矽卡岩型铅锌矿床石榴石和单斜辉石的红外光谱研究

组成矽卡岩的矿物主要为钙铁榴石—钙铝榴石系列的石榴石和透辉石—钙铁辉石系列的单斜辉石,其矿物成分变化与红外光谱谱带的变化有明显的相关性,即石榴石的红外吸收谱带随着钙铁石榴石分子的增高,谱带向低频方向移动;单斜辉石的红外吸收谱带随着矿物含铁度的增高向高频方向移动。     

内蒙古太古宙变质岩系中石榴石的矿物学特征及其地质意义

本文对内蒙古南部太古宙集宁群变质岩系中6个石榴石样品进行了研究,讨论了晶体形态、物理性质、化学成分与岩石成分和波谱学之间的关系。研究表明,本区(含石墨)富铝片麻岩类岩石中,石榴石以富镁的铁铝榴石组份为主,而二辉石岩中的石榴石则以富钙的铁铝榴石组份为主。石榴石钙的含量受岩石成分所控制。从测得的晶胞参数来看,除个别者外,a_0值均随着Ca~(2 )的含量增加而增大。据穆斯堡尔谱分析,本区集宁群变质岩系中除个别样品受到了氧化或蚀变而有Fe~(3 )成分混入外,大部分石榴石可能都是在变质程度比较高的还原环境下形成的。     

钙钒榴石的新变种—铬钙钒榴石的研究

铬钙钒榴石发现于江苏省句容县铜山铜钼矿外接触带的大理岩中。该矿物属等轴晶系,空间群为O_h~(10)-Ia3d。晶胞参数a_0=11.9470,Z=8;化学成分中SiO_2=34.99％,Al_2O_3=7.61％,CaO=32.95％,V_2O_5=13.41％,Cr_2O_3=10.13％,其化学式为:(Ca_(2.938)Na_(0.003)_(2.941)(V_(0.737)Cr_(0.666)Fe_(0.006)Al_(0.531)_(2.00)(Si_(2.938)Al_(0.156)_(3.094)O_(12)。折光率n=1.799(±0.0015)。计算比重为3.72。VHN_(100)=1168.7kg/mm~2,摩氏硬度7.1。它是一种既有钒,又有铬的同生沉积和岩浆侵入接触交代变质矿物。它的发现为石榴石族增添了新成员,并为铬钙钒榴石成因提供了新的产状资料,同时对铬钒元素的地球化学研究也具有重要意义。     

花岗岩拓扑学的反思

介绍了石榴石成分环带 (剖面 )的现代测试技术 ,强调了二维成分填图在当代成分环带研究中的重要性。根据石榴石成分环带 (剖面 )的变化特征 ,将其划分为匀变连续型成分环带和突变间断型成分环带。匀变连续型环带形成受平衡生长控制 ;突变间断型成因复杂 ,其中的台阶型可与多期变质、变质条件大幅度改变、变质反应性质改变或深熔作用干扰等过程有关 ;脉冲型又可分生长型环带(剖面 )和扩散型环带 (剖面 ) ,后者是变质顶峰后石榴石与包体矿物反应导致石榴石某种成分的晶内扩散有关。东昆仑小庙岩群石榴石的岩相学、主量微量元素环带和稀土元素配分环带特征表明其是两期变质作用的产物。     

高温变泥质岩石中石榴石-黑云母地质温度计的应用——以胶北荆山群富铝岩石为例

在对胶北荆山群麻粒岩相富铝岩石中石榴石、黑云母的成分环带进行深入研究基础上,选取不同粒径、与不同矿物相邻的石榴石、黑云母各微区点成分,利用石榴石-黑云母温度计分别进行了温度估算。确定在黑云母含量较高的岩石(V_(Grt)/V_(Bt)≤1)中,利用大颗粒石榴石(d≥1500μm)晶体核部(或靠近长英质矿物一侧的晶体幔部)成分与基质中远离石榴石等镁铁矿物处于长英质矿物之间的黑云母核部成分配合。通过石榴石-黑云母温度计可以获得相当可信的变质峰期温度。但是对于黑云母含量极低的岩石(V_(Grt)/V_(Bt)≥6),由于黑云母的成分普遍遭到了强烈改造。使得温度估算结果异常偏低,因此不适合采用石榴石-黑云母温度计估算峰期温度。同一岩石中,采用不同的相邻石榴石-黑云母矿物对晶体边缘成分获得的温度值差异较大,反映它们在峰期后发生Fe-Mg交换反应并达到封闭温度平衡状态的程度不同,因此利用石榴石-黑云母温度计难以获得准确的封闭温度。通过热力学计算,建立了一个新的石榴石-黑云母温度计公式。确定胶北荆山群所经历的变质峰期温度为720～770℃,峰期后最低相对封闭温度为480～500℃。     

苏北高压变质带绿片岩中石榴石内文石包裹体的发现

苏北高压变质带位于苏鲁超高压变质带东南缘,露头多为绿片岩相的中—晚元古代云台岩群,典型的蓝片岩仅见于灌云县杨集的钻孔岩心中。本文通过拉曼光谱研究,在连云港地区的绿片岩内石榴石中发现文石(CaCO3)包裹体。文石呈细小包裹体残留于细粒半自形石榴石斑晶中。这些石榴石作为低扩散的刚性矿物,经历了多期变质变形作用,变质反应证据保存在石榴石的成分环带及包体矿物组合中。文石包裹体的存在证明苏北高压变质带北部的、即本区出露的这套岩系是早期经历了高压变质作用、晚期又叠加了绿片岩相变质作用的高压变质地体。     

