低温低压条件下辉石粉末的热导率实验分析:对月球及火星表面热环境研究的指示

在真空条件下矿物粉末热导率的实验测量,可为我们研究月球及行星表面的热属性和热演化,解译热红外和微波探测数据,开展月球及行星探测载荷设计提供重要的数据参数。本研究主要采用改造后的Hot Disk TPS 2500S导热仪对辉石粉末的热导率进行测量。同时,分析了真空度、温度对辉石粉末热导率的影响。实验结果表明:1)热导率随着真空度的降低呈下降趋势,大气压力在1000Pa时,辉石粉末热传导机制发生明显改变。在低压条件下(1000Pa)热导率随真空度的变化趋于平缓;2)辉石粉末热导率随温度的升高而增大,但是增大的幅度在低压和常压条件下存在明显差异。根据实验结果,提出了低压条件下辉石粉末热导率随真空度和温度变化的关系式。本研究表明,在月球和火星表面热环境的研究中,温度和压力对热导率的影响程度是不同的。上述结果对未来开展地外样品的热导率测量提供了重要的参考。     

河北汉诺坝玄武岩中深源包体和巨晶分布的动力学机理

汉诺坝碱性玄武岩是深源包体和巨晶的主要寄主岩,同时,也有不含包体的碱性玄武岩和含包体的拉斑玄武岩。本文基于理论计算,探讨了包体和巨晶分布的动力学机理。     

中国东部新生代玄武岩中单斜辉石巨晶的主要特征及成因信息

作者通过对我国东部新生代玄武岩中巨晶Cpx的109个样品的化学成分的统计、计算及投影,研究了Cpx巨晶的产状、物性及矿物化学的主要特征,并对其成因信息提出了自己的看法。Cpx巨晶的成分以A1_2O_3、A1~(v1)较高而Ti、Mg'中等为特征。但在“反应边”中,A1_2O_3、Na_2O、A1、A1~(v1)则明显降低。我国巨晶以普通辉石为主,而透辉石、次透辉石及顽透辉石少见。国内不同地区的Cpx巨晶成分也略有不同:华南区巨晶的Wo较高而A1_2O_3较低;华北区Fs、A1_2O_3较高;而东北区En较高而A1_2O_3中等。有关Cpx巨晶的成因信息,作者的观点是:(1)巨晶Cpx是寄主玄武岩浆在上地幔中结晶的产物,而不是地幔解体的捕虏晶。(2)我国巨晶Cpx的结晶温度是1021—1209℃,压力为1.4—3.2GPa,所以,Cpx巨晶的结晶深度为48—104Km。(3)我国东部新生代玄武岩均产于大陆板块内部,以碱性玄武岩成分为主,而拉斑玄武岩较少。     

辉石巨晶中的硫化物及其成因

我国一些地区玄武岩辉石巨晶中的硫化物球泡(0.02-0.05mm)呈点阵式、散布式、定向带状或微裂隙羽状分布。硫化矿物组合是磁黄铁矿-镍黄铁矿-黄铜矿,其中以磁黄铁矿为主(～90％)。根据硫化物的规则排布以及高温矿物组合推测点阵式、散布式硫化物形成于地幔。是由溶解了～1％S的硅酸盐熔体在减压上升过程中析出过饱和的硫所致。     

Sigmoidal exsolution by internal shear stress in pyroxenes from chondritic meteorites

Pyroxenes of pigeonitic and augitic bulk compositions in H3–4 chondritic meteorites commonly exhibit sigmoidal precipitates, rather than the elsewhere common lamellar associations. Most often, submicrometric sigmoids with calcic clinopyroxene composition occur within clinoenstatite; more rarely, clinoenstatite sigmoids occur within calcic clinopyroxene. The sigmoids appear as 001 terminated lamellae, with terminations rotated in opposite directions towards the 100 orientation. Pre-exsolution pigeonite and augite formed at temperatures higher than 980 °C, whereas sigmoidal exsolution occurred between 990 and 830 °C. Local anomalous lattice parameters determined by electron diffraction suggest that lattice parameters are most strained where the exsolution texture is most poorly defined. Shear strain occurs during exsolution due to mismatching lattice parameters and variable angles. In response to shear stress, the lamellae relax and assume sigmoidal strained morphologies. Sigmoidal exsolution is strongly controlled by (100) orthoenstatite stacking faults that possibly trigger exsolution.     

