赣杭构造带龙游地区早白垩世基性岩矿物化学、岩石地球化学特征及其地质意义

通过龙游晚中生代基性岩岩相学观察、全岩主量、微量元素和Sr-Nd同位素及矿物电子探针分析,对岩石成因、岩浆演化和构造环境进行探讨。龙游基性岩岩性为橄榄辉长岩,Sr-Nd同位素显示为幔源特征;主量、微量元素特征显示其经历了以橄榄石、辉石为主的分离结晶作用,且未发生明显的地壳物质混染。橄榄石颗粒具核-边结构,富Mg贫Fe的核部Fo值为90.1～91.8,指示原始岩浆是软流圈地幔,富Fe贫Mg的边部显示橄榄石Fo值为77.4～85.3,且核-边两部分的Fo值相差较大,显示原始橄榄石形成之后受到地幔熔体/流体的交代作用。辉石斑晶大多属于透辉石,在部分斑晶的边部发育少量霓辉石。透辉石斑晶普遍具有核-幔-边结构,从核部到边部的SiO_2含量降低,TiO_2、Al_2O_3含量升高,结晶温度升高,显示原始辉石形成之后受到温度更高的地幔熔体/流体的交代作用。研究认为,古太平洋板块后撤造成岩石圈地幔拉伸作用并形成赣杭构造带深部断裂后,部分软流圈物质受到地幔流体/熔体的交代作用,并沿这些深部断裂向上侵位,经历了以橄榄石和辉石矿物为主的分离结晶作用和微弱的地壳物质混染,最终形成龙游橄榄辉长岩。     

铜陵焦冲金矿岩浆作用过程:来自闪长玢岩的证据

本文主要针对安徽铜陵焦冲金矿区的闪长玢岩进行了详细的岩相学观察和矿物电子探针分析。岩相学观察表明,岩石内发育独特的石英斑晶、斜长石斑晶及其中的角闪石包裹体和角闪石斑晶。石英斑晶呈港湾状或次圆形,由溶蚀的次圆形内核和生长边构成,在内核与边部之间有熔融包裹体产出;斜长石斑晶具明显的"核-幔-边"环带结构,幔部发育明显的溶蚀界面,溶蚀界面处大量熔融包裹体呈环带分布;角闪石包裹体分别包裹于斜长石斑晶的核部和幔部,后者的边部被溶蚀呈次圆形;角闪石斑晶呈长条形,包裹有细针状的磷灰石。电子探针分析结果表明,斜长石中An含量自核部至边缘呈降低趋势,幔部出现多个An峰值;而来自斜长石斑晶核部、幔部和基质中的角闪石Al2O3含量从核部至基质也逐渐下降。采用角闪石-斜长石温压计和角闪石全铝压力计,分别对斜长石斑晶核部及包裹的角闪石、斜长石斑晶幔部及包裹的角闪石和基质中共生的角闪石-斜长石微晶的结晶温度和压力进行估计,结果表明,温度为806.84~808.75、791.00~797.86和660.3~683.9℃,压力为675~706、463~487和206~212 MPa,对应的形成深度为25.52~26.70、17.50~18.40和7.79~8.02km。角闪石斑晶的结晶压力和深度为448~483MPa和16.93~18.25km,与包裹于斜长石幔部的角闪石包裹体一致。根据以上岩相学和角闪石-斜长石矿物化学分析结果,本文提出一个多重岩浆房模型:来自深部幔源的流体(透岩浆流体)将不同层位的岩浆房串联活化,活化后的中基性岩浆和花岗闪长质岩浆混合形成中性岩浆,最后中性富流体的岩浆快速上侵冷却就位于地表,同时释放大量的挥发分(含矿物质),后期的减压排气作用可能是主要的成矿机制。     

