芬兰晕彩斜长石晕彩成因探讨——包裹体及其与晕彩的关系

对芬兰斜长岩中斜长石的宏观和微观观测显示,无晕彩的斜长石包裹体不发育,有晕彩的斜长石发育定向排列的针状包裹体。依据斜长石中包裹体的发育程度,可将包裹体分为两类:密集型包裹体(35～50条/mm)和稀疏型包裹体(25～35条/mm)。发育密集型包裹体的斜长石的晕彩以蓝色为主,发育稀疏型包裹体的斜长石的晕彩以红色或橙红色为主。电子探针、扫描电镜和激光拉曼光谱的分析结果表明,该晕彩斜长石中的所有包裹体在成分上一致,均为磁铁矿,有晕彩的斜长石和无晕彩的斜长石的成分也一致。这表明该斜长岩中的斜长石是否具有晕彩与斜长石的成分、包裹体的成分及斜长石的双晶发育程度无关,而与包裹体的发育程度有关。斜长石和其中定向排列的磁铁矿针状包裹体类似于光学中的光栅效应,斜长石中晕彩的出现可能是光栅衍射和干涉造成的。     

斜长石结晶作用的实验研究进展

斜长石是岩浆岩中最主要的造岩矿物之一,它在岩浆演化过程中扮演着重要角色。通过高温高压实验途径可以确定斜长石在岩浆中的结晶条件、探讨斜长石的生长动力学。近年来,较多学者对斜长石的结晶作用进行了实验研究,这些研究对理解斜长石的结晶条件和岩浆的结晶过程都有重要意义。本文从以下两个方面对斜长石结晶作用的实验研究做了系统的总结:(1)斜长石晶体的生长及其制约因素,包括熔体组分、温度、压力和H2O含量等条件对斜长石结晶的影响。熔体组分能够影响斜长石的液相线温度及结晶斜长石的An含量;温度对斜长石的成核生长、成分以及形态均有影响;压力对斜长石成核生长的影响比较复杂;H2O含量能够显著降低斜长石的结晶温度,影响结晶斜长石的晶体大小。(2)斜长石结晶作用实验研究的地质应用。对结晶斜长石成分、结构、晶体大小的研究,能够揭示岩浆在其演化过程中物理化学条件的变化。     

大兴安岭五岔沟地区中生代粗安岩中斜长石环带特征及其地质意义

大兴安岭五岔沟地区中生代粗安岩中的斜长石晶体具有多次熔蚀现象并发育环带结构。长石分类图表明斜长石主要是拉长石,其次为更长石和中长石。通过探讨斜长石环带的成因,认为微量元素含量的变化(Fe、Sr、Ba等)可用来判断斜长石反环带的形成机制。最后根据斜长石环带特征和电子探针成分分析,做出斜长石环带间微量元素Fe和Sr随An的变化曲线,得出该区斜长石在其结晶过程中经历了3次岩浆混合作用的结论。     

