荡子山白榴霓霞岩包体中富Sr磷灰石的发现及其成因矿物学研究

荡子山白榴霓霞岩包体中含有大量的富锶磷灰石. 利用电子探针微束分析技术对富锶磷灰石的赋存状态、晶形、矿物共生、成分变化以及成因机制进行了深入细致的研究, 发现富锶磷灰石有短柱状和细长柱状两种晶形, 并多被其他矿物包裹, 表明它们形成于岩浆结晶的早期阶段, 其成分为氟磷灰石. 之后被富锶流体沿着氟磷灰石颗粒的边缘进行交代, 从而形成了富锶磷灰石, 交代方式为类质同像置换. 富锶磷灰石中SrO含量的变化反映出体系中碱度的变化, 体系中的碱度升高时, 磷灰石矿物中Sr置换Ca的数量增加, 而当体系中的碱度降低时, 已经进入到磷灰石矿物晶格中的Na, LREE和Sr离子也会从中分离出来而导致这些阳离子数降低. 因此, Sr置换Ca的数量对体系中的碱度变化趋势有着明显的指示意义. 根据电子探针成分分析数据计算得出阳离子的个数, 富锶磷灰石结构式可写为(Ca_3.15~4.963Sr_0.019~1.510Ba_0.00~0.030Na_0.006~0.108REE_0.106~0.153)(P_2.842~3.028Si_0.009~0.094)O₁₂(F_0.675~1.079,Cl_0.000~0.256, OH_{–0.084~0.297}). 利用配有193 nm激光的Neptune多接收等离子体质谱仪(LA-MC-ICPMS), 对富锶磷灰石原位微区Sr, Nd同位素进行了分析. 将分析结果与白榴霓霞岩包体及包体的寄主岩Sr, Nd同位素组成进行了比较, 发现交代早期岩浆结晶成因氟磷灰石的富锶流体与白榴霓霞岩包体及包体的寄主岩来自不同的源区, 其中, 前者来自较亏损地幔, 而后两者则来自较富集地幔.     

新变种矿物——铌铁锐钛矿

铌铁锐钛矿是锐钛矿的变种矿物,产于白云鄂博矿床钠交代岩石中。岩石具条带状构造,主要矿物是霓石、霓辉石、高铁钠闪石-亚铁钠闪石、方解石和白云石,少量矿物是萤石、钛铁矿、独居石和易解石等。铌铁锐钛矿和易解石的集合体呈0.1—0.3mm或1—3mm的斑点浸染于岩石中。     

Ga-O双功能位点促进高选择性光催化甲烷直接转化制甲醇

光催化甲烷(CH₄)直接转化制甲醇(CH₃OH)被誉为催化界的“圣杯反应”.然而,由于反应过程中目标产物容易发生过氧化反应,实现CH₃OH的定向转化仍然面临巨大挑战.本文通过溶剂热法和高温煅烧法成功地制备了不同晶相的Ga₂O₃光催化材料(α-Ga₂O₃和β-Ga₂O₃),并对其光催化CH₄直接转化制CH₃OH的性能进行评价.测试结果显示在室温常压,且不额外添加其他氧化剂的情况下,α-Ga₂O₃和β-Ga₂O₃表现出优异的光催化性能.相较于β-Ga₂O₃,α-Ga₂O₃的光催化性能更优:反应2 h后,其CH₄转化率达4.5%,CH₃O...     

