我国东南沿海地区地幔流体性质及其意义

地幔流体在研究地幔物质成分、交代作用、部分熔融等深部地球化学过程的重要性,已越来越受到重视.由Roedder定义的地幔流体包括熔体和挥发分两者在内(主要是CO_2、硅酸盐熔体、硫化物熔体).Roedder首先发现地幔岩中原生和次生两类CO_2流体包裹体,彭礼贵报道了阿尔卑斯型橄榄岩中又一类全晶化岩浆包裹体,其成分相当于超镁铁质橄榄岩.     

地幔的窗口：金刚石

从经济价值而言,金刚石是最昂贵的宝石饰品;从科学意义而言,它还是直接可以提供地幔的物理状态与化学组成的窗口。笔者简要介绍了金刚石在自然界的产状、形成条件、不纯净组分、各类包裹体的特征以及成因模型。金刚石最主要的寄主岩为地幔橄榄岩和榴辉岩。金刚石中的同生包裹体可以为其形成时的寄主岩组成、温压条件、在地幔中的存留年龄提供重要的依据。近20多年来在金刚石中发现了深达下地幔的超深矿物包裹体,它又成为了认识全部地幔物质组成的唯一窗口。     

汉诺坝地幔捕虏体中的硫化物包裹体

通过对汉诺坝玄武岩中二辉橄榄岩等捕虏体的地幔矿物内硫化物包裹体进行电子探针分析,查明了硫化物包裹体的主要组成,其Ｎｉ／Ｆｅ比值与原寄生地幔岩有关。二辉橄槛岩中硫化物包裹体中铁镍矿化物（均为镍黄铁矿成分）的Ｎｉ／Ｆｅ比值明显高于橄槛辉石岩的（以镍黄铁矿为主,部分为磁黄铁矿）。ＣＯ２包裹体的激光拉曼探针表明硫（Ｈ２Ｓ＋ＳＯ２）在气相中普遍高于２０％（摩尔百分数）,与出现较多硫化物窝本包裹体有关。     

北祁连山玉石沟地幔橄榄岩中富CH4流体包裹体及其意义

研究了北祁连山玉石沟蛇绿岩底部地幔橄榄岩橄榄石中早期流体包裹体。激光拉曼探针分析表明它们主要以ＣＨ４为主,次要组分为Ｈ２,Ｎ２,Ｈ２Ｓ,ＣＯ２,Ｃ２Ｈ４,Ｃ２Ｈ６和Ｃ３Ｈ６,不含Ｈ２Ｏ,ＣＯ和ＳＯ２。这些甲烷高度富集的流体可能来源于深部地幔,该发现对全面认识地幔流体,特别是古大洋地幔的流体性质具有重要意义。     

山东临朐新生代地幔捕虏体中的流体/熔体包裹体：软流圈-岩石圈相互作用的信息

橄榄岩捕虏体中的流体(熔体)包裹体是研究地幔流体的最直接样品. 应用流体包裹体显微测温学和激光拉曼技术, 研究了山东临朐乔山地幔橄榄岩捕虏体中的各类流体(熔体)包裹体(早期富CO₂流体包裹体和碳酸盐熔体包裹体, 晚期富CO₂流体包裹体和硅酸盐熔体包裹体). 其中早期富CO₂流体包裹体多为高密度纯CO₂流体包裹体, 部分含有石墨, CO, N2, 菱镁矿等多种杂质. 两期流体包裹体的最小捕获压力分别为1.42 GPa和0.80 GPa. 由于碳酸盐熔体包裹体的寄主矿物主要是斜方辉石, 据此推测碳酸盐熔体的形成可能与CO₂流体和橄榄石、单斜辉石之间的反应有关. 富CO₂流体包裹体中杂质组分的多样性说明橄榄岩曾经经历与流体/熔体灌入有关的氧化还原反应. 乔山地幔捕虏体的流体(熔体)包裹体证据说明该区陆下岩石圈地幔曾经被软流圈来源的富CO₂流体/熔体所改造.     