东昆仑东段香加南山花岗岩基斜长石成分组成与岩浆演化和混合作用

东昆仑东段香加南山花岗岩基岩浆混合作用明显,斜长石作为主要造岩矿物,是研究岩石成因、示踪岩浆演化和岩浆混合过程的有效工具。对香加南山花岗岩基中寄主岩及暗色微粒包体中的斜长石进行岩相学和矿物化学研究。电子探针结果显示:寄主岩中正常环带斜长石(39~48,21~36)、包体中斜长石捕掳晶(41~49,35~36,43~49,31~47,27~38)和寄主岩矿物中包裹斜长石(29~45,14~32)具有演化的An值;部分寄主岩斜长石核部由于受到后期蚀变具有较高的An值(59~72)。包体中基质斜长石大部分具核边结构,核部(52,31)和边部(33~37,25)An值存在间断;少量斜长石核部受到蚀变,An值较低(49),幔部(55~71)An值高于边部(46~49);部分包体中基质斜长石核部呈补丁状,暗色部分An值较高(66),浅色部分An值较低(33~39)。包体中斜长石捕掳晶主要分为干净斜长石捕掳晶和含有矿物的斜长石捕掳晶两大类,干净斜长石环带明显或聚片双晶发育,An值变化范围较小(41~49,35~36);含有暗色矿物的斜长石捕掳晶An值整体也呈震荡变化(43~49,31~47,27~38),但由于受到蚀变,部分测点An值较高(78),少量斜长石具有高An值增生边(73)。以上研究显示,结晶于寄主岩的斜长石正常演化序列反映寄主岩从演化早期到晚期,岩浆逐渐从偏基性向酸性转变;包体基质斜长石为包体进入寄主岩温度、压力和水饱和度降低导致斜长石受到熔蚀后继续结晶结果;包体中斜长石捕掳晶来自寄主岩,由于进入包体后温度和压力产生变化,以及后期生长,导致斜长石的成分和构造有所不同。香加南山花岗岩基及暗色微粒包体中斜长石的复杂环带为幔源镁铁质岩浆注入长英质岩浆混合作用的结果。     

大兴安岭五岔沟地区中生代粗安岩中斜长石环带特征及其地质意义

大兴安岭五岔沟地区中生代粗安岩中的斜长石晶体具有多次熔蚀现象并发育环带结构。长石分类图表明斜长石主要是拉长石,其次为更长石和中长石。通过探讨斜长石环带的成因,认为微量元素含量的变化（Fe、Sr、Ba等）可用来判断斜长石反环带的形成机制。最后根据斜长石环带特征和电子探针成分分析,做出斜长石环带间微量元素Fe和Sr随An的变化曲线,得出该区斜长石在其结晶过程中经历了3次岩浆混合作用的结论。     

浙江普陀花岗杂岩体中的石英闪长质包体：斜长石内部复杂环带研究与岩浆混合史记录

浙江普陀花岗杂岩体包含若干石英闪长质包体,该类包体中存在三种不同类型的斜长石:正常环带的斜长石、筛孔构造的斜长石和酸性斜长石为核的“反环带”斜长石。根据斜长石的环带构造特征和成分分析,认为本区的岩浆演化过程大致如下:下部基性岩浆注入到上覆酸性岩浆中并进行混合作用,酸性岩浆中已结晶的富钠质斜长石晶体进入偏基性的混合岩浆中,部分熔融形成筛孔构造;随着端员岩浆的进一步混合,富钠质斜长石晶体与中性混合熔体仅形成粗糙的边界,而保留原先构造特征;同时混合岩浆可以直接结晶出正常环带斜长石,呈单颗粒或以膜的形式包围其它环带构造的长石。本文还通过与平潭甬闪辉长岩杂岩体内筛孔斜长石的对比,认为斜长石的环带构造和成分可以反映岩浆源区特征和岩浆演化历史。     

平潭和漳州深成杂岩中斜长石捕虏晶与岩浆混合作用

在闽东南平潭和漳州火成杂岩中,广泛发育岩浆混合现象,表现为花岗质岩石中存在辉长－闪长质同深成岩墙和淬冷岩石包体。花岗质和闪长质岩石中普遍存在Ａｎ＞７０％的斜长石捕虏晶。这种成分的斜长石是辉长岩特有的,而不是任一种花岗岩的斑晶。在斜长石捕虏晶四周,都有与花岗岩中的斜长石成分相当的斜长石加生膜。斜长石捕虏晶可分为自形的、熔融状、筛孔状和碎片状等四类,它们各自形成于不同的动力环境     