安徽铜官山石英闪长岩及其包体锆石U-Pb定年与成因探讨

铜陵地区中酸性侵入岩及其岩石包体的成因与Fe, Cu成矿作用和长江中下游岩石圈动力学演化关系密切. 本文以铜陵地区代表性的中生代中酸性侵入岩铜官山岩体及其岩石包体为研究对象, 进行了仔细的岩相学研究、矿物化学电子探针成分分析和LA-ICPMS锆石U-Pb同位素定年. 铜官山角闪 石-辉石堆积岩包体中辉石、角闪石矿物的化学成分与寄主岩中相应矿物的化学成分呈明显的线性变化, 但Al含量高, 是岩浆侵位前结晶的产物. 铜官山寄主岩及微粒闪长岩包体中辉石、角闪石矿物化学成分相似, 说明它们有密切的成因联系, 形成压力相仿. 铜官山石英闪长岩中锆石颗粒的定年结果表明该岩体的结晶年龄为137.5 1.1 Ma, 与以往不同方法的定年结果十分一致, 但本次锆石U-Pb同位素LA-ICPMS定年同时揭示了晚太古代残留锆石的存在, 证实该地区中生代岩浆作用有古老下地壳物质的参与. 定年结果还表明微粒闪长岩包体的结晶年龄为137.52.4 Ma, 与寄主岩浆的结晶年龄完全一致. 此外, 本文还结合以往的Sr-Nd-Pb同位素资料, 讨论了铜官山石英闪长岩及其包体的成因.     

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。     

忠诚献身的巨蟹

6月21日～7月20日的生辰星座是巨蟹座。黄道十二宫1元硬币中的巨蟹座钱币正面与其他11枚一样是为英国女王伊丽莎白二世戴大王冠头像,下方为英文1美元,右方为英文库克群岛,左方为英文伊丽莎白二世;背面外圈为巨蟹图案,内圈为一小洞,内放巨蟹星座幸运宝石翡翠。左方有巨蟹座的符号。翡翠是一种以硬玉为主的纤维状、致密块状的钠铝硅酸盐矿物集合体,化学分子式为NaAl[Si2O6]。硬玉是自然界中最常见的造岩矿物之一辉石族中的一种少见种类,属单斜晶系,晶体形态为短柱状、纤维状微晶集合体。翡翠的颜色千变万化,多为绿、红、紫、蓝、黄、灰、黑…     

双沟地幔岩中初始熔体的REE地球化学研究

云南新平县双沟蛇绿岩中发育有地幔岩初始熔融现象。初始熔体只分布在变质橄榄岩中,镜下通常呈液滴状、弯曲状或不规则状,最小粒径约0.1-0.4mm。冷却结晶成单斜辉石、斜方辉石、尖晶石、斜长石及玻璃的集合体,斜长石及部分玻璃蚀变或脱玻化形成钙铝榴石、绿泥石及少量绿帘石、葡萄石、蛇纹石。在变质橄揽岩中另有一些白色-绿色的细脉,宽0.5-17cm,长几米,主要由单斜辉石和钙铝榴石组成,为异剥钙榴岩脉,平     

南阿尔金地区含铀-富铀锆钛石的发现及其新成因机制

锆钛石(ZrTi_2O_6)为高级变质岩、交代地幔岩和岩浆岩中的一种罕见副矿物,是研究高场强元素迁移与富集机理的理想对象.中国南阿尔金高压-超高压变质带的高压基性麻粒岩中发现了含铀-富铀锆钛石,其主要化学组成为TiO_2, ZrO_2和UO_2,但不同颗粒或同一颗粒不同区域成分变化较大, UO_2含量最高可达20.83 wt%,且U与Zr具类质同象替代关系,晶体化学式可简写为(Zr,U)Ti_2O_6.低-中等UO_2含量的含铀锆钛石与不含铀锆钛石相比晶体结构未发生显著变化,高UO_2含量的富铀锆钛石由于放射性损伤已发生蜕晶化.矿物显微结构及成分分析表明南阿尔金含铀-富铀锆钛石及其伴生矿物组合为:金红石-钛铁矿-含铀-富铀锆钛石-白钨矿或钛铁矿-含铀-富铀锆钛石-白钨矿,其中钛铁矿为金红石退变形成,而含铀-富铀锆钛石和白钨矿是金红石退变分解过程中释放的Zr, Ti, W等元素与变质流体中的U, Ca结合直接结晶形成.该研究对矿物尺度高场强元素迁移富集机理具有重要的指示意义.     

