东秦岭松树沟超镁铁质岩中辉石巨晶的成因和^(40)Ar-^(39)Ar定年及其地质意义

对东秦岭松树沟蛇绿岩残片中超镁铁质岩中的辉石巨晶化学成分的系统研究 ,表明其具有高压变质成因的特点 ;采用 4 0 Ar/ 39Ar快中子活化法得其高温坪年龄为 833.8± 4 Ma,等时线年龄为 84 8.2± 4 Ma。考虑到辉石对 Ar的封闭温度(6 2 0℃ )明显低于该岩片早期塑性变形变质温度 (≥ 80 0℃ ) ,因此该年龄不代表形成辉石巨晶的峰期高压变质时代 ,而代表了该岩体变质后初始抬升的冷却事件。这一年龄值与区内蛇绿岩中的镁铁质变质岩获得的变质年龄 (983± 14 0 Ma)在误差范围内大体一致 。

华北晚中生代和新生代玄武岩中单斜辉石巨晶来源及其对寄主岩岩浆过程的制约：以莒南和鹤壁为例

本文对华北克拉通晚中生代和新生代碱性玄武质岩石中的单斜辉石巨晶进行了主、微量元素和Sr-Nd同位素的综合研究,发现晚中生代和新生代单斜辉石巨晶存在明显的主、微量元素和同位素组成上的差异。新生代单斜辉石巨晶有Al-普通辉石和次透辉石两类;而中生代单斜辉石巨晶只有Al-普通辉石。新生代单斜辉石SiO_2含量高、REE配分型式为上凸型、LILE和放射性元素含量高,并具有比寄主碱性玄武岩更亏损的Sr和Nd同位素组成;而中生代单斜辉石SiO_2含量低、REE配分型式为LREE富集型、LILE和部分HFSE以及放射性元素含量低,并具有比寄主碱性玄武岩稍富集的Sr和Nd同位素组成;巨晶的结构、矿物成分和地球化学特征,以及Mg-Fe在熔体与单斜辉石间的分配状况皆说明,新生代碱性玄武岩中单斜辉石巨晶是碱性玄武岩浆在高压下结晶的,因此二者是同源的;而中生代单斜辉石巨晶是被寄主岩浆偶然捕获的捕虏晶,是不同源的。华北新生代单斜辉石巨晶存在于碱性玄武岩和拉斑玄武岩中,它们具有比寄主碱性玄武岩更亏损的Sr和Nd同位素组成,说明即使是碱性玄武岩也不能完全代表软流圈来源的原始岩浆,其在上升过程中或多或少存在同位素组成富集的物质的混入。同时,拉斑玄武岩不是碱性玄武质岩浆直接结晶分异的产物,亦不是完全由部分熔融程度的不同造成的。拉斑玄武岩中存在岩石圈地幔物质的贡献或是岩浆房内碱性玄武质岩浆受地壳混染作用的结果。

安徽女山单斜辉石巨晶的地球化学

本文研究了安徽女山14个单斜辉石巨晶。它们属于铝普通辉石、透辉石和铁钠造辉石。主要元素、稀土和微量元素及同位素特征表明：它们是同一碱性玄武岩浆在幔源条件下不同程度结晶分异的产物，相对于寄主岩均属捕虏晶，可能自中生代即已开始形成。

雷州英峰岭玄武岩中单斜辉石巨晶的地球化学和地幔交代作用

雷州半岛英峰岭火山岩中单斜辉石巨晶以低Mg#值(0.62～0.47)、贫重稀土(HREE)和富Al2O3、TiO2、Na2O和中稀土(MREE)为特征,并具有明显的成分变化.随着Mg#降低,单斜辉石的Al2O3(11.58～6.97%)、TiO2(2.28～1.06%)和HREE逐渐降低.这种变化特征不同于世界上大多数辉石巨晶的变化规律.随着演化辉石巨晶的大多数不相容元素,如Nb、Sr、Zr、Hf和LREE-MREE逐渐增加.低的Mg#值和Ni、Co、Cr含量指示巨晶母岩浆是一种强烈演化的残余岩浆(Mg#=0.27～0.35).分离结晶模拟表明本研究最富镁的巨晶(Lz-54)的母岩浆很可能是由拉斑玄武质岩浆经70～80%以单斜辉石为主的结晶分异后形成.而本研究的其它辉石巨晶是该母岩浆在不同演化阶段(25～80%)分离结晶的产物.分离矿物中除了单斜辉石还包含了大量的石榴子石、斜长石和钛铁矿.温压计算表明英峰岭巨晶是高温岩浆在56～60km深的上地幔的结晶产物(T=1290℃～1130℃,P=1.73～1.83GPa),这一深度有利于石榴子石结晶.对比不同地区辉石巨晶的成分特征和形成条件,作者指出不同地区单斜辉石巨晶各种元素的不同变化规律主要受母岩浆成分和结晶条件控制.巨晶母岩浆在地幔结晶时对围岩橄榄岩进行了不同程度的交代作用.早期贫流体的岩浆对橄榄岩的交代作用较弱,只有Sr,La等强活动性元素被明显改变;晚期富流体(F,P,H2O)岩浆对橄榄岩的交代作用强烈,大多数元素被明显改变.因此,可以推断交代熔体中流体的含量是影响地幔橄榄岩交代作用的关键.

