恶性玄武岩中的４个歪长石巨晶进行了观察,结果显示,这些巨晶含有结构水,主要以Ｈ２Ｏ的形式存在,其中３个样品的结构水含量（Ｈ２Ｏ）分别为４０５μｇ／ｇ,９１５μｇ／ｇ,μｇ／ｇ。这些数据和文献中已有的资源表明,名义上无水的长石族矿物可以是地球上的水储库     

山东昌乐新近纪玄武岩中刚玉巨晶反应边的成因

通过对山东昌乐方山新近纪碱性玄武岩中原生刚玉巨晶的观察研究,发现在刚玉巨晶与玄武岩间存在反应边,可见新近纪碱性玄武岩中的刚玉巨晶为捕虏晶.电子探针下观察,反应边有两类：第1类由尖晶石带和钛磁铁矿＋熔体带构成,第2类由尖晶石带和长石＋钛磁铁矿带构成.在第1类反应边中,尖晶石带很窄（＜40μm）,钛磁铁矿＋熔体带较宽（100～120 μm）;而且尖晶石的成分变化很大,从靠近刚玉一侧（内侧）向外,Al2O3逐渐降低,从85.08%～58.94%,MgO和FeO逐渐升高,分别从5.14%～14.82%和8.08%～28.24%.在第2类反应边中,尖晶石带较宽且稳定（100μm左右）;长石＋钛磁铁矿带不稳定,特别是钛磁铁矿不但窄（＜40μm）,而且分布断断续续;尖晶石的成分变化较小,Al2O3 59.25%～62.82%、MgO12.34%～13.50%、FeO 23.25%～27.37%.本文对两类反应边的形成模式进行了探讨,认为刚玉巨晶与玄武岩浆反应持续时间的长短是导致形成两类反应边的主要因素,第1类反应边是反应没有达到平衡的产物,第2类反应边为反应平衡或者是接近平衡的产物.     

英安岩中高压辉石巨晶的发现及其意义

在吉林省九台市官马山晚侏罗世英安岩中发现了辉石巨晶。研究表明。该巨晶不是英安岩浆的结晶产物，英安岩的岩相关及地球化学特征显示，它是酸性流纹岩浆与基性偏碱性的玄武岩浆经混合作用形成的，辉石巨晶是后一种岩浆在高压条件下结晶的产物，对辉石巨晶的温压计算结果表明，该矿物结晶温度为１２７６℃，压力为１．２７ＧＰａ。这一深度可相当于该区软流层的顶界。可以认为，晚侏罗－早白垩世火山岩形成于地壳较厚的环境。     

内蒙古集宁新生代玄武岩中橄榄岩包体和巨晶的发现及意义

内蒙古集宁新生代玄武岩产于华北克拉通北缘，属于广义的“汉诺坝玄武岩”。首次在三义堂附近的碱性玄武岩中发现了大量的橄榄岩包体、辉石和长石以及少量的含钛磁铁矿巨晶。包体主要是尖晶石二辉橄榄岩，造岩矿物为橄榄石＋斜方辉石＋单斜辉石＋尖晶石，辉石巨晶主要为透辉石和普通辉石，长石巨晶主要是歪长石和少量斜长石。1．5GPa条件下，尖晶石二辉橄榄岩样品所记录的平衡温度与汉诺坝相近，集中于950℃左右，大体上反映了华北克拉通北缘大陆岩石圈地幔尖晶石相部分的温度状态。单斜辉石巨晶的结晶温压大于幔源包体的平衡温压，表明巨晶的来源深度可能大于包体。包体的结构及矿物成分分析表明，这些包体是玄武质岩浆上升过程中偶然捕获岩石圈地幔的岩石碎块。二辉橄榄岩包体中橄榄石高Mg#值（89．5～91．7）和较高的NiO含量（0．29％～0．55％），暗示集宁玄武岩中的橄榄岩包体来自较高熔融程度的岩石圈地幔。     

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。     

玄武岩中刚玉巨晶的包体研究：Ⅰ.更长石包体的发现及意义

本文对山东昌乐碱性玄武岩中刚玉巨晶的更长石包体及同一地区产出的歪长石巨晶进行了电子探针、红外吸收光谱测定,讨论了更长石包体与刚玉巨晶、歪长石巨晶间的成因关系,认为刚玉巨品、歪长石巨晶以及玄武岩中的其他巨晶构成了一个结晶序列,歪长石相对较晚结晶。     

冰岛南玄武岩—流纹岩系元素丰度数据对幂函数定律的再证实

继南安底斯山玄武岩—流纹岩系数据对幂函数定律的系统证实后，利用Ｆｕｒｍａｎ等发表的冰岛南奥斯突红地区玄武岩—流纹岩系的元素丰度数据对该定律进行了再次系统证实，其中的２７种微量元素数据都遵守幂函数定律：ｙ＝ψ