我国吉林省高铁铁橄榄石(莱河矿)的研究

一、前言一九七八年作者在吉林省长白山天池工作时,在中更新统和全新统霓辉粗面岩与浮岩中发现一种晶形完好,与铁橄榄石极为相似的亮黑色矿物。经初步鉴定,其物理化学性质与高铁铁橄榄石(莱河矿)相同。进一步研究证明,它确系晶形完好,产状迴异的高铁铁橄榄石。     

石英铁榴易溶岩中高铁铁橄榄石的研究

1976年在我国辽宁省太古代变质铁矿中首次发现了一种新的铁硅酸盐,被命名为莱河矿。许多作者对它进行过研究。本文作者在河北省变质岩中发现了另一种在化学成分上与莱河矿有差异的高铁铁橄榄石,它产在一种特殊的石英铁榴易溶岩中,后者主要由易溶石和铁铝榴石组成,还含有少量石英、磁铁矿和单斜辉石,局部富含高铁铁橄榄石、石墨和黑云母。这种岩石作为夹层产在太古代迁西群变质岩中,上下围岩分别为蓝晶石石榴子石斜长片麻岩和二辉石麻粒岩。     

大别山超高压岩石形成深度局限于100～150km吗?——针状含钛铬磁铁矿的发现及动力学意义的思考

在大别山碧溪岭石榴石橄榄岩的早期世代粗粒橄榄石中发现针状出溶体,长度为５－３０μｍ,宽度２－６μｍ,沿橄榄石」０１０」方位定向排列。经综合方法鉴定研究结果表明,这种针状出溶体为含铁铬磁铁矿,是β相橄榄石中出溶体,它说明该超高压榴辉岩－超镁铁岩体形成的压力不只局限于柯石英－金刚石稳定场,有可能在大于１０ＧＰａ以上形成。     

大别山超高压岩石形成深度局限于100～150km吗?——针状含钛铬磁铁矿的发现及动力学意义的思考

在大别山碧溪岭石榴石橄榄岩的早期世代粗粒橄榄石中发现针状 (或杆状 )出溶体 ,长度为 5～ 30 μm ,宽度 2～ 6 μm ,沿橄榄石 [0 10 ]方位定向排列 .经综合方法鉴定研究结果表明 ,这种针状出溶体为含钛铬磁铁矿 ,是β相橄榄石中出溶体 ,它说明该超高压榴辉岩_超镁铁岩体形成的压力不只局限于柯石英_金刚石稳定场 (3～ 4GPa) ,有可能在大于 10GPa以上 (即 30 0km深度以下 )形     

高压下磷酸盐第一次实现橄榄石向变尖晶石型转变

大量的实验结果表明,橄榄石和具橄榄石结构的锗酸盐在高压下的行为有许多相似之处,然而,为数不多的具橄榄石结构的磷酸盐似乎未引起人们的注意,它们在高压下的行为迄今未见报道。根据晶体化学基本原理,我们推测这类磷酸盐在高压下可能具有变尖晶石或尖晶石结构。我们选择了磷锰锂矿为实验对象,第一次在磷酸盐中发现由橄榄石结构转变为变尖晶石结构。本文报道实验的初步结果。     

华北中生代玄武岩中地幔橄榄石捕虏晶: 对岩石圈地幔置换过程的启示

山东方城玄武岩(125 Ma)中发现罕见的具有明显环带结构的橄榄石. 橄榄石中心部分的组成(Mg# = 87.2~90.7)类似于华北新生代玄武岩携带的橄榄岩捕虏体中橄榄石的组成, 其边缘部分(Mg# = 76.8~ 83.9)接近于玄武岩中斑晶橄榄石的组成(75.7~79.0). 橄榄石的这种化学成分特征及其浑圆的晶体形态和较小的颗粒(300~800 μm)皆说明这些橄榄石是地幔矿物捕虏晶, 即地幔橄榄岩的解体矿物. 其中心部分能够代表地幔橄榄岩的组成. 橄榄石的环带结构是橄榄石捕虏晶与寄主玄武岩快速反应造成的. 这种橄榄石与玄武质岩浆的相互反应可能在华北中生代岩石圈地幔中普遍存在, 即为岩石圈地幔置换作用的重要方式. 从而使古生代主量元素亏损的高镁橄榄岩转变为中生代晚期的主量元素饱满同位素富集的低镁橄榄岩, 造成古老岩石圈地幔的消失.     