西准噶尔白碱滩二辉橄榄岩中两种辉石的出溶结构及其地质意义

克拉玛依白碱滩尖晶石二辉橄榄岩主要由橄榄石、单斜辉石、斜方辉石和尖晶石组成,橄榄石和斜方辉石均发生程度不等的蛇纹石化。单斜辉石一般很新鲜。单斜辉石和斜方辉石均发育出溶结构,出溶条纹或者平直或者发生舒缓的弯曲变形(即便是在发生弯曲的情况下也是完全平行的)。透辉石-普通辉石出溶体一般呈针状(直径一般为1μm,长度>150μm),顽火辉石出溶条纹直径一般为1～3μm(长度>300μm)。斜方辉石主晶属于顽火辉石-易变辉石,单斜辉石主晶为透辉石(成分很均一)。地质温度压力估算表明,白碱滩二辉橄榄岩中辉石出溶结构发生的温度为700℃～1000℃、压力为2.0～2.7GPa,它们代表辉石出溶结构形成的最低PT条件。白碱滩二辉橄榄岩至少经历了三个演化阶段:原始辉石与尖晶石和橄榄石平衡共生(阶段Ⅰ,>94km);随着地幔上隆,原始辉石结构不稳定,分解并形成出溶结构(阶段Ⅱ,700℃～1000℃),斜方辉石开始分解的深度为94km,单斜辉石开始分解的深度为78km;之后,蛇绿岩经历的侵位事件导致辉石发生塑性变形(阶段Ⅲ)。蛇绿岩侵位之前,地幔岩曾发生了>50km的隆升,而且,在隆升过程中地幔岩没有发生明显部分熔融(地幔岩因此没有经历明显的岩浆抽提过程)。     

Elasticity of an upper mantle clinopyroxene

The ambient pressure elastic properties of a natural clinopyroxene (C2/c symmetry) from Kilbourne Hole, NM have been determined. In terms of end-members, diopside (CaMgSi₂O₆), hedenbergite (CaFeSi₂O₆), jadeite (NaAlSi₂O₆), cosmochlor (NaCrSi₂O₆), and Mg-Tschermak (MgAl(AlSi)O₆), its composition is Di₇₂He₉Jd₃Cr₃Ts₁₂. The analytic density, based on chemistry and cell parameters is 3.327 (0.003) g/cm³. The elastic constants [c₁₁, c₁₂, c₁₃, c₁₅, c₂₂, c₂₃, c₂₅, c₃₃, c₃₅, c₄₄, c₄₆, c₅₅, c₆₆] are [273.8 (0.9), 83.5 (1.3), 80.0 (1.1), 9.0 (0.6), 183.6 (0.9), 59.9 (1.6), 9.5 (1.0), 229.5 (0.9), 48.1 (0.6), 76.5 (0.9), 8.4 (0.8), 73.0 (0.4), 81.6 (1.0)] GPa where uncertainties are reported at the 95% confidence level. The aggregate (mean of Hashin-Strikman bounds) adiabatic bulk modulus is 117.2 (0.7) GPa, and the shear modulus is 72.2 (0.2) GPa. Although measured moduli are broadly consistent with trends in elasticity versus atomic volume, deviations from the systematics would produce significant (percent level) changes in calculated velocities for candidate mantle mineral assemblages. The compositional dependence of elasticity for several clinopyroxenes is explored on the basis of just the Di+He and Jd+Ts mole fractions. The bulk modulus lies within experimental uncertainties of the linear mixture of end-member properties while the shear modulus deviates by 3%. Received: 29 September 1997 / Revised, accepted: 4 March 1998     

江西九瑞矿集区南港成矿远景区煌斑岩中辉石矿物成分特征与岩浆演化过程

九瑞矿集区隶属于长江中下游铜-铁-金成矿带,该矿集区内主要发育有武山、城门山、洋鸡山、丁家山等大中型铜金多金属矿床。区内的南港成矿远景预测区位于横立山-黄桥向斜的南翼,地质条件与该向斜北翼的武山铜矿基本一致。本文以南港地区发现的煌斑岩为研究对象,对其中的辉石进行了详细的岩相学和电子探针成分分析工作,来探讨煌斑岩的演化过程及岩石成因。测试结果显示,南港煌斑岩中的辉石,具有高Ca、高Mg,低Ti,贫Al、贫Fe的特点。斑晶中的辉石属于透辉石和普通辉石,基质中的辉石则属于普通辉石。辉石斑晶的viAl和Na2O含量很低,指示其形成压力较小。由早到晚从斑晶到基质,辉石向着富铁富钙的方向演化。辉石发育有反环带及韵律环带,显示在岩浆房中可能受到过岩浆混合作用的影响。辉石的矿物化学特征指示南港煌斑岩属碱性岩石系列。     

冀西北石榴基性麻粒岩中辉石的演化及其地质意义

冀西北石榴基性麻粒岩中的辉石可分为三个世代。第一世代的单斜和斜方辉石包裹于石榴石变斑晶中, 它们形成的温压条件为 T=750～830℃, P=1.0～1.26GPa。第二世代的单斜和斜方辉石分布于基质中, 它们和斜长石常构成120°交角的稳定共生结构, 形成条件 T=780～860℃, P=0.83～0.92GPa。第三世代的辉石产于石榴石的冠状反应边内, 形成条件 T=720～750℃, P=0.554～0.679GPa。从第一世代单斜辉石到第三世代单斜辉石, 它们的Al