女山单斜辉石巨晶的硼同位素组成:不均一性的发现及其意义

利用离子探针技术测定了一组安徽女山新生代玄武岩中单斜辉石巨晶的硼同位素组成.硼同位素比值非常不均一:δ^(11)B为+7.4％0～-28.6‰,既表现在不同样品之间,也表现在同一样品的内部.巨晶的硼同位素组成既没有记录暴露地表后的后期蚀变影响,也没有记录被携带上升过程中与寄主玄武岩浆和/或围岩的相互更应.不均一性继承自巨晶的地幔源区,其源区曾经经历过流体的交代作用.交代流体来自于初始硼同位素不均一并且经历不同程度脱水(脱硼)的海洋板块.结合氧同位素和Sr-Nd同位素来看,对交代流体的主要贡献可能来自于蚀变洋壳而不是海洋沉积物.

岩浆过程中影响矿物稀土元素质量分数的因素──来自女山幔源单斜辉石巨晶的启示

运用电子微探针（ＥＭＰ）和二次离子质谱（ＳＩＭＳ）对安徽女山新生代碧玄岩中的１３个单斜辉石巨晶进行了主要元素和稀土元素的分析，１３件样品表现出稀土总量与Ｎａ质量分数的正相关。根据这些数据，结合文献中的资料，我们认为不同种矿物间稀土质量分数的差异是由晶体化学性质决定的；而同种矿物在一个相对简单的地球化学过程中，它们之间的稀土质量分数变化受地球化学过程发生的程度和周围环境的控制。

女山单斜辉石巨晶锂同位素组成的离子探针分析

应用离子探针技术测定了一组女山单斜辉石巨晶的锂同位素组成。结果表明,无论是不同样品之间还是同一样品内部,锂同位素组成都是均一的,δ7Li=(+8.0±2.7)‰,明显高于MORB值(+1.5‰～+5.1‰)。巨晶的锂同位素组成直接继承自地幔源区,高δ7Li的特征暗示源区受到过俯冲海洋板块析出流体的交代作用。结合Sr Nd同位素的资料来看,交代流体可能来自于蚀变洋壳而不是海洋沉积物。

山东胶州大西庄辉石巨晶Sr-Nd同位素组成及其源区性质

胶州大西庄玄武岩（73Ma）中的辉石巨晶与寄主玄武岩具有几乎完全相同的同位素组成，其87Sr/86Sr（t）和εNd（t）分别为0.7033～0.704，1、＋4.5～＋6.5和0.7035～0.7038、＋7.1～＋7.6，暗示辉石巨晶和寄主岩具有相同的地幔源区，即辉石巨晶是玄武岩浆在高压下结晶的产物。亏损的同位素特征表明：在白垩世末期（～73Ma），胶东地区的岩石圈地幔已经由富集转变为亏损，表现出类似于中国东部新生代地幔的同位素特征，即表明当时岩石圈减薄（或置换）已经完成。

辉石巨晶中有序排列球体构造的发现

在贯穿于汉诺坝玄武岩的碳酸岩筒中发现的辉石巨晶中,沿着一系列平行的{001}裂理面三维有序地分布了大小近于相等的球体构造,主要有金属球体和玻璃球体,或者由金属、玻璃等物质共同组成的多相球体。三维有序排列现象及其复杂的矿物组合是在怎样的物理-化学条件下形成的,这些条件又反映了怎样的地球动力学环境,是两个有意义的科学问题。

