雷州半岛与海南岛玻璃陨石-“雷公墨”的调查与初步研究

概述雷公墨是一种天然玻璃,常称为“玻璃陨石”,因为自古以来多认为是从天空陨落的。“雷公墨”这个名称最早为十世纪中叶唐朝刘恂所采用。现在雷州半岛的群众都称之为“雷公屎”,可能是因为常在雷雨冲刷之后暴露于地表之故。     

玻璃陨石的成因争论及可能的彗星撞击模型

玻璃陨石的成因争论及可能的彗星撞击模型李春来（中国科学院地球化学研究所，贵阳５５０００２）关键词玻璃陨石成因彗星撞击事件玻璃陨石是一种棕黑色或浅绿色的天然玻璃，一般为厘米级大小的块状，表面多具空气动力学熔蚀刻痕。长期的研究证明，玻璃陨石在化学和结构特...     

新沂球粒陨石的物质组成和结构

新沂球粒陨石,为江苏省新沂县城岗公社徐庄村一社员在其家菜园附近所发现,降落时间不详。该标本经江苏省地质局第五地质队黄堂发同志初步鉴定,推断其为陨石,后送交中国科学院地质研究所。我们对此陨石的矿物组成、化学成分、球粒结构等进行了初步研究,下面作一简述。     

吉林陨石雨物质成分研究并讨论其对地球起源和演化问题的启示

吉林陨石雨陨落面积近500平方公里(图1),搜集到陨石150余块,重近2700公斤,获得世界上最大的石陨石标本(吉林Ⅰ号陨石重1770公斤)。(照片1、2)。吉林陨石雨的陨石分布,由西而东在宏观上反映出一定的规律性:1.陨石标本由西而东,体积(或重量)逐渐减小(或少);2.陨石表面的气印由极发育到不发育直到极不发育,表面只有定向明显的流纹线;3.陨石表面由平滑到粗糙;4.陨石熔壳由厚变薄。     

三块铁陨石的化学成分、矿物组成与构造

我们曾对河北商都、广西南丹和內蒙涼城鉄陨石的矿物、化学成分及其形成条件作过初步讨论。本文着重叙述新疆准噶尔乌什克、內蒙乌珠穆沁和內蒙丰镇鉄陨石的化学组成、矿物成分和结构构造。乌什克铁陨石的外形、物理性质与化学组成曾有过报导,乌珠穆沁铁陨石的矿物与化学成分也曾有过研究,但本文所述的三块铁陨石的化学组成、矿物成分和结构构造都还沒有进行过系统研究。     

剑阁和恩施球粒陨石

剑阁球粒陨石于1964年10月9日(或19日),陨落于四川省剑阁县杨家村公社民主大队。1964年12月,经四川省地质局实验室涂继尧等同志初步定为石陨石。1966年3月,我所钟大赉和刘秉光两同志,由四川省地质局实验室得到一小块大小为6.2×5×1.8公分,重222克的标本(照片1)。陨石的原形和大小现已无法查清。恩施球粒陨石于1974年12月26日15时30分陨落于湖北省恩施县芭蕉区,地理坐标东经109°51′20″,北纬30°34′40″。1977年9月,笔者赴现场调查时,据直接了解情况的李建华同志介绍,当时在瓦屋公社、乾溪公社和寨湾公社交界处的上空,突然由西北往东南方向发出声响,在70-80里的范围内都能听见。尔后掉下多块陨石。     

ODP 1144站钻孔沉积物中微玻璃陨石的元素地球化学特征

利用电子探针和激光探针等离子体质谱方法分析了取自南海北部的ODP1144钻孔沉积物中的微玻璃陨石和取自邻近的广东省湛江和吴川玻璃陨石的主元素和微量元素组成。结果显示，这些微玻璃陨石属于亚洲-澳大利亚散落区的普通微玻璃陨石。从成分上看，这些微玻璃陨石存在两种不同的类型，其中的绝大部分Al2O3含量在19.0%以上，属于高Al类型，相应的难熔微量元素含量也比较高；个别微玻璃陨石Al2O3含量（13.0%)和难熔微量元素含量较低，微量元素含量和特征比值都与邻近的广东省湛江和吴川的玻璃陨石相近。元素地球化学特征意味着，这些微玻璃陨石来源于同一靶源区，但靶区的物质组成并不均一。     

一种罕见的玻璃质岩石

自然界常见的天然玻璃有：1）玻璃陨石,在我国主要分布于海南、雷州半岛和广西博白、田桂、百色等地,其成因是：巨大地球外来物体撞击地球,使地表岩石熔融并飞溅至高空,经过一段时间的高速飞行后,骤冷落到地面形成玻璃陨石;2）击变玻璃,由陨石冲击变质作用产生的玻璃,常含有高压相物质。3）火山玻璃,是岩浆喷发在水下或地表快速冷却的结果。4）假玄武玻璃,是一种貌似于玄武玻璃,但不是火山成因的岩石,分布于地震断层中,一般认为是断层滑动时磨擦热产生的熔融作用的产物。     

