大陆科学钻探CCSD-PP3钻孔超镁铁岩岩石学和矿物学特征及其意义

PP3超镁铁岩在钻孔中出露厚度达480米,包括纯橄岩、石榴橄榄岩和闪石化金云母橄榄岩等岩石类型。岩石主要组成矿物橄榄石、铬尖晶石、石榴子石、单斜辉石和斜方辉石等。橄榄石为镁橄榄石(Fo在88.7-93.1之间),SiO2含量在38.8wt.%-42.4wt.%;石榴子石为钙饱和的镁铝榴石(Py65.945Alm18.095Uv7.518Gr4.695And3.605Sp0.142),MgO含量在16.77wt.%-20.04wt.%,CaO含量在5.4到6.4wt.%之间,Cr2O3含量在0.3到3.3wt.%,FeO含量在2.48wt.%-11.78wt.%,TiO2含量小于0.04wt.%,代表早期矿物组合;两类斜方辉石的成分都为顽火辉石(OpxⅠ:En91.86Fs7.80Wo0.34,OpxⅡ:En91.83Fs7.91Wo0.21Ac0.06)。斜方辉石Mg#(Mg/(Mg Fe)×100)在91.7-92.5间,Cr2O3含量低于0.32wt.%,CaO含量在0.102-0.199wt.%间,Al2O3含量为0.32-1.06wt.%,均值在0.72wt.%;单斜辉石可分为早期透辉石(Wo45.98En47.89Fs2.73Ac3.39)和晚期顽透辉石(Wo27.61En68.78Fs2.27Ac1.34)两种。铬尖晶石的Cr#(Cr/(Cr Mg)×100)从51到89变化,TiO2和MnO2含量分别低于0.26wt%和0.46wt%。橄榄石、铬尖晶石和单斜辉石等矿物组合表现为3-4期次的特点。     

碱性玄武岩中长石巨晶的结构水：红外光谱和核磁共振谱研究

运用傅立叶变换红外光谱技术（ＦＴＩＲ,红外区和近红外区）和质子魔角旋转核磁共振技术（＾１ＨＭＡＳＮＭＲ）对来自安徽女山,江苏盘石山和河北汉诺坝新生代大恶性玄武岩中的４个歪长石巨晶进行了观察,结果显示,这些巨晶含有结构水,主要以Ｈ２Ｏ的形式存在,其中３个样品的结构水含量（Ｈ２Ｏ）分别为４０５μｇ／ｇ,９１５μｇ／ｇ,μｇ／ｇ。这些数据和文献中已有的资源表明,名义上无水的长石族矿物可以是地球上的水储库     

大别山北麓尖晶石橄揽岩中石榴辉石岩包体的成因

最近在大别山北坡霍山铙钹寨等地的超基性岩中发现了石榴辉石岩的包体．石榴辉石岩草绿色致密块状,呈分米级的块体出现于蛇纹石化强烈的橄榄岩中．主要矿物组成是：石榴子石（Ｐｒｐ ２５－３５）,钠质普通辉石（Ｊｄ１０－２５）和少量的钛铁矿．有相当显著的退变质现象,退变质有两期：麻粒岩相矿物组合,明显地被角闪岩相所切割．石榴辉石岩的寄主岩是尖晶石橄榄岩类．包括尖晶石方辉橄榄岩和尖晶石二辉橄榄岩,由于强烈的蛇纹石化,残余的橄榄石（Ｆｏ９２－９３）仅占５％－４０％,斜方辉石富镁（Ｅｎ８７－９３）并有解理弯曲等韧性变形现象．采用Ｅｌｌｉｓ和Ｇｒｅｅｎ（１９７９）及Ｋｒｏｇｈ（１９８８）石榴子石单斜辉石Ｆｅ－Ｍｇ交换平衡温度计,计算出石榴辉石岩的Ｆｅ－Ｍｇ分配系数（ＫＤ）为４．０６－５．２８．温度Ｔ＝ ７９３°－９１９℃,估算压力 Ｐ＝１．５ ＧＰａ．可以推测该橄榄岩体是从深度约 ６０ ｋｍ的地慢,固态侵位于下地壳,而后与之一起隆升到地表．显然,此种石榴辉石岩与其寄主岩之间具有密切的成因联系．石榴辉石岩和橄榄岩的稀土配分型式及其他地球化学特征均说明它们的化学性质相当于大陆地幔部分熔融所形成的玄武岩熔体及其残留体     

