单斜辉石中氢的扩散:高温脱水实验研究

通过高温连续脱水实验,在９５０和８５０℃下,测定了女山的一个单斜辉石巨晶平行于［００１］~＊方向的氢扩散系数,分别为（６．５±土１．５）×１０~（－１２）和（１．８±０．７）×１０~（１２）ｍ~２／ｓ．碱性玄武岩中的幔源单斜辉石巨晶可能是研究上地幔中水的性质、演化和氢同位素特征的可靠样品。     

单斜辉石中缺陷OH结合机理的变温红外光谱实验研究

利用变温红外光谱及偏振实验的结果,依据晶体化学理论及键长与振动频率的关系,从热膨胀速率这一新的角度探讨了单斜辉石中缺陷OH的结合机理。单斜辉石中OH的红外吸收峰主要有3组:3600~3620cm-1、3500~3540cm-1和3445~3465cm-1。第1组峰对应的的OH结合方式是Si4 O2- 1/2H2Al3 OH-,第3组峰对应的OH结合方式是H填充M2空位。第2组峰对应的OH结合方式复杂,可能和多个位置有关。第2和第3两组OH偶极的振动方向一致,都是M1和M2的共棱O2—O1,而第1组OH偶极的振动方向则是M2的O2—O3棱。     

大陆下地壳高电导率的起源：矿物中的结构水

大地电磁学的测定结果显示，大陆下地壳可能具有异常高的电导率(10-4~10-2 S/m)。认识这种异常现象的起源，对于更好地理解地球内部的结构和一些典型的地质学过程具有重要的意义。虽然目前有多种机制试图对大陆下地壳高电导率现象进行解释，但是争论依然激烈，已有的模型(含水矿物模型、孔隙流体模型、颗粒边界石墨膜模型和正空穴电子对模型等)都不能提供令人信服的答案。对安徽女山下地壳麻粒岩包体中的主要组成矿物(斜长石、斜方辉石、单斜辉石)的Micro FTIR分析表明：这三种矿物普遍含有结构水，含量分别可以高至~1 700×10-6、~1 600×10-6和~2 400×10-6。麻粒岩中结构水的存在可能会对大陆下地壳的电导率分布产生重要的影响，从而可能为认识其起源提供一个新的解释方法。     

In-situ trace element analyses and Pb-Pb dating of zircons in granulite from Huangtuling, Dabieshan by LAM-ICP-MS

Zircon is an accessory mineral occurring in many types of rocks. For the rich content of U and low content of common Pb, it is the principal mineral used for U-Th-Pb dating. It can be sur-vived during weathering, transiting, high-grade metamorphism and ev…     

大别山北部黄土岭片麻岩的锆石U-Pb年龄和氧同位素组成：古老的原岩和多阶段历史

利用阴极发光和离子探针技术，对大别山北部黄土岭片麻岩的锆石进行了内部结构、U-Pb年龄和氧同位素组成的系统分析。黄土岭片麻岩的锆石具有核-幔-边三层结构，核部是原岩的岩浆锆石，形成时代为-2800Ma；幔部是变质重结晶的产物，变质作用的时代为-2000Ma；边部则是在-110Ma从部分熔融体里结晶出来的增生锆石，是受大别山燕山期构造-岩浆事件影响的反映。黄土岭片麻岩和麻粒岩中-2800Ma和-2000Ma的年龄，以及麻粒岩中约3400Ma的残留锆石年龄均可以与扬子崆岭群变质岩对比。由此可以推断，北大别在构造属性上属于扬子板决，扬子与华北板决的缝合线应在北大别以北。锆石的核-幔-边具有不同的氧同位素组成，氧同位素数据表明黄土岭片麻岩的原岩是S型花岗岩，在-2000Ma和-110Ma的事件中都有外来物质(流体或熔体)的加入。     

高压—超高压变质流体的一种重要载体：名义上的无水矿物

本文运用显微傅立叶变换红外光谱技术对３个大别山榴辉岩中的石榴子石和绿辉石进行了观察,发现它们都含有结构水,以ＯＨ＾－的形式赋存。结果表明,这些名义上的无水矿物可能是陆壳俯冲过程中将水携带进地球深部的重要载体;这些矿物中的结构水是孪质流体的组成部分之一;即使在超高压阶段,变质系统也并不是“干”的。     

岩石圈中水分布的时空不均一性:来自汉诺坝和女山深源岩石的信息

岩石圈中水的分布是研究地球不同层圈中水的含量、分布和演化的重要组成部分.岩石圈的主要组成矿物(橄榄石、辉石、长石)都是名义上的无水矿物,但是这些矿物中都含有以缺陷形式存在的OH/H2O,构成了岩石圈中最重要的水库.     

石榴辉石岩的电导率及对岩浆底侵的约束

河北汉诺坝新生代玄武岩携带的石榴辉石岩为岩浆底侵于上地幔顶部40～45 km形成的堆晶岩,是壳-幔过渡带的典型样品。本文使用Solartron 1260阻抗分析仪,测量1.2 GPa和380～900 ℃下石榴辉石岩WD958的电阻率。样品电导率(σ)与温度的关系遵守Arrhenius方程: σ=σ₀exp(-ΔH/kT),其中T是样品的绝对温度,k是Boltzmann常数,指前因子σ₀为97.5 S/m,活化焓ΔH为1.27 eV。使用傅立叶红外光谱仪测定样品中单斜辉石的平均含水量为117×10^-6 H₂O,橄榄石无水,石榴子石的含水量因蚀变无法测定。使用Hashin-Shtrikman平均方法计算样品WD958的电导率,发现样品可看作由含水单斜辉石、无水石榴子石和无水橄榄石组成的高阻集合体,电导率同时受小极化子导电和质子导电的影响。如果原位的石榴辉石岩的矿物含水量保持平衡,其电导率将提高1个数量级,质子导电成为主控导电机制。石榴辉石岩在高温的壳-幔过渡带(～1 000℃)表现为高导层,而在正常地温梯度下,与尖晶石二辉橄榄岩的电导率近似,为高阻层。因此,在岩浆底侵作用下,电性上的壳-幔边界将随着温度和含水量的变化而改变。     

离子探针技术在地球化学研究中的应用综述

离子探针(SIMS)是一种固体原位微区分析技术,具有很多其它的仪器分析技术所不具备的优点,在地球化学分析研究中有独特的作用,主要用于元素含量和同位素组成的测定,能对大多数元素进行微区、微量、高灵敏度和高分辨率的分析.结合目前的一些研究资料,本文对SIMS的基本结构和原理、测定精度和准确度的影响因素以及一些典型的校正方法进行了讨论,并简单介绍了SIMS技术在地球化学领域中的应用.     

挥发分再循环进入地幔的历史:来自氙同位素的制约

正地幔对流过程中,下降流(downwellings)携带一些由俯冲板块带来的物质进入到地球深部,其中的一部分挥发分可能通过上升流(upwellings)引发的岩浆活动重新回到地球表层,但还有一部分会被保留下来并最终进入到对流地幔。很多研究都认为,早期地球下降流的运动方式可能和现代俯冲体制下不一样。但是迄今为止,早期地球下降流的性质和大量挥发分再循环进入地幔的起始时间都不清楚。