渭源中陨铁陨石

本文介绍的陨石标本,系朱向君1978年在甘肃省渭源县北寨公社北西约300米处(东经104°19′27″,北纬35°16′28″)拾得。经地质一队岩矿鉴定组做了简单光薄片鉴定、光谱半定量及简便化学分析,认为可能是陨石,把标本转给中国科学院地质研究所。     

西藏泽当地区的宇宙尘

宇宙尘也称微陨石、陨砂、微玻璃陨石,我国海南岛、雷州半岛产的玻璃陨石称为雷公墨,其中也有微玻璃陨石,或称为显微熔融石。 宇宙尘最早是1872—1876年英国“挑战”号考察船在大洋底淤泥中发现的,Murray根据这些宇宙尘球粒表面构造特征与铁质陨     

海南岛玻璃陨石和第四纪玄武岩氧同位素特征

海南岛北部(琼北地区)广泛分布着第四纪玄武岩,根据地质和地貌特征,风化壳发育程度,玄武岩和沉积地层之间接触关系以及玄武岩古地磁测量结果,可以分成四期(图1)。     

雷琼地区新构造运动的特征

雷琼地区系广东省雷州半岛和海南岛的简称。以王五-文教断裂为界,本区可分为两部分:北部的雷州半岛和琼北,通称“雷琼坳陷”,为新第三纪和早更新世大幅度沉降区,兼有剧烈而频繁的火山活动和地震活动,是本文讨论的重点;南部是以五指山为中心的隆起区,发育多级剥夷面,由隆起中心向海呈阶梯状下降,该区隆起幅度虽大,却基本上没有火山活动,地震活动亦弱(图1)。本文根据若干典型的第四系剖面、火山活动、¹⁴C测年数据、测震及地形变等资料,初步探讨雷琼地区新构造运动的基本特征。     

琼北火山活动分期与全新世岩浆演化

琼北火山活动始于始新世以来，早第三纪火山岩以夹层隐伏于不同时期的地层中。本文新提供的琼北火山岩K-AT年龄和砂岩捕虏体热释光年龄，从年代学上确定了琼北存在全新世火山喷发活动。琼北地表火山岩从早到晚分为6期：蓬莱期(中新世)、金牛岭期(上新世)、多文岭期(早更新世)、东英期(中更新世)、道堂期(晚更新世)、雷虎岭期(全新世)。雷虎岭期又分为早晚两个亚期：雷虎岭亚期和马鞍岭亚期，它们分别属于橄榄拉斑玄武岩和石英拉斑玄武岩。火山岩稀土元素、微量元素和Sr，Nd，Pb同位素地球化学特征揭示，岩浆来自亏损地幔(DMM)和富集岩石圈或亏损地幔(DMM)与俯冲洋壳两种不同的地球化学组分混合源区。橄榄拉斑玄武岩是相对原始的地幔岩浆。橄榄拉斑玄武岩岩浆经约10％橄榄石分离结晶可以形成石英拉斑玄武岩浆。岩浆上升过程中未受明显的陆壳混染。     

热带海南岛地表和地下化学风化：对全球碳循环及海水Sr 同位素演化研究的启示

热带地区火山岛/岛弧的化学风化对全球碳循环和海水的Sr同位素演化均有着重要的作用。文章对中国热带海南岛的玄武岩、花岗岩小流域和大河流域进行了河水、地下水、雨水以及基岩和沉积物的综合研究,分析了水样和固体样品的元素含量和Sr同位素比值。结果显示,河床沉积物的化学蚀变指数（CIA）与⁸⁷Sr/⁸⁶Sr之间存在着一定的变化关系,而这主要归因于沉积物的阶段性差异风化：风化早期阶段以黑云母占主导,⁸⁷Sr/⁸⁶Sr较高。此后斜长石开始风化,⁸⁷Sr/⁸⁶Sr逐渐下降。在风化程度中等阶段,斜长石大量分解后,各种富钾矿物风化加剧,⁸⁷Sr/⁸⁶Sr值升至最高点。在高风化程度阶段,随着富钾矿物逐渐减少,稳定的风化残余物质占据主导,⁸⁷Sr/⁸⁶Sr值逐渐下降。与年轻的活火山岛——加勒比海小安的列斯群岛和印度洋的留尼汪岛相比（其地下化学风化速率2~5倍于地表风化速率）,由于相对较低的降水量和老死火山低的孔隙度,海南岛地下水的流量和固溶物总量（TDS）要低的多,导致海南岛的地下化学风化速率低于地表风化速率,仅与高纬的俄罗斯堪察加活火山岛相近,为小安的列斯群岛和留尼汪岛的约6%~25%,属于全球地下风化贡献最低的区域之一。海南岛玄武岩区的地表化学风化和CO2消耗速率高于法国中央高原和西伯利亚,略低于夏威夷和德干,而显著小于东南亚的爪哇岛和 吕宋岛。在温度相近的条件下,径流量对化学风化速率有着非常明显的控制作用。由于较低的年径流量,热带区域的海南岛,其对大气CO₂的消耗能力只是处于一个全球平均的范围内。     