NiFe2O4—ZnFe2O4尖晶石固溶体中的离子占位

在１＊１０＾５Ｐａ,１４００℃条件下实验合成了不同成分的Ｎｉ（１－ｘ）ＺｎｘＦｅ２Ｏ４尖晶石,并将部分尖晶石在１１００℃和１６１０℃条件下重新平衡。采用粉晶Ｘ射线衍射法测定了尖晶石的晶胞参数。将实测的尖晶石晶胞参数与理论计算值进行对比,结果发现,在温度小于１４００℃时Ｎｉ（１－ｘ）ＺｎｘＦｅ２Ｏ４尖晶石中的四面体主要由Ｚｎ＾２＋、Ｆｅ＾３＋占据,而八面体主要由Ｎｉ＾２＋、Ｆｅ＾３＋占据,但至少当温     

南天山满大勒克蛇绿岩铬铁矿矿物学特征及其意义

满大勒克蛇绿岩属于南天山晚古生代蛇绿岩带,主要由蛇纹石化橄榄岩、玄武岩和含放射虫硅质岩组成。其中蛇纹岩富含铬铁矿,并具有豆荚状特征。显微镜观察和电子探针分析表明,铬铁矿具有明显的环带结构,从核部到边部呈现出由铬尖晶石到铬铁矿到磁铁矿的变化特征,元素组成上具有由富Al和Cr、贫Fe到贫Al和Cr、富Fe的变化趋势。利用铬铁矿(铬尖晶石)核部矿物的化学成分,得出铬尖晶石的结晶温度为1359～1394℃,平均1379℃;压力为2.76～3.00GPa,平均2.87GPa;相对于FMQ缓冲剂的地幔氧逸度为FMQ-1.50～FMQ-2.92log单位,平均值为FMQ-2.14log单位;地幔熔融程度F为16.7%～18.0%。结合已有研究成果,推测满大勒克蛇绿岩的基底橄榄岩单元源区为石榴石二辉橄榄岩,形成于亏损的软流圈地幔,对应的大地构造位置为弧前盆地。研究区铬尖晶石的环带特征显示其经历了温度由高到低、氧逸度由低到高的演变,反映了满大勒克蛇绿岩套的橄榄岩单元经历了高温高压的地幔环境(低氧逸度),之后随构造变动被推覆到地壳,定位之后又经历了区域变质作用的演化过程(高氧逸度)。     

北山造山带白云山蛇绿岩地幔橄榄岩成因及形成环境

白云山蛇绿岩是北山造山带保存最好的蛇绿岩之一,其起源存在较大的争议。该蛇绿岩主要由橄榄岩、辉长岩以及基性火山岩等组成。橄榄岩主体为方辉橄榄岩以及少量二辉橄榄岩。这些岩石均发生不同程度的蛇纹石化以及强烈的变形变质作用。研究选取9件橄榄岩样品进行了全岩主量元素分析及单矿物电子探针分析,结果显示岩石均来自地幔。岩石中的尖晶石和辉石组分用来限定白云山蛇绿岩的成因及形成环境。样品包含了高Cr#（46.7~68.1）的尖晶石以及低Al2O3（0.78%~2.94%）含量的单斜辉石。矿物化学特征显示,地幔橄榄岩熔融程度为23%~36%,表明白云山地幔橄榄岩可能经历了多个阶段。矿物学及全岩地球化学特征表明,白云山蛇绿岩形成于洋中脊（MOR）环境,后受到俯冲带（SSZ）环境的改造。     

