宁强碳质球粒陨石富Ca,Al包体及铂族金属合金

对在我国发现的唯一的碳质球粒陨石———宁强陨石中的富Ca ,Al包体进行了岩石矿物学研究 ,并在其中首次发现Re/Os强烈分异的铂族金属合金 .这些包体可划分为黄长石_尖晶石型和尖晶石_辉石型两种岩石类型 ,前者可能形成于熔融结晶过程 ,后者是太阳星云冷凝聚集的产物 .Re/Os的强烈分异以及W ,Mo等元素的负异常特征表明 ,这些铂族金属合金有可能是太阳系外成因 ,并且在被包体俘获前经历了不同的形成和演化历史     

中国3块普通球粒陨石的Re-Os同位素地球化学

吉林陨石(H5)、亳县陨石(LL3.8)和庐江陨石(LL6)全岩及其磁性组分、非磁性组分和团块等分别测量了Re和Os元素丰度及Os同位素组成. 结果表明3块陨石全岩的Re和Os元素丰度分别在对应的H群和LL群普通球粒陨石范围内. 亳县陨石和庐江陨石磁性组分的Re和Os元素丰度在高Os含量的ⅡAB+ⅢAB铁陨石范围内. 非磁组分的Re和Os元素丰度低于全岩. 吉林陨石团块的Re和Os元素丰度在LL群范围里. 3块陨石全岩的Re-Os同位素比值分布在ⅡAB+ⅢAB岩浆型铁陨石等时线附近的普通球粒陨石范围内. 亳县陨石磁性和非磁性组分的Re-Os同位素比值有较大的变化范围. 庐江陨石非磁性组分有近期Re的加入, 使其¹⁸⁷Re/¹⁸⁸Os比值明显偏离铁陨石等时线. 吉林陨石团块的Re和Os元素丰度较全岩的低, 但¹⁸⁷Os/¹⁸⁸Os比值较全岩的高.     

西藏那曲蛇绿岩地幔源区的碳质球粒陨石型Os同位素特征及其意义

尖晶石具有高Os低Re含量的特性,能够抵抗变质、蚀变和风化作用对其Os同位素组成的影响,其Os同位素组成的测量值可以代表形成时的初始Os同位素组成.本文尝试用同一堆晶序列纯橄岩中尖晶石Os同位素组成和辉长岩中锆石年龄来反演地幔源区的Os同位素组成,为认识大洋岩石圈的形成和演化提供重要证据.西藏那曲蛇绿岩是新特提斯蛇绿岩的一部分,位于班公湖-怒江缝合带中段,形成于成熟的弧后盆地,其中发育同一堆晶序列的纯橄岩和辉长岩.辉长岩中锆石U-Pb年龄为183.7±1Ma.纯橄岩的全岩和分选出的尖晶石的Os同位素组成非常一致,排除了后期混染作用的影响,可以代表对流上地幔Os同位素组成.与碳质球粒陨石对比,尖晶石的?Os为?0.2～?0.3,表明那曲蛇绿岩的地幔源区为碳质球粒陨石型对流上地幔.因此,青藏高原大陆岩石圈主体属于残留的特提斯大洋岩石圈,是由中生代软流圈地幔顶部转化形成.这是首次运用能准确定年的堆晶岩中尖晶石Re-Os同位素组成来反演蛇绿岩地幔源区性质的研究实例.     

董岭ⅢCD铁陨石的Re-Os同位素组成

用负热电离质谱（N－TIMS）技术测定了董岭ⅢCD铁陨石的Re,Os含量和Os 同位素组成，并与其他铁陨石和球粒陨石进行了对比，其Re-Os含量落在ⅢA和ⅣA铁陨石构成的趋势线上，但Pt-Os关系与ⅡA铁陨石的相似，可能表明董岭铁陨石具有较高的分异程度。     

苏皖地区新生代玄武岩和幔源橄榄岩包体的187Os/186Os比值

幔源岩石中痕量(10~(-9)～10~(-12))亲铁元素Re,Os含量和~(187)Os/~(186)Os比值的测定,为研究地壳-地幔相互作用和地幔结构与演化提供了一种新的时计和示踪剂,以弥补亲石元素Rb-Sr,Sm-Nd和U-Th-Ph同位素体系的不足.近年来,国际上对幔源岩石~(187)Os/~(186)Os示踪作了不少研究,但国内尚未见报道.我们在国内测定了幔源玄武岩和橄榄岩包体全岩的~(187)Os/~(186)Os比值,对其地球化学意义作了初步探讨.     

