藏南冈底斯岩基晚白垩世含紫苏辉石侵入岩的地球化学特征及其成因探讨

冈底斯岩基南缘自西向东,从楠木林到米林广泛出露一系列含暗色细粒包体的含紫苏辉石侵入岩。这一系列含紫苏辉石的侵入岩具有斜长石以及紫苏辉石的巨晶（>5mm）,呈现出堆晶结构。锆石U-Pb定年表明,这一系列含紫苏辉石侵入岩的结晶年龄为97~77Ma,并不随侵位位置具有显著的经度上的变化。含紫苏辉石的基性岩具有高的Al₂O₃（17.3%~18.2%）含量,较高的MgO（3.9%~4.1%）含量,FeO^T含量在8.7%~9.0%之间;低的Cr（<14.8×10^-6）和Ni（<15.0×10^-6）含量,基本不具有Eu的异常,富集大离子亲石元素（LILE）和LREE,亏损高场强元素（HFSE）。含紫苏辉石的中-酸性岩具有高的Al₂O₃（14.9%~18.8%）含量,高的Mg^#值（>39.7）;变化较大的Cr（5.7×10^-6~260×10^-6）和Ni（10.2×10^-6~78.2×10^-6）含量,具有微弱-强烈的Eu的负异常,富集LILE和LREE,亏损HFSE。暗色细粒包体与含紫苏辉石基性岩相比具有相似的SiO₂含量,FeO^T（8.1%~9.0%）含量,稍高的MgO（4.7%~5.4%）含量,Al₂O₃（18.1%~19.4%）含量以及Mg^#值（51.0~52.6）;具有与含紫苏辉石基性岩相似的微量元素分布和稀土元素配分模式。这一系列含紫苏辉石的侵入岩具有较低的初始Sr同位素比值（⁸⁷Sr/⁸⁶Sr_（t）=0.7037~0.7044）,较高并变化较大的ε_Nd（t）值（+3.7~+9.4）和ε_Hf（t）值（+9.9~+14.6）。这些特征共同说明,经流体+熔体交代的地幔楔中软流圈部分在俯冲流体存在的情况下发生部分熔融形成母岩浆,其母岩浆随后与俯冲板片熔体发生混合。在岩浆演化过程中经历了单斜辉石、斜方辉石以及斜长石的分离结晶并最终形成了冈底斯岩基南缘出露的含紫苏辉石侵入岩。暗色细粒包体可以代表母岩浆的早期堆晶,是岩浆淬火作用的产物。母岩浆中大量流体的存在,使其结晶顺序为单斜辉石-斜长石（紫苏辉石）,随后的堆晶作用使得这一系列侵入岩得以赋存紫苏辉石。     

Repeated recharge,assimilation, and hybridization in magmas erupted from El Chichón as recorded by plagioclase and amphibole phenocrysts

Compositional and isotopic zoning patterns in plagioclase and amphibole phenocrysts from El Chichón record multiple cycles of country rock assimilation, magma injection, hybridization, and mixing. Laser ablation ICP-MS and electron microprobe analyses of plagioclase crystals from 7 eruptions spanning 3100 years reveal four types of zoning. These compositional and isotopic zones are often associated with textural changes observed in the crystals in thin section (e.g. sieved or patchy regions). Amphiboles are frequently zoned in Al and Si, and, in two magmas, may have clinopyroxene rims. Interestingly, most plagioclase show multiple and repeated zoning patterns. Moreover, all magmas contain all zoning patterns and textures, and crystals with substantially different sequences of zones occur within mm of one another. The most reasonable explanation for the origin of these textures is a frequently recharged chamber. Plagioclase zones with increasing anorthite contents (An) and decreasing ⁸⁷Sr/⁸⁶Sr ratios record injection by a hotter, possibly wetter, and more primitive magma (lower ⁸⁷Sr/⁸⁶Sr ratio). Zones with decreasing An and increasing ⁸⁷Sr/⁸⁶Sr ratios record assimilation of country rock and/or hybridization of the host and injected magmas; injection of hot magma may provide the heat for country rock assimilation. Changes in An without corresponding changes in ⁸⁷Sr/⁸⁶Sr ratio likely record slight variations in pressure or temperature during crystallization, or the far-field thermal effects of magma injection. Variations in ⁸⁷Sr/⁸⁶Sr ratio unaccompanied by Anzoning record assimilation of country rock. Amphibole zoning patterns also record periodic heating events; amphibole with clinopyroxene rims record episodes where the magma was heated beyond the amphibole stability field. Bulk compositional homogeneity and the juxtaposition of many crystals with disparate zoning patterns in single pumice require the magmatic system to be well mixed. Strontium diffusion rates indicate that the plagioclase zoning patterns cannot have persisted at magmatic pressures and temperatures for more than ~ 500 years, thus cycles of injection and assimilation occur on timescales equal to or shorter than the eruption recurrence interval. Long-term compositional and isotopic homogeneity indicate that there is a balance between recharge, assimilation, and crystallization.     