北京云蒙山大水峪韧性剪切带糜棱岩的变形温度

横穿北京云蒙山东部的白垩纪大水峪韧性剪切带的云蒙峡剖面中,主体岩石为花岗质-闪长质糜棱岩,普遍发生了脆性-韧性变形。糜棱岩中的残斑为斜长石、钾长石,基质为斜长石、钾长石、石英、角闪石、黑云母。糜棱岩中一类斜长石基质与斜长石残斑化学成分基本相同,是斜长石残斑机械破碎的产物,未经历动态重结晶。另一类斜长石基质的An值明显高于斜长石残斑的An值,表明此类斜长石基质经历了动态重结晶作用。糜棱岩中钾长石基质的Or值略大于钾长石残斑Or值。本文根据糜棱岩中经历动态重结晶的斜长石基质和钾长石基质,采用二长石温度计估算的糜棱岩韧性变形温度条件为450～630℃。发现随着背离云蒙山岩基的方向,自西而东,大水峪糜棱岩带的韧性变形温度条件有明显的递降现象。     

各种斜长石成分的分布规律和低结构态斜长石分类

斜长石是自然界最常见的造岩矿物,一般认为它是完全类质同象系列的典型代表。然而近代研究发现,斜长石在地质体中出现的概率是不均等的,呈不连续的众数分布。在斜长石的X射线衍射、电子衍射、光学性质以及红外吸收光谱所记录的相关曲线上,出现反映结构变化的不连续点,这些不连续点与上述稳定斜长石(呈众数者)的成分点一致。另外,斜长石的非布拉格“卫星”衍射等都说明斜长石超结构对斜长石的稳定性起着重要的制约作用。本文以大量的实际资料,把斜长石的内部结构和斜长石各种物理化学性质联系起来,讨论各种斜长石成分的分布规律,并提出低结构态斜长石分类。     

南极乔治王岛第三纪火山岩中斜长石成分特征及成因意义

乔治王岛第三纪火山岩含大量斜长石斑晶。斜长石的主元素、稀土和微量元素分析表明,它们主要为中长石－钙长石。斜长石种类与寄主岩之间有较好对应关系,即玄武安山岩和安山岩中以中长石和拉长石为主,而高铝玄武岩中为倍长石和钙长石;它们的ΣＲＥＥ、Ｌａ／Ｙｂ和δＥｕ等之间也有明显对应关系。但不同种类的斜长石之过渡金属元素特征相近,反映了过渡金属元素在斜长石中的含量和分异趋势主要受制于斜长石的晶体结构。综合研究表,斜长石成分取决于其母岩浆成分,并反映了区域岩浆演化的趋势．     

南海新生代碱性玄武岩中斜长石矿物的化学成分及意义

南海新生代碱性玄武岩中存在两种不同粒径的斜长石矿物.其一为斜长石斑晶,常见熔蚀麻点,是岩浆上升、压力降低时发生熔蚀作用并在骤冷条件下形成的;其二斜长石微晶,半定向或杂乱分布于火山玻璃中,其中空骸晶结构表明斜长石微晶是在淬冷条件下迅速结晶形成的.斜长石斑晶具弱成分环带,斑晶边部的An值稍高或接近于斜长石微晶.微晶斜长石An值与岩浆喷出后的水深以及喷发位置距离岩浆主通道的远近存在一定联系.本区的斜长石斑晶形成温度明显低于冲绳海槽地区,而类似于东海陆架地区;斜长石微晶的结晶温度类似于冲绳海槽,表明两地区在岩浆喷出海底后淬火结晶的物理化学条件相似.结合同样品中橄榄石斑晶研究结果以及已有的地球物理学和岩石学方面的资料,可能反映了地幔柱快速上涌使早期部分熔融及结晶分异作用较弱,岩浆本身温度高提供了早期结晶形成的斑晶与寄主岩浆进一步充分反应的热量.计算的斜长石斑晶温度不能反映源区温度特征,后者应高于本文所计算的斜长石斑晶的结晶温度.     

