估算钙碱性长英质侵入岩结晶压力的地质压力计评述

本文对四种常见的矿物压力计（角闪石全铝压力计、黑云母压力计、榍石压力计和“石英”压力计）的适用性进行了经验性检验。基于国内外典型钙碱性长英质岩体的矿物化学和全岩化学成分数据,采用不同压力计估算岩体侵位压力,并与角闪石全铝压力计结果对比。结果表明：角闪石六次配位Al压力计与广泛使用的角闪石全铝压力计的估算值存在系统相关性;榍石压力计计算的压力与角闪石全铝压力计的估计结果相关性较为显著;基于Qtz—Ab—Or简并花岗岩体系的“石英”压力计可以用于估计准铝质—弱过铝质钙碱性（狭义）花岗岩的结晶压力。但是,经验性的黑云母压力计和基于实验数据的黑云母压力压计均不能很好地复现角闪石全铝压力计的结果。黑云母压力计不适用于估算钙碱性侵入岩的结晶压力。     

稀有金属矿物溶解度对花岗伟晶岩成矿作用的制约

花岗伟晶岩型矿床是稀有金属矿床重要的类型之一。在花岗伟晶岩中,稀有金属元素Li、Be、Nb和Ta主要以独立矿物的形式存在,前人对稀有金属独立矿物在硅酸盐熔体中的溶解度及其影响因素展开了系统研究。本文综合分析了已有的实验数据,其结果表明,影响稀有金属独立矿物溶解度最为重要的2个参数是温度(T)和铝饱和指数(ASI)。因此本文建立了稀有金属独立矿物,尤其是铌锰矿和钽锰矿溶解度,与温度(T)和铝饱和指数(ASI)之间的定量关系: lg [w(Li)/10^-6]=-0.37×[1 000/(T/K)]+4.56,R²=0.44 lg [w(BeO)/10^-6]=-4.21×[1 000/(T/K)]+6.86,R²=0.91 lg [K_sp(Nb)/(mg²·kg^-2)]=-(2.86±0.14)×ASI_(Mn+Li)-(4.95±0.31)×[1 000/(T/K)]+(4.20+0.28),R²=0.86 lg [K_sp(Ta)/(mg²·kg^-2)]=-(2.46±0.11)×ASI_(Mn+Li)-(4.86±0.30)×[1 000/(T/K)]+(4.00+0.30),R²=0.80 式中,温度T为热力学温度,ASI_(Mn+Li)(ASI=Al₂O₃/(CaO+Na₂O+K₂O+Li₂O+MnO),摩尔分数比)和T的适用范围分别为0.6~1.2和1 073~1 373 K的范围内。上述公式为估算硅酸盐熔体中稀有金属含量提供了便利,为量化花岗伟晶岩成矿模型提供了基础。 稀有金属独立矿物溶解度随温度降低和铝饱和指数的增加而急剧降低,因此,在岩浆演化过程中,由岩浆侵位、分离结晶以及流体作用等因素引起的岩浆温度降低和铝饱和指数的增加,是导致稀有金属独立矿物结晶的主要机制。     

新疆萨尔托海高铝铬铁矿中异常矿物群的发现及意义

在萨尔托海高铝型铬铁矿中发现20余种矿物,包括金刚石、单质铬、自然铁和单质硅等自然元素类;碳化物碳硅石;铁镍、铁镍铬合金等金属合金;方铁矿、金红石、赤铁矿、磁铁矿、钛铁矿、石英和铬尖晶石等氧化物类;方铅矿、闪锌矿、针镍矿、赫硫镍矿和毒砂等硫化物类;镁橄榄石、顽火辉石、透辉石、蛇纹石、锆石和长石等硅酸岩类。这些超高压、强还原性和壳源矿物与俄罗斯极地乌拉尔以及西藏罗布莎铬铁矿可以对比,暗示萨尔托海高铝铬铁矿和高铬铬铁矿一样,可能存在深部地幔成矿阶段。深部地幔矿物以及浅部壳源矿物的发现,暗示萨尔托海铬铁矿的形成可能经历了深部地幔预富集和浅部再造富集成矿两个阶段。     

