高压下NaCl水溶液的Raman光谱不连续性及其在岩石学研究中的应用

NaCl-H2O体系是地球内部流体的主要组分.高温高压下研究NaCl-H2O体系的性质、结构和行为的变化对于研究地球的物质演化、元素的迁移以及地质灾害的预测和防止等都具有很重要的意义.近年来,关于高压下纯水的结构和性质的研究较多,然而关于NaCl水溶液的结构变化的高压实验研究则相对较少.     

俯冲带温度条件下橄榄石中硅氧四面体的非谐振动:透射红外光谱研究

橄榄石既是上地幔的主要矿物,又是俯冲板块的主要矿物。在正常地幔温度条件下,橄榄石中原子之间的振动是非谐振动,这已成为学界共识;然而,对于俯冲带的较低温情况,橄榄石中原子之间的振动的非谐性是否重要,目前还没有比较一致的结论。本研究利用透射红外光谱的方法,系统研究了室温下不同厚度橄榄石中硅氧四面体的红外光谱特征,并着重对其在2100~1500cm-1区域形成的二倍频峰/合频峰进行了指认。在此基础上,本研究通过采集不同温度下的透射红外光谱数据(最高温度达约450℃),确立了橄榄石中硅氧四面体的相应基频峰及二倍频峰峰位对温度的依赖性,进而得出其相应红外振动的非谐系数(χ)随温度(T)的变化关系,具体为:χ838=6.37(2)×10-7×T+0.0014(1)及χ993=7.86(3)×10-7×T+0.0015(1),其中温度的单位为℃。外推到600℃时,有χ838=0.0018(1)及χ993=0.0020(2)。这些结果表明,在俯冲带的较低温条件下,橄榄石中硅氧四面体的内部振动的非谐性可能不重要。     

吕梁山前寒武纪野鸡山群火山岩的地质学、地球化学及其构造意义

吕梁山前寒武纪变质杂岩位于华北克拉通中部带中段西侧。其中野鸡山群位于该杂岩的中西部,呈NNE-SSW向狭长带状展布。野鸡山群的底部保存了变质的滨海-浅海相的砾岩和粗砂岩,中部主体岩性为变质玄武岩和玄武质安山岩,保存了良好的枕状构造,发育同期辉长岩浅成侵入体,并有少量的变质安山岩、英安岩和流纹岩。变质火山岩之上发育了良好的薄层状复理石沉积,记录了深水海相火山喷发和沉积特征。复理石之上以角度不整合沉积了河流相砾岩和含砾砂岩。岩石化学分析表明,野鸡山群火山岩有右斜式稀土配分模式,稀土总量在101×10^-6~240×10^-6范围内, (La/Yb)_N比值在6~13之间变化。随着SiO₂的增加(La/Yb)_N和负Eu异常明显增加。在原始地幔标准化的蛛网图上,所有的岩石都表现了明显的Nb、Ta、Sr、P、Ti负异常。岩石成因研究揭示这套变质火山岩组合的原始岩浆导源于成分相当于尖晶石二辉橄榄岩与石榴石二辉橄榄岩大约以等量混合地幔源区的低度部分熔融。岩浆演化过程中经历了单斜辉石和少量斜长石的分离结晶,并在上升过程中受到了地壳物质的混染。综合地质学、岩石学和地球化学研究,结合前人的Sm-Nd同位素研究成果,野鸡山群变质火山岩组合最有可能形成于大陆边缘岛弧的弧后靠近岛弧一侧的构造背景,其形成可能与古元古代晚期洋壳俯冲作用有关。     

陕北鄂尔多斯盆地埋藏变质作用研究

本文系统地研究了陕北鄂尔多斯盆地的埋藏变质作用。砂岩胶结物在成岩到变质作用转化过程中经历了如下4个阶段:1.粘土胶结阶段;2.压溶长石、石英再生长阶段;3.碳酸盐胶结阶段;4.生成浊沸石阶段。泥岩中粘土矿物组合在埋藏变质过程中出现如下转化:早期蒙皂石、高岭石组合,随埋深的增加转化为伊利石和镁铝蛇纹石混合阶段;进一步埋深出现了伊利石和绿泥石混层阶段;最后转化为分散状的伊利石和绿泥石。     

董申保教授在北京大学

70多年来,董申保老师一直从事地质学研究与教育工作,为我国地质行业发展与教育事业做出了巨大贡献,其中在北京大学学习、工作将近40年。2007年9月17日恭逢董先生九十华诞,我们将他在北大学     