曼桂陨石的岩石矿物学和冲击变质特征

曼桂陨石是2018年6月降落在云南省西双版纳傣族自治州的目击降落型陨石.陨石样品具有新鲜的熔壳,内部呈浅灰色,可见黑色冲击熔融细脉.该陨石主要由橄榄石、辉石、长石以及较少的铁镍金属、陨硫铁、磷灰石等组成.手标本虽可见球粒特征,但背散射电子图像显示球粒界线模糊,残余球粒为斑状橄榄石球粒,基质呈现强烈重结晶特征,次生长石粒度较大,橄榄石和辉石的化学成分均一,可判定其岩石类型为6型.橄榄石的平均Fa值为25.1±0.3(n=71),辉石的平均Fs值为21.1±0.3(n=58),金属含量低,属于L化学群.因此,曼桂陨石是L6型普通球粒陨石.曼桂陨石遭受过强烈的冲击,冲击熔脉和熔融囊广泛发育,熔脉宽度可达600μm.熔脉内及边部的长石已经转变成熔长石,且部分长石转变成硬玉;发现辉石的镁铁榴石高压相,与硬玉伴生.根据这些强烈冲击变质特征,将曼桂陨石的冲击变质强度划分为S5级.尚未在熔脉及边部发现橄榄石、磷酸盐的高压相矿物.这些高压矿物相的缺失,可能是由于该陨石在冲击熔融后的冷却速率较慢,形成的高压相矿物发生了退变质.这些特征表明,曼桂陨石经历过强烈的撞击熔融事件,为研究其母体的撞击历史和高压相的形成机制提供了重要标本.     

新太古代球粒陨石型对流上地幔: 河北遵化豆荚状铬铁矿的Os同位素组成

豆荚状铬铁矿是蛇绿岩方辉橄榄岩中特征性的地幔单元, 具有低Re高Os含量的特性, 能够抵抗变质、蚀变和风化作用对其Os同位素组成的影响. 豆荚状铬铁矿Os同位素组成的测量值可以代表其形成时的初始Os同位素组成, 为认识大洋岩石圈的形成和演化提供重要证据. 本文报道了河北遵化新太古代蛇绿混杂岩带中7个豆荚状铬铁矿全岩的Re-Os含量和Os同位素组成, Re含量为0.019~0.128 ng/g, Os含量为8.828~354.0 ng/g, ¹⁸⁷Os/¹⁸⁸Os比值为0.11003~0.11145. 3个Os含量>300 ng/g的块状铬铁矿矿石的¹⁸⁷Os/¹⁸⁸Os平均值为0.11026±0.00005, 在2.6 Ga时的g _Os为-0.12±0.06, 表明新太古代对流上地幔的Os同位素组成是球粒陨石型的. 这是迄今为止报道的最古老的蛇绿岩豆荚状铬铁矿的Os同位素组成.     

大别山北部饶拔寨超镁铁岩体的形成时代: Re-Os同位素法定年

沿饶拔寨岩体北西-南东向的中轴线,从5个钻孔中采集了15个岩芯样品.分析了常量和微量元素成分,样品的Al2O3与MgO和Yb之间有很好的相关性,反映了该岩体经过了部分熔融作用,形成了从饱满到亏损玄武质成分的特征.选择了9个样品分析:Re-Os同位素,Re含量为0.004—0.376 ng/g-1,Os含量为0.695～3.761ng/g-1,187Re/188Os为0.022-2.564,187Os/188Os为0.1165-0.1306,具有亏损地幔的特征.187Os/188Os-Yb和187Os/188Os-Al2O3都有很好的正相关性,由Os同位素代用等时线法获得饶拔寨超镁铁岩体的形成年龄为1.8±0.1 Ga,为古老的大陆岩石圈地幔的残片.在扬子板块向华北板块俯冲过程中,大陆岩石圈地幔楔以固态形式侵入俯冲带,在印支期伴随经超高压变质的俯冲地壳板片折返到地壳,成为造山带橄榄岩.     