江西安远路迳金伯利质煌斑岩筒辉石巨晶和包体中辉石的氢氧同位素

利用离子探针和质谱技术分别分析测试了江西安远路迳金伯利质煌斑岩筒辉石巨晶和包体中辉石的氢氧同位素组成。结果显示,辉石的氢同位素δ(D)值从-83‰变化到-101‰,平均值为-91.6‰;氧同位素δ(18O)值由5.46‰变化到5.70‰,平均值为5.60‰。路迳辉石巨晶和包体中辉石的氢氧同位素组成均一,表明其来源于地幔,且其形成和演化过程中物理化学环境稳定,继承并保持了原始地幔的氢氧同位素组成。

山东昌乐新生代碱性玄武岩中的巨晶单斜辉石成因研究

山东昌乐新生代碱性玄武岩中除斑晶单斜辉石和基质单斜辉石外,还发育大量巨晶单斜辉石和同源斜方辉石捕掳晶。巨晶单斜辉石与玄武岩间发育复杂和简单两种类型的反应边。复杂反应边往往发育在颗粒较大的巨晶单斜辉石外围。复杂反应边可分为4个带:内部带、过渡带、外部带和边缘带,其中,内部带、过渡带和外部带均由具不同结构特征的单斜辉石+熔体+金属氧化物构成,边缘带为不含熔体和金属氧化物的干净的单斜辉石;内部带的单斜辉石具梳状构造,过渡带的单斜辉石具细密筛孔构造,外部带为具似砂钟构造的筛孔状单斜辉石。反应边中单斜辉石、熔体及金属氧化物的成分显示,只有内部带受到单斜辉石巨晶的影响,其余带均受玄武岩浆的制约。简单反应边往往发育在颗粒较小的巨晶单斜辉石外围。简单反应边仅发育不合熔体和金属氧化物的干净的单斜辉石。巨晶单斜辉石的反应边是巨晶与玄武岩浆间温度差造成的。在与玄武岩浆反应的过程中,大颗粒的单斜辉石巨晶需要较长的时间与玄武岩浆达到温度平衡,从而有足够的时间发育包含4个带的复杂反应边;反之,由于缺乏足够的反应时间,小颗粒单斜辉石巨晶的外围只发育不合熔体和金属氧化物的简单反应边。同源斜方辉石捕掳晶的成分与地幔二辉橄榄岩包体中的斜方辉石类似,其边部发育类似于Bowen反应(1956)形成的单斜辉石环边。在单斜辉石Al^v-Al~Ⅵ图解上,巨晶单斜辉石、二辉橄榄岩包体中的单斜辉石以及部分单斜辉石斑晶的核部,均位于较高压力的"麻粒岩和玄武岩中包体"区域,反应边中单斜辉石、基质单斜辉石以及绝大部分斑晶单斜辉石位于"火成岩"区域,说明部分斑晶单斜辉石核部来源于地幔二辉橄榄岩,属于捕掳晶。结合单斜辉石结晶压力的估算,笔者认为巨晶单斜辉石的成因模式为:来自软流圈的碱质基性熔体上侵到地幔岩石圈下部,结晶形成单斜辉石巨晶,后来该熔体携带巨晶单斜辉石与来自上地幔岩石圈、夹带大量二辉橄榄岩包体以及斜方辉石(和单斜辉石)捕掳晶的玄武岩浆混合,巨晶单斜辉石随混合后的碱性玄武岩浆上升、喷出地表。

山东昌乐-临朐玄武岩中单斜辉石巨晶及地幔捕掳体的He-Ar同位素地球化学

对华北东部昌乐-临朐新生代玄武岩中的单斜辉石巨晶及其所携带的橄榄岩-辉石岩捕掳体进行了系统的岩石地球化学和稀有气体同位素研究， 旨在为华北东部岩石圈地幔的演化提供制约. 稀有气体同位素研究结果显示， 与寄主玄武岩有成因联系的单斜辉石巨晶、二辉石岩和纯橄岩都具有比MORB略低的He同位素比值（分别为7.0~7.7， 7.4和7.0~7.7 Ra）和接近大气特征的Ar同位素比值； 来自岩石圈地幔碎片的二辉橄榄岩和异剥橄榄岩的橄榄石也具有同样特征的He （7.0~7.6 Ra）和Ar同位素比值， 并且与其部分熔融程度无关， 指示这个地区的岩石圈地幔受到过来自地壳衍生熔体的交代. 二辉橄榄岩和异剥橄榄岩中单斜辉石和斜方辉石具有较低的He含量、3He/4He比值（2.3~7.1 Ra）， 结合样品岩石学及前人地球化学研究成果， 推测交代华北克拉通之下新生代岩石圈地幔的熔体可能来自于太平洋板块的俯冲.

