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安徽女山新生代玄武岩中橄榄岩包体矿物的含水性研究 总被引:8,自引:3,他引:8
本文对15个来自安徽女山新生代玄武岩的橄榄岩包体矿物(橄榄石、单斜辉石和斜方辉石)进行了详细的微区傅立叶变换红外光谱(Micro-FTIR)分析。结果显示,所有被测的橄榄石颗粒都没有明显的OH吸收峰,这表明橄榄石要么不舍结构水,要么结构水含量〈2ppm(H2Owt.下同);所有的单斜辉石和斜方辉石颗粒都含有以OH形式存在的结构水。辉石矿物颗粒内部的结构水含量要么是均一的,要么表现出中心高边缘低的不均一分布。这种不均一分布的特征应该来自于包体上升过程中由于压力降低而引起的H扩散。如果用每个样品多个测定颗粒的中心部位的平均值来代表该样品的话,15个样品的单斜辉石水含量为6~356ppm,斜方辉石水含量6~139ppm。单斜辉石与斜方辉石之间水含量的比值为-2.5,和文献中报道的分配系数吻合,表明女山单斜辉石和斜方辉石之间达到了H平衡。女山的橄榄岩分成低温(〈950℃)和高温(〉1050℃)两组,所有的含角闪石的样品都在低温组。高温组的斜方辉石和单斜辉石表现出H2O含量和Al含量的正相关、和Mg含量的负相关,表明Al^3+H^←→Si^4+和Al^+H^+←→2Mg^2+是辉石中H的主要结合机制,同时也表明这些样品有效地保存了其在源区的原始结构水含量。而低温组的辉石偏离了相关趋势,结合该组部分样品含有角闪石的特征,我们提出一个流体(本文中采用广义的概念,即包括熔体和流体)上升交代的模式来解释女山橄榄岩的特征:流体从下向上运移,与高温组(下部)橄榄岩先发生反应,由于水含量较低,既没有影响橄榄岩矿物的原始水含量,也没有能形成角闪石,在上升的过程中由于发生名义上无水矿物(橄榄石,辉石等巨晶)的结晶分离,流体中的水含量不断增加,积累到一定程度,即与低温组(上部)橄榄岩反应时。不仅影响了橄榄岩矿物的原始水含量,也在部分样品中形成了角闪石。 相似文献
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福建龙海牛头山新生代玄武岩橄榄岩包体的水 总被引:1,自引:0,他引:1
对福建龙海牛头山新生代玄武岩中橄榄岩包体进行了傅利叶变换红外光谱(FTIR)分析,结果显示,二辉橄榄岩中的辉石包体含有结构水,均以OH的形式存在,结构水含量分别如下: 单斜辉石为(151~845)×10-6,斜方辉石为(40~710)×10-6,全岩为(25~90)×10-6.无论是辉石中的水含量还是全岩中的水含量,福建牛头山地区均高于华北克拉通的安徽女山、河北汉诺坝和苏北盆地,而与同是华北克拉通的河北阳原地区水含量相当.实验证明辉石是牛头山地区上地幔重要的水储库.初步推断福建牛头山经历了洋壳俯冲作用及底侵作用. 相似文献
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河北汉诺坝玄武岩中橄榄岩包体矿物的含水性研究——微区红外光谱分析 总被引:2,自引:1,他引:2
对12个来自河北汉诺坝玄武岩的橄榄岩包体中的单斜辉石和斜方辉石进行了详细的微区傅立叶变换红外光谱(Micro-FTIR)分析。结果显示,所有的单斜辉石和斜方辉石颗粒都含有以OH形式存在的结构水。对部分粒径较大的辉石颗粒内部的多点分析表明,结构水含量表现出中心高边缘低的不均一分布。这种不均一分布的特征应该来自于包体上升过程中由于压力降低而引起的H扩散。如果用每个样品多个测定颗粒的中心部位的平均值来代表该样品,12个样品的单斜辉石水含量为48×10-6~152×10-6,斜方辉石水含量20×10-6~55×10-6。根据矿物水含量(假设橄榄石的水含量为2×10-6)和它们的体积分数计算的全岩水含量为11×10-6~48×10-6。结合已经发表的橄榄岩包体数据来看,在岩石圈地幔的物理化学条件下,单斜辉石与斜方辉石之间水的平衡分配系数大约为2.2±0.6;岩石圈中水的分布可能具有纵向和横向上的不均一性。 相似文献
