莱河矿——一个铁硅酸盐新矿物

莱河矿是一个铁硅酸盐新矿物，它产于我国东北莱河村的一个变质铁矿中。     

高铁铁橄榄石热处理产物的研究

1976年以来,先后在我国辽宁省莱河及河北省迁西县发现了高铁铁橄榄石,它们的化学通式为Fe~(3 )Fe_2~(3 )(SiO_4)_2;产在辽宁省莱河的高铁铁橄榄石曾被命名为莱河矿。作者曾用穆斯鲍尔效应研究过这种矿物。本文的目的是用X射线、红外光谱及穆斯鲍尔谱研究采自河北省的高铁铁橄榄石的热处理产物,探讨它在氧化和还原条件下的变化,这对阐明该矿物的成因和演化将是有益的。 河北省高铁铁橄榄石产在一种特殊的英榴易溶岩中,它与石英、石榴石、易溶石、磁铁矿和石墨共生,在光片和薄片中可以看到它交代易溶石,而被磁铁矿切穿。石榴石又往往包裹上述矿物。本研究所用的高铁铁橄榄石的化学成分为:SiO_231.96,Fe_2O_335.31,Al_2O_3     

扩散理论在陨石研究中的应用

碳质球粒陨石中的镁橄榄石周围或中间存在着富铁橄柱石的边、脉和晕,这种现象在该类陨石的球粒、富钙富铝包裹体以及单个矿物颗粒中是很普遍的。富铁橄榄石凝聚后,铁开始向镁橄揽石中扩散。扩散的机理是橄榄石中存在着晶格缺陷或是形成了与莱河矿相似的,含Al~(3+)、Cr~(3+)的非化学当量配比的矿物相。通过计算机模拟扩散曲线计算出的冷凝速度,表明自铁橄榄石从太阳原始星云中凝聚出来以后,冷却过程是一个相当快的过程。我们估算的冷凝速度分别是:初始温度为900℃时,冷凝速度为10℃/天;初始温度为1200℃时,其为2000℃/天。     

莱河矿的晶畴双晶构造及其结构的再研究

莱河矿,作为一个含Fe~(3 )和Fe~(2 )的正硅酸盐新矿物,其矿物学研究和晶体结构分析的初步结果,于1976年作了报导。当时,我们曾以斜方晶系,空间群为Pb2_1m的统计晶胞描述了它的晶体结构,即相应于铁橄榄石具有中心对称的M_1位置上,Fe~(2 )以1/2左右的含量作统计分布。 稍后,中国地质科学院地矿所等单位以“高铁铁橄榄石”的名字,也发表了该矿物的结     

镁铁橄榄石系列的高压合成及其X射线衍射和红外光谱研究

橄榄石是上地幔的主要造岩矿物,也是陨石和月岩的重要矿物成分。研究镁铁橄榄石系列矿物,对探讨岩石圈和行星的物质演化、陨石的形成条件等具有重要意义。本实验在30kbar和1000—1200℃的含水条件下,由等化学计量的氧化物合成了从镁端员到铁端员的镁铁橄榄石完整系列矿物共五个样品。并对它们进行了X射线粉晶衍射、化学分析和红外光谱研究。结果表明随Fa值的增加,其晶胞参数呈连续地线性增加,并且有很好的相关关系:a=4.746+7.64×10~(-4)Fa(r=0.999);b=10.172+3.03×10~(-3)Fa(r=0.999);c=5.967+1.03×10~(-4)Fa(r=0.998)。r为相关系数。另外,随Fa值的增加,红外吸收频率降低,也存在着很好的线性相关关系。这表明镁铁橄榄石系列是完全固溶体系列,与镁铁置换有关,与阳离子的占位无关。这表明在合成的橄榄石结构中镁铁的分布基本上是无序的。而镁铁的质量、离子半径和负电性的差异是引起上述参数规律性变化的原因。红外光谱带的分裂则是橄榄石矿物结构中位置对称性降低的必然结果。     

