科马提岩成因研究述评

科马提岩仅限于超镁铁质熔融体(Mgo>30wt%)所生成的火山岩.它具有高温、高密度和低粘度的特征.以及独特的地球化学性质.结合高压熔融实验成果,评述了有关科马提岩成因的干地幔熔融模式、湿地幔熔融模式、温超镁铁质板块俯冲模式和热地幔柱熔融模式,并认为热地幔柱熔融模式较好地解释了科马提岩的成因.     

镁铝榴石的形成温度及其结构水成因探讨

在红外光谱有关镁铝榴石中微量结构水的研究基础上,运用质子探针分析方法系统研究了辽宁50号金伯利岩管中粗晶镁铝榴石Ni、Zn、Ga、Sr、Y、Zr、Pb等微量元素的含量。根据镁铝榴石中微量元素Ni含量地质温度计,计算该岩管中镁铝榴石粗晶的形成温度,对比研究了不同含矿性的金伯利岩中粗晶镁铝榴石形成温度范围的异同,并探讨了该方法运用于金刚石找矿勘查的可能性;讨论了含结构水镁铝榴石的形成温度范围及其意义,并结合其它微量元素分析资料,探讨了镁铝榴石中微量结构水与地幔交代作用之间的成因联系。     

镁铝榴石中的结构水的研究

通过对34个取自金伯利岩管中的粗晶镁铝榴石及碱性玄武岩中镁铝榴石巨晶样品的红外光谱分析发现,金伯利岩中部分镁铝榴石粗晶含有结构水,但不同颗粒之间含量差异很大,含量较高者约0.07wt%,而所研究的碱性玄武岩中的镁铝榴石不含结构水。分析发现,结构水在同一样品内分布基本均匀。在红外光谱3800—3500cm~(-1)波长范围内,分别记录到三峰谱和单峰谱两种类型,其中位于3570cm~(-1)±的吸收峰峰位明显受镁铝榴石结构中八配位阳离子(Mg~(2+)、Fe~(2+))影响,而六配位阳离子(Cr~(3+)、Al~(3+))的影响不明显。结构水在镁铝榴石晶格中的存在形式是多样的。     

Li同位素在斜顽辉石、镁铝榴石及镁铝尖晶石晶格内扩散与分馏的理论计算研究

斜顽辉石、镁铝榴石和镁铝尖晶石作为辉石族、石榴石族以及尖晶石族中的重要端元,是地球上地幔主要组成矿物。Li同位素是重要的地幔地球化学示踪剂,其在橄榄石、辉石和石榴石等地幔矿物中的扩散分馏的性质对理解Li同位素作为地幔地球化学示踪剂非常重要。我们通过经典力场经验势方法,从原子尺度上计算研究了不同温压条件下Li同位素在斜顽辉石、镁铝榴石和镁铝尖晶石晶格中分别通过不同的填隙机制和取代空位机制迁移的活化能和其在不同晶格位上的分馏效应。我们发现Li同位素是通过取代空位机制在斜顽辉石、镁铝榴石和镁铝尖晶石中进行迁移扩散。Li同位素在不同晶格位上的分馏作用计算表明,在三种矿物中重同位素7Li会更多地进入晶格填隙位中,而6Li则相对更多进入Mg位。温度是影响这种分馏作用的一个关键因素,相应的结果可用来解释地幔Li同位素组成特征及冷却条件下的同位素分馏等科学问题。     

流纹英安凝灰岩中发现铁铝榴石

铁铝榴石在凝灰岩中有两种产状:一种呈晶屑状稀疏地分布于凝灰岩中;另一种为四角三八面体和菱形十二面体的聚形铁铝榴石晶体,生于凝灰岩的孔洞中和柱状节理面上。 铁铝榴石为褐红色,少数为血红色,玻璃光泽,断口油脂光泽,透明。摩式硬度6—7.5,无解理,比重:D_1(晶屑)=4.15、D_2(晶体)=4.10。薄片下为浅褐色,均质体,折射率:N_1(晶屑)=1.822、N_2(晶体)=1.823。铁铝榴石结晶化学式: 晶屑:(Fe_(1.779)~(2 )Mn_(0.750)Mg_(0.022)Ca_(0.057))_(2.608)(Al_(1.890)Fe_(0.178)~(3 )Ti_(0.009))_(2.077)Si_(3.133)O_(12) 晶体:(Fe_(2.045)~(2 )Mn_(0.614)Mg_(0.025)Ca_(0.065))_(2.749)(Al_(1.759)Fe_(0.062)~(3 )Ti_(0.006))_(1.327)Si_(3.254)O_(12) 本文还作出了铁铝榴石晶屑和晶体的红外光谱吸收曲线。 流纹英安凝灰岩中的铁铝榴石晶屑是从岩浆中原始结晶的。而生于凝灰岩孔洞中和柱状节理面上的铁铝榴石晶体,则是凝灰岩在冷却成岩过程中火山气水热液作用的产物。 流纹英安凝灰岩中铁铝榴石的发现,为研究石榴石的产状提供了新资料。     

辽宁金伯利岩中镁铝榴石与金刚石的关系

辽宁金伯利岩中镁铝榴石的含量与金刚石的含量成正比。富含矿的岩体中镁铝榴石颜色有紫色、红色和橙色等种类,其中以紫色的为主,金刚石的含量越多紫色类型所占比例就越大。 镁铝榴石中Cr_2O_3和CaO的含量随其颜色的加深而升高;Al_2O_3、MgO、TiO_2的含量变化则相反。富矿岩体中富铬(>5％)镁铝榴石的含量高于中等含矿和贫含矿的岩体。 文中还列出了山东和贵州金刚石矿中镁铝榴石的资料以资对比。     