南海扩张前序岩浆活动:解译华南三水盆地古近纪玄武质岩浆作用过程

华南三水盆地古近纪玄武岩（64～43 Ma）记录了南海扩张前大陆裂解过程中的岩浆-构造活动,但其岩浆演化过程及其动力学机制并不清楚。为此,作者对其开展了详细的岩石学和矿物学研究。三水盆地古近纪玄武岩具有OIB型的微量元素组成特征,由软流圈地幔源区部分熔融形成。该玄武岩中单斜辉石斑晶显示复杂的环带结构,包括正环带、反环带及韵律环带结构,指示了复杂的岩浆作用过程。正环带单斜辉石斑晶为核-边结构,其核部圆化或呈不规则形状,边部自形,指示了早期晶体与晚期演化岩浆混合后发生熔蚀-再生长过程。绝大部分反环带单斜辉石斑晶为核-幔-边结构,其核部相对低Mg,并被部分熔蚀呈不规则状或圆化,幔部相对高Mg,边部自形,反映了相对原始岩浆的补给作用。个别反环带单斜辉石为核-边结构,其核部Al₂O₃、TiO₂含量和Mg^#值明显偏低,为下地壳捕虏晶,表明岩浆从地幔源区上升汇聚到地壳岩浆房的过程中经历了轻微的地壳同化混染作用。韵律环带结构单斜辉石核部常为不规则状,幔部成分呈韵律状变化,边部自形,记录了岩浆对流及多次岩浆演化-补给...     

浙江江山上墅组玄武粗安岩中单斜辉石环带特征及指示意义

岩浆化学混合作用长期通过岩石地球化学进行识别,一直缺乏直接的矿物学证据。针对这一问题,我们对浙江江山碗瑶乡上墅组内薄层状玄武粗安岩夹层中的单斜辉石矿物环带开展了系统的矿物学研究工作,探讨其岩石成因、构造背景和岩浆动力学过程,为江山地区新元古代岩浆构造演化过程提供新的证据。研究表明,单斜辉石以斑晶和基质两种形式产出,斑晶发育核-幔-边结构,其中幔部和边部包含有较多的钛铁矿、单斜辉石和斜长石等矿物包裹体,表明经历了复杂的岩浆活动过程。电子探针分析表明,基质和斑晶辉石都属于普通辉石,斑晶辉石从核部、幔部到边部成分呈现规律性变化,CaO和MgO含量增加、Al₂O₃和Na₂O、K₂O含量逐渐降低,但是基质辉石具有相对较低的Ti、Al和Na含量,且与斑晶边缘成分类似。单斜辉石原位微量元素组成表明,斑晶单斜辉石从核部到边部具有相似的特征,呈现Th、La、Nd和Ta等元素相对富集,Nb、K、Ti和Pb等元素相对亏损的特点。温压计算结果显示斑晶和基质的形成温度较低(1040.3～1122.3℃),斑晶核部结晶深度较深...     

滇西莴中晚始新世高镁富钾火山岩中单斜辉石斑晶环带结构的成因：岩浆补给-混合过程

滇西莴中晚始新世高镁富钾火山岩中单斜辉石斑晶普遍出现正环带结构、反环带结构或韵律环带结构，少量为具绿色核部的单斜辉石(“绿核辉石”)。反环带斑晶和“绿核辉石”的幔部与正环带斑晶的核部具有相似并且相对较窄的成分范围，相对高Mg#（0.83 ~ 0.90）,低TiO2（0.13 % ~ 0.29 %）,Al2O3（0.73 % ~ 1.68 %）和Na2O （0.22 % ~ 0.42 %），为钾质岩浆平衡结晶的产物。反环带斑晶的核部相对低Mg#（0.77 ~ 0.84），但与反环带斑晶的幔部、正环带斑晶的核部均具有相似的Ti/Al比值（0.06 ~ 0.16）；韵律环带结构斑晶的成分变化均在正、反环带斑晶的成分范围之内。莴中高镁富钾火山岩中的这些环带结构单斜辉石斑晶应来源于相似的岩浆体系，反 环带结构表明在岩浆房存在较原始岩浆对较演化岩浆再补给的岩浆混合过程，而韵律环带结构特征揭示曾多次发生这种岩浆混合过程。“绿核辉石”的核部明显低Mg# （0.50 ~ 0.74）,相对富Al2O3（1.66 % ~ 3.63 %）和Na2O（0.87 % ~ 2.17 %），具有明显较低的Ti/Al比值（< 0.05）和较高的AlVI/AlIV比值（0.38 ~ 0.76），为下地壳捕虏晶 来源，证实了在滇西晚始新世富钾岩浆演化过程中存在少量地壳混染作用。     

