山东荣成马草夼橄榄岩矿物地球化学研究

马草夼橄榄岩位于苏鲁超高压变质带山东荣成腾家集附近,其原岩为残余地幔方辉橄榄岩,经历了超高压变质作用和后期麻粒岩-角闪岩相变质作用.对马草夼橄榄岩及侵入于其中的辉石岩脉和角闪岩脉的主要矿物橄榄石、斜方辉石和角闪石做了单矿物微量元素和稀土元素地球化学分析,结果表明Co和Ni在橄榄石中含量最高且富集,在斜方辉石和角闪石中含量低且亏损.由于橄榄石在全岩中含量高达90%以上,因而全岩Co、Ni富集.虽然角闪石在全岩中体积含量仅占3%～8%,但斜方辉石和橄榄石的微量和稀土元素含量远远低于角闪石,故全岩的微量(Co、Ni除外)和稀土元素化学特征受控于角闪石.斜方辉石、橄榄石与角闪石的微量和稀土元素分布特征基本相同,辉石岩脉和角闪岩脉中的角闪石比地幔橄榄岩中的角闪石更富集微量和稀土元素.微量和稀土元素地球化学特征显示马草夼橄榄岩至少受到了含Co、Ni的流体,富含LREE、Ba、Sr、Ta的硅酸盐流体和少量低Th、U的碳酸盐地幔流体的多次交代,流体交代发生于超高压变质后期浅部地幔驻留期间.马草夼橄榄岩所处的氧逸度(相对于FMQ)为+1.0～+2.0,落入正常大陆地幔的范围,在折返过程中未受到壳源流体的影响,保持了地幔氧同位素特征.     

Subhorizontal tectonic framework of the Horoman peridotite complex and enveloping crustal rocks,south‐central Hokkaido,Japan

Geological observations in the Horoman area, south‐central Hokkaido, show that the Horoman peridotite complex of the Hidaka metamorphic belt is a tectonic slice about 1200 m thick. The peridotite slab is intercalated into a gently east‐dipping structure. The underlying unit is a Cretaceous–Paleogene accretionary complex. Riedel shear planes in the sedimentary layers of the accretionary complex near the structural bottom of the peridotite slab indicate top‐to‐the‐west (thrust) displacement. The overlying unit is composed of felsic–pelitic gneisses and mafic–felsic intrusive rocks (the Hidaka metamorphic rocks). The boundary surface between the peridotite complex and metamorphic rocks forms a domal structure. Microstructures of sheared metamorphic rocks near the structural top of the peridotite slab indicate top‐to‐the‐east (normal) displacement. The results combined with previous studies suggest that the Horoman peridotite complex was emplaced onto the Asian margin (Northeast Japan) during the collision between the Asian margin and the Hidaka crustal block.     

福建龙海牛头山新生代玄武岩橄榄岩包体的水

对福建龙海牛头山新生代玄武岩中橄榄岩包体进行了傅利叶变换红外光谱(FTIR)分析,结果显示,二辉橄榄岩中的辉石包体含有结构水,均以OH的形式存在,结构水含量分别如下: 单斜辉石为(151~845)×10-6,斜方辉石为(40~710)×10-6,全岩为(25~90)×10-6.无论是辉石中的水含量还是全岩中的水含量,福建牛头山地区均高于华北克拉通的安徽女山、河北汉诺坝和苏北盆地,而与同是华北克拉通的河北阳原地区水含量相当.实验证明辉石是牛头山地区上地幔重要的水储库.初步推断福建牛头山经历了洋壳俯冲作用及底侵作用.      

一种特殊的玉器材料蛇纹石化纯橄榄岩

对一种特殊的玉器材料采用珠宝玉石常规鉴定、岩石薄片偏光显微镜鉴定、红外光谱分析和X射线粉晶衍射分析的研究,其玉石材料为蛇纹石化纯橄榄岩。提出了使用放大镜检查与红外光谱分析相结合的综合鉴定方法。     

橄榄岩的多角度偏振反射光谱研究

研究超基性岩浆岩--橄榄岩在2π空间的多角度反射光谱、偏振反射光谱特征.实验测定了橄榄岩在2π空间上反射光谱、偏振反射光谱与光线入射角、探测角、方位角、波段、偏振性等因子之间的关系.结果表明,光线入射角对橄榄岩的反射光谱、偏振反射光谱影响很大.其次,空间水平方位角对光谱具有偏振(极化)特征,且也呈现椭圆分布规律.空间竖直探测角的影响是随着光线入射角的不同而显著影响着橄榄岩的波形曲线特征.最后,波段的不同,影响着橄榄岩反射光谱、偏振反射光谱吸收能量的大小,但不显著影响橄榄岩的空间波形曲线特征.     

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.      

兴蒙造山带北部岩石圈地幔橄榄岩氧逸度特征研究

在大兴安岭北部的诺敏和科洛地区的新生代玄武岩中发现了尖晶石相的橄榄岩包体。地幔橄榄岩中橄榄石的Mg~#说明了研究区上地幔具有部分难熔的特点。在橄榄石含量与Fo图解中,有一部分橄榄岩包体落在太古代和元古代的地幔区域,揭示了研究区的岩石圈地幔存在古老岩石圈地幔的残余。研究区方辉橄榄岩与二辉橄榄岩有显示高氧逸度值FMQ+1.95～3.01,这与一般情况下相对还原的古老岩石圈地幔的低氧逸度值形成鲜明对比,可能为古生代的古亚洲洋以及中生代的古太平洋相继俯冲到了兴蒙造山带之下,导致当时岩石圈地幔的氧化所致。在地幔包体的反应边中发现了富钾熔体(K20 1%-6%),这被认为研究区地幔经历了多期富钾流体活动,富钾流体的来源可能与俯冲再循环的壳源物质有关。     

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。     

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。     

西南天山东德沟橄榄岩的地球化学特征及其地质意义

东德沟橄榄岩出露于中国新疆伊犁—中天山板块和塔里木板块之间西南天山造山带的北缘,含大量角闪石、金云母等含水矿物,显示全部遭受了不同程度的交代变质作用.岩石主量元素含量变化较大,其后期蚀变基本向富铝和富钙两个方向变化,其Nb/Ta和Zr/Hf值显示难熔地幔残余的特征.该区橄榄岩轻重稀土分馏较明显,稀土元素配分曲线总体为LREE富集的右倾型,且富集大离子亲石元素Rb、Ba、Sr和放射性元素Th,但岩石呈现不一致的解耦现象,即主量元素表现难熔而稀土元素、不相容微量元素体现富集,说明主量元素和微量元素具有各自的演化特点.研究认为东德沟橄榄岩是经历部分熔融的楔形地幔残余,微量元素呈现的特征是俯冲板块析出熔体或流体交代的结果.与其岩石矿物学研究结果一致,对东德沟橄榄岩地球化学特征的深入研究证明,它们来源于SSZ环境俯冲上板片地幔楔橄榄岩残片.