高温、高压下粗面玄武岩相变对其纵波速度影响的研究

利用ＹＪ－３０００吨压力机的弹性波速度测量装置,在高温（最高温度为１３５０℃）、高压（２．０ＧＰａ）条件下就位测量了河南伊川粗面玄武岩的纵波速度,并在２．０ＧＰａ及不同温度条件下获取了实验产物,其详细薄片鉴定表明,对应着粗面玄武岩弹性波速度的变化,实验样品已经发生了相变。据此讨论了粗面玄武岩中含水矿物脱水、固固相变、部分熔融与其弹性波速度之间的关系,为了解深部物质过程提供高温、高压实验基础。     

中国西南三省二叠纪玄武岩系的时空分布及其地质特征

近年来,笔者编制了三省二叠纪玄武岩系分布图(1:150万),同时进行了许多室内外工作,收集了本区丰富的地质资料和岩石化学数据。作者曾于1981年建议以龙门山、金河-箐河和哀牢山断裂带为界,把本区玄武岩系分为东面的扬子古板块的玄武岩系,即峨眉山玄武岩和古板块西缘的玄武岩系亦即“双海玄武岩”。现据新资料,结合玄武岩系在不同构造单元上时空分布及地质特征,进一步将它们划分为五个构造岩石分区(图1)。     

琼北第四纪玄武岩的岩石学和地球化学

琼北雷南第四纪玄武岩是中国南部面积最大的一片新生代玄武岩,仅琼北玄武岩分布面积就达4000多平方公里。许多研究者曾从不同手段对琼北玄武岩的喷发时代、活动期次及分布范围进行过研究,划分不尽一致。我们认为,琼北玄武岩分为四期是较为合适的。本文主要讨论琼北第四纪玄武岩的岩石学和地球化学特征。     

赋存深度对岩石力学参数影响的实验研究

研究赋存深度对岩石物理力学参数的影响,对于认识深部岩体变形破坏规律,以及分析深部工程灾害事故机理具有十分重要的意义.通过在北京门头沟矿区大台井同一岩层进行现场取样,获得了赋存深度处于410~1010m的7个深度水平上的同一层玄武岩,将其加工成77个标准试件(其中单压21个、三轴35个、劈裂21个),借助MTS815和RMTS150岩石力学实验系统,分别进行了单轴压缩、三轴压缩和巴西劈裂实验,获得了玄武岩密度、单轴抗压强度、单轴抗拉强度、弹性模量、泊松比、黏聚力、内摩擦角等基本岩石物理力学参数随赋存深度的变化规律.研究发现,统计意义上玄武岩密度、弹模、单拉强度、单压强度、黏聚力、内摩擦角随赋存深度的增大而线性增加,仅泊松比随深度增加而线性减小.另外,还简要分析了造成不同深度同一岩层物理力学参数差异的原因.     

范式革命:玄武岩记录有喷发时岩石圈厚度的信息,没有地幔潜在温度的记忆

玄武岩是地球上最丰富的岩浆岩,人们通过对玄武岩的岩石学和地球化学研究来推演地幔的热结构和地幔元素及同位素组成,并探讨局部和整个地球的化学分异过程.在20世纪60年代以前人们还不清楚地幔是由橄榄岩组成的,其部分熔融产生玄武岩岩浆.我们今天对地幔及地幔熔融的认识要归功于实验岩石学研究[1～5].然而,有关地幔部分熔融的机制...     

新月亮观

1969~1974年间阿波罗探月计划的成果是建立了月球岩石成因的一个模型. 该模型忽视了气体和碱金属在月球玄武岩浆喷涌时有选择挥发的可能性, 而且也忽略了喷发玄武岩的平均组成是低压条件下斜长石饱和的低共熔熔体的组成这样一个事实. 该事实清楚地表明, 喷发玄武岩不是原生的岩浆. 这些玄武岩可能经历了月壳内, 或者在现已固化成月海的大熔岩湖中, 辉长岩分异的演化. 岩浆洋和斜长石漂浮形成月壳的现有模型只是基于玄武岩是原生岩浆的不正确假定. 斜长石漂浮假说要求高地月壳存在明显的Eu正异常, 这曾被声称为一个发现. 但是, 不管是用原有的还是现在更多的数据, 均不能给出这种正异常. 本文提出一些至关重要的观测以及将推动该争议的有关实验, 并描述了新的模型.     

