华北东南部新生代玄武岩斑晶水含量和氢同位素组成:再循环大洋板块组分的贡献

<正>对华北东南部昌乐—临朐新生代玄武岩中橄榄石和单斜辉石斑晶进行了傅里叶变换红外光谱(FTIR)结构水含量测定,对昌乐—临朐和合肥新生代玄武岩中橄榄石和单斜辉石斑晶进行了热分解元素分析仪-质谱(TC/EA-MS)联机测定全水含量和氢同位素组成。昌乐—临朐玄武岩橄榄石未检出结构水,单斜辉石结构水含量为(62~913)×10-6。根据Mg#最高的单斜辉石结构水含量估计出的玄武岩初始熔体水含量约为0.6%。     

太行山中段新生代玄武岩中高镁橄榄石捕虏晶：残留古老岩石圈地幔样品

太行山中段新生代玄武岩(7.8Ma)中发现具有明显环带结构的高Mg^#橄榄石。其中心部分明显富MgO和NiO，边缘FeO、MnO、CaO和Al2O3的含量较高。高Mg^#橄榄石中心部分(Mg^#=89.892.3)与华北新生代玄武岩所携带的橄榄岩捕虏体中高Mg^#橄榄石的组成接近，中间部分(Mg^#=84.5～89.7)略高于寄主玄武岩中斑晶橄榄石中心部分的组成(Mg^#=77.1～81.7)，而高Mg^#橄榄石的边缘部分(Mg^#=55.6～73.6)和寄主玄武岩斑晶橄榄石边缘的组成(Mg^#=55.6～73.6)相一致，都接近于寄主玄武岩基质中橄榄石的组成(Mg^#=54.8～66.1)。橄榄石的化学成分环带及其所具有的熔蚀结构说明它是地幔橄榄岩的解体矿物，其大颗粒的中心部分能够代表地幔橄榄岩的组成，表明在太行山中段新生代时期仍存在古老的岩石圈地幔。对比研究发现，华北地区岩石圈减薄存在时空上的差异。     

天和永幔源低镁原生岩浆的识别和意义

<正>一般我们都会选取一套玄武岩中成分最富镁的端元作为最为接近原生岩浆的成分,这种端元很可能发生了一定程度的分离结晶或堆晶作用,为此可以考察这样的火成岩中的斑晶组合和斑晶成分来获取原生岩浆成分。通常最为富镁的样品中主要是橄榄石为斑晶,其它斑晶矿物(如单斜辉石或斜长石)很少或无,而且一系列样品间显示主要是橄榄石控制全岩成分变化趋势。对于这样的样品通过添加橄榄石或减少橄榄石的含量,直到全岩成分与样品中最富镁的橄榄石斑晶平衡,此时的岩浆成分便可看做原生岩浆成分或者     

西南印度洋中脊63.9°E斜长石超斑状玄武岩对超慢速扩张洋脊岩浆过程的指示

人们对超慢速扩张洋中脊深部岩浆过程的了解至今仍十分模糊。我们对西南印度洋洋中脊(Southwest Indian Ridge,SWIR) 63. 9°E处采集到的斜长石超斑状玄武岩(Plagioclase Ultra-Phyric Basalt,PUB)进行了岩石学和地球化学研究。样品具有以下几个特征:斜长石斑晶的体积分数高达～25%,而橄榄石斑晶的体积分数约1%;尽管该样品中玻璃的成分与同一洋脊段玄武岩的成分基本一致,但高Fo橄榄石斑晶与玻璃基质的成分不平衡;不同类型的斜长石晶体之间存在成分差异,单个斜长石大斑晶中的An值也呈现出与正常的结晶分异过程不符的环带;斜长石斑晶中发育溶蚀、筛状等不平衡结构。因此,我们认为,斜长石超斑状玄武岩经历了多期次熔体的作用,是由通过密度分选聚集在岩浆房顶部的斜长石斑晶被之后的火山喷发带出海底形成。尽管斜长石超斑状玄武岩与同一洋脊段的非斑状玄武岩之间并不存在母熔体成分上的差别,但超斑状玄武岩的出现进一步反映了超慢速扩张洋壳岩浆活动的多样性。     

