华北中、新生代岩石圈地幔的交代作用：含金云母地幔岩提供的证据

本文对华北克拉通三个不同地区（河北汉诺坝、内蒙古集宁三义堂、河南鹤壁）新发现的含金云母尖晶石二辉橄榄岩和尖晶石橄榄单斜辉石岩捕虏体进行了详细的矿物组成、单斜辉石的微量元素和Sr-Nd同位素研究.通过与相同地区不含金云母尖晶石二辉橄榄岩捕虏体的系统对比发现通常含金云母的地幔橄榄岩比不含金云母的地幔橄榄岩岩富Al2O3、CaO、NaO、K2O、TiO2,但相对贫镁;其单斜辉石的LREE更为富集,但Sr、Nd同位素组成则相对亏损.这说明地幔交代作用不仅能够造成地幔橄榄岩的玄武质组分和稀土元素的富集,而且亦能够造成全岩和橄榄石Mg#的降低和同位素组成的相对亏损.捕虏体的Rb-Sr等时线年龄暗示地幔交代作用发生在中、新生代;其交代熔体来源于软流圈.同时说明华北新生代岩石圈地幔普遍存在的主、微量元素和同位素组成类似于“大洋型”岩石圈地幔的特征很可能是岩石圈地幔橄榄岩与软流圈来源的熔体的大规模反应的结果,而非真正意义上的新增生的岩石圈地幔.     

云南宾川-永胜-丽江地区低钛玄武岩和苦橄岩的岩石成因与源区性质

云南宾川-永胜-丽江地区是峨眉山玄武岩厚度最大、喷发最早的地区，最主要的岩石类型是低钛和高钛玄武岩，并有少量摘要云南宾川-永胜-丽江地区是峨眉山玄武岩厚度最大、喷发最早的地区，最主要的岩石类型是低钛和高钛玄武岩，并有少量的苦橄质玄武岩、苦橄岩和麦美奇岩。大部分火山岩的岩石化学组成属于拉斑玄武岩系列，少数低钛玄武岩属碱性玄武岩系列。它们不同程度地富集大离子亲石元素和轻稀土元素，相对亏损重稀土元素，稀土元素分馏明显，显著亏损相容元素（Co，V，Cr，Ni）。陆壳物质对低钛玄武岩浆的混染程度明显大于对苦橄质岩浆的影响程度。而且混染作用对于Sr同位素和大离子亲石元素的影响程度明显大于对Nd同位素和稀土元素的影响程度。Nd和Sr同位素证明，混染物主要是下地壳变质岩，也有少量上部陆壳物质。未受混染的样品具有适度亏损的Nd、Sr同位素组成。低钛玄武岩和苦橄岩类岩石是不同原生岩浆分异演化的产物。低钛玄武岩的原生岩浆是高镁拉斑玄武岩浆，原生苦橄质岩浆以EM-55为代表（MgO=16．56％）。此外，还有一种比EM-55更富镁的原生岩浆。高镁拉斑玄武岩浆分异过程中的主要分离结晶相／堆晶相是单斜辉石，并有少量斜长石。苦橄岩浆分异过程中的主要分离结晶相／堆晶相是橄榄石，并有少量单斜辉石。参考相关的实验岩石学成果，可以证明，地幔柱源区由两种岩石组成：一种是50％榴辉岩和50％橄榄岩反应形成的石榴石辉石岩，另一种是橄榄岩。在地幔柱绝热上升过程中，位于其轴部的石榴石辉石岩的熔融作用始于≈165km，主要的熔融作用发生于165～128km，持续到66km。熔融产物为苦橄岩浆。橄榄岩的部分熔融始于≈150km，持续到66km，熔融产物是比EM-55更富镁的岩浆。地幔柱头部的熔融作用始于≈100km，终止于66km，主要的熔融作用发生于尖晶石稳定域，熔融产物为低钛玄武岩浆。     

