高铝榍石中P+Mg+F=Si+Al+OH特殊替代的高压效应

榍石是变质岩石中很常见的副矿物.在榍石中有多种常见的元素替代关系,A1和Fe~(3+)常取代八面体中的Ti,同时OH和F取代非四面体中的O.这些元素类质同像替代关系可通过公式Ti+O=(Al,Fe~(3+)+(OH,F)来表示.Smith将榍石的端元组分划分为5种:CaTiSiO_4O(氧钛榍石)、CaFe~(3+)SiO_4OH(羟铁榍石)、CaFe~(3+)SiO_4F(氟铁榍石)、CaAlSiO_4OH(羟铝榍石)和CaAlSiO_4F(氟铝榍石).其中,CaTiSiO_4O和Ca(Al,Fe~(3+))SiO_4(OH,F)之间为不连续固溶体.自然界的榍石中CaAlSiO_4(OH,F)端元组分的含量可在0%～50%之间变化.按照矿物晶格中Al含量的不同,榍石被划分为低铝榍石(X_(Al)<0.25)和高铝榍石(X_(Al)>0.25).在高压和超高压大理岩及产于其中的榴辉岩中,高铝榍石常作为一种高压和超高压矿物产出,在这些高压和超高压榍石中Al常替代八面体位置中的Ti,同时F替代非四面体位置中的O.这种耦合替代关系(Al+F=Ti+O)被认为是高压或超高压变质作用在榍石晶格中的反映,是一种具高压或超高压效应的替代关系.最近我们在产于苏鲁超高压变质带东南端的荣城杨官屯的大理岩中发现含P和Mg的高铝榍石.本文简要地描述了这种高铝榍石的产出特征和矿物化学成分,并讨论了其晶格中的元素替代关系及其高压效应.     

湖南骑田岭花岗岩中的原生含锡榍石: 一个重要的含锡矿物及其找矿指示意义

在湖南骑田岭花岗岩体东南部的淘锡窝钙碱性花岗岩中, 通过精细的矿物学研究, 发现了一类重要的含锡矿物——榍石, 它通常与黑云母共生, 自形, 具典型“信封状”外形, 并且内部环带构造发育, 其中的SnO₂平均含量0.43 wt%, 最高可达1.12 wt%. 分析表明, 这类榍石为岩浆阶段结晶的产物, 伴随着花岗岩结晶作用, 从岩浆中分异出的流体会交代早期矿物, 从而原生含锡榍石可部分或全部发生热液蚀变, 但仍然保留榍石特有的“信封状”外形, 在大多数情况下, 蚀变产物中可包含微粒锡石, 此外还包括钛铁矿 + 含锡金红石 + 萤石 + 石英矿物组合系列. 因此, 作为钙碱性花岗岩中的常见副矿物, 榍石是含锡矿物中的重要聚锡矿物之一, 反映了花岗岩岩浆中的初始锡富集特征, 而榍石的热液分解作用则体现了后期锡元素的迁移和聚集过程. 由此可见, 湖南骑田岭花岗岩中的原生含锡榍石不仅是一个重要的含锡矿物, 而且对找矿具有重要指示意义.     

用裂变径迹法测定北京猿人年代

利用矿物中裂变径迹的退火特性,我们用裂变径迹法对北京猿人年代进行了测定。使用的样品是北京猿人用火遗留的灰烬,从灰烬中分选出榍石(粒度0.05—0.3毫米),用榍石中的~(238)U自发裂变径迹测定年代。首先,选取曾被北京猿人充分退火的榍石,测量榍石内表面(抛光面)~(238)U自发裂变径迹数,然后,用白云母片覆盖在榍石抛光面上,放入原子核反应堆活性区用热中子进行照射,用榍石(自探测器法)或     

榍石原位微区LA-ICPMS U-Pb年龄测定

利用配有193nm ArF准分子激光剥蚀系统的Agilent 7500a四极杆电感耦合等离子体质谱仪(Q-ICPMS),分别采用单点和线扫描分析模式对榍石标样BLR-1,OLT-1和锆石标样91500,GJ-1进行了原位微区U-Pb年龄测定.实验结果显示,以榍石BLR-1作为外部标样,单点和线扫描分析所获得榍石OLT-1的206Pb/238U加权平均年龄分别为1015±5 Ma(2σ,n=24)和1017±6 Ma(2σ,n=24),在误差范围内与其年龄推荐值1014 Ma一致;而以锆石91500作为外部标样,单点和线扫描分析所获得榍石BLR-1的206Pb/238U加权平均年龄分别为917±4 Ma(2σ,n=24)和927±5 Ma(2σ,n=24),榍石OLT-1的206Pb/238U加权平均年龄分别为891±4 Ma(2σ,n=24)和901±5 Ma(2σ,n=24),二者相对于其年龄推荐值均偏年轻～12%.这些结果表明,在LA-ICPMS U-Pb年龄测定过程中,不同种矿物(榍石与锆石)之间存在明显的基体效应,而同种矿物之间基体效应则很小.因此,在原位微区LA-ICPMS U-Pb测年分析过程中,必须用同种矿物作为外部标样进行元素分馏校正.以房山岩体为研究实例,对该岩体中的榍石进行了U-Pb年龄测定,揭示了房山岩体快速冷却的热年代学史.     