桂西晚古生代玄武岩Ar-Ar和U-Pb年代学及其对峨眉山玄武岩省喷发时代的约束

桂西一带呈层状、似层状产出的晚古生代玄武岩具有与峨眉山溢流玄武岩中高Ti玄武岩相似的元素-同位素地球化学组成. 对区内典型火山岩剖面的关键层位玄武岩样品进行了高精度全岩⁴⁰Ar/³⁹Ar和SHRIMP锆石U-Pb定年. 结果表明, 阳圩剖面上部、玉凤和民安剖面下部玄武岩分别给出了253.6±0.4, 255.4±0.4, 256.2±0.8 Ma的⁴⁰Ar/³⁹Ar坪年龄. 阳圩剖面上部玄武岩中锆石给出了253.7±6.1 Ma的²⁰⁶Pb/²³⁸U加权平均年龄. 结合峨眉山溢流玄武岩区已有年代学资料认为, 峨眉山大火成岩省最早启动于约260 Ma, 该火成岩省的大规模快速喷发发生在253~256 Ma, 251~253 Ma的中酸性岩石代表该火成岩事件的晚期产物. 峨眉山火成岩省自启动到消亡的时间范围变化于251~260 Ma间, 大致耦合于Guadalupian末与P/Tr边界的环境突变与生物绝灭. 桂西晚古生代玄武岩精细年代学的确定为厘定峨眉山火成岩事件的主体喷发时代和理解峨眉山溢流玄武岩中高Ti玄武岩的时空格局和地幔柱动力学机制提供了资料.     

苏皖鲁冀新生代大陆玄武岩的氧同位素组成

河北省西北部汉诺坝玄武岩区、山东省东部蓬莱-栖霞和中部临朐-沂水玄武岩区、安徽省嘉山至江苏省六合玄武岩区都是我国东部新生代大陆玄武岩带的重要组成部分。本文报道了上述岩区87个样品的全岩氧同位素组成,进而为讨论玄武岩成因及其地幔源区的性质和过程提供氧同位素的约束。     

晚中生代中国东部高原古高程定量研究

给出了利用晚中生代中国东部高原北缘的气孔状玄武岩定量研究古高程的结果.在厚约3m的熔岩流顶部和底部分别采集了2块玄武岩样品,将玄武岩切面数据化处理后,通过体视学转化法获取到气孔尺寸的大小,最后利用气孔状玄武岩古高程计法计算了晚中生代中国东部高原的古高程.结果显示,该玄武岩喷发时的古高程约4700±750m,表明晚中生代时期中国东部地区的确存在一个地理海拔较高的古地貌.     

云南哀牢山带蛇绿岩中的变质橄榄岩及其岩石系列

哀牢山蛇绿岩带中的变质橄榄岩主要由二辉橄榄岩和方辉橄榄岩组成 ,前者具有原始地幔岩特征 ,后者具有亏损 (残留 )地幔岩特征 .二辉橄榄岩经部分熔融后形成二种原生岩浆 :拉斑玄武岩浆和苦橄玄武岩浆 ;前者演化成辉长岩_辉绿岩_辉石玄武岩系列 ,具有洋脊型玄武岩特征 ;后者演化成辉石岩_辉长闪长岩_钠长玄武岩_苦橄玄武岩系列 ,具有准洋者玄武岩特征 .     