氧化镓异质集成和异质结功率晶体管研究进展

超宽禁带氧化镓(Ga₂O₃)半导体具有临界击穿场强高和可实现大尺寸单晶衬底等优势,在功率电子和微波射频器件方面具有重要的研究价值和广阔的应用前景.尽管Ga₂O₃材料与器件研究已取得很大进展,但其极低的热导系数和缺少有效的p型掺杂方法成为限制其复杂器件结构制备和器件性能提升的主要瓶颈.针对上述两大关键瓶颈,本文综述了利用异质材料集成的方法实现高导热衬底Ga₂O₃异质集成晶体管与基于p型氧化镍/n型氧化镓(pNiO/n-Ga₂O₃)异质结的Ga₂O₃功率二极管和超结晶体管的研究进展.采用离子刀智能剥离-键合技术实现的高导热衬底Ga₂O₃异质集成方案可有效解决其导热问题,碳化硅(Si C)和硅(Si)基Ga₂O₃异质集成晶体管展现出远优于Ga₂O₃     

武夷山洋坊霓辉石正长岩的锆石SHRIMP U-Pb年龄及其构造意义

武夷山地区是华南过铝质花岗岩的重要分布区. 近期的研究表明, 该区存在碱性或富碱侵入岩. 武夷山洋坊霓辉石正长岩的元素地球化学特征显示其为过碱性侵入岩, 强烈富轻稀土和K, Ba, Ga, Zr, Y等元素, 轻重稀土元素强烈分异, 具有A型花岗岩的一些特征; 锆石的SHRIMP U-Pb年龄研究显示, 15个分析点给出²⁰⁶Pb/238U年龄为233~249 Ma, 加权平均值为242 ± 4 Ma, 记录了霓辉石正长岩的结晶年龄. 这表明: (1) 华南存在早三叠世(242 ± 4 Ma)的过碱性侵入岩; (2) 在印支早期, 华南局部可能存在伸展作用. 武夷山早三叠世过碱性侵入岩的发现为进一步研究华南“印支运动”的特点提供了新的思路.     

珠江三角洲大气夜间非均相化学反应对二次气溶胶和臭氧的影响

近年来,我国在PM_2.5治理方面取得了显著成效,而O₃污染问题日益突出.观测结果表明,珠江三角洲光化学反应活跃季PM_2.5与O₃呈现明显的正相关,但对两者之间耦合关系认识不清使得其协同控制具有很大难度.迄今为止,大部分研究主要关注日间光化学机制,而对夜间大气化学过程的认识明显不足.最新研究表明,夜间五氧化二氮（N₂O₅）非均相反应是PM_2.5和O₃生成的重要潜在机制,不仅对二次硝酸盐生成具有重要贡献,而且其非均相反应产物硝酰氯（ClNO₂）在次日清晨的光解对促进大气氧化性也有重要影响.本研究于2018年10月在臭氧污染较严重季节对深圳城市大气中N₂O₅和ClNO₂进行了在线测量,基于气相和颗粒相污染物变化对N₂O₅的非均相反应进行量化计算与活性评估.观测结果表明,夜间N_2<...     

沂蒙矿,K(Cr,Ti,Fe,Mg)_(12)O_(19)——我国发现的一种新矿物

一、产状和矿物共生组合沂蒙矿发现于沂蒙山区一金伯利岩岩脉中。该区金伯利岩形成于中生代,现在剥蚀面上出露的围岩为混合岩化片麻岩。赋存沂蒙矿的金伯利岩主要由橄榄石和金云母组成,副矿物为镁铝榴石、铬铁矿、钛铁矿、铬透辉石、磷灰石、锆石、碳硅石、钙钛矿等。这些矿物具有富铬特征,例如,镁铝榴石含Cr_2O_3可达11.39％,     

北大别地体任家湾辉石岩的Rb-Sr年代学及冷却史

报道了北大别地体任家湾辉石岩的一组矿物 全岩Rb_Sr等时线年龄 ,即黑云母 (Tc=30 0℃ ) 全岩Rb_Sr年龄 =(12 3 4± 1 2 )Ma ;角闪岩 全岩Rb_Sr年龄 =(16 4± 10 )Ma;斜长石 (Tc=6 0 0℃ ) 全岩Rb_Sr年龄 =(2 0 5± 7)Ma .这一矿物封闭温度及年龄同步增长系列说明任家湾辉石岩的侵入时代为三叠纪 ,与Sm_Nd定年结果一致 ,而较年轻的侏罗、白垩纪年龄反映的是它的冷却史或燕山期热事件的影响     