Dhofar 1180月球陨石的岩相学和矿物化学研究

Dhofar 1180是一块新发现于阿曼地区的月球陨石,属混合岩质月球角砾岩.本文报道了Dhofar 1180的岩相学和矿物化学特征.该陨石含有辉长岩、斜长岩质辉长岩、辉长质斜长岩、橄长岩和微斑熔融角砾岩等多种类型岩屑,同时还存在含钛玻屑和长石质玻屑.主要的晶屑矿物有橄榄石、辉石、斜长石、和金属氧化物.辉长质斜长岩、橄长岩和微斑熔融角砾岩等岩屑中橄榄石相对富镁（Fo55～69）,斜长岩质辉长岩岩屑中橄榄石相对富铁（Fo31）,含钛玻屑中橄榄石包体成分变化较大（Fo7～54）.晶屑橄榄石相对富铁,且成分变化较大（Fo2～46）.Fe/Mn摩尔比主要在69～113之间变化（平均值为93）,且Fe-Mn摩尔数变化趋势与典型的月球橄榄石一致.辉长质斜长岩、橄长岩、微斑熔融角砾岩等岩屑和含钛玻屑中的辉石相对贫钙,主要为易变辉石（分别为En63 FS32 WO5,En66FS23WO11,En55FS38Wo7和En57FS35WO8）,而斜长岩质辉长岩和辉长岩岩屑中的辉石和晶屑辉石的成分变化比较大（分别为En31～33 FS35～48 WO19～34,En18～48 FS23～51 WO24～38＋En1～9 FS65～86 WO14～26和En11～53 FS23～63WO6～36）,为易变辉石和普通辉石,以及少量三斜铁辉石.含钛玻屑中辉石含有较高的Al2O3（2.79%）和TiO2（1.57%）含量.辉石的Fe/Mn摩尔比主要在50～70之间变化（平均值为63）,且其Fe-Mn摩尔数变化趋势也与典型的月球辉石一致.斜长石主要是钙长石,含有少量的Na2O,An组分范围是91～98.金属氧化物主要为钛铁尖晶石-铬铁矿-尖晶石固溶体,存在少量的钛铁矿.Dhofar 1180的矿物学、岩石学和微量元素地球化学特征与已知的月球陨石和月岩样品有明显的差异,它来自月球表面的一个新的未知地区.对Dhofar 1180的矿物学、岩石学和化学成分的研究将更大地丰富我们对月球表面物质组成和演化的全面认识.     

西准噶尔白碱滩二辉橄榄岩中两种辉石的出溶结构及其地质意义

克拉玛依白碱滩尖晶石二辉橄榄岩主要由橄榄石、单斜辉石、斜方辉石和尖晶石组成,橄榄石和斜方辉石均发生程度不等的蛇纹石化.单斜辉石一般很新鲜.单斜辉石和斜方辉石均发育出溶结构,出溶条纹或者平直或者发生舒缓的弯曲变形（即便是在发生弯曲的情况下也是完全平行的）.透辉石-普通辉石出溶体一般呈针状（直径一般为1μm,长度＞150μm）,顽火辉石出溶条纹直径一般为1～3μm（长度＞300μm）.斜方辉石主晶属于顽火辉石-易变辉石,单斜辉石主晶为透辉石（成分很均一）.地质温度压力估算表明,白碱滩二辉橄榄岩中辉石出溶结构发生的温度为700℃～1000℃、压力为2.0～2.7GPa,它们代表辉石出溶结构形成的最低PT条件.白碱滩二辉橄榄岩至少经历了三个演化阶段：原始辉石与尖晶石和橄榄石平衡共生（阶段Ⅰ,＞94km）;随着地幔上隆,原始辉石结构不稳定,分解并形成出溶结构（阶段Ⅱ,700℃～1000℃）,斜方辉石开始分解的深度为94km,单斜辉石开始分解的深度为78km;之后,蛇绿岩经历的侵位事件导致辉石发生塑性变形（阶段Ⅲ）.蛇绿岩侵位之前,地幔岩曾发生了＞50km的隆升,而且,在隆升过程中地幔岩没有发生明显部分熔融（地幔岩因此没有经历明显的岩浆抽提过程）.     

华北龙岗第四纪玄武岩：岩石成因和源区性质

华北克拉通东北缘龙岗第四纪玄武岩的地球化学研究为大陆碱性玄武岩的成因以及源区的性质提供了重要的依据.龙岗第四纪玄武岩为碱性玄武岩,具有类似OIB的REE和微量元素分配特征.岩石的Sr-Nd同位素轻度亏损（87Sr/86Sr =0.7044～0.7048,εNd=0.6～2.1）,具有Dupal异常的高放射性成因Pb同位素组成（^206 Pb/^204 Pb=17.734～18.194,^207 Pb/^204 Pb=15.553～15.594,^208 Pb/%204 Pb=38.322～38.707）.这种地球化学特征指示了原始岩浆起源于＜70km深度的地幔,并经历了一定程度的橄榄岩、单斜辉石和钛.铁氧化物的结晶分异.岩浆源区中以来类似MORB软流圈物质的熔体为主,另外有少量来自EM Ⅰ性质的富集岩石圈地幔以及俯冲流体/熔体的物质贡献,显示了深部岩石圈-软流圈一定程度的相互作用以及太平洋板块俯冲的影响.岩浆源区多种端元组分的存在表明该地区岩石圈的减薄/置换受到多种因素的影响.     

塔里木盆地巴楚小海子二叠纪超基性脉岩的地球化学特征及其成因探讨

巴楚小海子水库南闸附近出露的橄榄二辉岩岩墙SiO2含量平均为42%,Na2O＋K2O＜1%,Mg#=0.67～0.69,Fe2O3为16.29%～19.37%,具高镁富铁型原生玄武质岩浆的地球化学特征.橄榄二辉岩稀土元素标准化值呈LREE富集的右倾平滑曲线,轻重稀土元素分馏明显,微量元素配分曲线呈大隆起型,指示板内拉斑玄武岩系列的地球化学特征.Eu异常很不明显,可能由于斜长石的弱分离结晶作用所致,Sr、K等大离子亲石元素的相对亏损缘于热液蚀变和流体交代.该超基性脉岩与其附近发现的基性脉岩具有相同的产状,相似的地球化学特征,指示它们来源于同一岩浆源区,并在相同的构造环境下产出.其Th/Ta、Nb/U、Nb/La和Zr/Ba等微量元素比值均显示岩浆源区可能为亏损的软流圈地幔,岩浆的侵位根源于深部地幔物质上涌,以及二叠纪板内区域拉张环境的有利配合.     