四合屯玄武岩斑晶中单个熔体包裹体元素组成及其对岩浆演化的指示

玄武岩斑晶中熔体包裹体成分特征可以推断玄武岩源区物质组成,反映岩浆形成演化过程。利用LA—ICPMS对四合屯义县组玄武岩橄榄石、单斜辉石斑晶中单个熔体包裹体的元素组成进行了分析测试。研究结果表明,橄榄石、单斜辉石斑晶中的熔体包裹体在主、微量元素含量上表现出了比全岩更大的变化范围,但微量元素分配特征总体和全岩一致。单斜辉石斑晶中包裹体的CaO含量、CaO／Al2O3比值和Cr2O3含量随着单斜辉石Mg#值的降低而降低,反映了单斜辉石结晶分离的影响,Al2O3与Sr之间的显著相关关系则记录了斜长石结晶分离作用的影响,MgO—Ni和MgO—CaO／Al2O3的变化则反映了橄榄石的分离结晶作用。包裹体元素组成变化总体受橄榄石、单斜辉石和斜长石的结晶分离作用控制。结合前人研究成果,认为四合屯玄武岩在微量元素和同位素组成上的壳源组分特征可能部分地继承自原岩（即橄榄岩＋榴辉岩部分熔融体反应形成的（橄榄）辉石岩）,而不是岩浆上升过程中受地壳岩石混染的结果。高Mg#值单斜辉石斑晶中少量高Mg馆、高Si含量,低CaO、TiO2、Al2O3和微量元素含量的熔体包裹体反映玄武岩浆上升过程中受到了S1质岩石的混染,这与义县组玄武岩下伏地层为长城系大红裕组石英岩、石英砂岩的地质特征一致。因此,高Fo橄榄石斑晶中的熔体包裹体比采用向全岩中简单添加橄榄石方式计算出的原始熔体可能更能真实反映原始熔体组成。     

秦祁昆结合部晚三叠世OIB型玄武岩岩石学、地球化学及SHRIMP锆石U-Pb年代学研究

秦祁昆结合部夏河县八角城作海枕状玄武岩,不整合于中二叠统大关山组生物灰岩之上。枕状构造保存完好,气孔、杏仁构造发育,具斑状结构。斑晶主要为橄榄石,其次为斜长石和辉石;基质由板条状斜长石微晶、粒状辉石、橄榄石及钛铁矿等矿物组成。橄榄石斑晶发生伊丁石化、滑石化和绿泥石化,部分橄榄石完全被伊丁石化。TiO2质量分数为1.99%~2.24%,Mg#值为58~64,∑REE为（106~119）×10-6,LaN/YbN为5.6~7.1,富集Nb、Ta、Zr,以及Rb、Ba、Th、U、K等元素,高Nb/Y低Zr/Ti,并且呈现出与夏威夷、土耳其等地区OIB型碱性玄武岩相一致的稀土、微量元素配分模式曲线。橄榄石斑晶Fo值为82.73~84.57,w(CaO)均大于0.1%;斜长石斑晶An为64.72%~70.39%,基质中斜长石An为58.88%~61.53%,且斜长石斑晶较基质中斜长石呈现出低Si、Fe、Na、K、Ti和高Al、Ca特征。这些事实表明,形成该套岩石组合的原始岩浆曾经经历了橄榄石和斜长石等矿物的结晶分异作用。SHRIMP锆石U Pb测年结果表明,八角城作海玄武岩形成时代为晚三叠世Norian期（（220.5±4.2） Ma）。结合区域地质资料,在秦祁昆结合部古特提斯洋于晚三叠世俯冲消减结束并进入陆陆碰撞造山作用阶段,该时期陆陆碰撞作用引发的岩石圈拆沉作用导致岩石圈的减薄,进而形成八角城作海OIB型枕状玄武岩。     