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对来自苏北盆地盘石山、练山和方山地区新生代玄武岩中的50个橄榄岩包体矿物进行了系统的微区傅立叶变换红外光谱(Micro-FTIR) 分析.结果显示, 所有的单斜辉石和斜方辉石颗粒都含有以OH形式存在的结构水, 盘石山、练山和方山橄榄岩的单斜辉石水含量分别为64×10-6~183×10-6、37×10-6~102×10-6和41×10-6~177×10-6; 斜方辉石水含量分别为16×10-6~61×10-6、13×10-6~45×10-6和21×10-6~74×10-6.几乎所有的橄榄石都没有检测到明显的OH吸收峰, 暗示其水含量低于仪器的检出限(~2×10-6).根据矿物水含量(假设橄榄石的水含量为2×10-6) 和它们的体积分数计算的盘石山、练山和方山橄榄岩全岩的水含量分别为12×10-6~52×10-6、7×10-6~25×10-6和13×10-6~44×10-6.结合已经发表的橄榄岩包体的数据来看, 在岩石圈地幔的物理化学条件下, 单斜辉石与斜方辉石之间水的平衡分配系数大约为2.2±0.4.结合已经发表的安徽女山和河北汉诺坝的橄榄岩数据, 对比世界上其他地区橄榄岩的数据来看, 华北的岩石圈地幔具有低的水含量: 华北橄榄岩的单斜辉石水含量多 < 200×10-6, 而世界上其他地区(包括南非克拉通、美国新墨西哥地区、美国Colorado高原、美国盆岭省地区、墨西哥南部、法国中央地体以及加拿大WestKettle地区) 橄榄岩的单斜辉石水含量多 > 200×10-6; 华北的斜方辉石水含量多 < 100×10-6, 而世界上其他地区多 > 100×10-6; 华北的橄榄岩全岩水含量多 < 50×10-6, 而世界上其他地区多 > 100×10-6.华北岩石圈地幔的低水含量有可能是由于上升软流圈的热侵蚀造成的, 因此目前的华北岩石圈地幔可能大部分都是中生代岩石圈减薄后的残余, 而不是新生地幔. 相似文献
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安徽女山下地壳麻粒岩包体中的水:红外光谱分析 总被引:7,自引:0,他引:7
运用显微傅立叶变换红外光谱技术,对安徽女山新生代玄武岩中的10个麻粒岩包体的主要组成矿物(单斜辉石、斜方辉石、斜长石)进行了观察。结果显示,这些名义上的无水矿物中都普遍含有以OH一形式赋存的结构水,其含量(H10wt.)分别可以高达~2340ppm(单斜辉石)、~1590ppm(斜方辉石)和~910ppm(斜长石)。不同样品间矿物的结构水含量具有明显的不均一性的分布特点,这很可能是对其原岩性质的一种反映。根据单矿物的水含量和各自的体积分数计算出的全岩水含量为125~963ppm。根据二辉石温度计计算的女山麻粒岩包体的平衡温度为~800~900℃,对应于女山最下部地壳(-25~35km),因此本文数据为大陆下地壳含水与否提供了初步的最直接的证据,并且其水含量可能具有不均一性的分布特点。 相似文献
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本文中作者采用红外光谱方法对雅鲁藏布江蛇绿岩带拉昂错超基性岩体二辉橄榄岩中的单斜辉石进行了测试研究。结果表明 ,雅鲁藏布江蛇绿岩带拉昂错岩体二辉橄榄岩中的单斜辉石为透辉石 ;该透辉石中含有一定量的结构水 ;并且 ,其高频带相关的结构OH含量是 1 4 6× 1 0 -6。透辉石成分的这种特殊性 (含有结构OH)恰恰是其特殊的高温高压的幔源生成环境的反映。 相似文献
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本文研究了8个来自江苏盘石山新生代碱性玄武岩中的橄榄岩包体,利用ICP—MS技术测定了橄榄岩中单斜辉石的微量元素组成;利用激光氟化技术系统地分析了橄榄石、单斜辉石和斜方辉石的氧同位素比值。结果显示,盘石山橄榄岩包体矿物的氧同位素比值落在“正常”地幔矿物的氧同位素变化范围之内,而且矿物之间达到了氧同位素平衡。部分单斜辉石不相容元素富集的特征表明,有些样品经历了隐性地幔交代作用(cryptical metasomatism),配合氧同位素的数据来看,影响盘石山上地幔的交代介质为来自地幔内部的熔体,不合有地壳组分。从盘石山和安徽女山(盘石山以北约100km)的对比看来,影响女山上地幔的洋壳流体可能来自于华南一华北陆陆碰撞之前的海洋板块俯冲,因此华南一华北的深部缝合带可能就在女山和盘石山之间。 相似文献