深源巨晶辉石中“水”的红外光谱研究

深源巨晶辉石中“水”的红外光谱研究彭文世张倩（中国科学院广州地球化学研究所，广州５１０６４０）关键词巨晶辉石结构羟基红外光谱深源地幔岩含水已被许多实验所证实。地幔矿物中少量的水对矿物的诸多性质和许多地幔地质过程的发生和发展，都起着极其重要的作用。近些...

巨晶普通辉石的M1位分裂

巨晶普通辉石的Ｍ１位分裂李一良，支霞臣，李玉芝，李铁，张裕恒（中国科学技术大学，合肥２３００２６）关键词巨晶辉石，Ｍ１位分裂，面积约束法，近邻边效应，Ｔ位铁单斜辉石的穆斯堡尔谱学研究历时已久。但由于其晶体结构和成份的复杂性、化学不均一性及出溶现象等［...

巨晶单斜辉石的结晶和演化──矿物学研究的启示

巨晶单斜辉石的结晶和演化──矿物学研究的启示章礼明（中国科学院地球化学研究所，贵阳５５０００２）关键词巨晶单斜辉石、结晶演化、熔体对于我国东部新生代碱性玄武岩及其中巨晶和捕虏体已有大量研究成果［１，２］。在前人工作基础上，笔者对产自辽宁黄椅山的巨晶单...

黑龙江穆棱地区巨晶斜方辉石矿物学及光谱学特征

系统分析了黑龙江穆棱地区巨晶斜方辉石的性质、化学成分和光谱学特征。电子探针(EMPA)的分析结果表明,该巨晶斜方辉石属于斜顽辉石,其元素组成包括Ca,Na,Mg,Fe,Al,Ti,Si和O,结构水含量为20～130ppm。拉曼光谱(Raman)的特征峰位于1 015,678和345cm^(-1),分别由不同的振动类型引起。傅里叶红外光谱(FTIR)的分析表明巨晶斜方辉石在官能团区具有三个明显的吸收峰,它们分别位于3 550～3 590,3 510～3 520和3 410～3 420cm^(-1),与幔源辉石结构水的吸收峰较为一致;对巨晶斜方辉石的红外微区含水量测试分析表明,结构水在不同巨晶斜方辉石间存在差异,但在单一辉石样品内部分布均匀,无明显核-边变化。

滇东南马关巨晶单斜辉石原位Sr同位素特征及其含水性

对滇东南马关火山爆砾岩筒以及玄武岩中的单斜辉石巨晶进行了主量元素、微量元素、原位Sr同位素以及含水性研究,结果显示,单斜辉石巨晶均为铝质普通辉石,Mg#与Al、Fe、Ti呈负相关,与Ca呈正相关;稀土元素总量不高,HREE及LREE亏损,而MREE相对富集,大离子亲石元素均出现明显亏损,高场强元素Nb、Zr出现亏损而Hf略富集,Nb、Ta与Zr、Hf分馏明显,Rb、Ba的变化范围较大。原位Sr同位素87Sr/86Sr值为0. 703 92～0. 705 06,巨晶单斜辉石来源于上地幔,形成于同一母岩浆,与寄主玄武岩同源,为源岩浆在高压下的结晶产物。运用显微红外-傅里叶变换红外光谱仪(Micro-FTIR)分析测试了单斜辉石巨晶的水含量,结果显示OH吸收峰位于3 700～2 800cm-1,含水量赋值范围为318×10-6～693×10-6,水含量稍富于女山及汉诺坝地区的单斜辉石巨晶,也高于马关地区幔源橄榄岩包体中的单斜辉石结构水含量,暗示该区上地幔岩石圈具高含水性,这同时证实了俯冲洋壳在研究区的活动。新近纪到达地幔过渡带的西太平洋洋壳俯冲发生转向东撤,此时新特提斯洋洋壳正在NE向俯冲,是马关地区深部地幔富水的主因,到达软流圈(或地幔过渡带)的新特提斯洋俯冲洋壳导致该区地幔熔融,岩浆随之而生。

甘肃好梯超镁铁煌斑岩中深源包体及巨晶

本文对甘肃好梯超镁铁煌斑岩中上地幔包体和巨晶进行了详细研究,结果表明本区尖晶石二辉橄榄岩包体来自大约62km深处,而石榴石二辉橄榄岩来自约92km深处。后者在岩相学、矿物学方面表现出明显的地幔交代作用特征,表明石榴石二辉橄榄岩为与寄主煌斑岩有关的成因包体。另外本区两种单斜辉石巨晶和橄榄石巨晶为高压结晶作用的产物。