我国某些基性和超基性岩中橄榄石环带的研究

利用电子探针对我国不同地质环境的某些基性岩和超基性岩中橄榄石的成分进行了系统测定,并画分出三类晶体:Ⅰ.无环带均匀晶体;Ⅱ.对称带状晶体;Ⅲ.具均一核心和高梯度环带边缘的晶体。Ⅰ类橄榄石产于深成基性岩、阿尔卑斯型超基性岩及碱性玄武岩的橄榄岩包体中;Ⅱ和Ⅲ类橄榄石出现在碱性玄武岩内橄榄石斑晶中。文中对各类橄榄石成分特点及形成机理作了较详细讨论。     

内蒙锡盟新生代玄武岩的岩石学研究

依照地层顺序和火山机构的完好程度,内蒙锡盟新生代玄武岩可粗略划分为三期。各期玄武岩又可分出若干层(次)。玄武岩由含量不等的橄榄石、单斜辉石和斜长石斑晶及基质组成。部分玄武岩含有二辉橄榄岩等深源包体。斑晶矿物均具有成分环带。矿物化学、岩石化学资料揭示出本区玄武岩从原生岩浆到进化岩浆的主要演化机制是以橄榄石为主的分离结晶作用,同时在部分进化岩浆中还存在岩浆混合作用。稀土元素资料还指出了一个形成本区原生岩浆以及派生岩浆的原生母岩浆的重要机制:上地幔渐进的部分熔融作用。     

海底玄武岩的基质矿物研究

本文利用电子探针显微分析仪对来自冲绳海槽的海底玄武岩的基质结构及基质矿物成分进行了初步研究。电子探针下观察,海底玄武岩的基质只有在冷凝边处是纯玻璃质的,向内基质发生了不同程度的结晶作用。电子探针成分分析显示,基质矿物组成与斑晶矿物组成相同,均是由斜长石、辉石和橄榄石组成;与斑晶矿物相比基质斜长石贫Ca、富Na,基质辉石、橄榄石贫Mg、富Fe。     

鲁西地区新生代周村玄武岩的成因研究

山东地区新生代玄武岩主要分布在郯庐断裂带及其以东地区,在鲁西地区分布较少。本文报道了鲁西地区周村玄武岩的全岩主、微量元素组成、橄榄石斑晶及其熔体包裹体Pb同位素组成。结果表明,周村玄武岩为弱碱性玄武岩,其主量元素具有较高SiO_2和Al_2O_3,较低碱(Na_2O+K_2O)、CaO/Al_2O_3、Fe_2O_3~T(Fe_2O_3~T=Fe O/0.8998+Fe_2O_3)的特征;微量元素在原始地幔标准化蛛网图上与EMI洋岛玄武岩(OIB)相似,表现为明显的Ba、K和Sr正异常,Th和Pb负异常,无Nb、Ta和Ti异常;熔体包裹体~(207)Pb/~(206)Pb和~(208)Pb/~(206)Pb分别为0.894~0.921和2.166~2.213,略高于EMI-OIB。这些特征和鲁西地区无棣大山玄武岩有明显区别,但与山东其它地区的弱碱性-拉斑玄武岩相似。周村玄武岩的橄榄石斑晶Ni、Fe/Mn和Ca分别为1403~2611μg/g,70~93和824~2003μg/g。与橄榄岩熔体结晶的橄榄石成分相比,给定橄榄石Fo值,周村玄武岩橄榄石斑晶具有高Ni和Fe/Mn比值,低Ca的特征。结合全岩低CaO和高FeO/MnO比值,橄榄石成分指示周村玄武岩的源区岩性为辉石岩,其形成需要高比例的来自再循环地壳的英安质熔体交代地幔橄榄岩。高比例的英安质熔体和周村玄武岩的微量元素特征,进一步说明该再循环地壳为含辉长岩洋壳。本文的研究结果暗示山东地区弱碱性-拉斑玄武岩的源区辉石岩,主要与再循环洋壳有关。     