地球上首次发现尖晶橄榄石

在人类已知的3000多种矿物中有为数极少的几种,它们具有重大标型意义而其发现又历经曲折,尖晶橄榄石就是其中最突出的例子.早在1931年,Goldshmidt 就指出 Mg_2GeO_4的矿物结构可以表现为橄榄石与尖晶石两种多型,在此基础上1936年 Bernal 大胆设想地幔中地震波速的迅速增大就是由橄榄石转变为密度较大的尖晶石型结构所造成.1956年 Ringwood 根据对热动力平衡体系的研究计算出1500℃时,相当于地幔中500km 深度的压力下橄榄石可转变为尖晶石型结构.1966年他本人终于完成了举世闻名的实验在175×10~8Pa 与900℃条件下实现了橄榄石—尖晶石     

封面说明

<正>深部碳循环对于探索地球内部演化、全球气候变化和资源战略勘探等都具有重大意义.由于地壳再循环作用可以将大量地球表层碳带到地球深部,所以地壳再循环在地球深部碳循环中起着非常重要的作用.起源于上地幔或者更深处的碱性玄武岩可以记录地球深部地质演化的重要信息.橄榄石斑晶所捕获的熔体包裹体可以有效地记录原始岩浆的物理化学信息.对山东杨庄碱性玄武岩中橄榄石斑晶内的     

铁尖晶橄榄石中的次近邻效应和占位

橄榄石是地壳和上地幔最重要的造岩矿物之一,在地球过渡带的高温高压条件下,它可以转变为具有尖晶石结构的尖晶橄榄石.以往曾对尖晶橄榄石及其形成条件进行了不少的研究.早期的研究表明,尖晶橄榄石γ-Fe_2SiO_4和Ni_2SiO_4以及Co_2SiO_4具有相似的晶体结构,有少量Si原子(2%～8%)占据左八面体位置上.后来,傅平秋等使用X射线衍射和M(?)ssbauer效应方法发现,27.5%的Si原子占据在所测高温高压下合成的铁尖晶橄榄石的八面体位置上.我们使用M(?)ssbauer效应方法,对5个在高温高压下合成的铁尖品橄榄石进行了研究,发现在铁尖晶橄榄石中次近邻效应的存在,并给出了Fe和Si离子在铁尖晶橄榄石中的占位.     

雷琼新生代火山岩中单斜辉石巨晶的类型及成因

雷州半岛及琼北(简称雷琼)新生代火山岩中广泛发育单斜辉石、石榴子石、橄榄石、长石、刚玉、锆石和钛铁矿等巨晶,经本次研究,单斜辉石巨晶有铝普通辉石、富铝铁-钠次透辉石和镁透辉石3种类型,其中镁透辉石巨晶是首次发现.下面对这些单斜辉石巨晶的产状、成分和成因进行讨论.     

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.     

一位优秀的宇航员在驾机时殒命人类能在太空久居吗

苏联太空人鲁明与莱阿霍夫1979年在"敬礼6号"太空站中破天荒居住了175天后,看上去健康状况十分差,一连4天大量出汗,心跳很快,头晕恶心,而且要靠人搀扶才站得起来.经过6个星期的治疗与静养,他们的健康才恢复过来.     