我国内蒙白云鄂博矿床铀钍石矿物的研究

对内蒙白云鄂博西矿进行稀土-铌-铁矿石物质成分研究时,在钠闪石-白云岩内发现一种细小的棕红色矿物.经单矿物提纯、物理性质测定、X光粉晶分析、电子探针等工作,鉴定为铀钍石(Uranothorite).铀钍石属铀石-钍石硅酸盐矿物系列中稀见的矿物之一.到目前为止,在白云鄂博矿床和国内尚未有铀钍石矿物研究的报道.     

草酸盐矿物的Raman和红外光谱特征研究:寻找行星生命的有效方法

草酸盐矿物的形成可以用来证明苔藓、真菌等低级生物的存在. 系统研究了一水草酸钙石、二水草酸钙石、草酸铜石、草酸铁石、草酸镁石、草酸钠石和草酸胺石等7种草酸盐矿物的Raman和红外光谱特征. 研究表明, 草酸盐矿物的CO Raman伸缩振动峰与阳离子种类有关, 二水草酸钙石、草酸铜石、草酸镁石、草酸钠石的CO Raman伸缩振动峰依次是1468, 1489, 1471, 1456 cm^-1. 除草酸胺石外, 只有Raman和红外光谱特征能够证明这些草酸盐矿物的络合特性. 还对水的OH 伸缩振动的光谱学特征进行了测定和分析, 用来区分草酸钙石中是否含有结晶水及结晶水的含量. 结果的重要性在于可以用振动光谱技术来鉴定赋存在岩石表层的草酸盐矿物, 从而用于证明其他行星(如火星)上是否有生命或曾经有生命存在.     

苏鲁超高压榴辉岩长英质多晶包裹体中盐类固体包裹体

在江苏东海超高压榴辉岩中,绿辉石中发育罕见的钾长石+石英+榍石和钾长石+钠长石+石英+绿帘石等多晶包裹体.这些包裹体和纯钾长石+石英多晶包裹体具有类似的结构.在钾长石+钠长石+石英+绿帘石多晶包裹体发现方块状和浑圆状氯化钾-氯化钠(NaCl-KCl)固体包裹体.在含钾长石多晶包裹体中发育盐类固态包裹体表明:在超高压变质期间或在超高压榴辉岩快速折返早期,存在富含Cl的钾质花岗质熔体,钾质熔体与石英(或柯石英)和绿辉石反应形成钾长石+石英?钠长石±榍石±绿帘石组合.含氯熔体的脱水干化作用导致氯化钠-氯化钾(NaCl-KCl)固体包裹体的形成.同时表明,发生深俯冲的大陆地壳物质可能发生过部分熔融,形成含氯的钾质熔体,促进保守元素(Ti,Hf等)的迁移.     

地质样品Nd同位素激光原位等离子体质谱(LA-MC-ICPMS)测定

利用配有193 nm激光的Neptune多接收等离子体质谱仪(MC-ICPMS), 采用最新发表的Sm同位素丰度和本研究中测定的Sm和Nd之间的质量歧视关系, 对磷灰石、榍石、独居石和钙钛矿等天然矿物进行了一系列微区原位Nd同位素测定. 结果表明, 大量Ce的存在不会影响Nd同位素的精确与准确测定, 在Sm/Nd < 1 (¹⁴⁷Sm/¹⁴⁴Nd < 0.6)范围内, 建立的方法可以准确获得足够Nd含量地质样品的Nd同位素组成. 结合其微量元素和U-Pb年龄, 激光Nd同位素资料可为精细地质作用过程的探讨提供重要信息.     

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     

丹斯石(盐镁芒硝)的晶体结构

丹斯石(盐镁芒硝)是盐类矿床中颇为罕见的一种矿物。1909年,R.Grgey在研究奥地利的哈尔盐矿床时曾对该矿物作过简略描述,伹未明确定名,也未曾获得关于该矿物的必要的矿物学数据。1958年,H.Autenrieth和G.Braune用人工合成的方法得到了丹斯石的晶体,并测得了其主要的物性数据。他建议如在自然界果真发现他合成的这种矿物时命名为丹     

柯石英榴辉岩相变质构造岩:超高压变质岩构造形迹

青岛仰口湾出露了一套超高压韧性剪切混杂岩。混杂岩由弱变形的岩块和高度塑性流变的糜棱岩组成。超高压变质构造岩包括强变形的和糜棱岩化的榴辉岩。柯石英在构造岩中以石榴石和绿辉石包裹体和料间矿物的形式出现，表明构造变形发生在柯石英的稳定域（800－850℃，＞30GPa)，属上地幔范围。柯石英呈短柱状和浑圆状，具有波状消光和裂纹，表现了以脆性变形为主的特点。石榴石也以脆性破裂为主，只有少量的细颈化和拉长，绿辉石普遍被拉长，并具有很强的定向排列，波状消光，亚晶粒和动态重结晶构造，以塑性流变为特点。超高压变质构造岩可能是在超高压变质岩折返的早期在剪切构造带中形成的，其运动方向指示了超高压变质岩片折返的运动方向。     