古特提斯多岛洋洋-陆俯冲:木孜塔格蛇绿岩的矿物学证据

前期研究认识到新疆东昆仑木孜塔格蛇绿岩形成在俯冲带环境.为了进一步研究该俯冲带的类型,对新疆东昆仑木孜塔格蛇绿岩变质橄榄岩的岩石学和矿物学特征进行了分析.薄片观察发现变质橄榄岩的橄榄石以变质残余、变质重结晶和斜方辉石熔融结晶3种结构存在,但探针分析发现它们具有稳定且低Fo值(87.8～89.5);斜方辉石发育变质残余和熔融残余结构,En较低(88～90),Al2O3含量变化大(2.90%～5.13%);尖晶石为他形-半自形结构,其Cr#(=Cr/(Cr Al))集中分布在0.508~0.723和0.100~0.118两个范围内.根据这些来自岩石学和矿物学的证据,并结合该蛇绿岩的构造背景与时代,认识到该蛇绿岩形成在大洋向具有厚陆壳的大陆弧俯冲的俯冲带环境,为新疆东昆仑地区古特提斯多岛洋洋-陆俯冲的结果.     

中国大陆科学深钻主孔岩屑中含钠和锌的尖晶石的发现

一种含钠和锌的尖晶石矿物产于中国大陆科学深钻主孔超镁铁岩中,以出溶的方式存在于钛铁矿和磁铁矿中,长5-60μm,宽2-3μm,化学组成（wB％）为MgO17．143％-22．337％,Al2O3 63．646％～66．492％,FeO9．784％～13．924％,ZnO 1．649％-6．386wt％．Na2O 0．029％～0．219wt％。Na2O与ZnO在尖晶石中的含量呈正相关关系。经同步辐射测得其为尖晶石单晶,空间群为Fm3m,晶胞参数为a=0．83781am。根据尖晶石与钛铁矿、石榴石（pyr=56-58mol％）共生和石榴石退变为顽火辉石和镁绿泥石的特点,表明该尖晶石来自超镁铁岩,它们一起经历了至少为角闪岩相的变质作用。广泛的混溶间断现象及其所造成的出溶结构出现在氧化物中,表现为Mt-Usp、Mt-Spl及Mt-Ilm之间的交生。根据前人有关Mt-Usp和Ilm-Gk-Hem固溶体系的实验。表明主孔岩石的氧逸度相对较低,形成温度应在720℃以上。这些早期在岩浆分离结晶过程中形成的铁钛氧化物出溶体,在后来的超高压变质作用下可能发生再次固溶和因降温减压造成的出溶。     

宽甸火山群地质遗迹的地质特征与特殊性

宽甸地处营口-宽甸古隆起东部北缘,在距今0.12~8 Ma间,火山多次喷发留下了特殊的火山群地质遗迹.宽甸火山群的多期喷发,产生多种岩石组成的火山岩,火山岩中含有大量上地幔橄榄岩包体与丰富的巨晶矿物以及特殊的火山群地质地貌具有追溯地质历史的重大科学研究价值和观赏价值.     

西伯利亚雅库特金伯利岩中四颗古老锆石巨晶的微量元素和Hf同位素特征——对区分金伯利岩中锆石巨晶的启示

金伯利岩中的锆石按照颗粒大小可以分为细粒锆石（一般小于200μm）和巨晶锆石（一般大于500μm）。前人的研究结果显示在金伯利岩中粒径较大的巨晶锆石的U-Pb体系在高温的地幔中一直保持着开放状态,直到寄主金伯利岩浆的喷发才使地幔锆石的U-Pb体系封闭,因此这些巨晶锆石是确定金伯利岩年龄的重要矿物之一。然而,近年来的研究表明,金伯利岩中还存在一些时代远老于金伯利岩年龄的锆石,也具有较大的粒径（以下称古老锆石巨晶）。它们的存在无疑影响了利用锆石U-Pb方法确定金伯利岩年龄的准确性。本文以西伯利亚雅库特（Yakutia）金伯利岩省中的四颗古老锆石巨晶为研究对象,通过形态学、年代学、微量元素和Hf同位素组成,讨论古老锆石巨晶的来源。同时,我们统计和对比了全球多个金伯利岩中能够确定金伯利岩年龄的锆石和古老锆石巨晶的形态学、U、Th含量和微量元素组成、Hf-O同位素等特征。研究结果显示,金伯利岩中的古老锆石巨晶的t_DM年龄和O同位素组成与可以用来确定金伯利岩年龄的锆石巨晶具有明显的差别。这些手段在未来的研究中可以用来区分可确定金伯利岩年龄的锆石巨晶和古老的锆石巨晶。