多矿物岩石流变性的有限元计算

本文利用有限元计算方法从单矿物的流变关系式来确定其组合而成的岩石整体的流变规律建互了三维不可压缩流体的粘弹性有限元模型，计算模型的骨架矿物橄榄石为立方体，填充矿物尖晶石分别取为立方体、单一球体和多个球体，模拟双矿物在三轴压缩实验条件下的蠕变变形过程。首先，本文验证了使用有限元方法数值模拟双矿物在三轴压缩实验下的蠕变变形的可行性。其次，计算研究了当填充矿物为弱矿物时几何外形对整体流变强度的影响，结果表明，填充矿物的几何外形为立方体时比球体时对整体的流变强度有更大的影响。当填充矿物体积不同时，随着填充矿物体积的增加，填充矿物对整体流变强度的影响也不断加大。最后利用三维模型得到的双矿物整体的流变强度结果，归纳出了填充矿物尖晶石占体积5％，10％，15％，20％时和骨架矿物橄榄石构成的双矿物岩石的蠕变关系式。与Tullis利用平面应变模型归纳出的双矿物经验流变关系式比较，发现Tullis的经验流变公式存在较大的误差，而本文得到的双矿物蠕变公式与理论结果更好地符合、本文结果为研究地幔多矿物岩石流变规律提供了新的途径。     

新疆北山地区红石山岩体橄榄石与铬尖晶石成分特征及成因意义

红石山镁铁质-超镁铁质岩体,位于塔里木板块东北部的新疆北山地区,岩体平面为长条状,出露面积大于100 km2。岩体的堆晶韵律和堆晶旋回发育,属典型的层状岩体,每个旋回之间为突变接触关系,旋回内部为迅速或渐变过渡关系。岩石类型丰富,主要有纯橄岩、(含长)单辉橄榄岩、橄长岩、橄榄辉长岩、辉长岩和少量辉石岩。橄榄石和铬尖晶石是重要的早期结晶矿物。通过电子探针分析证明:橄榄石的Fo值为76~90.2,总体上随基性程度的降低,Fo降低。铬尖晶石Cr#为54~69,变化范围较小,落于典型层状岩体的铬尖晶石组成范围。模拟计算表明,形成红石山岩体的地幔部分熔融程度高(17.29%~18.92%,平均为18.41%)、原生岩浆为高温(1 290℃~1 330℃)、高镁(Mg O=13.63%)的苦橄质岩浆,这为塔里木二叠纪地幔柱活动提供了新的证据。     

山东昌乐-临朐火山岩流体包裹体成分研究及其意义

山东昌乐-临朐地区火山岩内的橄榄石和辉石中舍有大量的流体包裹体,流体来源于地幔。采用激光拉曼光谱技术对部分火山岩流体包裹体样品进行分析,获得了包裹体中挥发分的成分和相对含量。结果表明,该区岩浆中舍有大量的CO2和水,CO2是气相包裹体中的主要成分。同时在包裹体内存在H2、CO、H2S、CH4等还原性气体,说明流体来源于还原环境。此外,少量低碳烷烃的出现为天然气无机成因提供了证据。     

安徽亳县陨石中一颗斑状橄榄石球粒的凝聚和结晶作用

通过对亳县陨石中一颗斑状橄榄石球粒的分析,研究了该球粒的凝聚和结晶作用。结果表明这种球粒是由气体直接凝聚成超饱和的亚稳熔体液滴,而后熔体中结晶出成分较均一的橄榄石斑晶。由于温度迅速下降,残余熔体被“冻结”成为玻璃质。同时球粒熔质中橄榄石的结晶,导致残余熔体朝富Ｃａ、富Ａｌ方向演化,形成富Ｃａ、Ａｌ的球粒玻基。     

西藏罗布莎地幔橄榄岩变形显微构造特征及其地质意义

地幔橄榄岩是罗布莎蛇绿岩的主要组成成分之一,通过显微构造特征可对其变形特征进行分析,确定流变学参数,探讨地幔橄榄岩的变形历史。以蛇纹石化程度较低的二辉橄榄岩和方辉橄榄岩为研究对象,橄榄石位错特征研究显示,本区橄榄石主要发育了低温常见的直线型自由位错,局部可见位错弓弯、位错环、位错壁等高温位错,反映罗布莎地幔橄榄岩变形以低温塑性流变为主,局部经历了高温塑性流变,主导变形机制为位错蠕变。橄榄石自由位错统计结果表明,二辉橄榄岩中的橄榄石自由位错密度为4.422×107/cm2,方辉橄榄岩中的橄榄石为9.137×107/cm2,变形过程中所受差异应力分别为65MPa和93MPa。橄榄石和斜方辉石显微组构测量采用了电子背散射衍射技术(EBSD),分析结果表明,橄榄石均发育A型组构,为浅部地幔常见的组构类型,该结果与金刚石、柯石英等超高压矿物所指示的形成深度不一致。     

