在极强冲击作用下陨石中斜方辉石的冲击效应

1 引言陨石是研究在天然冲击作用下矿物冲击效应的极好对象,通过对具不同冲击特征的球粒陨石研究,可获得在不同冲击强度下矿物发生各种变形和相变的资料。如辉石在15GPa以上冲击峰压时普遍发育镶嵌状结构,在40GPa以上对双折射率降底,50GPa以上则会出现高压相(Maiorite)。然而,目前能收集到的经受过极强冲击作用(>100 GPa)的球粒陨石,特别是H群球粒陨石,极为罕见。所以,对包括辉石在内的矿物在极强冲击作用下的效应资料,主     

P2_1ca斜方辉石畴结构的结晶学研究

近来,人们对斜方辉石拓扑结构的研究取得了突破性的进展.研究结果表明,产于自然界中的几乎所有的斜方辉石的空间群均为P2_1ca,而不是长期以来被人们所认为的Pbca~*,并且这种P2_1ca斜方辉石是由Pbca斜方辉石降温相变而成.罗谷风等还从拓扑结构理论和实验观察上证明了因相变而形成的P2_1ca斜方辉石的晶畴结构,即它是由一系列相邻间呈倒反关系的(100)晶畴所组成。     

斜方辉石(100)面的表面化学组成和微形貌

对一个承德紫苏辉石和一个Bamble顽辉石的(100)裂理面进行了X射线光电子能谱(XPS)和俄歇电子谱(AES)深度剖析研究, 并进行了原子力显微镜(AFM)观察. (100)裂理面表面的化学组成与体相有明显差别. 与体相相比, 裂理面表面上Si在金属原子总数中的百分比没有明显变化, Ca和Al是增加的, Mg则减少. 2000 s的AES深度剖析表明, 在近70 nm深度内组成元素的原子百分比随着深度略有起伏, 但平均值水平没有明显变化(承德紫苏辉石中的Si除外)；承德紫苏辉石的Al和Si呈互为消长的关系, 这是因为Al-Si是以类质同像替代关系存在的. AFM图像显示(100)裂理面上有成层状生长的多边形形态的丘状生长物, 厚度可在零至几百nm, 它们是在裂理面上次生生长的层状硅酸盐矿物. 上述现象的观测和基本规律对认识风化作用和水岩反应的机理具有意义.     

喜马拉雅造山带下地壳麻粒岩成因: 来自高温高压实验的证据

利用喜马拉雅结晶岩系中的黑云斜长片麻岩进行脱水熔融实验研究,模拟喜马拉雅造山带麻粒岩下地壳的形成过程.实验温度和压力条件分别为770～980℃及1.0～1.4GPa.黑云母的Ti和F含量较高导致其脱水温度高达约900℃（1.0～1.4GPa）.实验产物由过铝花岗质熔体和具有麻粒岩矿物组合的残留相（P1+Qz+Grt+Opx+Bio+I1m/Rut±Kfs±Cpx）组成.残留相矿物组合与出露于喜马拉雅东、西构造结麻粒岩的矿物组合相似,并且二者的特征矿物（石榴石和辉石）的成分一致;残留相的化学成分可以与中性麻粒岩地体的成分对比.实验残留相的波速特征也与青藏高原和造山带下地壳上部的速度吻合.获得如下认识:（1）青藏高原下地壳上部可能是由含石榴石中性麻粒岩组成;（2）喜马拉雅下地壳麻粒岩和淡色花岗岩的形成有着成因上的联系;（3）黑云斜长片麻岩的脱水熔融可能是青藏高原下地壳麻粒岩形成、地壳物质重组和结构调整的重要方式.同时实验也为探讨青藏高原下地壳麻粒岩的矿物组成、化学成分以及形成时温度和压力环境提供了约束条件.