东昆仑清水泉蛇纹岩中铬铁矿特征及其构造意义

东昆仑造山带清水泉中超基性岩已蚀变为蛇纹岩,很难对其性质和形成环境进行判断,但蛇纹岩中存在的浸染状和条带状铬铁矿有助于识别超基性岩的性质及形成过程。显微结构和电子探针分析结果显示部分铬铁矿具环带结构,核部为富Al贫Fe的铝铬铁矿,Cr2O3为36%~44%,Al2O3为24%~28%,Ti O2含量很低(0.1%),Fe O为15%~24%,而Fe2O3含量为0.6%~3.0%,Cr#为0.47~0.56,Mg#为0.45~0.62,Fe2+#变化于0.38~0.55,显示出蛇绿岩的特性,由此推测其寄主岩石——方辉橄榄岩属于蛇绿岩成员。核部铝铬铁矿结晶温度平均约为1387℃,结晶压力平均为2.9GPa,推断其形成深度约为88km,相当于软流圈位置。核部铝铬铁矿Cr#-Mg#,Cr#-Ti O2以及Ti O2-Al2O3的关系特征显示其寄主岩石——方辉橄榄岩可能产自俯冲带环境中的弧前位置。     

蛇绿岩型金刚石和铬铁矿深部成因

地球上的原生金刚石主要有3种产出类型,分别来自大陆克拉通下的深部地幔金伯利岩型金刚石、板块边界深俯冲变质岩中超高压变质型金刚石,和陨石坑中的陨石撞击型金刚石。在全球5个造山带的10处蛇绿岩的地幔橄榄岩或铬铁矿中均发现金刚石和其他超高压矿物的基础上,我们提出地球上一种新的天然金刚石产出类型,命名为蛇绿岩型金刚石。认为蛇绿岩型金刚石普遍存在于大洋岩石圈的地幔橄榄岩中,并提出蛇绿岩型金刚石和铬铁矿的深部成因模式。认为早期俯冲的地壳物质到达地幔过渡带(410~660 km深度)后被肢解,加入到周围的强还原流体和熔体中,当熔融物质向上运移到地幔过渡带顶部,铬铁矿和周围的地幔岩石以及流体中的金刚石等深部矿物一并结晶,之后,携带金刚石的铬铁矿和地幔岩石被上涌的地幔柱带至浅部,经历了洋盆的拉张和俯冲阶段,最终在板块边缘就位。     

地幔内超高压矿物的爆炸

在西藏雅鲁藏布江缝合带的蛇绿岩的豆荚状铬铁矿中,首次发现硅酸盐包裹体具有爆炸结构。在矿石薄片中普遍见到这种高能硅酸盐包体的爆炸结构。在爆炸结构中,铬尖晶石被炸落成不规律的显微碎块,具有尖锐棱角,碎块大小不一,堆积在硅酸盐包体内。此外,许多张性显微裂隙围绕爆炸的硅酸盐包体呈蛛网状分布。推断爆炸前的原生矿物是含水的镁硅酸盐和镁铝硅酸盐矿物。当这种高能级的超高压含水矿物受地幔柱带动超过“水线”时发生爆炸和放水作用,同时产生地震。     

极地乌拉尔豆荚状铬铁矿中发现金刚石和一个异常矿物群

1前言自1980报道在西藏罗布莎蛇绿岩铬铁矿的人工重砂样品发现金刚石[1]和八面体假象蛇纹石[2]以来,已经发现了一个由70～80种矿物组成的地幔矿物群[3]。近些年的重要新进展有:(1)铬铁矿中发现超高压矿物柯石英和蓝晶石,EBSD研究     

中国大陆科学钻探主孔榴辉岩Sm-Nd年龄及其地质意义

南苏鲁中国大陆科学钻探主孔CCSD-MH及地表的榴辉岩Sm—Nd同位素年龄测试结果显示，每件样品中全岩（Wr)与石榴石(Grt)和绿辉石(Omp)点均在一条直线上。除样品B210R186以外，其余5件榴辉岩均给出十分相近的Sm—Nd等时线年龄，位于202．6-219Ma之间，这与榴辉岩围岩——片麻岩锆石边缘记录的近等温减压退变质年龄(200-220Ma)十分接近，表明测试的榴辉岩中石榴石的Sm—Nd同位素体系有可能在近等温减压退变质时重置，并在向角闪岩相退变质过渡时封闭。因此，笔者测定的202．6-219Ma的Sm-Nd全岩-矿物等时线年龄，应代表了南苏鲁榴辉岩在构造折返过程中近等温减压阶段的退变质年龄，而不能代表苏鲁地体的超高压变质年龄。     