Allende(CV3)陨石中一种特殊蠕虫状橄榄石集合体的矿物岩石学特征及其成因探讨

在通过对Allende(CV3)碳质球粒陨石的4个光薄片中发现的5个特殊蠕虫状橄榄石集合体(AOA)的岩石学和矿物化学特征研究,证实它们的矿物组合以富橄榄石和霞石为特征,可见少量的金属硫化物。橄榄石颗粒Fa(Fe/(Fe Mg)原子百分比)值范围在34.1 mol%～42.2 mol%,百分标准平均方差(PMD)值为6.1,表明这些颗粒达到了一定的热力学平衡。AOA可能属于星云直接凝聚形成,AOA和细粒CAI(FTA和富尖晶石-辉石型CAI)可能代表了太阳星云从高温到低温连续凝聚的产物。认为AOA的蚀变作用发生在太阳星云中,霞石和铁橄榄石可能是后期水化蚀变的产物,霞石可能替代了AOA中原始的矿物——钙长石和黄长石等。AOA可能在星云中还经历了热蚀变作用的过程,橄榄石和霞石颗粒均具有高的FeO质量分数(29.1%～34.4%,4.04%～9.70%),表明蚀变反应发生在高逸氧度的星云环境下。     

莱河矿的晶体结构

莱河矿是一个含高铁的硅酸盐新矿物。该矿物的矿物学研究结果见文献[1]。实验用的标本取自我国东北莱河村的一变质铁矿中。     

新疆尾亚含矿岩体锆石U-Pb年龄、 Sr-Nd同位素组成及其地质意义

东天山尾亚钒钛磁铁矿矿床是北疆地区最大的钒钛磁铁矿矿床,其含矿岩系为一套偏碱性的镁铁-超镁铁质杂岩。含矿岩石主要造岩矿物橄榄石、辉石、角闪石、黑云母和斜长石的化学成分与铁质系列的镁铁-超镁铁岩成分相似或相同;辉石、角闪石、黑云母等矿物以富钛为特点,这些矿物中Ti、Fe等在早期形成的岩石(辉橄岩、橄榄辉长岩)中较晚期岩石中有明显富集。含矿辉长岩的锆石LA-ICPMS U-Pb同位素定年结果为236±3Ma,主要成岩时代为中三叠世,代表后碰撞结束阶段的成矿作用。这套含矿镁铁-超镁铁杂岩的Sr-Nd同位素特征以ε_(Nd)(t)均为正值,(~(87)Sr/~(86)Sr)_i值较低为特征,与原始地幔相近,但在岩浆上移过程中可能有陆壳物质加入。     

高铁铁橄榄石的新研究——兼论铁橄榄石的氧化作用

本文综合应用微束分析技术,包括扫描电镜、电子探针、电子显微镜和激光喇曼探针等多种分析技术,对国内外许多学者感兴趣的高铁铁橄榄石进行了系统深入的研究,发现高铁铁橄榄石通常是铁橄榄石和一系列氧化程度不等的氧化铁橄榄石及其他一些氧化产物的总和,并对高铁铁橄榄石和铁橄榄石的氧化作用提出了一些新认识:(1)铁橄榄石在其形成后至少受到两次蚀变;(2)铁橄榄石氧化的最终产物是玻璃;(3)原先关于高铁铁橄榄石的结构分析、反相畴、超结构和假双晶等问题尚待进一步研究;(4)将高铁铁橄榄石看成是新矿物实属疑问。     

莱河矿中阳离子的分布

在100—688K之间测量了河北莱河矿的穆斯堡尔谱。高温穆斯堡尔谱表明,莱河矿只显示一个Fe~(2+)双峰。没有测出铁榄橄石的存在。如果将莱河矿冷却到室温以下,则在240K首先出现磁分裂的谱线。从莱河矿的Fe~(2+)和Fe~(3+)双峰的面积比和化学成分能估算Fe~(2+)和Fe~(3+)的占位以及空位在M_1和M_2上的分布:对M_1来说为0.65Fe~(2+)+0.35□;对M_2来说为0.90Fe~(3+)+0.1□。Fe~(2+)和Fe~(3+)的同质异能位移随温度的变化率分别为-9.8×10~(-4)mm/s·K和-5.7×10~(-4)mm/s·K,计算了四极分裂与温度的相关性     