胶东早元古代荆山群富铝片麻岩中矿物共生的P—T—X关系及其演化

根据显微构造和矿物微区化学成分的详细研究,确定了胶东早元古代荆山群富铝片麻岩中存在平衡组合Ｇｒｔ－Ｃｒｄ－Ｂｔ－Ｓｉｌ－Ｋｆｓ－Ｐｌ－Ｑｔｚ,反映变质峰期Ｇｒｔ＋Ｓｉｌ＋Ｑｔｚ→Ｃｒｄ,Ｂｔ＋Ｓｉｌ＋Ｑｔｚ→Ｇｒｔ＋Ｃｒｄ＋Ｋｆｓ＋Ｈ２Ｏ和Ｐｌ（Ａｎ）→Ｇｒｔ（Ｇｒｓ）＋Ｓｉｌ＋Ｑｔｚ①等转换反应和Ｆｅ－Ｍｇ交换反应均基本保持平衡状态。实验资料和地质温压计估算确定其峰期Ｐ－Ｔ－Ｘ关系：Ｐ为０．６０～０．７０ＧＰａ,Ｔ为７００℃～７５０℃,ＸＧｒｔＭｇ为０．２１～０．２６,ＸＣｒｔＣａ为０．０４４～０．０５３,ＸＣｒｄＭｇ为０．６５～０．７２,ＸＢｔＭｇ为０．５０～０．５７,ＸＰｌＡｎ为０．２８５～０．３８８。但Ｇｒｔ、Ｂｔ和Ｐｌ又都有明显的微区成分变化,反映峰期后降温过程各种交换反应的效应,其封闭温度在５００℃～６００℃之间,压力为０．４０～０．５０ＧＰａ。研究确立逆时针的ＰＴｔ轨迹,其样式反映早元古代陆缘壳内拗陷带的闭合过程。     

江西雅山花岗岩长石中磷的分布及意义

雅山富氟高磷花岗岩具较高的全岩磷含量（０．１５％～０．５５％）,长石是磷的主要赋存矿物,磷以ＰＡｌＳｉ－２替换方式进入长石结构中。各种结晶习性的长石的磷含量各不相同。早世代钠长石和雪球结构中钠长石包裹体的结晶较早,平均磷含量分别为０．１８％和０．１９％,而晚世代钠长石和环带钾长石中钠长石嵌晶的结晶稍晚,具较高的平均磷含量（分别为０．２５％和０．２３％）。钾长石的磷含量相对于钠长石总体上较低,早期结晶的雪球结构主晶钾长石和环带钾长石的磷含量最低,分别为０．０４％和０．０２％,晚期细粒钾长石的平均磷含量略高（０．１９％）。长石对全岩磷的贡献率还与磷锂铝石等磷酸盐副矿物是否达到饱和有关,当无磷锂铝石结晶时,长石磷的贡献率约为７６％,反之则约为３１％。     

离子刻蚀全息光栅的研究

利用国产的光刻胶和国产离子刻蚀机在蒸镀的铝基衬底上进行刻蚀全息光栅,在国内是一项较新的技术。本文介绍和论述了该试验工作的工艺过程、参数计算和测试方法,得出了试验结果和参数计算值基本吻合的结论,并指出了进一步改善质量的方向。     

电感耦合等离子体发射光谱法同时测定玻璃中铝钙铁钾镁钠钛硫

通过选择分析谮线、处理样品方法和消除干扰因素等实验,建立了电感耦合等离子体发射光谱法同时测定玻璃中的Al2O3、CaO、Fe2O3、K2O、MgO、Na2O、TiO2和SO3的方法,克服了利用常规化学法测定玻璃中各氧化物步骤繁琐、耗时长、工作量大的不足.方法的回收率为95.0%～103.0%,精密度(RSD,n=10)为0.20%～1.72%.方法具有快速、简便、线性范围宽等优点,分析误差满足常规化学分析法的要求.用于钠钙硅玻璃及其制品的分析,结果令人满意.     

拉萨地体东南缘的多期深熔作用及动力学

位于青藏高原班公湖-怒江蛇绿岩带与印度-雅鲁藏布江蛇绿岩带之间拉萨地体东南缘的前寒武纪结晶基底经历了角闪岩相-麻粒岩相区域变质作用和强烈的混合岩化.研究区可识别出两期深熔作用,第一期为斜长角闪岩部分熔融形成的花岗闪长岩脉体,其与围岩一起发生了变质与变形再造,转变成了黑云斜长片麻岩.第二期为含夕线石石榴石片麻岩部分熔融形成的含石榴石斜长石花岗岩脉体.岩石化学成分显示,第一期深熔脉体具有埃达克岩的典型地球化学特征,其SiO2=63.81%,Al2O3=16,92%,MgO=1.86%,Na2O=4.22%,K2O=1.81%,K2O/Na2O=0.43,并显示出LREE富集、无Eu异常的BEE配分模型,同时明显富Sr(366×10-6),贫Y(12×10-6)和Yb(0.4×10-6),Sr/Y=30.舍石榴石斜长石花岗岩主要由斜长石、石英和石榴石组成,含少量白云母和黑云母,其全岩SiO2=71.14%,Al2O3=14.26%,K2O=0.26%,Na2O=2.79%.CaO=2.94%.过铝指数A/CNK=1.40,为典型的过铝花岗岩.黑云斜长片麻岩脉体中的大多数锆石具有同心韵律状结晶环带和较高的Th//U比值(0.433～1.167),为典型的岩浆结晶锆石.锆石岩浆结晶域U-Pb原位定年给出了64.0±1.0Ma(MSWD=8.7)加权平均年龄;个别锆石变质交生边给出了27.9 Ma的谐和年龄,同时具有较低的Th/U比值(0.019),应代表后期叠加的变质热事件年龄.含石榴石斜长石花岗岩中的锆石均发育同心韵律状环带,而且具有较高的Th/U比值(0.196～1.212).所获得的谐和年龄在27.0～34.1Ma之间(加权平均年龄为29.3±0.9 Ma),应代表过铝花岗岩的结晶年龄.因此,我们认为拉萨地体东南缘变质基底在古近纪经历了两期深熔作用,第一期发生在约65Ma,在特提斯洋壳俯冲和印度板块与拉萨地体碰撞的动力学体制下,拉萨地体下地壳加厚和升温,发生了麻粒岩相变质和部分熔融,形成了埃达克岩质的花岗闪长岩浆;第二期混合岩化作用发生在约30Ma,在印度板块与拉萨地体碰撞后伸展的动力学体制下,高角闪岩相泥质变质岩中的含水矿物脱水熔融形成了过铝质花岗闪长岩浆.     