安徽庐江陨落的石陨石

对1994年陨落在安徽省境内的庐江陨石的陨落情况、矿物相组成、球粒、冲击变质现象及其氧化现象等进行了介绍. 组成该陨石的矿物有:橄榄石、古铜辉石、透辉石、斜顽辉石、斜长石、白云母、金云母、白磷钙矿、铁纹石、镍纹石、陨硫铁、铬铁矿、钛铁矿和铁的氧化物等. 根据矿物学和岩石学特征,初步确定该陨石化学岩石类型为LL6.     

地幔转换带橄榄石高压相变实验研究

橄榄石是上地幔的主要矿物之一,它的相变对于认识地幔不连续面的成因,整个地幔的物质组成和演化、地幔对流、俯冲板片深源地震等地球深部动力学问题具有重要意义.本研究使用中国地质大学地球深部研究实验室多面砧压机进行了2种成分的橄榄石(Fo100和Fo90)在压力为14.1～20GPa,温度为1400℃的相变实验研究.压力为14.8～15.6GPa时,Fo90和Fo100均转变为瓦兹利石(α);而在14.1GPa实验中,Fo90完全转变为瓦兹利石,Fo100则仍为橄榄石(α).瓦兹利石具有2种产状:破碎的粒状结构(粒度大于100μm)和微晶集合体(微晶粒度小于10μm).瓦兹利石拉曼谱图中显示722～723和917～919cm-1特征峰.随着压力升高,实验产物中出现更多的呈微晶集合体结构产出的瓦兹利石,表明实验压力离橄榄石相变边界越远,瓦兹利石成核密度越大,导致体系Gibbs自由能下降,高压相矿物颗粒生长受到抑制.但由于瓦兹利石成核活化能很小,因此实验产物中均有大量呈微晶集合体产出的瓦兹利石.实验产物的显微结构特征对解释陨石中出现瓦兹利石的产状提供高温高压实验启示.压力为19.5和20GPa时实验产物为林伍德石(γ),其中压力为19.5GPa的实验中Fo100中瓦兹利石和林伍德石共存.实验产物林伍德石为自形粒状(颗粒度为10～20μm),三联点结构发育.798和840cmμ1为林伍德石的拉曼特征峰.综合本次研究以及前人地震探测结果表明,中国东部上地幔复杂结构无法用单一的橄榄石体系相变来解释,其他矿物(如辉石-石榴石)的相变及其与橄榄石体系相变的相互影响可能导致了该地区上地幔具有复杂的结构.因此进一步开展复杂体系(如橄榄石+辉石体系)的高温高压相变实验研究,并在已有地球物理探测成果的基础上建立合理的地质-岩石学模型,对探讨中国东部地区上地幔复杂结构形成的物理机理,影响因素及其深部动力学机制具有重要意义.     

普通球粒陨石矿物学分类参数的研究

近年来,我们对30个中国球粒陨石及16个国外的球粒陨石进行了矿物学研究,46个普通球粒陨石橄榄石的平均成分和铁纹石中钴的含量列于表1。根据球粒陨石中橄榄石、低     

中国东部幔源岩石的氧同位素激光探针分析

对中国东部新生代玄武岩中橄榄岩包体的巨晶矿物的激光探针氧同位素分析结果表明,大多数矿物的δ＾１８Ｏ值与世界范围值一致,单斜辉石－橄榄石和斜方辉石－橄榄石矿物对的氧同位素测温给出了阳离子配分温度计一致的温度。虽然,中国东部大陆岩石圈地幔处于封闭体系条件下的氧同位素平衡状态。     

地幔是由什么组成的?