阿尔泰造山带超高温变泥质麻粒岩的确定及其地质意义

通过岩相学和矿物成分特征及P-T计算结果,最近在阿勒泰以东喀拉苏附近发现了超高温变泥质麻粒岩,其矿物组合为石榴石+斜方辉石+矽线石+堇青石+尖晶石+黑云母+斜长石+石英等.斜方辉石具有高铝特点,其Al2O3含量高达8.7wt%,指示了超高温变质的条件,其峰期变质条件为:P=~0.80 GPa,T=~960℃.变质结构关系和P-T估算结果表明了一个峰期后近等压冷却的逆时针P-T轨迹.锆石U-Pb年龄结果(271±5 Ma)支持了该超高温变质事件发生于二叠纪.喀拉苏附近超高温变泥质麻粒岩的发现确认了阿尔泰造山带二叠纪超高温变质作用的存在,表明在二叠纪阿尔泰造山带南缘高热流伸展背景可能与二叠纪(270~280 Ma)塔里木地幔柱活动有密切成因关系.     

南秦岭佛坪地区麻粒岩的发现及其地质意义

在南秦岭海西 印支期变质带中首次发现含有二辉石的麻粒岩 .这些麻粒岩产于佛平杂岩的下部 ,以中酸性麻粒岩为主 ,其中夹有少量的基性麻粒岩的条带和透镜体 ,主要变质矿物为斜方辉石、单斜辉石、黑云母、斜长石及石英等 ,斜方辉石常退变为角闪石 ,其变质条件为T =72 0～ 780℃ ,P =0 .6GPa .含有麻粒岩的佛平杂岩时代可能为早前寒武纪 .     

某地含钍和希土的炭酸鹽岩的發現

最近,在某地发玥有广大碱性岩分布,包括正長岩、霞石正長石、霓輝石正長岩、黑云母輝石正長岩等。这种碱性杂岩成岩林及岩牆侵入在寒武紀石灰岩中。在碱性岩附近,石灰岩变成大理岩。局部有接触变質帶。寬自数公尺至十余公尺,产生有透輝石、符山石、黑榴子石、黑云母、金云母、綠帘石、褐帘石、锆石、榍石,磷灰石等。黑榴子石和榍石普遍,局部很多。黑榴子石經光譜半定量分析含Nb大于0.3％。局部有霓辉石鉀長石和黑榴子石成互层的条帶状岩石,条帶寬約数毫米,紅部分化学分析有以下成分: Nb_2O_5 0.0612％ ZrO_2 1.61％ TR_2O_3 0.022％沿接触部分常有正長岩脈和黑云母(金云母)化。最有意义的是在本区有分布相当广泛的炭酸鹽岩脈(Carbonatites)。这些岩脈主要侵入在结晶石灰岩中,或沿层理,或切割石灰岩层,厚度一公尺至数公尺,沿走向及傾斜方向延長,尚未查明。岩脈多数沿     