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名义无水矿物(NAMs)中的结构水在地球内部演化中扮演了重要角色.应用红外光谱对产自5个构造背景下的13个二辉橄榄岩进行了详细的结构水测定,探讨不同构造背景下橄榄岩结构水的含量和赋存机制.研究显示,全岩和橄榄石结构水含量按构造背景从高到低排序,依次为超高压地体、地幔柱、稳定克拉通、俯冲带和活化克拉通,反映了橄榄岩的水含量与构造环境具有显著相关性.在相同构造背景下,石榴石二辉橄榄岩比尖晶石二辉橄榄岩含更多结构水,表明上地幔水分布可能具有分层性.超高压地体和稳定克拉通样品中橄榄石具有[Si]空位导致的吸收峰3 611~3 613 cm-1,而缺乏由[Fe3+]引起的吸收峰3 325 cm-1和3 355 cm-1,表明地幔的还原性随深度增强. 相似文献
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江苏盘石山二辉橄榄岩包体的Nd、Sr、Pb同位素特征 总被引:7,自引:4,他引:7
对盘石一带的6个二辉橄榄岩包体,3个单斜辉石的Nd、Sr同位素,4个全岩、7个单斜辉石和1个斜方辉石的铅同位素进行了测定。结果表明,它们在亏损的岩石圈中经历了长时间的演化,其Rb-Sr、Sm-Nd、Pb-Pb同位素体系的相关性可能反映了不同时期的地幔过程。位于陆下岩石圈地幔中上部位的包体比下部岩石圈地幔具有相对亏损和不均一的同位素特征。 相似文献
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应用富时叶变换红外谱仪研究了三个启三绿柱石样(包括原样与热处理)。将3435cm^-1宽吸收带归属于与铁离子成键的水。谱图表明隧道水的大量脱去是在800℃以上的温度开始的,对于富碱样品,更可能是在1000℃以后开始。隧道中碱金属离子的阻塞作用是造成绿柱石隧道水难以失去的重要原因. 相似文献
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大别山榴辉岩中石榴石的结构水:红外光谱分析 总被引:7,自引:0,他引:7
对大别山(包括南大别和北大别)几个典型产地榴辉岩中的石榴石进行了傅里叶变换红外光谱(FTIR)分析,结果显示所有石榴石颗粒都含有一定量的结构水,以OH-的形式存在,结构水含量w(H2O)最高可达1859×10-6。水含量在同一榴辉岩样品不同石榴石颗粒间表现出较大的差异,反映了原岩中水含量的不均一分布。与以前报道的南大别碧溪岭榴辉岩中石榴石情况相似,水含量的不均一性表明:①榴辉岩原岩经历的水-岩交换作用的方式是“隧道式”而非“弥散式”;②超高压变质过程中流体的活动性十分有限;③整个超高压板块俯冲-折返的过程十分快速。南大别石榴石水含量总体上高于北大别,这种差异可能与北大别所经历的高温麻粒岩相变质作用有关。 相似文献
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江苏六合橄榄岩包体的矿物化学,稀土元素组成及其意义 总被引:4,自引:4,他引:4
根据1块橄榄岩包体矿物化学组成,得出由Khler-Brey法和Sachtleben-Sechth法算得的二辉橄榄岩和方辉橄榄岩的平衡温度分别为750℃~950℃和1100℃~1200℃,表明了岩石圈不均一的分层特征。矿物化学组成的准确定量对温度的确定至关重要。岩石中重稀土和易熔元素的不相关表明,地幔曾发生过一种富化过程,使轻稀土偏离相关性,重稀土基本不变,这一过程可能是岩石圈中原始地幔和地幔残余物质的混合。 相似文献
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江苏盘石山幔源橄榄岩包体成因的地球化学 总被引:8,自引:2,他引:8
根据主要元素、微量元素,若干矿物相主要元素和单斜辉石微量元素测定认为:盘石山幔源橄榄岩包体是由接近原始地幔源区的地幔经不同比例部分熔融后的残余二辉橄榄岩和方辉橄榄岩组成,基本未受其它过程干扰。由主要元素和MgO相关性的回归方程,根据二元混合规律估算了原始熔体的组成范围。计算了包体的平衡温度,认为较亏损的方辉橄榄岩可能位于弱亏损的二辉橄榄岩之上,全岩和单斜辉石中不相容元素含量有可能作为地幔部分熔融和 相似文献