山东金伯利岩中橄榄石的研究

本文首次研究了山东金伯利岩中橄榄石的产状、含量、大小、世代、形态、颜色、 环带、矿物包体、折光率、2V、化学成分、端员组分特征及红外光谱和穆斯堡尔谱特征，并分 析研究了橄榄石的成因。指出了无色一浅绿色的、含MgO、Cr2O3. Ni0高的橄榄石是找金刚石 矿的指示性矿物。     

山东金伯利岩中榄橄石的研究

本文百次研究了山东金伯利岩中橄榄石的产状、含量、大小、世代、形态、颜色、环带、矿物包体、折光率、2V、化学成分、端员组分特征及红外光谱和穆斯堡尔谱特征,并分析研究了橄榄石的成因。指出了无色—浅绿色的、含MgO、Cr2O3、NiO高的橄榄石是找金刚石矿的指示性矿物。     

Mapping Lunar Olivine Using Clementine Spectral Indices and Chemical Composition Parameters

Olivine exposures at the central peak of Copernicus crater of the Earth's Moon have been confirmed by telescope observations and Clementine spectra data.Using these exposures as training sites,this stu...     

橄榄石原位高温拉曼光谱研究

利用微型电阻丝加热装置产生高温, 采用镍铬热电偶探测样品的温度, 在273～1 113 K温度范围,对橄榄石晶体进行了原位高温拉曼光谱研究。拉曼光谱数据显示：Si-O伸缩振动模高于800 cm^-1,Si-O弯曲振动模为400～700 cm^-1,SiO₄四面体旋转振动模和金属-氧的平移振动模低于400 cm^-1;得到了橄榄石拉曼振动频率随温度的变化关系,首次发现了橄榄石常温频率为541 cm^-1的Si-O反对称弯曲振动的A_g模,比其它的振动频率有较弱的温度效应。     

橄榄石的后尖晶石相变研究进展

橄榄石在高温高压条件下分解为钙钛矿和方镁石(后尖晶石相变),这是地幔中最为重要的相变之一,被认为是660KM地震波速间断面的成因。现今所取得的重要进展表现在3个方面:①MG_2SI O_4的后尖晶石相变的原位X射线高温高压实验研究;②水、AL_2O_3以及压力标尺对后尖晶石相变的影响效应;③下地幔条件下地幔岩组分中的后尖晶石相变。在对研究进展进行概述的基础上,对目前存在的问题进行了分析并提出未来可能的研究方向。     

地幔橄榄岩中橄榄石的指示意义

橄榄石是地幔橄榄岩和辉石岩的主要组成矿物,但也经常以斑晶和捕虏晶的形式出现在玄武质岩石中。结合近年来在地幔橄榄岩的主要元素（如Mg和Fe）组成特征以及Li、Mg和Fe稳定同位素地球化学方面的研究成果,重点对橄榄石的地球化学特征与华北克拉通岩石圈地幔演化过程之间的联系进行了讨论,旨在加深对华北克拉通岩石圈地幔演化过程的理解。现有研究表明：地幔橄榄岩中橄榄石的矿物学特征、元素和同位素地球化学组成能够很好地指示岩石圈地幔的特征及其演化过程,因而具有重要的意义。对于克拉通地区的地幔橄榄岩来说,橄榄石的Mg#通常可以指示岩石圈地幔的属性,古老、难熔的地幔橄榄岩中的橄榄石一般具有较高的Mg#（〉92）,而新生的岩石圈地幔橄榄岩中的橄榄石则具有较低的Mg#（〈91）。因此,地幔橄榄岩中橄榄石的Mg#在一定程度上具有年龄意义。橄榄岩中橄榄石的Li、Mg和Fe同位素组成也可以明确指示岩石圈地幔的属性及其所经历的演化过程,正常地幔的δ7Li、δ26Mg和δ57Fe组成相对均一,如果上述同位素组成偏离正常地幔值,则说明岩石圈地幔经历了熔体/流体的交代作用。华北克拉通地区地幔橄榄岩捕虏体中橄榄石的Li、Mg和Fe同位素组成研究表明：该区的岩石圈地幔经历了多个阶段、不同来源的熔体/流体的改造过程。     