小莱河麻粒岩相铁建造的矿物组合—变质过程p、T变化的探讨

小莱河太古宙麻粒岩相铁建造的矿物组合有：①斜方辉石（Fs87）＋钙铁辉石＋石英＋磁铁矿±莱河矿；②铁闪石＋铁浅闪石质角闪石＋石英＋磁铁矿＋碳酸盐±Fe－镁川石（云辉闪石）。辉石的出溶显示了它形成的不同阶段：片晶发育的OpxⅡ－CpxⅡ是最后稳定产物，计算的平衡温度是742℃，按相图获得的压力是7×108～7．8×108Pa；钙铁辉石中“001”片晶是易变辉石片晶转变的，Opx－Cpx－Pig（片晶）阶段据相图推测可能形成于近820℃，8×108Pa的条件下。原始均一相的OpxⅠ－CpxⅠ阶段矿物成分按估算的片晶含量计算，它们的形成温度接近820℃，可能的压力范围是11×108～13×108Pa。由此得到ITD型麻粒岩相p－T－t轨迹。莱河矿无氧化成因的证据，认为它是在麻粒岩相条件下生成的。云辉闪石的Si—O链重复周期是3×，其Fe／（Fe＋Mg）＝0．85，是接近富铁端元的Fe－镁川石，它与闪石一起在640到近700℃条件下交代了辉石。     

甘肃金川二矿区岩体橄榄石组构特征研究

甘肃金川二矿区镁铁-超镁铁岩体中橄榄石具有明显的矿物定向排列特征。通过对岩体中二辉橄榄岩、斜长二辉橄榄岩及含二辉石橄榄岩的造岩矿物橄榄石进行组构特征研究,发现均表现出"A"型组构特征,Nm[001]表现为在面理上的点极密,表明其滑移方向为[001]。结合Ng[100]、Np[010]组构特征,其滑移面应为(100)和(010),反映低温组构滑移系为(100)[001]或(010)[001],表明二矿区岩体橄榄石形成于地壳浅部低压、低应力状态下。由于二矿区岩体为金川矿床第二期含矿岩浆上侵产物,结合岩体所受的构造应力场的变化特征,可初步认定二矿区岩体中橄榄石定向排列的现象为成矿期构造的反映,且橄榄石光轴发生了自西向东的旋转,这也与李区域组构特征的研究相一致。     

莱河矿的超结构和低温穆斯堡尔谱的对比研究

本文进行了莱河矿3C超结构和4.2K穆斯堡尔谱的对比研究。研究表明。莱河矿的非等效位置M2A+M2C,M2B,M1B,M1A和VB能够分别与Kan等(1985)测定的莱河矿穆斯堡尔谱的吸收双峰A,B,C,D和E对应,不仅解决了超结构位置和吸收双峰之间的对应,而且圆满解释了吸收双峰A:B和C:D的强度比为2:1的关系。另外,还利用莱河矿超结构的资料讨论了莱河矿的反铁磁性内部作用。     

长白山天池火山岩浆演化——来自主矿物成分的证据

长白山天池火山岩的主要矿物成分为橄榄石、辉石、长石和铁钛氧化物，经电子探针测试，其成分变化特征明显，自造盾阶段一造锥阶段一全新世喷发，橄榄石中铁含量增加，一直达到铁橄榄石的端元组分；单斜辉石中铁质和钠质含量增加；长石则从基性的拉长石向含钾、钠渐高的歪长石和透长石演化；铁钛氧化物含量则明显减少。三阶段斑晶矿物成分的变化反映了天池火山近200万年来岩浆演化的完整系列，符合分离结晶作用的演化趋势。     

云南鸡街碱性超基性岩杂岩体中橄榄石的矿物化学

分析了云南鸡街碱性超基性岩杂岩体主体岩石及包体中橄榄石矿物的化学成分。结果显示,不同类型岩石中橄榄石的矿物化学成分之间具有较好的线性关系;橄榄辉石岩包体中橄榄石的Fo值最高,其亚种属靠近镁橄榄石端元的贵橄榄石;从霞霓钠辉岩→霓霞岩→磷霞岩,橄榄石的Fo值逐渐降低,其亚种从靠近镁橄榄石端元的贵橄榄石→靠近透铁橄榄石端元的贵橄榄石→低铁镁铁橄榄石。这些特征表明,本区三类主体岩石为岩浆结晶分异作用的产物;橄榄辉石岩包体为Ⅱ类包体,可能为杂岩体原始岩浆早期结晶分异作用所形成的堆积岩碎块。     