随州陨石冲击熔脉中的NaAlSi_3O_8-锰钡矿和其他高压相矿物

随州陨石含有很少几条宽度仅为0.02～0.09 mm的细熔脉, 在其中发现了多种冲击成因的高压相矿物, 如粗粒的NaAlSi3O8-锰钡矿、林伍德石、镁铁榴石以及细粒的镁铁榴石-镁铝榴石固熔体. 这是在含熔脉极细的球粒陨石中发现高压相矿物的第1例. 随州陨石熔脉中的锰钡矿结构斜长石为单质矿物相, 它不与钠长石玻璃一类的硅酸盐玻璃相结合在一起. 上述数种高压相矿物的存在限定了随州陨石熔脉内矿物所受的压力最高达23～24 GPa, 温度最高达1900～2000℃, 同时还说明随州陨石熔脉内高压状态的保持时间应较长(数秒钟), 这样才能使硅酸盐矿物在高压下进行固态相转变或从熔体中晶出. 在随州陨石中发现自然界第1例单相晶质NaAlSi3O8-锰钡矿, 对了解碱金属在深部地幔中的地球化学行为具有重要意义.     

我国产钍石类矿物的研究

<正> 钍石类矿物是比较不常见的,过去在我国还没有发现过。作者等在调查我国北部花岗伟晶岩时,在某 些地区发现了钍石类矿物。由于其中含有大量的钍和相当量的铀,所以在作为放射性元素的资源方面,或在矿物学的意义上来说,都值得予以注意。钍石类矿物产于黑云母型和两云母型的花岗伟晶岩中,与褐帘石、(?)钇矿、独居石、(?)铁矿及绿柱石     

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.     

岩庄陨石的冲击效应和历史:一个不同于L群球粒陨石的特例

许多普通球粒陨石中产出有网状分布的黑色脉体,它具有球粒陨石质的成分,但某矿物或相组合及微结构与陨石主体相有差异,脉体宽度由数微米到大于10 mm不等.这些脉体是陨石在宇宙空间发生碰撞时就地局部熔融的产物,因而被称之为“冲击脉体”.一些有天然产出的高压矿物如橄榄石(α-相)的高压多型林伍德石(γ-相)和瓦士利石(β-相),以及低钙辉石的高压多型镁铁榴石等,就是在L群球粒陨石冲击脉体中发现的,它为高温高压地质学和陨石学提供了重要的矿物依据.最近,我们对这类L群球粒陨石冲击脉体的压力和温度历史作了探讨.     

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。     

我国东北某铅-锌矿床氧化带中锌(?)脱石的研究

锌濛脱石(Sauconite)是濛脱石族中稀见的矿物之一,曾陆续在美国科罗拉多、威斯康辛、阿肯色和苏联中哈薩克斯坦等地的铅-锌矿床氧化带和碱性岩体风化壳内发现。但到目前为止,我国还没有锌濛脱石的报导和研究。我们在进行某铅-锌矿床的野外工作时,在氧化带内采到一种未知的褐色土状矿物,经过室内详细工作后,确定为锌濛脱石。它的发现,不只是有助     

集宁石(Jiningite)——一种新的釷石变种

在我国內蒙的白云母型花崗偉晶岩中,找到了一种赤褐色的矿物,与变种鋯英石、氟铈鑭矿、微斜長石、白云母、石英及柘榴石等矿物共生。比重=4.0108,其他物理性质与钍石类矿物类似。溶解于热磷酸,热时溶液呈现黄色,冷却后溶液的颜色变淡。化学分析的结果如下: 在化学組成上,与一股的钍石类矿物比較,木矿物有以下几个特点: (1) Fe_2O_3的含量高,这一点与铁钍石类似,但与鉄钍石比較,CaO及P_2O_5的含量过高,而SiO_2的含量过低。即铁钍石为矽酸鹽,而木矿物为富含鈣的磷矽酸鹽。 (2) SiO_2及P_2O_5的含量与磷矽钍矿类似,但Fe_2O_3及CaO的含量比磷矽釷矿要高得多。     

多矿物岩石经验流变规律: 与边界理论无关的能量极小方法

在边界理论的能量极小方法的基础上, 分析了组成矿物的分布对岩石流变性质的影响, 改进约束条件, 提出与边界理论无关的能量极小方法. 将该方法应用于4种多矿物岩石进行计算. 结果表明, 此方法的物理解释合理, 与实验结果也非常吻合.     

单斜铜泡石{001}解理面的AFM图象

单斜铜泡石是马哲生等1980年发现的一种新矿物,成分与铜泡石相似,均为含水的砷酸盐,晶体化学式为:Cu_9Ca_2[(As,S)O_4](OH,O)_(10)·IOH_2O.由于发育{001}极完全解理,适合于进行X射线单晶结构分析的样品极难获得,以至于该矿物晶体结构和铜泡石一样至今未知.原子力显微镜能在正空间直接观察样品表面原子分布,因此作者用原子力显微镜对单斜铜泡石的表面进行了观察.