天然高压矿物研究的新进展及其在地幔矿物学中的意义

对地表陨石坑岩石和陨石的冲击变质效应的研究, 是以往发现天然高压矿物的主要途径。α-PbO2 超斯石英、(Na,K,Ca)AlSi3O8-锰钡矿以及磷灰石高压同质多像变体等是几个近期在陨石中发现的天然高压相,这些高压相很可能存在于地幔之中。天然高压矿物的发现对地幔矿物学研究和发展起了推动作用。     

地球深部碱性元素地球化学行为:来自陨石高压矿物的证据

近年来在球粒陨石冲击脉体中陆续发现了一些天然高压新矿物和矿物组合，这些发现为地球深部碱性元素的地球化学行为的研究提供了重要依据。在地幔过渡带温度和压力条件下，钠和钙离子优先结合到镁铁－镁铝榴石固溶体和长石高压多形之中，钾离子则选择性地进入到长石高压多形中，副矿物涂氏磷钙石是Na、Ba、Sr和轻稀土等元素的潜在载体相。天然冲击变质球粒陨石为我们提供了探索过渡带和下地幔温度、压力条件下碱性元素载体相特征的重要自然界样品。     

天然和实验冲击球粒陨石矿物的变形变质比较研究

天然和实验冲击球粒陨石矿物的变形变质比较研究谢先德陈鸣戴诚达（中国科学院广州地球化学研究所，广州５１０６４０）Ａ．Ｅｌ．Ｇｏｒｅｓｙ（Ｍａｘ－ＰｌａｎｃｋＩｎｓｔｉｔｕｔｆｕｒＫｅｒｎｐｈｙｓｉｋ，６９０２９Ｈｅｉｄｅｌｂｅｒｇ，Ｇｅｒｍａｎｙ）关键...     

矿物在静、动态高压下相变P-T历史的比较研究

通过对球粒陨石的静态高压淬火实验和人工动态高压实验的研究和综合分析，以及对在太空中经受过撞击的随州陨石中矿物发生高压相变的研究，查明了自然界的冲击事件，如星体的相互碰撞和陨石对地球表面的撞击中，矿物发生相变的P-T务件与人工冲击波实验的结果并不一致，而与静态高压淬火实验的结果相似，即前者类似静态高压淬火实验，保压时间较长。能产生高压矿物，后者保压时间极短，无高压矿物形成。因此，能够用静态高压淬火实验的结果来推定天然冲击事件中矿物的P-T历史。     

随州陨石不透明矿物研究

随州陨石不透明矿物有陨硫铁、铁纹石、镍纹石、自然铜、含镍黄铜矿、洛铁矿、钛铁矿等。本文对它们进行了反光显微镜鉴定、X射线分析、反射率及硬度的测定和电子探针分析，总结了不同化学群的球粒陨石铬铁矿、钛铁矿中FeO、MgO含量变化规律。     

普通球粒陨石中磷酸盐矿物的冲击变质特征

普通球粒陨石中的磷酸盐矿物主要有2种,一种是无水磷酸钙——白磷钙石(Ca3[PO4]2),另一种是含氯的磷酸钙——氯磷灰石(Ca5[PO4]3Cl)。我国陨落的L群寺巷口陨石和随州陨石中这2种磷酸盐矿物都有产出,其中以白磷钙石较为常见,而在H群的岩庄陨石中仅见有白磷钙石。我们的研究发     

吉林陨石的热变质及冲击变质研究

吉林陨石的岩石学、矿物学、化学组成及球粒结构的研究表明,陨石主要由橄榄石、古铜辉石、铁纹石、陨硫铁、斜长石及少量的铬铁矿、钛铁矿、斜古铜辉石、白磷钙矿及玻璃等近40种矿物组成。橄榄石(Fa18.7％)及古铜辉石(En81.8 Fs15.3 Wo2.9)的成分比较稳定。球粒比较发育,约占20％,但大多球粒的轮廓模糊,有的球粒与基质难以分辨,球粒结构类型多样,组成球粒和基质的矿物成分基本一致。按W.R.范施穆斯(VanSchmus)的分类,吉林陨石应属于H_5球粒陨石。根据同位素地质年龄的测定结果,吉     