云南哀牢山带蛇绿岩中的变质橄榄岩及其岩石系列

哀牢山蛇绿岩带中的变质橄榄岩主要由二辉橄榄岩和方辉橄榄岩组成 ,前者具有原始地幔岩特征 ,后者具有亏损 (残留 )地幔岩特征 .二辉橄榄岩经部分熔融后形成二种原生岩浆 :拉斑玄武岩浆和苦橄玄武岩浆 ;前者演化成辉长岩-辉绿岩-辉石玄武岩系列 ,具有洋脊型玄武岩特征 ;后者演化成辉石岩-辉长闪长岩-钠长玄武岩-苦橄玄武岩系列 ,具有准洋者玄武岩特征 .     

玄武质岩石中鳞英铁尖晶岩的发现

近年来,随着我国玄武岩及深源包体岩石研究的广泛开展,已充分肯定我国东部地区在新生代时期,是一个以碱性玄武岩为主、拉斑玄武岩为次的复合岩区。其中拉斑玄武岩有它独特的演化系列。现已在福建龙海牛头山拉斑玄武岩(含古铜辉石和易变辉石)系列中,找到二种少见的岩石包体:辉石斜长岩(Pyroxene Anorthosite)和鳞英铁尖晶岩(Tridymite     

山东临朐玄武岩的Nd、Sr、Pb同位素体系

山东西部临朐地区有广泛的新生代玄武岩出露,它产出在紧靠郯庐断裂带的西侧,岩性以碱性橄榄玄武岩和碧玄岩为主,主要矿物是钛辉石、橄榄石和斜长石。喷发时代为第三纪中新世,同位素年龄集中在10—19百万年。为了评述这些玄武岩的成因,我们测定了四个玄武     

苏皖鲁某些新生代火山岩的钕同位素组成及意义

江苏安徽和山东一带广泛分布第三纪至第四纪更新世的玄武质火山岩,其中早第三纪以拉斑质玄武岩为主,晚第三纪为碱性玄武岩,更新世为碱性玄武岩、碧玄岩和霞石岩,以晚第三     

洱海东侧二叠纪玄武岩海底喷发的新证据

70年代初,云南省区域地质测量工作者,根据在洱海东侧二叠纪玄武岩系下部发现海相灰岩透镜体的事实,认为该区玄武岩系的中、下部可能为海底喷发而成。依据灰岩透镜体中所含之早二叠世筵化石,他们将玄武岩系中、下部划归下二叠统,而将上部归属上二叠统。在最近两年的野外观察和室内研究中,笔者发现了一些新证据,肯定了岩系底部为海底喷发的产物,这有助于探讨该区玄武岩系的喷发环境和形成的构造背景。     

细粒橄榄石晶粒对中国晚新生代橄榄玄武岩K-Ar定年的影响

分别对采自黑龙江北部科洛、莲花山和青龙山三座年轻火山的玄武岩样品进行了K_Ar定年研究 .未处理的全岩样品表面年龄分别为 (0 .0 6± 0 .0 1) ,(0 .15± 0 .0 3) ,(0 .17± 0 .0 2 ) ,(2 1.10± 0 .13)和 (2 4 .4 6± 0 .10 )Ma .样品粉碎至 80～ 10 0筛目 ,在显微镜下挑出橄榄石晶粒后 ,得到的表面年龄分别是 (0 .0 3± 0 .0 1) ,(0 .0 6± 0 .0 1) ,(0 .0 7± 0 .0 3) ,(2 .31± 0 .0 2 )和 (1.50± 0 .2 1)Ma .挑出橄榄石晶粒的玄武岩样品表面年龄下降 (年轻 )了 50 %至 94 % .纯橄榄石的表面年龄为 (6 9.8± 0 .9)Ma .实验结果表明 ,中国东部大面积分布的晚新生代含橄榄石的玄武岩在做K_Ar定年时 ,不能简单的使用全岩样品 ,必须挑出橄榄石晶粒 ,否则将导致错误的定年结果 .已出版的未挑出橄榄石的玄武岩定年结果 ,以及由那些结果得出的推理和结论 ,均应重新审查     

玄武岩柱状节理——一种自组织现象?