新疆西天山喇嘛苏铜锌矿床矽卡岩矿物学与还原性流体演化

喇嘛苏铜锌矿位于中亚成矿域西段, 为新疆西天山地区相对较早发现的斑岩-矽卡岩铜锌矿床。本文对喇嘛苏铜锌矿矽卡岩和矽卡岩化大理岩中的矽卡岩矿物进行了岩相学及主微量成分分析, 首次发现了喇嘛苏铜锌矿床发育的黑榴石和富钛钙铝榴石。对矽卡岩中发育震荡环带的钙铁榴石进行主量元素和电子探针mapping分析, 发现钙铁榴石发育不均一的核部, 环带部分表现为Al-Fe元素此消彼长的耦合震荡关系; 对钙铁榴石从核部中央向边缘环带进行定向原位微量元素LA-ICPMS分析, 发现∑REE表现为连续略有降低的趋势、δEu表现出震荡变化。黑榴石和富钛钙铝榴石表现为核幔结构, 显示流体氧逸度的降低, 流体从超常富集Ti转变为富集Ti。对富钛钙铝榴石进行原位微量元素LA-ICPMS测试, 发现富钛钙铝榴石∑REE高于钙铁榴石(钙铝榴石: 58.4×10^-6~408.4×10^-6; 钙铁榴石28.2×10^-6~108.7×10^-6), 富钛钙铝榴石具有强烈正Eu异常(δEu=11.3~15.0), 钙铁榴石和富钛钙铝榴石均表现为富集轻稀土而亏损重稀土。喇嘛苏铜锌矿中的原生辉石为透辉石, 后经退蚀变流体交代发生Mg元素丢失和Fe元素富集, 转变为次透辉石-铁次透辉石, 随交代程度加深, 进一步转变为铁角闪石, 最后在退蚀变流体中直接沉淀出铁镁钙闪石。在背散射下, 原生透辉石、次透辉石-铁次透辉石、铁角闪石、铁镁钙闪石表现为亮度不同的明暗结构。矽卡岩矿物的显微结构和主微量成分表明, 蚀变流体为酸性和富Cl、REE、Ti的流体, 蚀变阶段早期为氧化性流体, 晚期为还原性流体。喇嘛苏铜锌矿流体中CH₄、C₂H₆等还原性物质、共生的磁黄铁矿-磁铁矿低氧逸度组合及还原状态矽卡岩矿物组合表明喇嘛苏铜锌矿可能为一还原性斑岩-矽卡岩铜锌矿。

     

豫南史庄一带金伯利岩中石榴子石矿物学特征及其形成条件的约束

豫南史庄一带位于华北地台南缘,分布有金伯利岩,为了确定岩石中的石榴子石矿物种类及其与金刚石的关系,通过人工重砂鉴定,对挑选出的40件石榴子石矿物单晶进行了电子探针微区化学成分分析。结果显示,区内石榴子石矿物族化学通式A3B2 [SiO4]3中的A组阳离子主要由Mg2+、Fe2+和少量Ca2+占位,B主组阳离子主要由Al3+和少量Fe3+、Cr3+、Mn3+占位,表明区内石榴子石主要为铁铝榴石(Alm)-镁铝榴石(Pry)-钙铝榴石(Gro)系列组合。根据矿物化学特征,区内镁铝榴石为榴辉岩型(E型),具有含钛钙低铬富铁的特征,属Grutter等划分的G4-G5组(含钛、钙)镁铝-铁铝榴石,与金伯利岩、金刚石包体或者A组榴辉岩中的石榴子石特征相同。区内发现有超硅石榴子石,经计算其形成压力范围为10.2~10.9 GPa,对应深度超过250 km。