湖北随州淅河镇陨石初步研究

作者对1986年4月15日降落在我国湖北省随州市淅河镇的陨石雨进行了光学性质、电子探针、扫描电镜、化学全分析;全岩稀土分析;X射线粉晶衍射、X射线单晶分析;红外吸收光谱、穆斯堡尔谱、同位素年龄测定,获得了大量有价值的数据。综合分析表明,主要组成矿物为贵橄榄石（Fa≈24）,古铜辉石（Fs≈27）,斜长石、白磷钙矿、磁黄铁矿、陨硫铁,镍纹石、铁纹石、铬铁矿和钛铁矿。已发现的最大球粒直径7.1mm,U—Pb等时线年龄为3.82±0.085×10~9年。     

动态高压下斜长石的熔融和玻璃化研究

斜长石在冲击波产生的动态高温高压作用下较易熔融和淬火为非晶态物质,其矿物学名为熔长石。在随州陨石冲击变质特征的研究中,发现橄榄石、辉石等矿物除出现微裂隙外均保存完好,而多数斜长石颗粒则已熔融和玻璃化。可区分出两种形态的熔长石,一种是保持了原有矿物颗粒外形的‘继形熔长石’,另一种则以熔池状和脉状体形式产出的‘改形熔长石’。两种熔长石的光学和物理性质相似,它们的化学成分与晶质斜长石也基本相同,说明斜长石在高压下熔融时没有与周围物质发生明显的组分交换。在吉林陨石的人工冲击实验产物中,斜长石是最先熔融的硅酸盐矿物,也多以填隙的他形颗粒或脉状体和熔池的形式产出。经与其它陨石的静态高压淬火实验研究结果的比较,推定继形和改形熔长石的形成条件为≈20GPa和≤1100℃。本研究结果对了解地幔橄榄岩和俯冲的大洋板片部分熔融作用,以及地球火山岩玻璃和超基性岩中铬尖晶石的玻璃相岩浆包襄体物理化学性质有一定参考价值。     

下地幔矿物研究及其进展

文中综述了20世纪90年代以来对下地幔矿物高温高压研究的进展,详细评论了下地幔温压下(Mg,Fe)SiO3钙钛矿的稳定性、(Mg, Fe)SiO3 钙钛矿和(Mg, Fe)O镁方铁矿的高压状态方程和热弹性及高压熔化、核幔边界温压下铁和硅酸盐的化学反应等几个热点问题;探讨了下地幔的矿物学组成,对下地幔的地震波速异常给出了可能的矿物学解释;介绍了国内同领域的研究工作;展望了下地幔矿物研究的发展方向。     

地幔内超高压矿物的爆炸

在西藏雅鲁藏布江缝合带的蛇绿岩的豆荚状铬铁矿中,首次发现硅酸盐包裹体具有爆炸结构.在矿石薄片中普遍见到这种高能硅酸盐包体的爆炸结构.在爆炸结构中,铬尖晶石被炸落成不规律的显微碎块,具有尖锐棱角,碎块大小不一,堆积在硅酸盐包体内.此外,许多张性显微裂隙围绕爆炸的硅酸盐包体呈蛛网状分布.推断爆炸前的原生矿物是含水的镁硅酸盐和镁铝硅酸盐矿物.当这种高能级的超高压含水矿物受地幔柱带动超过"水线”时发生爆炸和放水作用,同时产生地震.     

超高压矿物研究进展

我国超高压矿物研究近十年来取得了重要进展.参与发现了5个超高压新矿物及若干待命名高压相,被国际矿物协会新矿物、命名与分类委员会批准和命名的超高压矿物包括涂氏磷钙石、塞石英、玲根石、谢氏超晶石、阿考寨石等.在冲击变质陨石中发现了后尖晶石结构的超高压相,即谢氏超晶石和CF相,引起了高压地质学及大地构造学界的关注.揭示了从冲击成因二氧化硅熔体中结晶的柯石英,合理地限定了冲击变质成因柯石英的形成压力温度条件,为我国首个地外天体撞击构造——岫岩陨石坑的证实提供了关键的矿物物理证据.     