张家口大麻坪碱性玄武岩内地幔岩包体气体成分的初步研究

我们用真空分解法,分析了河北省张家口地区万全县大麻坪新生代碱性玄武岩内黑色辉石岩包体全岩和尖晶石二辉橄榄岩包体中斜方辉石、单斜辉石的气体成分。 1 样品处理与实验方法 所用样品非常新鲜,几乎没有发生蚀变作用。先把岩石碎至20～40目,在肉眼下从尖晶石二辉橄榄岩中挑选出纯净的辉石。用5％的盐酸在室温下浸泡样品24h,然后用蒸馏水在超声波振荡器中反复清洗。在110℃把样品烘干,再用二氯甲烷在超声波振荡器中清洗。     

西南天山早白垩世火山岩中发现地幔和下地壳捕虏体

在中国西南天山托云地区早白垩世火山岩中存在地幔和下地壳捕虏体,火山岩的年龄为１２３－１０１Ｍａ,地幔捕虏体既有钛角闪石和韭闪石,长石,云母及辉石等矿物巨晶,也有橄榄岩,辉石岩,角闪石岩和云母岩等岩石碎块,下地壳捕虏体主要是条带状和块状的麻粒岩,火山岩是板内岩浆活动的产物。含水矿物巨晶和地幔岩石碎块中存在含水矿物,表明发生过强烈的地幔交代作用。     

缅甸帕敢地区硬玉岩中流体包裹体

大量的气－液二相,气－液－固三相的包裹体发现于缅甸帕敢硬玉岩中,用激光Ｒａｍａｎ光谱仪分析的结果显示其气相和液相的成分为Ｈ２Ｏ＋ＣＨ４,固相部分成分为硬玉,表明该硬玉岩形成于含Ｈ２Ｏ＋ＣＨ４的,组成近硬玉的熔体,该熔体可以有来源于上地幔,根据实验岩石学资料推测硬玉岩形成温度大于６５０℃,压力大于１．５ＧＰａ。     

中国东部新生代玄武岩中超镁铁质捕虏体的CO_2包裹体的碳、氧同位素初步研究

自从Roedder发现地幔矿物含有原生的CO_2包裹体以来,CO_2这种形式的碳就受到研究地球深部流体性质的学者的密切注意.火山岩中超镁铁质捕虏体含有分布很不均匀的、纯CO_2或以CO_2为主要成分的CO_2包裹体.例如,浙江西垄石榴石二辉橄榄岩中早期形成的CO_2包裹体几乎为纯CO_2而晚期CO_2包裹体以CO_2为主.此外还有少量或微量的H_2O,CO,CH_4,H_2,SO_2和H_2S等挥发组分存在.     

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.     

东濮凹陷盐岩成因和烃类生成运移的包裹体证据

我们研究了取自河南东濮凹陷卫城、濮城、文留三个地区盐岩中的包裹体。分别对这些采自不同深度的盐岩样品中的包裹体进行了温度和盐度的测定,对东濮的石油生成、运移及生油门限的确定提供了有价值的资料。     

山东昌乐-临朐玄武岩中单斜辉石巨晶及地幔捕掳体的He-Ar同位素地球化学

对华北东部昌乐-临朐新生代玄武岩中的单斜辉石巨晶及其所携带的橄榄岩-辉石岩捕掳体进行了系统的岩石地球化学和稀有气体同位素研究, 旨在为华北东部岩石圈地幔的演化提供制约. 稀有气体同位素研究结果显示, 与寄主玄武岩有成因联系的单斜辉石巨晶、二辉石岩和纯橄岩都具有比MORB略低的He同位素比值（分别为7.0~7.7, 7.4和7.0~7.7 Ra）和接近大气特征的Ar同位素比值; 来自岩石圈地幔碎片的二辉橄榄岩和异剥橄榄岩的橄榄石也具有同样特征的He （7.0~7.6 Ra）和Ar同位素比值, 并且与其部分熔融程度无关, 指示这个地区的岩石圈地幔受到过来自地壳衍生熔体的交代. 二辉橄榄岩和异剥橄榄岩中单斜辉石和斜方辉石具有较低的He含量、³He/⁴He比值（2.3~7.1 Ra）, 结合样品岩石学及前人地球化学研究成果, 推测交代华北克拉通之下新生代岩石圈地幔的熔体可能来自于太平洋板块的俯冲.     