玄武岩柱状节理是发育于玄武岩中的一种原生张性破裂构造,它以形成两层粗细和长短不同的玄武岩多边形(以六边形为主)柱体为特征。长期以来,人们对它的成因一直持传统的“冷却收缩说”观点。1981年,     

华北中生代玄武岩的地球化学特征与岩石成因:以辽宁阜新为例

辽宁阜新白垩纪玄武岩的出现为了解中生代时期华北北缘地幔过程提供了可能. 阜新碱锅玄武岩为火山通道相, 柱状节理发育, 并含少量的尖晶石二辉橄榄岩和辉石岩捕虏体. 其化学组成贫硅、富碱、高钛和铝, 属碱性玄武岩. 在微量元素组成上, 碱锅玄武岩中等程度地富集轻稀土元素和大离子亲石元素, 但不亏损高场强元素. 其Sr同位素比值低, Nd和Pb同位素比值高. 这表明碱锅玄武岩起源于亏损的软流圈地幔, 代表未分异无混染的原始岩浆. 该玄武岩的出现暗示华北北缘此时的岩石圈厚度小于65 km, 岩石圈地幔主要由“富集”的含韭闪石尖晶石二辉橄榄岩和斜长石辉石岩组成. 早侏罗~晚白垩大量且持续的中基-中酸性岩浆活动表明华北北缘岩石圈减薄作用的开始和结束时间较华北南缘的早, 因为鲁西南地区大量的中基性火山活动仅出现于白垩纪, 而且具软流圈同位素特征的玄武岩出现在第三纪, 显示华北岩石圈演化的时空不均一性.     

论攀西猫猫沟霞石正长岩与峨眉山大火成岩省的成因联系:年代学和岩石地球化学证据

猫猫沟霞石正长岩体出露于峨眉山大火成岩省的中部, 与峨眉山玄武岩呈侵入接触关系. 锆石SHRIMP U-Pb测年表明, 该岩体的结晶年龄为(261.6±4.4) Ma, 与攀西地区新街-攀枝花等层状侵入岩的年龄以及根据地层学资料制约的峨眉山玄武岩年龄相近. 岩石地球化学分析进一步揭示猫猫沟霞石正长岩具有与峨眉山玄武岩相似的源区, 可能是攀西地区下地壳底侵层中辉长质堆晶岩部分熔融的产物. 这些时间、空间和岩石成因上的联系为该地区玄武岩-基性超基性侵入岩-中酸性碱性侵入岩的“三位一体”特征提供了进一步的证据.     

玄武岩风化是重要的碳汇机制吗?

在全球碳循环的研究中,硅酸盐化学风化被认为是大气CO_2的一个重要汇.自1996年Gislason开展对冰岛玄武岩(硅酸盐岩的一种)风化碳汇的研究以来,玄武岩风化引起的"大气"CO_2高消耗更成为研究热点.在对相关文献进行全面系统梳理的基础上,发现玄武岩流域的所谓"大气"CO_2高消耗(碳汇)可能与下述原因有关:(1)碳通量较高的玄武岩研究区多位于热带或洋岛-岛弧地区,该区雨量充沛,河流径流量大,进而造成碳通量较大;(2)硅酸盐岩流域高的溶解无机碳(DIC)浓度并非来自硅酸盐矿物的风化,而是来自广泛分布在硅酸岩中的痕量碳酸盐矿物的快速风化,而这应该归为碳酸盐风化对岩石风化碳通量的贡献;(3)外源酸溶解痕量碳酸盐矿物,贡献HCO_3~-,但并未构成大气碳汇;(4)玄武岩流域中参与岩石风化的CO_2并非全部来自大气和土壤,其中一部分可能来自深源CO_2,而深源CO_2参与形成的DIC不仅不能归为大气碳汇,反而是碳源.由此可见玄武岩风化是否是一个重要的碳汇机制值得进一步研究厘定.