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岩体地质简述马关县南部已发现的4个玄武岩火山颈和12条煌斑岩岩脉都分布在木厂一老厂一带。区内主要发育泥盆纪地层,大地构造位置在华南台块滇桂台向斜的西南角。褶皱平缓,主要是一些成北东走向长度不过几公里的短轴背斜和短轴向斜。沿褶皱走向常有一些断裂,顺着这些断裂有许多辉长辉绿岩小侵入体。蒿子坝火山颈位于老厂篙子坝村北约二百米处,是群峦丛中一个低低的小峰,呈椭圆锥状,高出地面不过二、三十米,其根部水平截面长径为近东西方向,长85米,短径60米(图1)。火山颈由两个岩相组成:中央相是由玄武岩胶结的火山角砾岩;边缘相是含橄榄岩捕虏体的玄武岩,岩相宽度不过几米。煌斑岩岩脉多牛夹在沉积岩岩层间,其产状好象岩床。猫耳岩"岩床"位于木厂节节坡村南一里许,岩体出露在猫耳岩峭壁的根部,厚2—3米,长128米(图2)。 相似文献
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运用幔源橄榄岩包体的辉石地质温度计、地质压力计、橄榄石变形显微构造地质应力计以及橄榄石的高温流动律实验资料,计算上地幔的流变学参数是近年来探索上地幔流变学状态的一条新的途径,也是在地球物理手段之外研究上地幔状态的一个值得注意的进展[1-4]。 相似文献
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上地幔流体的性质和作用——从女山幔源二辉橄榄岩捕虏体获得的证据 总被引:2,自引:0,他引:2
玄武岩浆从地幔深处挟带上来的超镁铁质捕虏体含有地幔流体的直接证据,它们对于阐明地幔深部地质作用(部分熔融作用、地幔交代作用)的机制十分重要。女山幔源二辉橄榄岩的研究结果表明,初始的地幔流体除富含CO_2外,尚含有H_2O和少量CO、CH_4、SO_2、C1、F。地幔中的初始流体(挥发组分)在源部是溶解于地幔橄揽岩的高压固体矿物相中,它们在地幔上隆减压时出溶,形成细小的最早期流体包裹体。这些自由流体相在一定部应聚集,使得地幔固相线(和液相线)下降,引起上地幔发生减压部分熔融。初始的部分熔融主要发生于矿物边界,以单斜辉石最易遭受,形成矿物边缘的海绵状部分熔融带。当地幔剪切流动时,初始的部分熔融体珠滴联合成大的珠滴,并开始渗透,在变形橄榄岩中相连成脉状网络,晚期含C0_2岩浆包裹体及填隙玻璃即为其代表。由于剪裂作用,熔体(和流体)压裂开上覆橄榄岩,产生岩墙状通道,并在上地幔的某些低压区聚集成岩浆库。流体和熔体均为地幔交代作用的介质。在流体参与下,上地幔低度部分熔融产生的熔体将高度富集不相容元素。这些熔体和流体与亏损地幔间的相互作用,可以带来不相容元素重大的局部富集。当流体(和熔体)中H_2O浓度低时,仅发生隐交代作用;当H_2O浓度较高时,部分熔融程度也较高,相应有含水相(如角闪石等)成核,出现矿物交代作用。 相似文献
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使用目前常用的两种红外吸收系数,对超高压榴辉岩中绿辉石的结构水含量分别进行了计算;结合最近的一些文献数据,对两种计算结果进行了对比分析;定量比较了两种方法的优劣,表明使用Bell等(AM,1995,80:465-474)的吸收系数会使得计算结果明显偏高(一倍左右),这会对理解水对地球内部物性和动力学的影响带来较大的不确定性。本文计算表明,使用Libowitzky和Rossman(AM,1997,82:1111-1115)的方法计算绿辉石中的水可能更加准确,相应的红外摩尔吸收系数应该为(13.43±0.12)ppm-1.cm-2,即(7.47±0.0647)×104L/molH2O.cm-2。 相似文献
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利用偏振喇曼光谱(PRS)和傅里叶变换红外光谱(FTIR)研究了三种不同成因电气石单晶的振动谱学特征。PRS研究表明电气石结构中三个阴离子团(即[Si6O18]^12-、[BO3]^3-、[OH]^-)的喇曼谱在平行c轴方向(//NE)比垂直c轴方向(//NO)敏锐,而且[OH]^-喇曼光谱只在平行c轴的PRS中才观察到。不同成因电气石中[OH]^-占位不同。结合FTIR研究发现在伟晶型和热液型的 相似文献