浙江龙游石榴石角闪岩(退变榴辉岩):华夏加里东期碰撞造山事件的新证据

在华夏地块浙江龙游地区发现了榴辉岩退变形成的石榴石角闪岩,其变质演化可分为3个阶段,分别为峰期榴辉岩相阶段(M1),矿物组合为绿辉石+石榴子石变斑晶(核部)+石英;峰后后成合晶阶段(M2),矿物组合为石榴子石变斑晶(边部)+单斜辉石变斑晶+斜长石,峰期榴辉岩相绿辉石在该阶段形成榴辉岩典型的降压分解结构;退变质角闪岩相阶段(M3),矿物组合为角闪石+斜长石,并在石榴子石边部形成角闪石和斜长石的反应边、后成合晶以及斜长石冠状体.由于强烈的退变质过程的影响,传统矿物温压计方法只能得到退变质角闪岩相的温压条件,获得T=664~691℃,P=0.68~0.73 GPa.石榴子石成分环带表明该退变榴辉岩在峰后经历了一近等温降压过程.因此,结合岩相学分析、石榴子石成分剖面和退变质角闪岩相温压数据,可作出退变质过程的顺时针P-T轨迹,与碰撞造山过程一致.故该退变榴辉岩是华夏地块加里东期碰撞造山过程的产物,是华夏地块加里东期碰撞造山事件的新证据.     

南极格罗夫山GRV 99027二辉橄榄岩质火星陨石的氢同位素地球化学

利用离子探针, 研究了中国发现的第一块火星陨石——GRV99027二辉橄榄岩质辉玻无球粒陨石的氢同位素组成. 测试了磷酸盐矿物白磷钙石的D/H比值并计算了测点处的水含量, 其δD值范围为+1300‰ ~ +4700‰, 水含量为0.04%~0.43 wt% (质量分数, 下同). 通过与SNC火星陨石全岩样品、含水矿物及磷酸盐矿物氢同位素的对比, 表明水高度富D是火星陨石的特征, 其中磷酸盐矿物最为明显. 这种特征是火星岩浆水与火星壳流体同位素交换反应的结果. GRV99027磷酸盐矿物中高的D/H 比值表明, 其氢同位素组成与其他火星陨石的氢同位素相似, 研究的结果进一步证明GRV 99027属于火星陨石.     

宽禁带半导体掺杂机制研究进展

随着电子信息技术进入后摩尔时代,人们期望探寻一些新材料、新技术以推进半导体科学技术的发展.作为新一代战略电子材料,宽禁带半导体的技术应用近年来取得了飞速发展.宽禁带半导体的掺杂与缺陷调控是实现其重要应用价值的关键科学基础.本文主要介绍了我们和合作者近期围绕碳化物、氧化物、氮化物宽禁带半导体中掺杂与缺陷机理及性能调控展开的研究工作,具体包括:(1)探究4H-SiC中本征缺陷的电学和动力学性质,解释了实验上4H-SiC的有效氢钝化现象的内在物理机制;(2)研究In₂O₃中过渡金属元素的掺杂物理性质,提出了过渡金属掺杂的设计原则,并预测过渡金属Zr、Hf和Ta在In₂O₃中具有优异的n型特性;(3)采用轻合金化法调控Ga₂O₃材料的价带顶位置,并通过选取合适的受主杂质(如Cu_Ga),有望使(Bi_xGa_1–x)₂O₃合金成为高效的p型掺杂宽禁带半导体(4)...     

青岛仰口榴辉岩中粒间柯石英的发现及其意义

柯石英是SiO_2的高压变种,在700～800℃时转变的压力是2.7～2.9GPa,因此柯石英和柯石英假象是用来确认超高压变质作用的标志矿物。到目前为止,柯石英和柯石英假象在西阿尔卑斯、挪威Caledonides、哈萨克斯坦、德国和前捷克的Saxonian Erzgebirge、波兰Sneznik山以及我国大别-苏鲁高压超变质带的榴辉岩及其他超高压变质岩中已有大量报道。这些柯石英多以单矿物包裹体的形式产出于石榴子石、绿辉石、蓝晶石、绿帘石、硬玉甚至白云石、电气石、氟磷镁石、锆石和金刚石中。柯石英的边缘常转化为栅状或细粒石英集合体,构成柯石英假象。环绕柯石英及其假象,主晶矿物常发育有放射状裂纹。Schertl等发现在Dora Maira超高压镁铝榴石石英岩的基质中有许多类似柯石英假象的栅状石英集合体,有些沿镁铝榴石边缘的裂隙与包裹于镁铝榴石中的柯石英外缘的栅状石英集合体连为一体,从而证明了粒间柯石英存在的可能性,但真正的粒间柯石英从未有过报道。