细碧岩岩浆成因的最新证据——北祁连山下古生代辉石细碧玢岩单斜辉石斑晶中发现原生富钠质岩浆包裹体

海相火山岩系的重要组成部分——细碧-角斑质火山岩组合的成因,长期以来一直处于争论之中,其焦点是钠质的来源问题。作者等曾根据在细碧-角斑岩中发现无序-过渡型钠长石,以及在石英角斑岩石英斑晶中发现原生富钠质岩浆包裹体,证明细碧-角斑质火山岩极有可能是从一种富钠、富水的岩浆中结晶产出。最近,作者又于甘肃省永登县石灰沟奥陶系辉石细碧玢岩的单斜辉石斑晶中发现了原生富钠质岩浆包裹体,现报道如下。     

东胜铀矿床中发现硫酸盐还原菌和硫氧化菌类脂

鄂尔多斯盆地东胜铀矿砂岩中检测出丰富的C15～C18脂肪酸.这些脂肪酸可来自现代、古代生物,甚至含有成矿时期保存下来的脂肪酸;其中含有一定量的i15:0,a15:0,a17:0,并与Desulfovibrio和Desulfobacter sp.特征生物标志化合物i17:17c和10Me16:0脂肪酸共存,反映矿床中存在硫酸盐还原菌(SRB).较丰富的16:17c和18:17c,指示了Beggiatoa,Thioploca等硫氧化菌(SOB)来源.矿床中存在硫酸盐还原菌这一推论,与微化石、成矿时期黄铁矿硫同位素测试值表征结果是吻合的,反映了铀成矿以来,仍然适合于硫酸盐还原菌的生长.硫酸盐还原菌可能直接降解石油烃,或间接利用石油烃被其他微生物降解的产物,产生富12C的方解石以及明显不可分辨的复杂混合物鼓包(UCM),并富集25-降藿烷及去甲基三环萜烷系列化合物.矿区存在硫氧化菌以及成矿期黄铁矿异常轻的硫同位素组成特征,一致表明存在硫酸盐还原作用—硫化物氧化为硫酸盐—硫酸盐又被还原等多步反应过程.     

Co0.9Fe0.1合金膜中组分元素的原子自旋磁矩和轨道磁矩及其对宏观磁化强度的贡献

CoFe合金由于具有高饱和磁化强度、高居里温度和低矫顽力等特性备受人们关注, 研究合金中高饱和磁化强度的来源在实验上具有重要的意义. 利用X射线磁性圆二色性技术(XMCD)结合常规的磁测试手段对磁控溅射法制备的Co_0.9Fe_0.1合金薄膜进行研究, 利用加和定则得到Co的自旋(spin)磁矩和轨道(orbit)磁矩分别为1.58和0.31 mB, Fe的自旋磁矩和轨道磁矩分别为1.63和0.36 μ_B, , 由此得到合金的平均原子磁矩为1.90 μ_B, 这一结果与用SQUID磁强计测得的合金平均原子磁矩1.82 μ_B基本相符; Fe和Co对样品的磁化强度的贡献比例为10.5︰89.5, 总的自旋磁矩和轨道磁矩对磁化强度的贡献为83.4︰16.6; 把自旋磁矩和轨道磁矩分开则有m_Fe-spin︰m_Fe-orbit︰m_Co-spin︰m_Co-orbit = 8.6︰1.9︰74.8︰14.7.