冀北与角闪石岩相关铁钛磷灰岩的特征及成因-磷灰石矿物化学的证据

铁钛磷灰岩在超基性岩中很少发育,笔者野外工作发现冀北铁马哈叭沁超基性岩杂岩体的角闪石岩中发育少量团块状铁钛磷灰岩。本研究选择岩浆演化不同阶段的辉石角闪石岩、角闪石岩和铁钛磷灰岩中的磷灰石进行了电子探针和LA-ICP-MS激光探针分析,对比分析了磷灰石矿物主微量元素特征。不同岩石类型中磷灰石微量元素蛛网图形态十分相似,但铁钛磷灰岩中磷灰石的F、U、Th、Sr、∑REE含量明显更高,连续变化的趋势与岩体岩相序列相符,表明在岩浆演化的晚期阶段,随着分异程度的增强,角闪石岩母岩浆中的Fe-Ti-P组分逐渐富集并达到饱和,从而在角闪石岩中发育团块状的铁钛磷灰岩。     

华北地块北缘内蒙古固阳地区早二叠世岩体的侵位深度及其构造意义

运用角闪石一斜长石温度计和角闪石全铝压力计估算的华北地块北缘内蒙古隆起西段固阳地区早二叠世花岗质岩体的结晶温度和侵位深度分别为679.1~728.7℃和15.6~19.8 km,表明白早二叠世以来,固阳地区至少有15.6km的地壳岩石被剥露。这一构造抬升及剥露是造成该区中—新元古代地层不连续分布及古生代—早中生代地层普遍缺失的最主要原因。岩体侵位深度与区域前二叠纪最大沉积地层厚度(13.0 km)对比结果表明,早二叠世之前,华北地块北缘已经发生了明显的褶皱或逆冲构造变形,从而导致了地壳岩石的叠覆与加厚。这一早二叠世之前的构造变形及地壳加厚可能与晚古生代期间古亚洲洋板块向华北地块下俯冲有关。     

柴北缘锡铁山榴辉岩退变质成因角闪石40Ar/39Ar年代学研究

采用激光阶段加热⁴⁰Ar/³⁹Ar技术,对柴达木盆地北缘锡铁山榴辉岩退变质作用形成的榴闪岩和斜长角闪岩之角闪石进行了定年分析。09NQ44Amp来自榴闪岩,各阶段表观年龄(以现代空气氩⁴⁰Ar/³⁶Ar比值295.5扣除非放射性成因⁴⁰Ar)构成了单调下降的阶梯状年龄谱。在反等时线图解上,2~4阶段数据点和5~18阶段数据点分别构成了两条等时线,等时年龄分别为427.6±10Ma和425.1±2.6Ma,对应的初始⁴⁰Ar/³⁶Ar比值则分别为435.2±6.1和705.3±13。角闪石09NQ43Amp来自榴辉岩强烈退变质作用形成的斜长角闪岩,⁴⁰Ar/³⁹Ar阶段加热分析也获得单调下降的年龄谱,在反等时线图解上其数据点3~6阶段和7~16阶段分别构成了两条等时线,等时年龄分别为418.9±2.9Ma和418.1±2.1Ma,对应的初始⁴⁰Ar/³⁶Ar比值则分别为493.7±2.8和685.8±34.3。等时线截距值高于现代大气⁴⁰Ar/³⁶Ar比值,表明角闪石中含过剩⁴⁰Ar。同时,由低温和中-高温阶段加热数据点分别构成两条等时年龄基本一致,截距值却明显不同的等时线,表明在角闪石热力学性质不同的源区,存在两期明显不同且未混合的初始捕获Ar组分。等时年龄425~418Ma代表的是锡铁山榴辉岩角闪岩相退变质作用发生的时间。等时线图解法虽然有效的校正了角闪石中的过剩⁴⁰Ar,但仅根据表观年龄图谱和等时线图谱还无法清晰判断过剩⁴⁰Ar在角闪石中的赋存状态,有待进一步探讨。     

角闪石变形变质过程及其变形机制—以山西恒山地区斜长角闪岩为例

山西恒山变质岩中斜长角闪岩经历了复杂的变质变形过程,为角闪石塑性变形提供了深入研究的契机.本文通过对变形角闪石样品的显微构造观察、电子探针分析和变形条件估算确定恒山地区斜长角闪岩的变质变形过程可分为二个阶段:(1)变质反应(～775℃,0.585GPa),原岩辉长岩中辉石退变为角闪石,形成近等粒状角闪石冠状体;(2)局部韧性剪切变形过程(650～679℃,0.770～0.914GPa),近等粒状新生角闪石和亚颗粒旋转斜长石发生递进变形,形成角闪石集合体残斑结构和强定向排列等变形组构,应变量>1000%.进一步的EBSD组构和TEM亚微构造分析,发现递进变形过程中等粒状角闪石和斜长石颗粒内部位错等亚微构造发育微弱,在组构极密投影图上仅在强变形部位出现{100}<001>滑移系的优选,新生等粒状角闪石集合体由残斑结构变形为强定向排列组构的过程中发生了超塑性流动,其变形机制以颗粒边界滑移为主.     