榍石LA-SF-ICP-MS U-Pb定年及对结晶和封闭温度的指示

榍石富含U、Th,贫Pb,是U-Pb定年的理想矿物之一。本文采用激光剥蚀-高分辨等离子体质谱建立榍石U-Pb定年方法,采用25~30μm激光斑束,准确测定榍石U-Pb标准样品BLR-1（~1048Ma）、OLT-1（~1014Ma）和Pakistan（~21.4Ma）,以及年轻榍石样品（<100Ma）U-Pb年龄,提高了检测准确性和空间分辨率。综合对比共生锆石和榍石U-Pb年龄、榍石颗粒微量元素和U-Pb年龄环带及不同成分岩浆岩（SiO₂含量48.1%~77.0%）中岩浆榍石的结晶温度,结果表明：岩浆演化过程中,榍石具有宽泛的结晶温度（600~900℃,峰值~750℃）,主要集中于岩浆演化中晚期结晶,榍石U-Pb同位素封闭温度接近或略低于锆石,因此同一岩浆体系中锆石与榍石的年龄差异可能反映了该熔体较晚达到榍石饱和,而非熔体热演化历史或封闭温度信息。     

蒙皂石伊利石化的三种成因机制

蒙皂石伊利石化的三种成因机制张立飞（北京大学地质学系，１００８７１）蒙皂石的伊利石化（ｉｌｌｉｔｉｚａｔｉｏｎ）是粘土矿物在沉积成岩阶段或进入很低温变质阶段所发生的最常见的一种反应过程。其研究对于探讨成岩作用过程和石油的形成、运移都有重要意义。但有关...     

超高压变质作用研究现状及问题

本文从超高压变质作用的矿物学、Ｐ－Ｔ－ｔ轨迹和超高压地体抬升、保存机制三个方面总结了近年来超高压变质作用研究所取得的重要进展和存在的问题。超高压变质作用的矿物学研究正在向深入发展，其Ｐ－Ｔ－ｔ轨迹具有三种成因类型。而其超高压地体的抬升、保存机制则是争论的焦点，其中增生楔模式（Ｐｌａｔｔ，１９８７）和连续俯冲─仰冲机制较好地解释了抬升过程，但也存在一些问题需进一步研究。     

冀东双山子群变质火山岩的地球化学、锆石U-Pb年代学及其对岩石成因和构造背景的制约

冀东双山子群是一套出露于青龙县东部变质程度较低的火山沉积地层,其中火山岩地层主要由变质玄武岩、安山岩和英安岩-流纹岩组成。全岩地球化学分析表明变玄武岩呈现拉斑玄武岩的地球化学特征,起源于尖晶石二辉橄榄岩12%~25%的部分熔融,变质安山岩与变质英安岩-流纹岩形成于弧下地幔部分熔融,该熔体受到地壳物质混染。LA-ICPMS锆石U-Pb定年表明本群变质安山岩形成于2514±16Ma,而变质流纹岩形成于2522±8Ma,二者均受到~2450和~2300Ma的后期热事件扰动。结合本群变质火山岩的岩石组合、地球化学特征和岩石成因,该套岩石可能形成于活动大陆边缘弧相关构造背景。     

大陆碰撞造山带的两类橄榄岩——以柴北缘超高压变质带为例

论述了大陆俯冲碰撞带中地幔橄榄岩的基本特征和成岩类型,并重点讨论柴北缘超高压变质带中不同性质的橄榄岩及其成因。根据岩石学特征,我们确定柴北缘超高压带中发育有两种类型的橄榄岩:(1)石榴橄榄岩,岩石类型包括石榴二辉橄榄岩、石榴方辉橄榄岩、纯橄岩和石榴辉石岩,是大陆型俯冲带的标志性岩石。金刚石包裹体、石榴石和橄榄石的出溶结构、温压计算等均反映其来源深度大于200km。地球化学特征表明该橄榄岩的原岩是岛弧环境下高镁岩浆在地幔环境下堆晶的产物。(2)大洋蛇绿岩型地幔橄榄岩,与变质的堆晶杂岩(包括石榴辉石岩、蓝晶石榴辉岩)和具有大洋玄武岩特征的榴辉岩构成典型的蛇绿岩剖面,代表大洋岩石圈残片。这两类橄榄岩的确定对了解柴北缘超高压变质带的性质和构造演化过程有重要意义。