斜长石环带结构与相干结构

本文采用耗散结构理论,论述了斜长石环带结构的成因信息,提出了晶体生长的动力学数学模型,并指出外界能源的供给对晶体生长和构型有着重要的影响。讨论结果表明,当能量供给体系的速率超过某一临界阈值时,就会发生大范围的相干振动现象,它将引起水压等参数的周期性变化。这样,在斜长石的结晶过程中可以形成一种典型的相干结构—韵律型环带结构。     

斜切[010]晶带切片上直接测定斜长石⊥[010]晶带Np′∧[010]_(max)角的新方法

本文作者研究出来的测定Np′∧[010]_(max)的新方法,以测定斜长石斜切[010]晶带切片中钠长石面律双晶结合面(010)的倾角(θ)为手段,按a=90°-θ公式求出斜切[010]晶带切面的倾角(a)。然后,根据视消光角(φ′)和⊥(010)晶带最大消光角(φ)与a角三者间的三角函数关系求出φ角。最后,依φ角查有关图表定出斜长石成分(An％)。     

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。     

辽宁弓长岭太古宙斜长角闪岩中微球粒之发现

本文报道了辽宁弓长岭二矿区太古宙纹层状斜长角闪岩中微球粒之发现。微球粒一种呈暗色、不透明、有磁性;另一种为浅乳黄—棕黄色、透明—半透明、无磁性或弱磁性。它们多为玻璃质,强磁性者为磁铁矿。微球粒具气孔、瘤状、气泡塌陷、连体、凹坑等反映强塑性、高速运动、富挥发份、快速冷凝特征的多种表面和内部结构。其化学组成以SiO_2、TFe、Al_2O_3和CaO为主。它们的形成可能与火山作用或陨石撞击作用有关。无论其成因如何,均表明:1)纹层状斜长角闪岩的原岩为基性凝灰岩;2)本区变质温压条件存在微区不均匀性。     

角闪岩相温度条件下斜长石的变形组构

对采自五台群底部的角闪黑云斜长片麻岩样品进行了较为细致的研究工作，探讨了样品遭受变质变形的温度条件及样品中变形双晶类型和斜长石的晶格组构型式。研究表明：变形时的温度条件是影响变形双晶类型的主要因素，高温变形条件下趋向于形成肖钠双晶。随着变形温度的变化，斜长石的晶格优选和双晶滑移系也发生相应变化。本文论及的斜长石组构特点是较高变形温度条件下形成的一种新的组构类型。     

东天山觉罗塔格构造带雅满苏组火山岩的矿物学研究

东天山觉罗塔格构造带雅满苏组的构造背景一直存有较大争议。斑晶成分和结构的研究可以对岩浆系列、构造背景和岩浆演化的物理化学条件作出制约。本文报道了雅满苏组火山岩中斜长石和辉石斑晶的研究成果。辉石属于普通辉石-顽透辉石系列,部分样品的辉石颗粒与寄主岩达到了岩浆平衡。辉石判别图解表明寄主岩浆属于亚碱性系列,形成于俯冲带环境,与微量元素判别结果相一致。根据辉石-熔体温压计,得到辉石结晶时的温度在1150℃左右,压力相当于5~10 km的地壳深度。雅满苏组火山岩中主体的斜长石属于拉长石,JX-24-1斜长石为中长石,成分和结构特征都表明该颗粒为捕虏晶。辉石和斜长石捕虏晶共同揭示了雅满苏组火山岩在地壳浅部发生了结晶分异和围岩混染的岩浆过程。     

松辽盆地南部片钠铝石形成与碎屑长石的成因联系

含片钠铝石砂岩通常以富长石类型为主(岩屑长石砂岩,长石岩屑砂岩,长石砂岩)。为揭示片钠铝石与长石之间的主要赋存关系及长石在片钠铝石形成过程中所做的贡献,通过偏光显微镜、扫描电镜及阴极发光等镜下观察方法对松辽盆地南部红岗地区含片钠铝石砂岩进行了岩石学系统研究。本区片钠铝石主要以充填孔隙及交代颗粒的形式产出,其中片钠铝石交代斜长石的现象明显多于交代钾长石,片钠铝石交代斜长石初期优先沿其双晶缝向内生长,有些甚至完全交代斜长石而呈现交代假象。整体上片钠铝石含量与长石含量呈负相关关系。长石的溶蚀溶解为片钠铝石的形成提供Na+、Al 3+,由于各类长石的热力学性质存在差异,钾长石发生溶蚀溶解的速率及程度会明显低于斜长石,因此斜长石对形成片钠铝石的离子贡献大于钾长石。     

攀枝花层状基性岩体中斜长石光性演化规律

四川攀枝花地区是著名的钒钛磁铁矿矿区,矿体赋存于层状基性岩体之中,笔者在野外调查中加密取样,对岩体中主要造岩矿物斜长石的成分、结构状态、延长系数和双晶类型等,用数理统计的方法,进行大量测试和专门性研究,总结斜长石上述光性演化规律,论述该岩体形成过程及与含矿性的关系,进而提出了利用斜长石矿物的光性特征,用以指导找矿的可能性。