海南岛石炭纪双峰式火山岩及其板块构造背景

海南岛西部的石炭纪火山岩为一套大洋拉斑玄武岩-流纹斑岩的双峰式火山岩。玄武岩中的不相容元素和稀土元素的丰度和比值,以及稀土分配模式与大陆裂谷的拉斑玄武岩的地球化学特征一致,说明海南岛晚古生代裂谷作用的存在。玄武质岩浆来源于地幔深部,演化程度较低,受下地壳物质混染。流纹质岩浆不是玄武岩浆结晶分异产物,而是受裂谷区高热流影响,由陆壳部分熔融形成。     

海南岛南岸全新世珊瑚礁的发育

海南岛南岸的珊瑚礁,是我国全新世珊瑚岸礁最为发育的地区之一,仅次于台湾岛南端的恒春半岛沿岸。前人从生物学^[1-5]、地貌学^[6-8]和地质学^[9-12]角度对海南岛南岸的珊瑚礁进行过较为广泛的研究。作者报道过崖县鹿回头水尾岭剖面珊瑚礁样品的C¹⁴年代测定结果^[13,14]。1979年底至1980年初,作者在海南岛南岸东起小东海沿岸西至西瑁岛西岸地区进行了野外调查与采样。根据野外和室内分析资料,本文公布了一批新测试的C¹⁴年代数据,并进一步讨论了全新世珊瑚礁的发育历史及其与海岸变迁、海面变化和地壳运动的关系等问题。     

琼北新生代火山构造的航磁异常特征及其地质意义

琼北地区发育大量新生代火山岩,是了解东南亚新生代构造演化的重要窗口之一。本文利用琼北地区最新航磁资料,采用航磁ΔT原始数据进行化极、垂向一阶导数等频率域转换处理等方法,并结合琼北新生代火山岩研究的其它资料,对琼北新生代火山岩区域航磁特征以及典型地区航磁异常特征进行了分析。研究结果表明:琼北东部与西部区域磁场特征存在一定的差异,即其东部具有平缓变化的负磁场特征,而中—西部具有强烈升高正磁场特征,这可能与琼北平缓变化的负背景场上叠加的新生代火山岩磁性强弱以及在空间上分布的不均匀有关。琼北新生代火山构造航磁异常具有两种不同的类型,第一类其内环航磁异常表现为不规则椭圆状负磁异常,负异常周围被环形升高的串珠状正磁异常所包围,该类航磁异常可能由塌陷式盾状火山锥群引起;第二类其外环由多个圈闭不规则的串珠状正磁异常组成,环形构造内部总体为负异常,但中心分布两个强度较大的正异常,该类航磁异常可能与早期塌陷式盾状火山锥群并叠加晚期磁性玄武质岩浆活动有关。     

核爆炸玻璃、撞击玻璃和玻璃陨石源岩

本文根据核爆炸岩石熔融玻璃的地球化学研究结果,与超速陨石撞击坑的熔岩进行比较,获得在远离热力学平衡条件下,各种玻璃和熔岩在化学成分上分布十分均匀的重要结论。岩石玻璃和熔岩是由基岩各组成岩石按一定比例混合熔融形成的。它们的主量元素和痕量元素丰度受基岩元素背景值制约。文中根据熔体和靶岩的化学成分,计算了熔岩各组成岩石的百分比。玻璃陨石是地壳岩石受撞击熔融形成的。同一撒布区的玻璃陨石化学成分相近,说明起源于同一源坑;而玻璃陨石化学成分的不同,则说明母岩组成分量的差异。因此,文中通过模拟计算,得出各玻璃陨石的组成源岩。澳大利亚撒布区的玻璃陨石,Al₂O₃,K₂O 和Na₂O 与 SiO₂及 K₂O/Na₂O 比值不完全相同,说明澳大利亚撒布区存在着几个不同的源岩和源坑,至少有印支、爪哇、菲律宾和澳大利亚四个相应撞击坑。     

海南岛第四系火山岩的分期

海南岛北部地区,第四系火山岩覆盖面积4000km²以上。本文根据火山岩与第四纪地层的接触关系、火山岩的绝对年龄测年数据和火山岩顶部红土风化壳的风化系数,将火山岩的形成时期按先后划分为六期,即金牛岭期、光村期、多文岭期、德文岭期、长流期和雷虎岭期。     

海南岛第四纪玄武岩的红土化作用

我国海南岛北部广泛分布着第四纪玄武岩,其中喷出规模最大、分布面积最广的是早更新世玄武岩(Q₁),其上覆盖着一层较厚的红土风化壳,有的成为可供开采的铝土矿和褐铁矿。晚更新世玄武岩(Q₃)出露范围较小,地表亦多风化成红土,但发育较差。笔者研究的红土风化剖面便发育在早更新世橄榄玄武岩上(图1)。