赣东北港边火成杂岩体岩浆混合作用结构类型与成因机理

赣东北前寒武纪港边火成杂岩体广泛发育不同类型的矿物间不平衡结构,指示该杂岩体曾发生过广泛的岩浆混合作用。对该杂岩体进行详细的薄片岩石学研究,总结了岩浆混合结构类型,包括斜长石环边、角闪石环带、文象钾长石的环斑结构与斜长石反环斑结构、石英-角闪石眼球状、钾长石巨斑的角闪石环和蜂窝状的斜长石等混合结构类型;镁铁质包体中指示岩浆混合作用的结构类型:石英/钾长石嵌晶结构、榍石-长石眼球结构、叶片状黑云母、针状磷灰石结构、斜长石的细条状结构、斜长石的蜂窝状环和斜长石的海绵式蜂窝状熔融结构,对这些结构类型进行了成因机理讨论。     

Plagioclase transfer from a host granodiorite to mafic microgranular enclaves: diverse records of magma mixing

Chemical and structural zoning in plagioclase can develop in response to a number of different magmatic processes. We examine plagioclase zonation formed during the transfer of plagioclase from a granodioritic host to a monzodioritic enclave to understand the development of different zonation patterns caused by this relatively simple magma mixing process. The transferred plagioclase records two stages of evolution: crystallization of oscillatory plagioclase in the host granodioritic magma and crystallization of high An zones and low An rims in the hybrid enclave magma. High An zones (up to An₇₂) are formed only in the hybrid enclaves after plagioclase transfer. Plagioclase from a primitive enclave, showing no or only minimal interaction with the host, is An_30–43. The implication is that high An zones crystallize only from the hybrid magma and not from the primitive one, probably because of an increase in water content in the hybrid magma. Complex interactions between the two magmas are also recorded in Sr content in plagioclase, which indicates an initial increase in Sr concentration in the melt upon transfer. This is contrary to what is expected from the mixing of low Sr enclave magma with a high Sr granodiorite one. Such Sr distribution in the plagioclase implies that the transfer of the plagioclase took place before the onset of plagioclase crystallization in the enclave magma. Therefore, the mixing between high Sr granodiorite magma and low Sr enclave magma was recorded only in plagioclase rims and not in the high An zones.     

西秦岭三叠纪酸性侵入岩中高An值斜长石的成因及其地质意义

研究I型花岗岩中再循环晶的成分和结构特征，对揭示岩浆系统的形成和演化历史以及壳源和幔源岩浆的相互作用具有重要的意义。本文以西秦岭北西段三叠纪过马营复式岩体内的不同造岩矿物为主要研究对象，通过对具有不同结构特征的斜长石"粗晶"和黑云母展开电子探针（EMPA）、LA-ICP-MS微量元素面扫描、原位Sr同位素分析，来探讨含高An斜长石的成因，示踪不同岩浆房端员的属性，约束岩浆演化过程并建立多级岩浆房模型。过马营复式岩体的岩性分为偏铝质花岗岩类和过铝质花岗闪长岩类，两类岩性中均存在An值呈突变的筛状结构斜长石，即高An（72~85）区与低An（20~55）区在同一颗粒中并存，其对应主、微量元素也存在截然变化。与低An区相比，高An区具有高Fe、Mg，高Ba的特征。高钙区斜长石可进一步分为两类，第1类高钙区斜长石（An₈₀-₈₅），和第2类高钙区斜长石（An₇₂-₇₈）。第1类高钙区比第2类高钙斜长石区具有更高的Ca、Al、Fe、Mg、Ba含量。本研究中斜长石晶体存在核_高An-边_低An与核_低An-幔_高An-边_低An两种不同类型的环带结构，表明其各自的生长过程有所不同。高An区与低An区之间An值跳跃式的变化与对应主、微量元素Fe、Mg、Sr、Ba含量特征均指示斜长石成分差异并非晶内扩散、动力学作用以及物理条件的变化造成的，更可能形成于开放的岩浆系统。本文认为斜长石粗晶为再循环晶，其内部的高An区形成于深部富H₂O玄武质岩浆，低An区形成于浅部酸性岩浆房（偏铝质与过铝质）。两种不同高钙区斜长石及其对应的主、微量元素差异指示它们很可能结晶于两批次不同的玄武质岩浆，其中第1类高钙区斜长石的母岩浆相对更富Fe、Mg、Ba。两种玄武质岩浆携带高An斜长石沿岩浆通道向上运移，上升过程熔蚀先前结晶的高An斜长石，将其带入浅部酸性岩浆房后与内部花岗质/花岗闪长质岩浆发生混合。混合之后的岩浆沿高An斜长石残晶边部继续结晶生长，同时高温玄武质岩浆的注入导致浅部岩浆房已结晶的低An斜长石被熔蚀形成筛状结构，随后玄武质岩浆、混合后岩浆依次沿其边部继续生长。我们认为两批次的玄武质岩浆体积较小并未对浅部酸性岩浆房成分造成大的影响。     