橄榄岩是主要成分已成定论众所周知,地球为地壳、地幔、核这三层构造。那么,橄榄石又是什么呢? 一般认为,地球的大约一半即地壳和地幔是由岩石组成的。因此,地幔是由称为橄榄岩的岩石,或者以橄榄岩为原料的物质构成的,这在目前已成定论。所谓橄榄石就是组成这种橄榄岩的最重要的矿物。所以,根据该定论,可以说橄榄石才是地幔的主要成分。     

与众不同的橄榄石

橄榄石的传说 橄榄石因呈橄榄绿色而得名,其英文名称为“Peridot”或“Olivine”,前者直接源于法文Peridot,后者为矿物学名词。橄榄石大约是在3500年前于古埃及的领土圣·约翰岛发现的,其颜色艳丽悦目,给人心情舒畅和愉悦的感觉,又被誉为“幸福之石”。人们认为,这种幸福石会赐给佩戴者温和的性情、良好的听觉和幸福的婚姻,因而许多国家把橄榄     

富含钴矿床研究进展与问题分析

钴是各主要工业国家政府定义的重要战略金属.全球钴矿可分为大陆钴矿和现代海底钴矿两大类.大陆钴矿主要为沉积岩赋矿层控型、风化型和岩浆铜镍硫化物伴生矿,其余类型也有独立/共/伴生钴矿产出.在海底富钴的铁锰结壳和结核中虽有大量资源却无法开采.不同构造背景和岩浆含水量下钴的配分系数较稳定,其在岩浆铜镍硫化物矿床形成过程中更容易进入橄榄石中.在热液环境下,钴的溶解度与流体温度和盐度密切相关,流体冷却和流体稀释过程均能造成钴金属沉淀.研究发现富钴矿床成因争论表现同生成因与后期叠加之争.除了少数脉状、黑色页岩型、密西西比河谷型和铁氧化物铜金矿床,钴富集过程均与基性-超基性岩有关.岩浆演化、后期热液过程和风化作用均有利于富集钴元素.而钴的超常富集则往往与多期次成矿作用相关.在今后研究工作中,应尽快研究我国各类钴矿其形成在造山带和克拉通演化中所代表的地球动力学意义,确定我国各类型矿床中钴富集的关键控制因素,厘定钴在高-中-低温热液环境的迁移机制,关注地球系统各圈层间的相互作用与钴矿的形成关系,重视现代海底铁-锰-钴结核分布控制因素研究.     

大陆深俯冲作用对邻区岩石圈地幔改造的时间、方式与过程:鲁西橄榄岩类与辉石岩类捕虏体证据

鲁西早白垩世镁铁质岩石中有橄榄岩类和辉石岩类捕虏体,前者包括含尖晶石方辉橄榄岩(约占3%)、含铬铁矿纯橄岩(约占95%)和含铬铁矿异剥橄榄岩(约占2%).它们的岩相学、全岩地球化学与矿物地球化学为深俯冲陆壳对相邻岩石圈地幔的改造过程提供了直接证据.含尖晶石方辉橄榄岩主要由橄榄石(82%-89%)、斜方辉石(8%-13%)以及次要的尖晶石(1%-2%)、单斜辉石(-1.5%)和角闪石(-1%)组成,橄榄石的Mg#值介于92.1-93.8之间,其平均值为92.5,橄榄石的δ18O值介于5.5‰-5.6‰之间,全岩的Re亏损模式年龄(TRD)为2.6-2.68 Ga;部分纯橄岩和异剥橄榄岩中的橄榄石具有相对较低的Mg#值(85-90)和较高的δ18O值(6.1‰-7.7‰)以及明显偏高的全岩187Os/188Os比值(0.1269-0.5780).前者代表了鲁西早白垩世期间古老岩石圈地幔的少量残留,后者意味着鲁西早白垩世期间岩石圈地幔的绝大多数已经被改造.费县早白垩世玄武岩中含橄榄石的二辉石岩中可观察到橄榄石被斜方辉石所交代和相继出现的斜方辉石被单斜辉石所交代的改造过程,这与斜方辉石(1097-1491μg/g)和单斜辉石(581-809μg/g)明显富集Ni的地球化学属性相吻合.辉石岩中橄榄石的氧同位素组成(δ18O=7.28‰-8.21‰)和单斜辉石的锶同位素组成(介于0.70862-0.70979之间)表明,改造岩石圈地幔的熔体起源于深俯冲扬子板片的部分熔融.