松树沟蛇绿岩中橄榄石位错构造及其流变学意义

在对东秦岭松树沟蛇绿岩的变质橄榄岩进行详细构造解析和显微构造研究的基础上，本文运用透射电子显微镜法着对橄榄石位错构造进行了研究。     

烟曲霉对蛇纹石和橄榄石风化作用的试验研究

含镁硅酸盐矿物是重要自然资源,国内外大都采用传统的化学方法进行开发利用,而微生物法释放含镁硅酸盐矿物中镁和硅的研究还未见报道。试验采用摇瓶培养与对照结合的方法研究烟曲霉(Aspergillusfumigatus)对含镁硅酸盐矿物——蛇纹石和橄榄石的风化作用。试验采用ICP-OES测定第5、10、20、30 d培养液滤液中Mg2+和Si的含量,同时对相应试样的pH值和代谢产物进行分析测定,采用SEM和TEM观察作用后的微生物-矿物聚集体。结果表明,烟曲霉作用蛇纹石和橄榄石试样滤液中的Mg2+和Si含量变化不仅与烟曲霉生长状况有关,而且与矿物的晶体结构相关,蛇纹石较橄榄石更易被烟曲霉风化;另外烟曲霉在生长过程中产生的酸性代谢产物有助于对矿物的风化;SEM和TEM观察结果直观地显示出烟曲霉对蛇纹石和橄榄石的风化作用痕迹。综合分析认为,烟曲霉对蛇纹石和橄榄石的风化作用应该是酸溶作用、菌丝对矿物的穿插包裹和菌丝体对养分的吸收等方式协同作用的综合效果。研究结果为探讨真菌与矿物相互作用的过程与机理以及为微生物法开发蛇纹石和橄榄石矿产资源提供了基础资料。     

新疆坡北镁铁-超镁铁杂岩体中橄榄石成分特征及其成因意义

橄榄石的矿物化学成分可以很好的反映母岩浆成分、岩浆分异结晶及硫化物熔离作用等信息.坡北镁铁-超镁铁杂岩体中橄榄石电子探针成分分析表明:橄榄石均为贵橄榄石,其化学成分与寄主岩石类型密切相关,其中橄榄辉长岩中橄榄石的Fo值在74～81之间,橄长岩或橄榄单斜辉石岩中橄榄石Fo=75～82.7,异剥橄榄岩或橄榄岩中橄榄石Fo值为83.6～86.3,暗示橄榄岩结晶早于橄榄辉长岩.橄榄石Ni含量变化范围为(174～2281)×10-6.利用最高Fo含量的橄榄石成分计算得到坡北岩体母岩浆MgO=14.38％,为高镁玄武岩浆.橄榄石分离结晶和硫化物熔离模拟显示:坡北岩体主要发生了～25％的橄榄石分离结晶,在橄榄石结晶程度为2％～4％的过程中,发生过硫化物熔离作用,但熔离程度较低(～0.2％).总体来看,该区成矿远景不佳.     

Distribution of Olivine and Pyroxene Derived from Clementine Data in Crater Copernicus

In order to derive the distribution of olivine and pyroxene in Crater Copernicus,we compute two band ratios(950/750 and 2 000/1 500 nm) ,percent content of elements(Al%,Ca%,Mg%,FeO%) and maturity(Is/FeO) based on Clementine UVVIS and NIR image data.The central peaks of Copernicus,which are known to be olivine-rich or pyroxene-rich,are chosen as ground truth and ROIs used to derive the distribution of olivine and pyroxene with a decision tree and spectral angle mapper(SAM) .Additionally,we compared previous ...