内蒙古四子王旗大庙花岗岩体的成因与构造意义

内蒙古中部地区晚古生代花岗岩类侵入岩分布广泛,在空间上构成一条巨大的东西向花岗岩带,是研究花岗岩成因和地壳演化的天然实验室.四子王旗北大庙岩体作为一个典型代表,以花岗闪长岩为主,其内部普遍发育镁铁质微粒包体.对理解花岗岩石成因和演化有重要意义.时包体及其寄主岩进行岩相学研究及矿物化学分析,结果显示:包体具塑性外形及岩浆结构,存在多种不平衡矿物组合,是岩浆混合的重要证据;MME中斜长石斑晶边部与核部An值较低,幔部An值较高,黑云母斑晶MgO边部与核部较低,幔部较高,两种矿物相似的成分变化指示结晶环境的改变,从矿物学角度证实存在基性岩浆的反复注入.黑云母及角闪石化学成分上也显示出岩体形成于造山带背景下,岩浆具壳幔混合的特点.岩体形成温度为650℃～700℃左右,压力为1.5×105Pa左右,氧逸度lgfo2较高,约-10～-15.     

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。     

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。     

滇西莴中新生代高镁富钾火山岩中橄榄石斑晶及其尖晶石包裹体的岩浆成因动力学意义

滇西莴中新生代高镁富钾火山岩富含橄榄石斑晶，其核部Fo含量变化较大（94～75％），由大斑晶（〉1mm）、中等粒径斑晶（0．3～1mm）至小斑晶（〈0．3mm），Fo含量总体变小；橄榄石斑晶CaO含量大于0．1wt％，随着Fo含量的降低，MnO含量升高，而NiO含量降低，并具有明显的岩浆结晶分异趋势，均为岩浆成因，但来源复杂；大斑晶和中等粒径斑晶的核部Fo含量明显与全岩MgO不平衡，均属于捕虏晶来源。橄榄石斑晶中的尖晶石包裹体高Cr#（0．77～0．94）、低Mg#（0．17～0．65），具有较低的Al2O3含量（〈10wt％）；尖晶石包裹体的TiO2含量总体上较低（〈1．0wt％），暗示了绝大部分橄榄石属于岛弧型岩浆成因，来源于富集交代的方辉橄榄岩部分熔融岩浆；少量高TiO2尖晶石包裹体（1．36～3．96wt％）的存在则暗示了部分橄榄石斑晶的形成可能与峨眉山大火成岩省有关。大斑晶和中等粒径斑晶橄榄石均具明显的成分梯度变化，由核部、幔部至边部。其Fo、NiO含量降低而MnO、CaO含量增大，并且边部成分特征与小斑晶橄榄石相类似，其源区至少存在两次岩浆作用过程，核部成分变化反映的是早期高Mg#岩浆中的橄榄石结晶分离作用过程，而边部以及小斑晶橄榄石的成分变化则反映了后期喷发岩浆（Mg#略低）体系中橄榄石的结晶分离作用过程。     

北苏鲁荣成地区超高压变质带大理岩中石榴辉石岩的退变质过程

北苏鲁荣成地区超高压变质带大理岩中的退变质石榴辉石岩包裹体具有“核-幔-边”结构,核部主要由石榴子石与单斜辉石组成,幔部含有由细小角闪石与绿帘石组成的后成合晶以及颗粒较大的角闪石与单斜辉石,通过详细的岩相学分析以及矿物成分分析,认为这些后成合晶是由石榴子石、单斜辉石以及来自围岩的流体共同反应而产生,大颗粒的角闪石主要是由辉石转变而来的,在幔部这个转变并不彻底,仍有一些残余辉石颗粒。边部主要由角闪石和绿帘石组成。该石榴辉石岩曾经历榴辉岩相超高压变质阶段。没有柯石英超高压代表性矿物（采样处的其他类型岩石都含有柯石英）的原因是石榴辉石岩的原岩为超基性岩。     

Magma Replenishment as Revealed by Textural and Geochemical Features of Plagioclase Phenocrysts in Subduction-Related Lavas

Various petrographic features and geochemical characteristics indicative of disequilibrium are preserved in plagioclase phenocrysts from basaltic to andesitic lavas in East Junggar, northwest China. These characteristics indicate that they crystallized in a magma chamber, which was replenished by less differentiated and high-temperature magmas. The petrographic and geochemical features of the plagioclase phenocrysts are interpreted to record responses to changes in temperature, composition and mechanical effect during magma replenishment. Distinct rare earth element(REE) patterns between cores and rims of the same plagioclase crystal suggest derivation from two end-member magmas. From core to rim, plagioclase phenocrysts commonly display sharp fluctuations of anorthite(An) content up to 20, which either correspond to reverse zoning associated with ovoidal cores and resorption surface(PI), or normal zoning with euhedral form and no resorption surface(P2). Plagioclase crystals with diverse textures and remarkably different An content coexist on the scale of a thin-section. Cores of these plagioclases in each sample display a bimodal distribution of An content. From core to rim in PI, concentrations o f FeOT and Sr increase remarkably as An content increases. During magma replenishment, pre-existing plagioclase phenocrysts in the andesitic magma, which were immersed into hotter and less differentiated magmas, were heated and resorbed to form ovoidal cores, and then were overgrown by a thin rim with much higher contents of An, FeO~T and Sr. However, pre-existing plagioclase phenocrysts in the basaltic magma were injected into cooler and more evolved magmas, and were remained as euhedral cores, which were later enclosed by oscillatory zoned rims with much lower contents of An, Sr and Ba.     

