江西安远路迳金伯利质煌斑岩筒研究——一种新型的幔源碱性超基性岩

路迳岩筒属火山通道相,由金伯利质煌斑岩、角砾岩、角砾凝灰岩组成,富含幔源橄榄岩包体、普通辉石巨晶和岩球。造岩矿物是橄榄石、斜方辉石、单斜辉石、角闪石和金云母,深源特征指示矿物有镁铝榴石、铬透辉石、铬尖晶石和镁钛铁矿。岩石化学组成超低SiO2,低MgO,高Al2O3,富碱,富挥发组分。轻稀土元素富集,相容元素贫化,不相容元素明显富集。岩浆起源深度约85km。其中：岩体产状,富含包体、巨晶和岩球,岩石结构和构造,矿物组成,岩石化学组成超低SiO2、富碱、富挥发组分等特征与金伯利岩相似;但岩石化学组成高Al2O3,低MgO,K2O低于Na2O,REE和LREE/HREE偏低,部分微量元素的亏损或富集,金云母成分富TiO2,富TFeO,贫MgO,镁铝榴石、铬透辉石、铬尖晶石和镁钛铁矿的Cr2O3含量偏低,岩浆起源深度较浅,均与金伯利岩有重大差异,而更接近煌斑岩类。研究认为,是幔源岩浆岩的一种新类型,岩石名称界定为金伯利质煌斑岩。     

镍锗尖晶石位错域的高温蠕变实验研究

利用人工合成的多晶材料研究了镍锗尖晶石在位错域的高温蠕变性质.多晶材料的颗粒尺寸约8μm.单轴压缩试件为圆柱状,使用气体介质围压筒.常压蠕变试验过程中,围压为300MPa,温度为1373-1523K,应力在55-330MPa范围内.从实验结果得出了镍锗尖晶石在位错域的流动律,应力指数n=29±01,表明流动的微观机制为位错蠕变.与其他尖晶石进行对比可以发现一个力学同构群,虽然在正尖晶石和反尖晶石之间存在一定的差异.在位错蠕变域,尖晶石与橄榄石归一化的强度类似.由于尖晶石的剪切模量比橄榄石高50%,其实际强度也比橄榄石高.将橄榄石和尖晶石的蠕变数据外推到地球内部条件时,由于其高应力指数,橄榄石则有可能比尖晶石的强度高.     

中国东部新生代玄武岩中幔源包体和高压巨晶的氦同位素研究

对中国东部黑龙江鹿道，吉林辉南、蛟河，辽宁宽甸，河北汉诺坝，安徽女山和海南岛定安地区新生代玄武岩中幔源包体和高压巨晶的氦同位素进行了初步研究．大部分地区幔源包体和高压巨晶的～３Ｈｅ／～４ＨＥ比值分布在 １×１０～（－５）左右，与ＭＯＲＢ的～３Ｈｅ／～４Ｈｅ比值相似，反映了ＭＯＲＢ型亏损地幔的特征．蛟河地区幔源包体的～３Ｈｅ／～４Ｈｅ比值为４．８ × １０～（－６）；汉诺坝地区幔源包体的～３Ｈｅ／～４Ｈｅ比值为（０．１５～７．４）×１０～（－６）与，较ＭＯＲＢ值明显偏低，甚至低于大气的值，说明该地区曾发生过强烈的地幔交代作用．同一地区幔源包体和高压巨晶的氦同位素组成明显不同，提出幔源包体和高压巨晶不是同源的，两者可能与寄主玄武岩均无必然成因联系．在汉诺坝地区一件石榴石巨晶中发现了异常高的～３Ｈｅ／～４Ｈｅ比值     

玄武岩中普通辉石,石榴石巨晶的研究（Ⅱ）：Pb,Sr,Nd同位素组成

辽宁宽甸、河北汉诺坝及福建明溪碱性玄武岩中普通辉石巨晶的~(87)Sr/~(86)Sr值是0.70387—0.70401,~(143)Nd/~(144)Nd值是0.51282—0.51295,宽甸石榴石巨晶的~(143)Nd/~(144)Nd值是0.51282—0.51293,巨晶的εNd值与载体玄武岩相似。辉石的~(207)Pb/~(204)Pb值是15.6017—15.6649,~(206)Pb/~(204)Pb值是18.5604—18.8359,石榴石的~(207)Pb/~(204)Pb值是15.6046—15.7792,~(206)Pb/~(204)Pb值是18.1849—19.0345。巨晶放射性Pb同位素明显高于载体玄武岩,表明两者之间未达到同位素平衡。巨晶母岩浆可能产生于二元混合体系,端元之一可能与岛弧物质有关。     