中国大陆科学钻探（CCSD）主孔石榴石橄榄岩中发现Fe2P合金矿物

在东海大陆超深钻(CCSD)的钻孔橄榄岩岩屑(孔深603-683米深部)中,分离出的矿物有硅酸盐、氧化物、硫化物、碳化物、自然元素、金属互化物和合金,计50-60种矿物。多种特征表明其中有一些不寻常矿物,并且有些矿物具有球状外形,如自然铁、镍纹石、铁镍合金、磁铁矿等。本文报道通过成分和结构分析鉴定出的铁磷合金矿物(Fe,P),成分中含少量Cr,Ni和Co,成分均一,分子式为(Fe1.80Ni0.05Cr0.02)P。EDXD数据表明该矿物的晶系属六方晶系;格子类型为P;空间群为P62m;晶胞参数a=b=5.877Ac=3.437A,a:c=1:0.5848。通过ICDDPDF-2x射线粉晶衍射数据库2004年公布的最新版本搜索查询,发现与人工合成的同种矿物Fe2P(ICDD83-2337,Barringerite.syn)十分接近,类似的矿物已在陨石中发现(FeNi)P,故确定本文报道的铁磷合金(Fe2P)为地球上首次发现的天然合金矿物。其成因和形成条件的研究正在进行中。     

西藏罗布莎蛇绿岩豆荚状铬铁矿中镁橄榄石的晶体结构及其意义

在西藏罗布莎蛇绿岩块的豆荚状铬铁矿中，存在包裹体矿物镁橄榄石，这些镁橄榄石为无色透明多晶面形成的自形晶，Fo值可达到97－98，具富镁端员组分，选取一代表性颗粒的单晶进行X单晶和衍射分析，表明其为斜方晶系，空间群Pbnm，镁橄榄石晶胞参数,a,b,c以及M1－0和M2－0键长均小于地幔包裹体和一般地幔岩中橄缆中的对应值，测试出的晶胞参数与人工合成镁橄榄石的一致，镁橄榄石具有橄榄石族中已知最小的晶胞参数，据此推断它是在超高压环境下结晶的。     

东海榴辉岩中发现未知Fe—Cr—Ni矿物

在研究苏鲁地区榴辉岩期间 ,笔者发现了一种取自新鲜块状榴辉岩中的未知矿物。岩体位于江苏省东海县毛北村与蒋庄之间 ,地表露头为风化残积物。围岩属片麻岩 ,榴辉岩与其呈构造接触关系 ,附近有二辉橄榄岩相伴生。岩石以草绿和浅红色调为主 ,具块状或片麻状构造 ,粒状变晶结构。据原地矿部郑州综合研究所测定 ,岩石化学成分 (ｗＢ/% ) :ＳｉＯ246.0 4,Ａｌ2 Ｏ31 2 .91 ,Ｋ2 Ｏ 0 .1 9,Ｆｅ2 Ｏ34 .78,ＦｅＯ 1 1 .99,ＭｎＯ 0 .2 5 ,ＭｇＯ 6.5 3 ,ＣａＯ 1 0 .3 3 ,Ｎａ2 Ｏ 3 .2 4,ＴｉＯ2 3 .0 5 ,Ｐ2 Ｏ5 0 .2 6,烧失量 0 .78,总计 1 0…     

苏北中生代碰撞后花岗岩的地球化学特征及其地质意义

苏鲁超高压变质带南部的花岗岩体为中生代的Ⅰ型花岗岩，侵入到围岩片麻岩中，属碰撞后花岗岩。SiO2含量为56．15％～66．67％，Na2O含量为3．58％～4.54％，K2O含量为2．16％～4．58％，Alk为6．93～8．62％。里特曼指数为2．7～3．1，属于高钾钙碱性岩石。δEu=0．76～0．82，为弱的负铕异常。围岩片麻岩SiO2含量较高，为70．55％～77．28％，Na2O为3．12％～5．39％，K2O为1．78％～6．22％，δEu为0．38～0．59，具有明显的负铕异常。花岗岩与片麻岩的地球化学特征有明显差别，表明两者在成因上关系不大，花岗岩的源岩为未出露地表的中下地壳岩石。拆沉模式可较好地解释碰撞后花岗岩与超高压变质岩的“共生”现象。