冀西北姚家庄超镁铁岩-正长岩杂岩体中辉石的环带特征及意义

冀西北姚家庄存在一套晚三叠世的超镁铁岩-正长岩杂岩体,岩体内发育具有环带特征的单斜辉石。辉石的环带有两种:简单环带和复杂环带。简单环带一般为正环带,辉石核部的MgO和Cr2O3含量高,Si O2、Fe O和Na2O含量低;边部的主要氧化物含量与核部刚好相反。简单正环带可以分为两类,其中核边接触带平滑、由核到边化学成分具有渐变特征的正环带辉石可能是岩浆在分离结晶或地壳混染过程中形成。而核边接触带有熔蚀结构、由核到边化学成分突变的正环带辉石可能是早期结晶的辉石颗粒受到晚期低镁岩浆的溶蚀改造而成的。复杂环带具有核-幔-边结构,其中,核部低镁高铁、幔部高镁低铁、边部与核部相似,但其Mg#更低,这些特征暗示了岩浆混合作用的存在,形成辉石核部的母岩浆可能来自富集的岩石圈地幔,幔部高Mg#的特征指示了软流圈地幔物质的贡献,其边部低Mg#的特征则指示了地壳物质的加入。具有韵律环带的复杂辉石是在岩浆多期侵入的过程中形成的。辉石环带的组成特征表明,姚家庄杂岩体是由岩浆多期侵位形成的,后期侵入的岩浆与前期就位的岩浆不断反应,形成了具有多种不同环带特征的辉石,并最终形成了空间上由外到内依次为辉石岩、辉石正长岩和正长岩的环状杂岩体。结合前人的研究成果,推测形成姚家庄岩体的岩浆主要来源于富集的岩石圈地幔,并由少量地壳组分和软流圈物质的贡献。     

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。     

P-T history of a mantle diapir: the Horoman peridotite complex,Hokkaido, northern Japan

The Horoman peridotite complex, Hokkaido, Japan is divided into Lower and Upper zones on the basis of contrasting geological features. The complex recorded a consecutive decompression history in chemical zoning of pyroxenes and plagioclase in plagioclase lherzolite, which is interpreted to have been derived from garnet lherzolite by subsolidus decompression reactions. In the Lower Zone, and earlier decompression history is clearly preserved in large pyroxene porphyroclasts, which show marked M-shaped Al zoning characterized by low Al concentration at the core (Al=0.12/6 oxygens), gradual increase toward the marginal region, and rapid decrease toward the rim. The Ca content in the core is nearly constant (Ca=0.03/6 oxygens) with slight increase toward the margin followed by abrupt decrease toward the rim. The Al and Ca contents in the core of orthopyroxene in plagioclase lherzolite from the Upper Zone (Al=0.22, Ca=0.055/6 oxygens) are much higher than those for the Lower Zone, and the Al content typically decreases monotonously from the core to the rim with several exceptions that show poorly developed M-shaped zoning profiles. The earliest P-T conditions, inferable from the core compositions of pyroxenes are 900–950°C and 20 kbar for the Lower Zone and 1100–1150°C and 20 kbar for the Upper Zone. The increase of Al from the core to the margin is inferred to have resulted from nearly adiabatic decompression from these conditions into spinel peridotite facies. The complex experienced further decompression from the spinel stability field into the plagioclase stability field, which is inferred from plagioclase zoning in fine-grained aggregates composed mostly of plagioclase, chromite spinel, and olivine with minor pyroxenes. The Na-Ca ratio of each plagioclase grain decreases from the core to the rim, suggesting continuous decompression reaction producing olivine and plagioclase from pyroxenes and spinel. The sharp increase in Ca content toward the rim indicates that fairly rapid cooling associated with decompression is necessary to form and preserve the marked zoning. The sharp decrease in Al and Ca contents toward the rim of orthopyroxene was also formed during this final ascent of the complex. The systematic changes of the mineralogic and petrographic features that are gradational between the Lower and Upper zones suggest that the Horoman complex retains a temperature variation from the upper mantle. The Upper Zone is interpreted to have followed a higher temperature decompression path than the Lower Zone and probably represents a relatively hotter portion of a mantle diapir ascending from a depth greater than 60 km in the upper mantle.     