雅鲁藏布江蛇绿岩中超高压矿物硅尖晶石的研究

从西藏雅鲁藏布江蛇绿岩带的罗布莎蛇绿岩的铬铁矿中，发现一个由70-80种奇异矿物组成的地幔矿物群，其中包括一种成分特殊的尖晶石类矿物。该种尖晶石呈包裹体分布在毒砂中，28粒该矿物的平均化学成分：Na2O 1.58％，MgO7．52％，Al2O3 36．59％，SiO2 44．45％，FeO 8．72％，并含少量CaO和TiO2。经激光拉曼谱仪测试，一部分颗粒具有Franclinite（锌铁尖晶石ZnFe2O4）拉曼谱。根据尖晶石结构和化学成分，可以得出两种分子式：（Mg0．52Na0．14Fe0.32Al0.74）1.72（Si2.00Al1.20）3.20O8和（Mg0.52Na0.14Fe0.32Si0.50）1.48相（Si1.50Al1.94）3．44O8。两种分子式都表明阳离子Si呈六配位占据尖晶石八面体晶格位置。Si离子呈六配位的硅酸盐。实验证明具有超高压性质，来自相当于过渡带400-670km的深部。表明西藏雅鲁藏布江蛇绿岩（古大洋岩石圈）的岩浆活动达到过渡带。可能是地幔柱活动将硅尖晶石类等超高压矿物搬运到上地幔浅部的。     

中国大陆科学钻探CCSD-PP3钻孔地幔岩的尖晶石相部分熔融证据

CCSD PP3超镁铁岩表现为高 Mg 和 Cr,低 Ca 和 Al 特征,是中国东部和超高压变质带上极其罕见的亏损地幔岩,通过地球化学和矿物学和 Re-Os 同位素研究发现岩石来自古元古代岩石圈地幔,并在地幔浅部尖晶石相条件下发生部分熔融,最近一次部分熔融作用发生在中-晚元古代,后经岩石圈厚度加大、拆沉或深俯冲过程,岩石转变为石榴石橄榄岩。     

西南天山托云盆地新生代玄武岩中巨晶的研究

西南天山托云盆地新生代玄武岩中同时产出有深源岩石包体和辉石、角闪石、长石、金云母等高压巨晶. 巨晶主要产于火山活动早期形成的锥状岩席中, 辉石巨晶主要产于剖面下部, 角闪石、金云母以及深源岩石包体主要分布在中部, 长石巨晶主要分布在上部. 晶体的完整性、缺乏变形组构及其与寄主岩的关系表明, 它们是从寄主岩浆中晶出并快速上升到地表的. 矿物学研究表明, 辉石巨晶为铝质普通辉石, Al₂O₃含量高(>9%); 角闪石TiO₂含量很高(>4.5%), 为钛闪石; 长石巨晶主要为歪长石, 双晶发育. 部分普通辉石和钛闪石巨晶发育磁黄铁矿包裹体. 巨晶辉石结晶温度为1185~1199℃, 压力约为1.53~1.64 GPa, 为壳幔边界晶出的产物; 巨晶角闪石结晶压力约为0.85 GPa, 温度约为1000℃, 大致于30 km处晶出. 巨晶歪长石结晶压力在0.8~1 GPa, 温度为900℃左右. 角闪石巨晶中没有金红石等富钛包裹体, 反映了岩浆的快速上升. 辉石巨晶和斑晶成分计算的温压条件位于玄武岩液相线附近, 其大致的P-T轨迹斜率较大, 也可以作为岩浆快速上升的证据之一. 但是, 角闪石巨晶形成温度明显低于同等压力条件下的辉石巨晶, 可能暗示角闪石巨晶形成于岩浆活动前锋温度较低且富含挥发分的环境. 因此, 托云新生代玄武岩应当形成于拉张环境中, 巨晶的形成和上升具有较为复杂的历史.     

稀土尖晶石ZnY2O4的软化学合成与表征

本文使用流变相反应法合成草酸盐先驱物,并通过热分解得到ZnY2O4稀土复合氧化物,使用TG,IR和XRD等分析方法研究了ZnY2O4的结构和合成机理,并通过Rietveld分析方法得到产物的结构为尖晶石相关相(图1,表1).     

氧化铝粉对微孔方镁石—镁铝尖晶石耐火骨料显微结构和性能的影响

以盐湖轻烧MgO粉和煅烧Al2O3粉为原料制备了4组微孔方镁石－镁铝尖晶石耐火骨料(镁铝尖晶石5 wt.%~20 wt.%),并采用XRD、SEM和压汞仪等研究了煅烧Al2O3粉添加量(3.7 wt.%,7.7 wt.%,12.1 wt.%和16.8 wt%)对其显微结构和性能的影响。煅烧Al2O3粉在骨料内部形成多孔状镁铝尖晶石颗粒,增加其添加量,可增大微孔骨料的显气孔率,降低体积密度。尽管多孔状镁铝尖晶石微颗粒与MgO微颗粒间存在微裂纹,降低了耐火骨料的抗折强度,但该多孔镁铝尖晶石微颗粒能够诱导微孔骨料中微裂纹产生偏转和裂纹分支,在经受热震冲击时,能改善微孔骨料的热震稳定性。当煅烧Al2O3粉的添加量为7.7wt.%时,微孔方镁石－镁铝尖晶石耐火骨料拥有最佳的综合性能,其体积密度为3.23 g/cm3,中位孔径为386.1 nm,抗折强度为45.2 MPa,800 °C导热系数为10.5 W/(m·K),热震后抗折强度保持率最高(97.0%)。