高温高压条件下角闪岩脆-塑性转化实验研究

在高温高压条件下开展了天然角闪岩样品的变形实验研究,并且利用偏光显微镜和扫描电镜对实验样品进行微观结构观察,研究了在不同的温压和应变速率条件下角闪石的变形机制。实验结果表明,随着温度升高,样品的应力-应变曲线由强化逐渐转化为屈服,并且出现弱化,样品强度显著降低,随着围压增加,样品强度增大,随着应变速率降低,样品强度降低,压缩方向与样品面理斜交的实验样品强度显著降低。实验变形样品在500℃时,角闪石表现为晶内破裂和碎裂变形,其变形以脆性为主导;在600℃时,样品中发育由角闪石残斑和碎裂基质构成的碎裂组构,部分角闪石晶体出现了波状消光,角闪石以碎裂变形为主,局部具有塑性变形的特征;在700℃时,样品以晶体扭折变形为主,局部出现脱水和细粒微晶,并且含有微破裂,显示了样品以晶体扭折变形为主,含有微破裂,样品变形处于脆-塑性转换域;在800℃时,样品中基本没有发现明显的脆性变形,样品以动态重结晶作用为主,角闪石出现脱水。因此,在实验温压范围内,在500℃→600℃→700℃→800℃条件下,角闪石变形机制表现为脆性破裂→碎裂流动→晶体扭折→动态重结晶和脱水作用,显示了角闪石经历了脆性—脆-塑转化—塑性变形的变形机制。     

黄河沉积中角闪石矿物晶体化学特征和成因分析

通过对黄河极细砂中普通角闪石单矿物的电子探针测试,采用以23个氧为标准,计算了69个角闪石的阳离子系数,由化学计量限制估算其Fe3+、Fe2+浓度平均值和相应的其他阳离子数值,产生它们可能的晶体结构分子式以及有关的晶体化学特征数值。研究表明:虽然黄河角闪石主要化学组成分异性较大,但都具有高硅、高钙、镁、低碱性的特征;晶体化学分类都属于钙角闪石组,出现10个角闪石种,种类相对简单,投影集中,以镁角闪石为主,占50%以上,其次是浅闪石,其晶体化学特征可作为与其它沉积体角闪石的鉴别依据;通过几种晶体化学图件判别,角闪石成因以中酸性岩浆岩为主,其次是变质成因,岩浆成因的角闪石的生成岩浆以壳幔混合源为主,幔源次之,变质成因的角闪石生成于中温、中压以下的变质环境。黄河角闪石以其最常见的种类和成因为特征,表明其原始来源的广泛性和稳定性,可作为我国北方上地壳陆源沉积物的标准化物质。     

滇西北拉巴燕山晚期花岗岩岩石成因及其成矿指示——黑云母和角闪石矿物化学证据

在滇西北香格里拉拉巴地区,近年通过钻探新发现了燕山晚期花岗岩体及伴生的超大型钼(-铜)-多金属矿床。调查发现,岩浆成因黑云母和角闪石记录了其形成时的岩浆温度、压力、氧逸度以及物质来源等岩石成因信息,这些物理化学条件制约了成矿元素在熔体相与流体相之间的分配,成为约束岩浆过程、岩石成因及成矿机制的重要因素。本文对拉巴矿区花岗岩中黑云母和角闪石进行了详细的矿相学和成分分析,据此厘定了岩石形成的物理化学条件,探讨其岩石成因及成矿效应。结果显示,花岗岩中黑云母的Fe2+/(Fe2++Mg)值较为均一,具有无钙或贫钙的特点,Ti阳离子数为0. 31～0. 52,属于岩浆成因;角闪石的Si阳离子数为6. 68～7. 20,Ti阳离子数为0. 09～0. 13,属于岩浆成因;计算获得岩浆结晶温度为705～903℃,结晶压力为59～449 MPa,侵位深度为2. 2～17. 0 km。黑云母和角闪石的矿物化学特征指示,寄主花岗岩体为I型花岗岩,具有幔源物质参与特点,形成于较高的氧逸度环境中;黑云母的卤族元素(F、Cl)含量为0. 17%～0. 58%,指示岩浆出溶流体为富含F、Cl的流体,利于Mo、Cu等元素的富集成矿,暗示本区具有很大的成矿潜力。     

内蒙古韧性剪切带型金矿──十八顷毫矿区~(40)Ar/~(39)Ar坪年龄特征及其地质意义

对采自十八顷毫金矿区的黑云母、角闪石用阶段升温法进行40Ar／39Ar年龄谱研究，结合矿区地质特征，认为黑云母近似直线年龄谱的坪年龄（277Ma）及角闪石稳定坪年龄（288Ma）代表了韧性剪切带最新活动的时代；角闪石矿物年龄谱反映的后期热扰动（268Ma）反映区域退化变质作用发生的时代，269～277Ma的年龄可能代表了与退化变质同时的金矿化时代。