藏北羌塘戈木错渐新世碱性钾质火山岩中绿核辉石的成因:岩浆补给—混合过程

藏北戈木错渐新世碱性钾质火山岩中单斜辉石斑晶普遍出现正环带、反环带和韵律环带结构,多具有"绿核辉石"的结构特征。通过矿物电子探针测得"绿核辉石"的核部有高Mg#和低Mg#两种不同成分,两者都不同程度发育有筛孔状熔蚀结构,环带结构主要发育在辉石的幔部到边部,与绿色核部存在明显的成分间断,幔部环带结构的成分变化范围相对较窄。"绿核辉石"的成分和结构特征反映了同源碱性钾质岩浆在壳内岩浆房中发生了岩浆补给-混合作用,复杂的环带结构记录了混合岩浆的结晶过程。     

江西九瑞矿集区南港成矿远景区煌斑岩中辉石矿物成分特征与岩浆演化过程

九瑞矿集区隶属于长江中下游铜-铁-金成矿带,该矿集区内主要发育有武山、城门山、洋鸡山、丁家山等大中型铜金多金属矿床。区内的南港成矿远景预测区位于横立山-黄桥向斜的南翼,地质条件与该向斜北翼的武山铜矿基本一致。本文以南港地区发现的煌斑岩为研究对象,对其中的辉石进行了详细的岩相学和电子探针成分分析工作,来探讨煌斑岩的演化过程及岩石成因。测试结果显示,南港煌斑岩中的辉石,具有高Ca、高Mg,低Ti,贫Al、贫Fe的特点。斑晶中的辉石属于透辉石和普通辉石,基质中的辉石则属于普通辉石。辉石斑晶的viAl和Na2O含量很低,指示其形成压力较小。由早到晚从斑晶到基质,辉石向着富铁富钙的方向演化。辉石发育有反环带及韵律环带,显示在岩浆房中可能受到过岩浆混合作用的影响。辉石的矿物化学特征指示南港煌斑岩属碱性岩石系列。     

太行山中生代岩浆作用过程中的壳幔岩浆混合作用:岩石学和地球化学证据

太行山中生代岩浆岩的主体———石英二长岩中常见闪长质包体。无论包体还是寄主岩石中均可见斜长石具有成分和结构的不平衡现象,即斜长石具有富钙的核(An=57~65)和富钠的幔部(An=20~35),而且两者变化截然。这是壳幔岩浆发生混合作用的记录:核部代表基性岩浆中早期结晶的斜长石(或代表花岗岩中斜长石由于高温基性岩浆的注入而发生部分熔融形成的残留核?),而幔部代表从混浆中结晶的斜长石。与此类似,角闪石也发育成分环带,其核部为相对富Al和Ti的黄褐色的韭闪石,而边部为贫Al和Ti的绿色调的浅闪石。韭闪石形成于较高的温度,浅闪石形成于较低的温度,也反映了壳幔岩浆混合的过程。壳幔岩浆混合模式同样得到地球化学数据的支持,太行山中生代岩浆岩的高K2O和MgO、高分异稀土模式(和Eu异常不明显)、高Sr-Ba和富集的Sr-Nd同位素特征等均与来自富集地幔的基性岩浆的混合有关。     

湖北铜绿山铜铁矿床中煌斑岩的矿物学特征及岩石成因初探

湖北铜绿山矽卡岩型铜铁矿床处于长江中下游铁铜成矿带西部的鄂东南矿集区。最近我们在该矿区工作中采集到两条侵入于含矿石英二长闪长玢岩中的煌斑岩脉。本文对这些煌斑岩脉进行了详细的镜下岩相学观察,并对其中造岩矿物黑云母、辉石和长石进行了电子探针成分分析。根据这些数据本文论述了煌斑岩的物源、形成环境以及岩浆体系的物理化学条件。研究表明,煌斑岩中云母为富镁黑云母,其形成的岩浆体系处于中低氧逸度(近Ni-Ni O);黑云母与全岩都具有高钛特征,表明煌斑岩的物源深度可能来自较深部地幔(如软流圈)。煌斑岩中辉石为单斜辉石,环带较为发育,有韵律环带和正环带,其韵律环带的形成可能是由于岩浆温压环境存在振荡性变化而形成的。铜绿山矿床中煌斑岩属于云煌岩;其岩浆来源具幔源性,受到地壳的混染作用不强。     