地幔橄榄岩中橄榄石的指示意义

橄榄石是地幔橄榄岩和辉石岩的主要组成矿物,但也经常以斑晶和捕虏晶的形式出现在玄武质岩石中。结合近年来在地幔橄榄岩的主要元素（如Mg和Fe）组成特征以及Li、Mg和Fe稳定同位素地球化学方面的研究成果,重点对橄榄石的地球化学特征与华北克拉通岩石圈地幔演化过程之间的联系进行了讨论,旨在加深对华北克拉通岩石圈地幔演化过程的理解。现有研究表明：地幔橄榄岩中橄榄石的矿物学特征、元素和同位素地球化学组成能够很好地指示岩石圈地幔的特征及其演化过程,因而具有重要的意义。对于克拉通地区的地幔橄榄岩来说,橄榄石的Mg#通常可以指示岩石圈地幔的属性,古老、难熔的地幔橄榄岩中的橄榄石一般具有较高的Mg#（〉92）,而新生的岩石圈地幔橄榄岩中的橄榄石则具有较低的Mg#（〈91）。因此,地幔橄榄岩中橄榄石的Mg#在一定程度上具有年龄意义。橄榄岩中橄榄石的Li、Mg和Fe同位素组成也可以明确指示岩石圈地幔的属性及其所经历的演化过程,正常地幔的δ7Li、δ26Mg和δ57Fe组成相对均一,如果上述同位素组成偏离正常地幔值,则说明岩石圈地幔经历了熔体/流体的交代作用。华北克拉通地区地幔橄榄岩捕虏体中橄榄石的Li、Mg和Fe同位素组成研究表明：该区的岩石圈地幔经历了多个阶段、不同来源的熔体/流体的改造过程。     

常德陨石雨物质成分和球粒结构的初步研究

1977年3月11日11时54分左右在我国湖南省常德县逆江坪公社降落了一场石陨石雨,地理座标为北纬29°05′,东经111°45′。我所迅速派出了考察组赶赴现场,在湖南省科技局的直接领导下与常德地革委、县革委科技办和公社一道组成了常德陨石雨联合调查组,在工作过程中得到省、地、县、公社各级领导和广大贫下中农的大力支持和帮助,     

Exsolutions of Diopside and Magnetite in Olivine from Mantle Dunite, Luobusa Ophiolite, Tibet, China

The exsolutious of diopside and magnetite occur as intergrowth and orient within olivine from the mantle dunite, Luobusa ophiolite, Tibet. The dunite is very fresh with a mineral assemblage of olivine （〉95%） ＋ chromite （1%-4%） ＋ diopside （〈1%）. Two types of olivine are found in thin sections： one （Fo = 94） is coarse-grained, elongated with development of kink bands, wavy extinction and irregular margins; and the other （Fo = 96） is fine-grained and poly-angied. Some of the olivine grains contain minor Ca, Cr and Ni. Besides the exsolutions in olivine, three micron-size inclusions are also discovered. Analyzed through energy dispersive system （EDS） with unitary analytical method, the average compositions of the inclusions are： Na20, 3.12%-3.84%; MgO, 19.51%-23.79%; Al2O3, 9.33%-11.31%; SiO2, 44.89%-46.29%; CaO, 11.46%-12.90%; Cr2O3, 0.74%-2.29%; FeO, 4.26%- 5.27%, which is quite similar to those of amphibole. Diopside is anhedral f＇dling between olivines, or as micro-inclusions oriented in olivines. Chromite appears euhedral distributed between olivines, sometimes with apparent compositional zone. From core to rim of the chromite, Fe content increases and Cr decreases; and A! and Mg drop greatly on the rim. There is always incomplete magnetite zone around the chromite. Compared with the nodular chromite in the same section, the euhedral chromite has higher Fe3O4 and lower MgCr2O4 and MgAI2O4 end member contents, which means it formed under higher oxygen fugacity environment. With a geothermometer estimation, the equilibrium crystalline temperature is 820℃-960℃ for olivine and nodular chromite, 630℃-770℃ for olivine and euhedral chromite, and 350℃-550℃ for olivine and exsoluted magnetite, showing that the exsolutions occurred late at low temperature. Thus we propose that previously depleted mantle harzburgite reacted with the melt containing Na, Al and Ca, and produced an olivine solid solution added with Na^＋, Al^3＋, Ca^2＋, Fe^3＋, Cr^3＋. With temperature d     

橄榄石原位高温拉曼光谱研究

利用微型电阻丝加热装置产生高温, 采用镍铬热电偶探测样品的温度, 在273～1 113 K温度范围,对橄榄石晶体进行了原位高温拉曼光谱研究。拉曼光谱数据显示：Si-O伸缩振动模高于800 cm^-1,Si-O弯曲振动模为400～700 cm^-1,SiO₄四面体旋转振动模和金属-氧的平移振动模低于400 cm^-1;得到了橄榄石拉曼振动频率随温度的变化关系,首次发现了橄榄石常温频率为541 cm^-1的Si-O反对称弯曲振动的A_g模,比其它的振动频率有较弱的温度效应。     

铬在橄榄石中的赋存状态：西藏罗布莎地幔橄榄岩和铬铁矿中的富铬橄榄石及对深部地幔成因的启示

西藏罗布莎蛇绿岩的地幔橄榄岩和铬铁矿中含有目前世界上已知最富铬的包裹体橄榄石(Cr2O3含量最高达1.49%)和富含铬铁矿出溶体的变形残晶橄榄石。通过对富铬橄榄石产出特征和其中Cr与其他元素相关关系的分析,结合前人的研究,指出铬是以还原态的Cr2+进入橄榄石晶格的,Cr2+可能以占据空位和部分替代Fe2+的方式稳定于富铬橄榄石初始相的晶格中。鉴于前人在罗布莎地幔橄榄岩和铬铁矿中大量超高压强还原相矿物的发现,认为这些富铬橄榄石的初始相可能为形成于地幔过渡带或下地幔的瓦兹利石或林伍德石,富铬橄榄石的产出也反过来证明了罗布莎地幔橄榄岩和铬铁矿中部分物质的深部地幔来源。