大陆地幔变压熔融机制: 广东麒麟幔源包体提供的证据

广东麒麟部分尖晶石橄榄岩包体中单斜辉石的Ti含量很低(160～245mg/g),暗示很高的部分熔融程度.这与样品中较高的单斜辉石含量(7.4%～12.4%)不匹配.这些单斜辉石中重稀土发生分异((Gd/Yb)     

N-TIMS法测定盘石山橄榄岩包体的Os同位素组成

Re,Os是亲铁元素,在壳-幔分异过程中,由于Os是相容元素,Re为中等不相容元素,因此Re-Os同位素体系可以提供主要由亲石元素构成的Rb-Sr,Sm-Nd和U-Th-Pb同位素体系所不能给出的重要信息。1991年Volkening等首次应用负热电离质谱(N-TIMS)分析技术进行地质样品的超低含量(10~(-9)～10~(-12))Re-Os同位素测定,揭开了Re-Os同位素体系研究的新篇章,使之成为90年代国际地球化学前沿领域的研究热点,但目前国内尚未见用N-TIMS法测定地质样品中Os同位素组成的报道。本文利用负离子热电离质谱(N-TIMS)法测定了江苏省六合县盘石山尖晶石二辉橄榄岩包体的Os同位素组成,并对其地球化学意义作了初步探讨。     

攀西地区峨眉山玄武岩的铂族元素地球化学特征

攀西地区龙帚山和二滩玄武岩形成于较低程度地幔部分熔融条件（〈7％），部分熔融过程中Ir，Ru和Rh表现其相容性而Pt和Pd为不相容元素。这些样品多含较高的铂族元素（PGE），其Pd／Ir和Cu／Pd比值远高于原始地幔值．部分熔融过程中有少量硫化物（约0．007％）残留于地幔源区，岩浆上升过程中则有部分岩浆达到硫饱和而分离出富集PGE的硫化物（约0．020％～0．033％）．Os，Ir和Pt在结晶分异过程中形成铂族金属合金进入铬铁矿或硫化物，导致Pt和Pd的解耦及Ir含量出现很大变化．玄武质岩浆中熔离出的硫化物可能为邻近喷发通道的镁铁．超镁铁质岩体形成Cu—Ni—PGE矿床（化）提供重要的物质来源．     

清镇和Yamato 691(EH3)陨石中的富FeO硅酸盐和富Ca,Al包体:太阳星云中物质迁移的证据

采用扫描电子显微镜和电子探针，对形成于极端还原条件下的清镇和Yamato691(EH3)顽火辉石球粒陨石进行了研究。这两个陨石均存在富FeO硅酸盐和少量富Ca,Al包体。绝大部分富FeO硅酸盐为低Ca辉石，并主要以晶悄状产于细粒基质，仅有少量产于球粒。在清镇陨石中，富FeO硅酸盐晶屑常包裹大量尘状贫Ni富Cr的金属，它们形成于FeO组分的 还原作用；作为对比，在Yamato691陨石中，仅有少数晶屑包裹尘状金属，这种差异与清镇陨石较Yamato961更还原的形成条件一致。富Ca，Al包体具有与碳质球粒陨石中类似组分相同的矿物模式组成和矿物化学组成。研究认为：（1）富FeO硅酸盐晶屑可能形成于太阳星云的氧化区域，然后迁移到顽火辉石球粒陨石形成区域；（2）顽火辉石球粒陨石中的富Ca,Al包体与碳质球粒陨石中的类似组分可能具有相同的成因和源区。     