The Role of Chaotic Dynamics and Flow Fields in the Development of Disequilibrium Textures in Volcanic Rocks

Disequilibrium textures in minerals are often observed in igneousrocks. Their occurrence is commonly related to the variationof intensive variables (e.g. pressure, temperature, etc.) thatperturbed a pre-existing state of equilibrium. However, if thevariation of intensive variables provides a reliable explanationfor the occurrence of disequilibrium textures in minerals, itdoes not explain why, over very short length scales (<1–2cm), in the same rock, crystals of the same mineral phase oftenappear to have reacted very differently to the disequilibriumprocess. A good example of this puzzling phenomenon is givenby clinopyroxene phenocrysts occurring in the Santa Venera alkalibasalt (Mt. Etna, Italy), in which a great variety of disequilibriumtextures, coexisting on very short length scales (<1–2cm), are observed. Clinopyroxenes exhibit heterogeneously resorbedCr–Al diopside cores around which a rim of Al–Fe³⁺diopside, having a highly variable area, has grown. The areaof the Al–Fe³⁺ diopside rim is used as a discriminantparameter for the studied pyroxenes as it displays a tri-modalstatistical distribution. In addition, the chemical zoning fromthe core to the rim of pyroxenes exhibits both continuous anddiscontinuous patterns. These continuous and discontinuous patternsare associated with crystals having low and high values of therim area, respectively. To explain these zoning patterns, amixing process between magmas having different geochemical andthermodynamic properties, governed by chaotic dynamics, is proposed.In particular, the occurrence in the same system, and at shortlength scales, of regular and chaotic regions is suggested asthe basic dynamic inducing a heterogeneous distribution of themagmas involved in the mixing process; this leads to a strongcontrol on the propagation of the disequilibrium phenomena andon the crystallization of pyroxenes, even over short lengthscales. The occurrence of regular and chaotic regions withinthe same magmatic system can explain the entire spectrum offeatures observed in the studied pyroxenes, from the occurrenceof the tri-modal distribution of rim areas to the presence oftwo distinct patterns of chemical zoning, continuous and discontinuous,from the core to the rim of pyroxenes. KEY WORDS: chaotic dynamics; disequilibrium textures; heterogeneity; magma mixing; pyroxenes     

危地马拉硬玉岩与硬玉化绿辉石岩的岩石学特征及其地质意义

位于北美-加勒比板块俯冲带内的危地马拉硬玉岩区产有硬玉岩、榴辉岩、钠长岩等岩石类型,但绿辉石岩还没有详细报导过。研究样品为该区的硬玉岩和绿辉石岩,前者主要由Jd端元含量较高的硬玉组成,具有粒、柱状镶嵌结构。硬玉晶体具有显著的成分振荡环带,其核部及其背散射电子图像的浅色区Jd端元含量为94.81%～95.48%;暗色区Jd含量大于97.92%。后者绿辉石岩具有交代结构,主要由绿辉石和硬玉组成。其中绿辉石的CaO(9.01%～10.80%)和MgO(6.09%～7.94%)含量较高,FeO(2.84%～4.89%)含量较低;硬玉的CaO、MgO和FeO含量变化范围较大,分别为0.59%～4.30%,0.26%～3.05%,0.76%～2.87%。硬玉岩中流体包裹体的存在,以及绿辉石岩中显著的硬玉交代绿辉石现象说明其成因与缅甸硬玉一样,是硬玉质流体通过结晶-交代作用形成。硬玉岩中硬玉振荡的环带结构反映形成时温度-压力-组分体系存在振荡变化,平直连续的环带边界反映结晶时P-T条件位于硬玉稳定的低温高压区域。该区绿辉石岩的硬玉化作用清楚,能够观察到三期硬玉岩化作用现象,说明绿辉石岩可能是在硬玉岩的形成过程中,硬玉质流体与原岩辉石岩作用的结果,这进一步阐明了俯冲带内硬玉岩区硬玉质流体的广泛透入性与结晶交代作用的多样性。