宁镇中段岩浆带杂岩体的斜长石矿物学研究

运用光学显微镜、X射线衍射分析、扫描电镜微区能谱分析等手段,宁镇中段岩浆岩带安基山、伏牛山、西银坑、洪水宕、铜山、下蜀等杂岩体的斜长石斑晶的某些成因矿物学特点及其与岩浆演化分异特征的关系进行研究。结果表明:研究区中酸性岩体的斜长石主要为更-拉长石,韵律环带发育,形成经历了5个形成阶段,具有两种类型:一是核心为基性斜长石的正-反环带交互生长的斜长石;二是核心为中性斜长石的反-正环带交互发育的斜长石。研究还表明,斜长石各形成经历阶段、特别是晚期环境变化越和缓,岩浆分异程度越高。与其他各岩体相比较,西银坑、铜山岩体斜长石牌号明显偏高,反环带最发育,反映其岩浆同化混染更显著,而西银坑岩体岩浆结晶全程温度、K,Na,Ca组分相对活度波动频率更高,幅度更大。结合各岩体全岩及斜长石斑晶的成矿元素含量分析(Cu,Pb,Zn),认为岩浆结晶晚期分异充分,温度和K,Na,Ca组分相对活度波动和缓的铜山、安基山、伏牛山岩体是区内Cu多金属找矿的主要目标岩体。     

加勒比海小安德列斯岛弧Kick’emJenny海底火山岩的斜长石成分环带:示踪大洋岛弧岩浆房的演化

我们对采自于加勒比海地区小安德列斯岛弧(Lesser Antilles Arc)Kick’em Jenny(KEJ)海底火山玄武岩中的斜长石斑晶进行了矿物形态和成分分析。利用电子探针(EMPA)和LA-ICP-MS测定了具有环带结构的斜长石斑晶中主量元素的空间分布,同时也利用LA-ICP-MS分析了斜长石中Sr的分布。结果表明,在不同的矿物斑晶中,元素含量均表现出和环带结构相联系的空间分布变化。斜长石斑晶中最主要的结构为韵律环带以及熔蚀结构,所测定的矿物边缘都存在An值从由内向外迅速降低的致密韵律环带,可能反映了快速结晶时的不平衡;而晶体内部的稀疏韵律环带结构是由岩浆填充或对流活动导致的。部分斜长石的熔蚀层An值由内向外升高,反映了高Ca岩浆填充的过程。这说明斜长石斑晶的矿物形态和元素环带可以用来制约俯冲带海底火山岩浆从源区上升到岩浆房再到喷发的复杂过程,包括岩浆演化、熔体多次填充、熔体与结晶矿物之间的反应、以及矿物再熔融等。这对于理解海底火山的喷发以及岛弧岩浆岩的演化有重要意义。     