新全球动力学理论与壳幔的形成

地壳从地幔中熔融出来是地质学立论的基础 ,也是板块构造运动的基本原因。上述理论阐明不了大陆岩石圈、大陆造山带的组成 ,结构与演化 ,也与当代的基础理论不尽吻合。为此特提出在地球自转速度变化制约下的多层扭动涡旋甩出说———核幔壳“风暴”所引发的热核反应是地球发展与演化的唯一的、统一的“动力”来源 ,也是壳幔形成的根本原因。     

动态高压下陨石矿物的冲击熔融和分离结晶及其地球化学意义

应用近代微束矿物学分析测试技术,对在中国陨落的随州、寺巷口和岩庄等三块球粒陨石中矿物的冲击熔融和分离结晶作用进行了较系统的研究。查明存在有硅酸盐单矿物熔体、硅酸盐矿物混合熔体和全岩熔体三种组成不同的冲击熔体。研究结果显示:(1)三种熔融相与未熔相之间在主成分和微量元素组成上没有明显差别,说明它们是原地熔融的产物,但在较大的冲击熔块中,也发现冲击熔融作用引发了一部分元素,如亲铁元素、硒元素和轻重稀土元素的分异现象;(2)查明Al2O3、Cr2O3、Na2O和CaO等优先进入从冲击熔体结晶的辉石常压相或辉石的高压相——镁铁榴石(属地幔过渡带矿物)中;(3)Al元素能进入阿基莫石(即辉石的钛铁矿结构相,属下地幔矿物)中,以固熔体形式稳定下来。ELNES的测定查明,其氧化铁组分中Fe3+/∑Fe的比值高达0.67(3);(4)陨石全岩熔体中硅酸盐相与金属-硫化物相之间为完全不混熔,后者以孤立的共结体团块产于硅酸盐熔体之中,除Zn、Na、Cr、Co和Cu在硫化物相中和Na在金属相中有明显富集外,其他元素的浓度则无明显变化;(5)在寺巷口陨石熔脉的金属-硫化物共结团块内发现了FeNi金属-硫化铁-磁铁矿组合,进一步证实了S和O等轻元素可以加入到以Fe-Ni金属为主要组成的地核成分中去;(6)在岩庄陨石的FeNi金属-硫化铁共结体团块的硫化铁内发现了Na、Mn和Fe的磷酸盐矿物小球体,说明P和Na、Mn等元素也能成为地核的组成元素。以上研究在行星演化、地幔矿物学和地球化学,以及陨石学研究上均有着重要的科学意义。     

西藏西南部达巴-休古嘎布蛇绿岩带中地幔橄榄岩的成因

本文报道了西藏西南部达巴-休古嘎布蛇绿岩带中橄榄岩的矿物化学资料.橄榄岩中主要造岩矿物化学成分的分析研究表明,该区橄榄岩为残余地幔成因,但它们不是地幔简单熔化的残余物.尖晶石中Cr#及辉石中Ti的广泛变化表明它们具有复杂的熔融历史及地幔交代作用的印记,其形成过程可能经历了两种构造环境的转变.早期在MORB环境下形成低Cr#(尖晶石)橄榄岩;其后由于洋内俯冲作用,早先形成的低熔橄榄岩被消减到岛弧之下再度发生熔融形成高Cr#(尖晶石)橄榄岩.从而,在古大洋消失之后形成的碰撞带上同时保存了MORB型和SSZ型两类蛇绿岩.     

河北阳原新生代玄武岩中橄榄岩捕虏体矿物化学:华北岩石圈地幔演化

橄榄岩及其中矿物的组成, 特别是单斜辉石的微量元素, 可以很好的揭示岩石圈地幔性质.在对河北阳原新生代玄武岩中橄榄岩捕虏体详细岩相学和矿物化学研究基础上, 重点分析了单斜辉石的激光原位微量元素, 讨论了新生代华北内部山带岩石圈地幔特征及其演化机制.阳原地区陆下岩石圈, 除个别样品的部分熔融程度为15%~20%外, 多数样品<5%, 显示该区的地幔演化是不均一的, 并表现为饱满与难熔-过渡型地幔的交叉并存.这种共存现象可以用软流圈物质对古老地幔进行不均匀侵蚀、改造和置换作用来解释.      

关于压覆矿产资源储量估算方法的探讨——以三门峡至淅川高速公路某段拟压覆矿产资源为例

以三门峡至淅川高速公路某段拟压覆矿产资源为例,探讨了建设项目压覆矿产资源储量估算方法,根据不同的矿种、不同的开采方式,综合运用“条例”和岩层移动角来确定建设项目的拟压覆范围以及压覆范围内的资源储量,其结果表明此方法可行可靠的。