东蒙地区夕卡岩石榴石稀土元素地球化学及其成因

东蒙地区为我国北方重要的夕卡岩型锡银铜铅锌多金属成矿区，不仅矿床发育，而且成矿种类较多，典型矿床有黄岗梁Fe（Sn）、白音诺Pb-Zn-Ag等金属和浩布高Fe（Sn）－PbZnAg（Cu）矿床。研究表明，它们都是中生代岩浆岩与本区二叠系地层相互作用的产物。本文通过对黄岗梁、白音诺和浩布高3个矿床中不同阶段的石榴石夕卡岩矿物学研究，划分出早晚两期夕卡岩石榴石矿物。早期以浅色、他形细粒、均质的钙铁榴石为主，多形成环带的核心；晚期以深色、半自形中粗粒、弱非均质的钙铝榴石为主，多构成环带的边部。同时采用ICP－MS方法对3其中石榴石比较发育的黄岗梁和浩布高2个矿床中石榴石单矿物进行了稀土元素含量的测定。结果表明，矿区早期的石榴石具有岩浆成因的特征，晚期石榴石具有热液交代成因特征，即东蒙地区既有早期岩浆阶段的岩浆型夕卡岩，又有晚期热液交代型夕卡岩的多成因认识。     

亏损上地幔中的富钾熔体和碳酸盐交代作用:来自CCSD预先导孔橄榄岩的地球化学证据

中国大陆科学钻探工程预先导孔(CCSD-PP1) 打在苏鲁超高压变质带芝麻坊超镁铁岩体上,钻孔穿透超镁铁岩体115m.超镁铁岩体由二辉橄榄岩、方辉橄榄岩和少量单辉橄榄岩和纯橄岩组成,与上下围岩接触的橄榄岩被强烈蛇纹石化.多数橄榄岩含有石榴石或其假象,普遍含有金云母和菱镁矿,少量样品中有钛斜硅镁石.在化学成分上,橄榄岩的Mg#指数变化于90.392.6之间,MgO含量(36.61%49.15%,平均45.17%) 与Na2O (0.01%0.25%)、Al2O3 (0.07%3.71%,多数 < 2.0%,平均1.46%)和CaO (0.12%2.53%,一个高达3.30%,平均1.00%) 呈负相关关系.与主量易熔元素相对亏损的特点相反,橄榄岩中显示了稀土元素富集、分馏和配分曲线显示近于平行和相似的特点,(La/Lu) N比值为3.1833.05;此外,多数样品具有高Ba (最高比原始地幔高100多倍) 含量,在蛛网图上显示Rb、Nb、Ta、Zr、Hf和Sr的负异常,Ti/Eu比值均低于1300.岩相学特征和难熔主量元素与不相容元素之间的无相关性表明橄榄岩至少受到了形成金云母和菱镁矿的2次交代作用.富含金云母的橄榄岩(例如C25-143-61,C32-149-71) 具有富钾趋势,并且显示K2O与Rb、Ba和Th等大离子亲石元素的正相关关系,未见K2O和稀土元素、Sr和Ca之间的相关关系.这些特征表明橄榄岩被含水、硅铝质碱性熔体交代,之后又被高Ba低Rb和高场强元素的镁质(菱镁矿) 碳酸岩熔体交代,并且强烈地改变了Ba的丰度和显示了特定地幔碳酸盐的稀土元素配分型式.全岩具有不均一的高放射性Sr (87Sr/86Sr=0.70840.7201)和低放射性Nd (εNd (t) =-1.14-8.55) 组成,结合已有的氧同位素研究资料,表明预先导孔PP1中的橄榄岩所代表的地幔可能在早期就遭受了来自深部的介质的交代作用.      

铬尖晶石和石榴石的相变:大陆科学钻探CCSD-PP3孔超镁铁岩超高压变质作用的证据

PP3超镁铁岩主要岩石类型有纯橄岩和石榴石橄榄岩,两者为渐变,主要矿物为橄榄石、铬尖晶石、石榴石、单斜辉石和斜方辉石.铬尖晶石的Cr#[Cr/(Cr+Mg) ×100]从51~89变化,TiO₂和MnO₂值分别低于0.26%和0.46%.铬尖晶石矿物表现为4期次演化的特点,反映了从岩浆期、榴辉岩相、角闪岩相和绿片岩相演化特征.随着超镁铁岩的演化,铬尖晶石表现为Cr#不断增大,而Mg#[Mg×100/(Mg+Fe2+) ]不断减少、氧逸度不断增加的过程.PP3铬尖晶石反映了地幔来源,为大陆岩石圈超镁铁岩特征,后期随折返而演化.从石榴石与铬尖晶石相互转变过程看出,PP3超镁铁岩经历了深度加大的过程,超镁铁岩曾经到达100km以上的岩石圈地幔深处.在绿片岩相-绿片角闪岩相变质过程中,铬尖晶石中Cr、Mg和Al减少,Fe相对增加,产生富Cr尖晶石变质作用样式.晚期剪切变形等次生变化影响了铬尖晶石矿物成分.