浙江雁荡山火山-侵入杂岩的岩浆混合作用——暗色包体中长石环带的证据

浙江雁荡山是中国东南部燕山晚期巨型火山-侵入杂岩带的重要组成部分。对其中央侵入相石英正长斑岩的暗色微粒包体中的斑晶和基质斜长石进行了详细的内部结构和成分分析,揭示了斜长石复杂环带的成因和相关的岩浆作用过程。斑晶斜长石由熔蚀的核部和表面干净的幔部组成,边部包裹有钾长石膜。核部斜长石呈浑圆状或港湾状,内部发育筛状结构,An成分显著低于幔部斜长石,代表来自酸性岩浆房中早期结晶的斜长石捕掳晶。同时,幔部斜长石与自形、表面干净的基质斜长石具有类似的An含量,且两者均含有针状磷灰石的包裹体,应结晶自与暗色微粒包体相应的基性岩浆。长石的复杂结构记录了雁荡山火山-侵入杂岩形成过程中的岩浆混合作用和岩浆演化过程。岩浆混合之后的火山喷发活动,造成岩浆房的压力突然减小,温压条件达到钾长石结晶的区域,在石英正长斑岩的斑晶斜长石和暗色包体中的斑晶与基质斜长石外均形成钾长石膜,构成反环斑结构。     

Magma Chamber Process of Post-collisional Magmatism: Insight from Textural and Elemental Characteristics of Plagioclase from the Tatun Volcanic Group, Northern Taiwan Volcanic Zone

The Taiwan mountain belt, one of the youngest orogenies in the world, is caused by the collision of the Luzon arc with the Eurasian margin, which leads to post-collisional extension and magmatism in the Northern Taiwan Volcanic Zone (NTVZ). The magma chamber process in this region has not previously been elucidated in detail. In this paper, the textural and compositional features of plagioclase phenocrysts in basalt from the Tatun Volcanic Group (TTVG) were studied to restrict the dynamics of magma system. Results show that the magma melts in TTVG are mainly sourced from the underlying MORB-like mantle wedge but influenced by incorporation of subduction components, causing the elevated Sr/Y and Ba/Y ratios in magma melts. The subduction components are mainly transported in the form of sediment melt. The plagioclase phenocrysts in the TTVG volcanic rocks are generally coarsely core-sieved with a clear rim. The An contents in the rims of plagioclase are much lower than those of cores, and elevated FeO concentrations are detected in the plagioclase rims. We propose there exists a double-layer magma chamber in this region. The core of the plagioclase was crystalized in the deeper quiescent magma chamber (~21 km), which was subsequently partially dissolved during the ascent of magma melt under H2O-undersaturated condition, forming the typical coarsely sieved texture and synneusis. When this crystal-rich melt migrates into the shallower chamber, water saturation is reached and more sodic plagioclase formed as the rim of phenocryst. Due to the considerably higher fO2 in the shallow chamber than in the deeper one, and the distribution of Fe between plagioclase and melt positively correlates with fO2, the FeO content in the plagioclase rim elevates in conjunction with increasing fO2.     

The record of magma chamber processes in plagioclase phenocrysts at Thera Volcano,Aegean Volcanic Arc,Greece

Lavas and pyroclastic rocks throughout the volcanic stratigraphy of the Tertiary-Quaternary volcanic complex of Thera in the Aegean island arc display inhomogenous plagioclase populations and phenocryst resorption textures, interpreted as indicative of magma mixing. Plagioclase zoning characteristics studied by Nomarski and laser interferometry techniques establish three main categories of plagioclase: (i) inherited plagioclase (nucleated in endmember prior to initial mixing event) (ii) in situ plagioclase (nucleated in mixed or hybrid magma) and (iii) xenocrystic plagioclase. Nomarski contrast images and linearized compositional zoning profiles reveal striking differences between calcic and sodic plagioclases, depending on the composition of the lava in which they are hosted. These differences reflect the contrasting effects of changes in physical-chemical parameters in basic vis-a-vis more acidic melts during magma mixing and/or influx of new magma into the subvolcanic magma chamber, as well as the influence of magma chamber dynamics on plagioclase equilibration. Variations in bulk major and trace element abundances of Thera volcanic products reflect the dominant overprint of crystal fractionation, but decoupling between major and trace element fractionation models and variations in incompatible trace element distributions are all indicative of magma mixing processes, consistent with compositional and textural zoning in plagioclases.