金伯利岩镁铝榴石中球状体中的钾硼氯包裹体

镁铝榴石是贯穿整个地幔的重要组成矿物之一 ,携带着丰富的地幔甚至核幔边界信息。其中的包裹体是源于地幔深部最直接的样品。(1)样品描述 :镁铝榴石样品采自山东蒙阴富含金刚石的胜利一号金伯利岩岩管 ,近似椭圆形外观 ,长约 2 3mm ,最宽处约 16mm ,厚约 8mm ,主体为紫红色 ,沿裂隙有暗色的充填物。存在于镁铝榴石中的两个含有包括钾硼氯包裹体在内的多个无氧物相 (图 1和图 2中黑色部分 ,将另文讨论 )图 1　球状体背散射电子图像图 2　半球状体背散射电子图像的球状体 ,均于主晶镁铝榴石中呈清晰轮廓。球状体的主体成分为含水或其它挥发份…     

新疆翠榴石的矿物成因研究

翠榴石(Demantoid)是一种稀少的贵重宝石矿物。本文的新疆含铬翠榴石在我国属首次发现。通过化学成分、X射线粉晶衍射、穆斯堡尔谱、红外及可见吸收光谱等测定确认,新疆翠榴石所含钙铁榴石端员分子均在90%以上,接近于纯端员组成,Fe~(2+)含量低于穆斯堡尔谱最低检出界限。在这里,绿色与占据八面体位置的Fe~(3+)直接相关,而微量Cr~(3+)的存在则使其翠绿色色调大大加强。结合翠榴石产出地质条件及矿物共生组合分析可以认为,在超镁铁质岩体中残存的挥发分作用下出现了橄榄石、辉石被蛇纹石交代的现象,形成贫铝富铁的结晶环境。后期侵入的岩浆热液沿蛇纹岩裂隙交代促使石棉脉中翠榴石的结晶沉淀,而局部范围内的挤压错动则造成了由蛇纹石石棉“胶结”的翠榴石“团块”,翠榴石中含的微量铬来源于超镁铁质岩中的铬铁矿和铬尖晶石。     

铁铝榴石,十字石物相分析方法研究

研究了铁铝榴石、十字石在高温焙烧条件下，矿物相态变化及磁化情况，从而确定了最佳磁选分离条件，藉以建立了测定铁铝榴石和十字石矿物含量新方法。     

大别山超高压变质镁铁－超镁铁岩中钛斜硅镁石（±钛粒硅镁石）—菱镁矿组合成因

大别山超高压变质镁铁－超镁铁岩中钛斜硅镁石（±钛粒硅镁石）—菱镁矿组合成因樊祺诚，刘若新，徐平，张旗，赵大升，马宝林（国家地震局地质研究所．北京１０００２９）（中国科学院地质研究所．北京１０００２９）关键词大别山，镁铁－超镁铁岩，钛斜硅镁石（±钛粒硅...     

大兴安岭吉峰地区中元古代科马提岩及成因类型

大兴安岭吉峰地区的橄榄质科马提岩具有良好的显微鬣刺结构,在橄榄石和辉石晶体间隙中充填有基质物质,说明其为火山岩.通过研究,对其初步划分了冷凝带和鬣刺带,它们构成一个不完整的冷凝单元.吉峰科马提岩在岩石化上表现了良好的科马提岩属性,与南非及西澳大利亚橄榄质科马提岩一致.岩石地球化学研究表明,科马提岩及与其伴生的玄武岩具有紧密的成因联系,它们的演化符合科马提岩-拉斑玄武岩的演化趋势,具良好的正相关特点.在主量元素、微量元素及REE特征上,本区科马提岩具有较好的II类科马提岩属性,与南非巴伯顿、印度、西格陵兰II类科马提岩极为相似.吉峰科马提岩的εNd（T）=+7.51,说明源于亏损地幔,并且以LREE轻度富集为特征,显示它们系亏损地幔经较小程度部分熔融产生的.吉峰拉马提岩的形成时代为中元古代,其形成环境可能是地壳拉伸减薄,上涌的科马提质岩浆在淬火快速冷却的条件下形成.这一岩石类型的发现为研究大兴安岭地区元古宙大地构造演化提供了一个新线索.     

非均匀温度场中熔体结晶作用与科马提岩结构成因

具有重要岩石学和构造学意义的科马提岩，最吸引人同时又最令人困惑的特征之一是它的鬣刺结构和分层构造。本文从喷出地表的岩桨冷凝时温度分布、熔体性质与结晶作用的密切联系，把科马提岩浆喷发形成的岩流作为一个冷凝整体。通过与金属铸锭浇注成形和矿石冶炼生产的比较，发现它们在冷凝固结过程中温度场特征、熔体的性质、结晶能力和结晶方式都有十分相似的特点，并以此为出发点详细解析了科马提岩的鬣刺结构和岩石分层构造的形成     

亏损太古代科马提岩中下地幔成分的氦同位素证据

太古代的富镁科马提岩来自于热的推测为深部地幔的源区，但其痕量元素组成和放射性同位素组成类似于现代洋中脊玄武岩，后者起源于上地幔。对从两个太古代科马提岩和一个中元古代科马提岩中分离出来的新鲜橄榄石进行连续碎样，抽取Ｈｅ以分析其同位素组成，发现其变化在富“Ｈｅ的放射性成因端元和富＾３Ｈｅ端元之间可达３个以上数量级。