江西路迳金伯利质煌斑岩中金云母斑晶的蚀变机制研究

层状硅酸盐矿物的蚀变演化过程可记录岩矿成因及地质环境变迁。三八面体云母是超基性岩中最常见的层状硅酸盐矿物,其矿物学特征已被证明能够有效地反映深部的结晶条件,但超基性岩云母的次生演化过程却尚未得到系统研究。为探明超基性岩中原生云母的后期演化规律及其内在机理,本研究采用微区X射线衍射、电子探针、X射线光电子能谱、聚焦离子束扫描电镜和高分辨率透射电镜等多种微区微束技术,对江西路迳金伯利质煌斑岩中的金云母及其演化产物进行了分析。结果显示,在蚀变过程中,大部分Si离子保留在金云母中,而Fe、Ti、Mn、K和Na离子则大量流入热液、次生钛铁矿和碳酸盐(而非硅酸盐产物)中。金云母的蚀变反应从缺陷位点向外扩散,首先通过溶解再结晶在缺陷处形成绿泥石、高岭石、蛇纹石等蚀变序列产物,而后通过外延生长在裂隙中充填伊利石,并在蚀变较弱的部位通过固相转变形成层间亏损金云母;蚀变产物的形成位点由相变机制控制;随着蚀变程度的降低,产物与母矿物金云母的结构相似性逐渐增加。

三维电子衍射:纳米矿物晶体结构分析的变革性技术

单晶X射线衍射(SCXRD)技术是目前最主要的晶体结构解析手段,但在纳米尺度上存在局限性,无法满足对微纳米矿物晶体结构解析的需求。相比之下,三维电子衍射(3DED)技术是一种针对微米、亚微米乃至纳米尺度矿物晶体结构解析的有效手段。3DED技术能够克服SCXRD在解析弱衍射信号、分析<200 nm的纳米晶体以及对轻元素识别等方面的局限性。近年来,3DED技术在材料科学和生物学领域得到广泛应用,被认为是纳米晶体结构解析的变革性技术。尽管该技术在地球与行星科学领域的应用还处于起步阶段,但未来3DED技术在矿物学研究中将发挥重要作用。此外,串行旋转电子衍射(Serial RED)技术也为地外返回等珍贵微量样品的物相与结构分析提供了高效、高通量的解决方案。这些先进的电子衍射技术必将为人类认识物质世界做出重大贡献。