新矿物南岭石的再研究

本文在原有湿法化学分析结果基础上对南岭石的矿物化学式做了重新计算,纠正了原化学式的错误,并对晶胞参数做了精确测定。经晶体结构测定,确认本矿物不仅是以(AsO₃)阴离子团的氧原子密堆积作为结构框架外,其中还出现了Fe-As成键的新特征,属于一种新结构类型的新矿物。红外光谱及穆斯堡尔谱分析测试显示了本矿物波谱学方面的特征。对矿物新的化学组成除采用电子探针、能谱手段以外,还运用SIMS离子探针证实了锂的确实存在。     

藏南冈底斯岩基晚白垩世构造岩浆作用:以拉萨白堆复合岩体中-基性岩脉群为例

拉萨白堆复合岩体寄主为含包体的花岗闪长岩,并被一系列平行-近平行东西走向中-基性岩脉群穿插,总体形成类似"条纹码"般的构造形式。锆石U-Pb定年表明,这些基性岩脉主要形成于85~68Ma。同期中性和基性脉岩都表现出富集大离子亲石元素和LREE,亏损高场强元素,Sr同位素初始比值较低,但Nd同位素比值(εNd(t)+3.1)和锆石Hf同位素组成(εHf(t)+10.7)较高,都不具有Eu异常。与中性脉岩相比,基性脉岩具有(1)Mg O含量较高和较高的Mg#(50.6);(2)较高的Cr、Ni、Co含量;(3)较富集HREE且平坦分布。但中性脉岩Y含量较低,Sr/Y比值(38~72)较高,具有高Sr-低Y的特征;这些特征表明:这些岩浆岩的源区可能为受流体交代的岩石圈地幔。中-基性脉岩之间具有岩浆演化关系,在岩浆演化过程中以角闪石的分离结晶为主。结合文献数据,这些新数据表明冈底斯岩基的在晚白垩世(85~68Ma)经历了弧上伸展构造作用,岩浆作用持续活动,可能与新特提斯洋板片的北向斜俯冲相关。     

南秦岭勉略构造带三岔子古岩浆弧的地球化学特征及形成时代

南秦岭勉略构造带三岔子镁铁-超镁铁杂岩可划分为两个岩块: 三岔子古岩浆弧和庄科古洋壳残片(蛇绿岩). 三岔子古岩浆弧主要由岛弧型安山质熔岩、玄武及玄武安山质辉(闪)长岩、安山质岩墙、斜长花岗岩及部分超镁铁岩组成, 它们具有典型的岛弧火山岩地球化学特征, 如高场强元素(Nb, Ti)亏损和低Cr, Ni含量. 该类岩石的轻稀土富集和富钾的特征及斜长花岗岩中含有9亿年锆石捕掳晶特征表明它们可能发育在南秦岭微陆块南缘的活动陆缘环境. 斜长花岗岩的岩浆锆石U-Pb年龄为(300±61) Ma, 它表明勉略古洋盆在石炭纪已开始向南秦岭微陆块下消减. 这一年龄和大别山浒湾构造带洋壳俯冲成因榴辉岩的形成时代(309 Ma)一致, 它说明勉略洋在石炭纪可东延至大别山. 三岔子古岩浆弧中类似高镁埃达克岩的存在表明这一俯冲洋壳是年轻(< 25 Ma)而且较热的大洋岩石圈.     

阿波罗月壤样品(E21)岩石学研究及溯源

中国科学院地质与地球物理研究所博物馆珍藏了一份阿波罗月壤样品（编号E21）,但具体来自哪一次任务返回样品并不清楚。为了对该样品进行溯源,本文开展了初步的岩石学研究。结果显示,该样品由玄武岩岩屑、角砾岩屑和玻璃珠组成,其中玄武岩岩屑的矿物组成、结构和成分与月海玄武岩高度相似,且钛铁矿含量（平均~14.8vol%）、全岩（平均~10.5% TiO₂）以及富Mg橄榄石的Ti含量（平均Ti~1000×10^-6）均显示为典型的高Ti玄武岩特征。结合较低的高地物质比例,以及部分玄武岩K₂O含量偏高的特点,可以推断E21号月壤来自阿波罗11任务返回样品。此次研究还发现两颗来自高地镁质岩套岩屑,全岩和矿物化学成分指示其为苏长岩。玄武岩岩屑的橄榄石微量元素特征表明,高Ti玄武岩的母岩浆具有较低的Ni、Cr和P含量,这一特征可能反映其源区物质相对亏损这些元素,或在形成过程中有低Ni、Cr组分混入。E21月壤对探究月球早期演化历史以及嫦娥五号月壤研究均有重要意义。

     

藏东丁青蛇绿岩中堆晶辉长岩锆石SIMS U-Pb定年及其意义

丁青蛇绿岩位于班公湖-怒江缝合带东段,蛇绿岩的各端元组分出露齐全。纳永拉堆晶辉长岩作为蛇绿岩的端元组分之一,地球化学特征反映可能形成于MOR环境。纳永拉堆晶辉长岩获得SIMS锆石 Ｕ-Ｐb年龄为217.8 Ma±1.6Ma。CL照相和测试数据表明,锆石为典型岩浆成因的锆石。锆石定年确定纳永拉堆晶辉长岩形成于晚三叠世,为丁青段班公湖-怒江洋盆的打开时间提供了准确的时间约束。     