汉诺坝橄榄岩捕虏体原位Re-Os同位素年龄与多发地幔事件

利用LAM-MC-ICPMS原位分析技术获得了汉诺坝玄武岩中橄榄岩捕虏体的硫化物Re-Os同位素年龄结果. 硫化物有矿物包裹体和填充裂隙两种产出形式. 其中包裹体硫化物的¹⁸⁷Os/¹⁸⁸Os 比值为0.1124~0.1362, ¹⁸⁷Re/¹⁸⁸Os比值为0.0026~1.8027; 填隙状硫化物¹⁸⁷Os/¹⁸⁸Os比值为0.1174~0.1354, ¹⁸⁷Re/¹⁸⁸Os比值为0.0365~1.4469. 包裹体硫化物中最大Re亏损年龄(T_RD)为2.1 Ga. Re-Os同位素比值小于原始地幔现代值的包裹体硫化物获得的等时线年龄为(2.3±1.2) Ga. 填隙状硫化物与受到后期扰动的包裹体硫化物共同构成的等时线年龄为晚元古年龄值((645±225) Ma), 记录着岩石圈地幔形成后的改造事件. 此外, 填隙状硫化物所记录的1.3 Ga (T_Ma≈T_RD)的中元古代地质年龄也可能记录着一次深部地质过程. 硫化物原位Re-Os同位素获得的不同年龄值反映了汉诺坝岩石圈存在多发地幔事件.     

云南哀牢山金矿带镇沅超大型金矿载金黄铁矿Re-Os定年及其地质意义

镇沅金矿是哀牢山金矿带最大的超大型金矿床,但一直缺少同位素直接定年数据.从镇沅金矿田冬瓜林矿段变石英杂砂岩金矿石中,选取4个黄铁矿样品,采用Carius管溶样,蒸馏分离Os,丙酮萃取Re,高分辨率电感耦合等离子体质谱(HR-ICP-MS)测定法,对其进行了Re-Os同位素定年,获得其等时线年龄为229±38Ma(MSWD=2.0,置信度95%),187Os/188Os初始值0.68±0.24,Os为442±91,黄铁矿Re/Os比值为40.8～100.5.结果显示:镇沅超大型金矿至少在印支期存在一次重要的成矿事件,该期成矿物质来源属壳-幔混合来源,但以幔源为主.构造-岩浆演化历史表明,哀牢山复合造山作用经历了前寒武纪-早古生代基底的形成、晚古生代俯冲造山作用、海西期末-印支期强烈碰撞造山、燕山期-喜马拉雅期伸展(走滑)造山等复杂的演化过程.多旋回的构造-岩浆-成矿作用使得镇沅金矿具有多期次成矿特征,成矿作用可能主要发生于印支期碰撞造山过程,而矿床中占次要地位的蚀变花岗斑岩型和蚀变煌斑岩型金矿可能是后期改造叠加所致.     

南极格罗夫山普通球粒陨石的化学-岩石类型分布及成对陨石的判别

中国第16次南极科考队在格罗夫山地区的蓝色冰表面上发现并回收了28块陨石, 其中26块为普通球粒陨石. 根据电子探针分析数据和岩石矿物学特征, 对这些普通球粒陨石进行了化学-岩石类型的划分, 包括6个非平衡型L群陨石(L3), 6个平衡型H群陨石(3个H4, 1个H5, 2个H6), 9个平衡型L群陨石(3个L4, 1个L5, 5个L6)和5个平衡型LL群陨石(2个LL4, 3个LL5). 进一步详细的岩石结构特征和矿物化学组成对比表明, 格罗夫山28块普通球粒陨石(包括首次回收的2块)中有5对陨石可能分别属于相同降落事件的不同陨石碎块, 即成对陨石. 因此, 格罗夫山已回收的全部32块陨石可能代表了27次不同的陨石降落事件, 表明该地区存在某种陨石的迁移和富集机制, 是一新的陨石富集区. 格罗夫山陨石的化学-岩石类型分布和质量分布特征与南极其他区域的陨石有显著的差异, 可能反映了格罗夫山地区陨石的来源或富集机制的特殊性, 但需进一步的工作加以确认, 并揭示其内在的原因和意义.     

