期刊文献+
共找到1篇文章
< 1 >
每页显示 20 50 100
高精度红外光谱面扫揭示蒙阴多期生长金刚石的氮杂质特征
1
作者 丁永康 丘志力 +3 位作者 邓小芹 马瑛 梁伟章 孙媛 《宝石和宝石学杂志(中英文)》 CAS 2024年第S01期50-52,共3页
赋存在古老克拉通岩石圈地幔约150~200 km^([1-2])深处的金刚石被称为“岩石圈型金刚石”。岩石圈型金刚石记录了侵入岩石圈地幔的含碳熔流体活动^([3]),对研究克拉通岩石圈地幔的形成与演化具有重要意义。一些早期成核生长的金刚石在... 赋存在古老克拉通岩石圈地幔约150~200 km^([1-2])深处的金刚石被称为“岩石圈型金刚石”。岩石圈型金刚石记录了侵入岩石圈地幔的含碳熔流体活动^([3]),对研究克拉通岩石圈地幔的形成与演化具有重要意义。一些早期成核生长的金刚石在漫长的地幔留存期间往往会受到多期增生事件的影响,从而形成复杂的金刚石生长结构。这些多期生长金刚石的结构特征直接反映了不同期次含碳熔流体的性质,为限制岩石圈地幔交代过程、俯冲物质的输入以及地质时期内地幔条件的变化起到了重要作用^([4]),是我们追溯金刚石生长历史和探究相关重大地质构造事件的基础。在我国,前人对华北克拉通多期生长金刚石的结构特征研究工作大致分为三个发展阶段:一是早期通过阴极发光(CL)/荧光图像(DV)定性分析^([5]);二是CL生长结构分析结合红外光谱点测/线扫定量分析^([6-8]);三是红外光谱面扫分析^([9-10]),从定性到定量,从点到线到面,逐渐建立了对华北克拉通多期生长金刚石结构特征的认识。其中,点测方法在分析金刚石氮杂质相关信息(含量、缺陷类型)时产生的误判极为严重(尤其对于原石)。而线扫方法虽然比点测方法严谨,但受限于测试点的取向和密度,有时也会造成空间信息的丢失。尤其对于本文所研究的多期生长金刚石样品,该方法会导致其氮杂质分布特征分析不准确。随着技术的发展^([11-12]),高精度红外光谱面扫方法已逐渐成为研究金刚石中氮杂质分布特征最可靠的空间分析方法,为金刚石生长结构特征的研究提供了更深入的视角。本研究选取了24颗来自华北克拉通鲁西地区蒙阴金伯利岩胜利I号岩管产出的含包裹体原生金刚石样品,对其进行了切片处理。通过DV-CL的图像分析发现,24个薄片近半数(10/24)为“具有晶核的复杂多期环带生长结构(三/四期)。随后,我们从这些蒙阴多期生长金刚石中挑选了4个具有特征生长结构的薄片样品(SD-297、SD-346、SD-372、SD-398)进行了高精度FTIR Mapping测试,分析了薄片样品的A、B中心氮含量(N_(A)、N_(B))、总氮含量(N_(T))、B中心转化率(ⅠaB%),并进行了详细的填图和分析工作,得到的如下主要认识。(1)4个薄片均为特殊的“混合型金刚石”,其中样品SD-297、SD-372、SD-398为“ⅠaAB+Ⅱa+ⅠaA”类型,样品SD-346则缺少第三期,为“ⅠaAB+Ⅱa”类型。这4个薄片样品的第一、二期特征基本保持一致,第一期为高N_(T)、ⅠaB%的“ⅠaAB”核心,第二期为金刚石中少见的几乎不含氮的Ⅱa生长区。除样品SD-346外,其余三个薄片第三期为低N_(T)、ⅠaB%的ⅠaA生长区。本研究样品给出了有别于前人研究中华北克拉通金刚石的全新混合生长类型,并以夹在高ⅠaB%晶核和低ⅠaB%外层生长期次间的Ⅱa生长区为特征。(2)对于具有第三期生长的3个薄片样品的氮杂质特征比较一致,首先是高度熔蚀的晶核具有较高的N_(T),大多在200~300μg/g,且B中心氮的比例很高,大于70%,指示了更古老的生长年龄;其次是与晶核相接的生长期次为特殊的Ⅱa生长区,几乎不含氮,最外层生长期次则具有远低于晶核的较低的N_(T)(20~40μg/g)和ⅠaB%(2%~4%),指示了较短的地幔留存时间。以Ⅱa生长区为间隔,不同期次间的氮含量和B中心转化率呈现一种“陡变”差异,几乎不存在过渡,指示了三期不同性质的熔流体来源。通过DV-CL结合高精度FTIR Mapping的研究工作,我们认为蒙阴多期生长金刚石的内部结构和氮杂质相关特征指示了鲁西地区古老岩石圈地幔至少经历了三期及以上的含碳熔流体活动。(3)样品SD-346晶形为浑圆状十二面体的溶蚀形态,其第一、二期生长结构和氮缺陷分布特征与其他3颗金刚石保持一致。同时,从FTIR Mapping中还观察到样品SD-297、SD-372和SD-398的第三期生长结构遭受了不同程度的破坏。据此推断样品SD-346并非为两期生长,而是第三期生长结构被流体溶蚀的“假两期”生长。这进一步说明了在进行FTIR Mapping工作时要注意原石的形态及形貌学特征,两者结合的分析能避免金刚石生长分期的误判,并为金刚石的生长结构提供细致的参考,以还原更真实的金刚石生长历史。 展开更多
关键词 蒙阴金刚石 华北克拉通 内部生长结构 红外光谱面扫 氮杂质
下载PDF
上一页 1 下一页 到第
使用帮助 返回顶部