从西南天山超高压变质带多期构造变形看天山古生代构造演化

通过对西南天山阿克雅孜和木扎尔特地区高压-超高压变质带构造几何学和岩石变形相关运动学的详细剖析,厘定出高压-超高压变质岩石及其相关围岩的构造单元。详细研究表明,研究区可划分为三个构造单元:北部单元、中部单元和南部单元。确定了每个构造单元的构造几何学特征及各个构造单元之间的相互关系。通过分析岩石变形特征和叠加关系,确定了岩石所记录多期变形的运动学特征。根据研究区的多期构造变形特点,建立了阿克雅孜和木扎尔特河地区构造演化序列。共划分出四期构造可识别的事件(E1-E4),分别代表了E1:高压-超高压岩石折返过程;E2:高压-超高压岩石造山带的早期改造过程;E3:北部构造事件对高压-超高压造山带影响;E4:走滑构造对高压-超高压造山带的叠加。沿造山带系列构造分析表明,西南天山高压-超高压带中发育的四期构造事件沿中天山北缘具有很好的一致性,各期构造事件也有一定的横向可对比性。在此基础上通过对多期变形事件的构造背景的探讨,建立了整个天山在古生代的构造拼合过程,揭示我国西部洋壳相关的深俯冲造山带形成过程和参与深俯冲作用(超)高压变质岩的变形变质历史。     

变质地质学中的扩散：原理、前沿应用和问题

变质地质学的研究离不开变质反应动力学。元素扩散具有完备的数理基础和丰富的实验数据, 相对成熟地应用于变质地质学, 是目前变质反应动力学的研究热点。本文从变质岩石学的视角, 对扩散的基本数理原理、矿物元素扩散系数及其影响因素、扩散在变质地质学中的应用及其存在的问题做了系统的介绍和总结。本文强调, 元素扩散是变质岩中普遍存在的动力学过程, 一方面会改造矿物原始的生长环带, 给传统温压计和相平衡模拟确定温压条件造成困恼, 另一方面也给变质作用的研究带来动力学视角, 为限定变质-构造热事件的时间尺度和速率提供精准的标尺, 比如扩散速率计或者扩散年代学。扩散这种动力学方法在变质地质学中的应用和进一步发展仍需未来工作。

     

微束分析测试技术十年(2011~2020)进展与展望

现代地球科学研究的重大突破在很大程度上取决于观测和分析技术的创新。新世纪以来,我国地球科学领域引进了一批高性能新型微束分析仪器设备,建立了一批高规格的实验室。本文回顾了近十年来微束分析技术与方法的主要进展及其在地球科学研究中的应用实例,包括电子探针、扫描电镜、透射电镜、大型离子探针、纳米离子探针、飞行时间二次离子质谱、激光剥蚀等离子体质谱、激光诱导原子探针、原子探针技术、显微红外光谱、同步辐射等,这些分析技术的进步和广泛应用极大地提高了我们对地球和行星演化历史及许多地质过程的理解。今后,应加快微束分析的新技术、新方法和新标准的开发,特别是高水平人才队伍建设,提高创新能力并在国际学术舞台上发挥重要作用。     

大别造山带惠兰山镁铁质麻粒岩Sm-Nd和锆石SHRIMP U-Pb年代学及锆石微量元素地球化学

北大别惠兰山位于罗田穹隆的核部, 出露有镁铁质麻粒岩, 其麻粒岩相变质矿物(石榴子石+单斜辉石+斜方辉石)Sm-Nd等时线年龄为(136 ± 18)Ma, 表明该麻粒岩的变质作用发生在早白垩纪. 阴极发光图像显示麻粒岩中锆石具有核-幔-边结构. 锆石核具有典型岩浆锆石的韵律环带结构及稀土元素特征, 其较少Pb丢失的锆石SHRIMP U-Pb年龄为753~787 Ma, 表明其原岩为新元古代镁铁质岩浆岩. 幔部锆石具有切割岩浆锆石环带的蚀变结构特征, 且REE, Th, U, Y, Nb, Ta等元素含量比岩浆锆石核低3~10倍, 但普通Pb含量较高. 这些特征表明幔部锆石是受热液改造的岩浆锆石, 其较少Pb丢失的锆石SHRIMP U-Pb年龄(716~780 Ma)与岩浆锆石相近, 指示该岩浆岩体侵位不久即经历了一次强烈的热液事件. 考虑到罗田穹隆发育有强烈的早白垩纪岩浆事件, 因此惠兰山镁铁质麻粒岩是就位于下地壳的新元古代镁铁质岩浆岩在早白垩纪大别造山带引张条件下受热发生麻粒岩相变质作用而形成的. 该麻粒岩的Sm-Nd变质年龄((136 ± 18) Ma)与罗田穹隆片麻岩角闪石K-Ar年龄(123~127 Ma)的一致性, 提供了罗田穹隆快速抬升证据, 这可能是大别山超高压变质岩被进一步抬升至地表的原因.     

新疆希勒库都克铜钼矿区岩浆混合作用: 来自锆石U-Pb年代学的证据

新疆北部富蕴县内希勒库都克铜钼矿区的花岗闪长岩及其包体岩相学、矿物化学和岩石地球化学特征及野外地质特征显示其为岩浆混合作用的结果。本文获得花岗闪长岩及其中暗色微粒包体玄武安山玢岩、细粒辉长闪长岩锆石U-Pb年龄为326.8±2.1Ma、327.6±2.4Ma、329.3±2.3Ma,年龄值基本一致,这一结果从年代学角度为花岗闪长岩及其中暗色微粒包体的岩浆混合作用成因提供证据。偏酸性的花岗闪长质与偏基性玄武安山质岩浆混合作用形成了331.9±2.1Ma的安山玢岩脉。