超重元素存在的证据

最近,勒比(Libby)等通过对铁陨石的元素丰度分析,发现元素在(Ga、Ge、As)、(Ru、Rh、Pd)和(Os、Ir、Pt)三处的观测丰度值大大超过理论预期值.他们认为这是超重元素z=107～114裂变引起的,通过分析,得到最长的半衰期为z=114的τ_(1/2)=10~8年.弗利罗夫(Flerov)等对碳质球粒陨石的丰度分析后,得到超重元素z=114的τ_(1/2)=1.6×10~8年. 我们在计算元素起源时发现,第三个r峰(A)195)和第三个S峰(A～208)的丰度应当     

内蒙固阳晚太古代绿岩带中科马提岩的Re-Os 同位素研究

报道了固阳晚太古代绿岩带中科马提岩的Re-Os同位素组成, 并对其中最大的一个科马提岩块体进行了详细的野外填图. 9个经历角闪岩相变质的科马提岩样品的Re, Os含量分别为0.003~0.070和0.88~2.63 ng/g, Os含量与典型的科马提岩相当, 略低于正常的地幔橄榄岩; 同位素比值187Re/188Os为0.014~0.288, ¹⁸⁷Os/¹⁸⁸Os为0.1115~0.1197, 低的Os同位素比值排除了显生宙岩浆成因. 获得的Re亏损模式年龄(T_RD)为1346~2454 Ma, 最大值为2454 Ma, 代表了科马提岩形成年龄的最小年龄. 最大的一个科马提岩透镜体长逾500 m, 宽逾50 m, 推测科马提岩体分布面积大约0.05 km², 可能是华北克拉通已知太古宙绿岩带中最大的科马提岩块体. 结合已有的地质和同位素年代学资料可以认定, 该科马提岩是固阳晚太古代绿岩带的组成部分. 这些科马提岩应该是上地幔高度部分熔融的产物, 其成因机制对于固阳绿岩带发育的构造背景具有标志意义.     

科洛橄榄岩地幔捕虏体中富P, F地幔熔/流体的发现及其交代作用

黑龙江科洛地区响岩质碱玄岩中包含尖晶石二辉橄榄岩地幔捕虏体, 电子探针精细研究发现, 铬尖晶石周围发育有丰富的磷酸盐及交代形成的矿物, 这些磷酸盐为一种特殊富P, F地幔熔/流体的结晶(?)残余物. 激光拉曼光谱分析确定上述磷酸盐绝大部分为玻璃相. 这种地幔熔/流体可以进一步交代原始矿物而形成新的尖晶石、橄榄石和透辉石等. 因此, 科洛地区上地幔的交代作用与富P, F熔/流体有关. 中国东部其他地区的岩石圈地幔可能也存在相似的地幔交代作用, 这项研究对进一步揭示中国东部岩石圈地幔交代熔/流体的类型和复杂性具有重要意义.     

岫岩陨石坑: 撞击起源的证据

迄今为止, 世界上已发现176个陨石撞击坑. 对辽宁省岫岩满族自治县的一个环形构造的岩石冲击效应、矿物变形微结构特征以及地貌特征等进行了研究. 该环形构造是一个直径1.8 km、深150 m的碗状坑. 在坑内变形基岩石英颗粒中发现了击变面状页理(PDFs), 这是判断该坑陨石撞击起源的诊断性标志. 坑区内冲击角砾岩和岩石震裂锥的产状, 以及撞击形成的地貌特征等均与陨石撞击作用结果相符合. 这是中国第一个被证实的陨石撞击坑.     

超重元素存在的证据

最近Libby等通过对铁陨石的元素丰度分析,发现元素在(Ga、Ge、As)、(Ru、Rh、Pd)和(Os、Ir、Pt)三处的实测丰度值大大超过理论预期值。他们认为这是超重元素Z=107-114裂变引起的,通过分析,得到最长的半衰期τ_(1/2)=10~8年。Flerov等对碳质球粒陨石的元素丰度分析后,得到超重元素Z=114的τ_(1/2)=1.6×10~8年。我们在计算元素起源时发现,第三个r-峰(A～195)和第三个s-峰(A～208)的丰度应当相近。但