关于莱河矿的标准生成自由能

作者利用FeO-Fe_2O_3-SiO_2系中包含莱河矿的Schreinemakers线锥,讨论了莱河矿生成自由能所应该满足的限制。结果表明,王声远计算的莱河矿标准生成自由能数据较为合理。     

莱河矿(Fe0.52+Fe1.03+SiO4)的超结构

莱河矿于1976年在中国辽宁省的磁铁矿床中首次被发现,许多人对它进行过研究。该矿物为黑色、不透明,化学式为Fe_0.58²⁺Fe_1.0³⁺Mg_0.03Si_0.96O₄,虽然它的晶体结构近似于橄榄石,但已确定为单斜晶系,空间群为P2₁/b。本文作者利用X射线、电子探针、高分解能透过电子显微镜对该矿物进行了系统的研究,发现它具有假双晶、超结构和显微条纹结构。     

橄榄石-硅镁石型矿物的光学异向性

橄榄石型以及与其有密切关系的硅镁石型结构的矿物包括四个系列:1.硅酸盐橄榄石系列;2.磷酸盐橄榄石系列,即锂蓝铁矿系列;3.硅镁石系列;4.硅锰石系列。前两个系列是橄榄石型结构,后两个系列是硅镁石型结构。在这一类矿物中,氧离子都是六方最紧密堆积的,它们的平均折射率(N=(Ng Nm Np)/3)均严格服从最紧密堆积的折射率定律即     

美国在伟晶岩中发现铂族矿物

美国斯提尔沃特镁铁—超镁铁杂岩体中的铂—钯矿带是1972年发现的。在该矿带内富集有许多贵金属矿物,包括一个完整的铂—钯—硫化镍成分系列(硫镍钯铂矿—硫铂矿—硫钯矿)、铂砷化物和铂锑化物、铂—铁熔合物、自然铜和大颗银金矿。1985年8月国际铂矿学术讨论会报告中报道了在该矿发现以后,又对矿带以下100—200米内含石墨伟晶岩脉中矿化情况的样品用反光、电子显微镜和扫描电子显微镜进行研究。发现了铂族及铋矿物、银、镍和钴砷化物、含氯的块状石墨和近于纯净的氯磷灰石以及铼的硫化物。     

钒钛磁铁矿床的透岩浆流体成矿模型——来自马达加斯加扎卡岩体的证据

目前,国内外学术界对赋存于镁铁-超镁铁杂岩体中的钒钛磁铁矿床的成因存在多种不同的解释,在一定程度上对这类矿床的资源勘查造成了困惑。因此,阐明镁铁-超镁铁侵入体中成矿物质大规模聚集的机理依然是矿床学界和勘查学界面临的重要科学前缘问题。马达加斯加中北部Alaotra湖地区的扎卡岩体是一个赋存有超大型钒钛磁铁矿床的典型镁铁质层状侵入体,已探明铁矿石远景资源量8亿t(含333),伴生钛6000万t,伴生钒230万t,为阐明钒钛磁铁矿床的成因提供了良好的条件。本文报道了扎卡岩体的地质学、矿体地质学、岩相学、矿相学和岩石地球化学特征,主要得出以下认识:(1)扎卡岩体发育韵律性火成层理,为一个典型的镁铁质层状岩体,但伟晶岩可构成独立的侵入单元;(2)矿体主要赋存在层状岩体中,可划分为整合型、不整合型和伟晶岩型等3种不同的类型;(3)辉长岩具有橄榄石→斜长石→单斜辉石或橄榄石→斜长石+单斜辉石的结晶顺序,暗示扎卡岩体为一浅成层状岩体,岩浆侵位深度约3 km;(4)矿石矿物与硅酸盐矿物呈热力学不平衡关系,且与含水暗色矿物平衡共生,暗示成矿作用发生在岩浆演化晚期的富含挥发分环境;(5)致密块状铁矿石的REE四分组效应也表明成矿过程伴随着富F、Cl等组分的流体活动。据此,本文提出扎卡岩体中钒钛磁铁矿床的形成与透岩浆流体过程有关。