花岗岩结晶分离作用问题——关于花岗岩研究的思考之二

岩浆结晶分离作用是一个古老的话题,很早就有学者指出,地球内部生成的岩浆大多是玄武质岩浆,大多数花岗岩是由玄武岩结晶分离形成的.本文在考察了岩浆结晶分离作用的制约因素、比较了不同性质岩浆结晶分离作用的特征之后指出：玄武质岩浆可以发生结晶分离作用,因为有与其相关的堆晶岩产出;安山质岩浆也可以发生结晶分离作用,因为也有与其相关的堆晶岩产出.但是,花岗质岩浆似乎不大可能发生结晶分离作用,因为,很少见到有与（富硅的）花岗质岩浆相伴的堆晶岩产出.花岗质岩浆之所以不大可能发生结晶分离作用的原因在于：（1）岩浆的黏性大,它不仅阻滞了矿物的结晶作用（使斜长石不能发育为自形晶）,而且阻止了密度大的矿物（例如角闪石）下沉;（2）主要造岩矿物（例如斜长石）的密度与花岗质岩浆的密度相差无几,使结晶分离作用难以进行.本文详细考察了花岗质岩浆中斜长石的行为,指出在花岗质岩浆中斜长石结晶分离几乎是不可能的.那么,文献中大量充斥的花岗岩结晶分离作用的说法是依据什么呢？作者认为,文献中的许多说法可能主要是根据哈克图解得出的,而不是根据实际观察和理论研究得出的.作者认为,玄武岩和花岗岩不仅来源不同,成分不同,而且解释也不同.哈克图解中许多适合玄武岩的解释未必适合花岗岩.由于鲍文反应原理是结晶分离作用的理论基础,因此,文中也对鲍文反应原理进行了评述,并指出文献中存在的一些需要认真对待的问题,例如,从玄武岩-安山岩-英安岩-流纹岩的连续演化序列是不可能的;单元-超单元填图方法是不科学的;中国东部中生代大规模花岗岩不可能是玄武质岩浆结晶分离形成的等等.本文还以Ajaji et al.（1998）报道的摩洛哥Tanncherfi花岗岩为例,指出结晶分离作用的解释是不可能的.作者认为,花岗岩类的成分变化大,主要可能与源区组成、温度、压力、挥发分、部分熔融程度和过程、混合作用、岩浆分异及结晶分离作用有关.其中,源区组成可能是花岗岩多样性的最重要的原因,而结晶分离作用的影响可能是微乎其微的.本文认为,花岗岩结晶分离作用对于花岗岩成因的意义已经被大大地夸大了,我们应当重新思考结晶分离作用对于花岗质岩浆的意义.由于花岗岩的极端复杂性,许多问题还得不到比较合理的解释,本文的认识只是初步的.     

山东昌乐新近纪玄武岩中刚玉巨晶反应边的成因

通过对山东昌乐方山新近纪碱性玄武岩中原生刚玉巨晶的观察研究,发现在刚玉巨晶与玄武岩间存在反应边,可见新近纪碱性玄武岩中的刚玉巨晶为捕虏晶.电子探针下观察,反应边有两类：第1类由尖晶石带和钛磁铁矿＋熔体带构成,第2类由尖晶石带和长石＋钛磁铁矿带构成.在第1类反应边中,尖晶石带很窄（＜40μm）,钛磁铁矿＋熔体带较宽（100～120 μm）;而且尖晶石的成分变化很大,从靠近刚玉一侧（内侧）向外,Al2O3逐渐降低,从85.08%～58.94%,MgO和FeO逐渐升高,分别从5.14%～14.82%和8.08%～28.24%.在第2类反应边中,尖晶石带较宽且稳定（100μm左右）;长石＋钛磁铁矿带不稳定,特别是钛磁铁矿不但窄（＜40μm）,而且分布断断续续;尖晶石的成分变化较小,Al2O3 59.25%～62.82%、MgO12.34%～13.50%、FeO 23.25%～27.37%.本文对两类反应边的形成模式进行了探讨,认为刚玉巨晶与玄武岩浆反应持续时间的长短是导致形成两类反应边的主要因素,第1类反应边是反应没有达到平衡的产物,第2类反应边为反应平衡或者是接近平衡的产物.     

江西某铌钽矿床尾矿综合利用研究

钠长石化花岗岩型铌钽矿石重选尾矿经磁选分离,得到的长石石英产品具有钾、钠含量高,含铁低,并舍少量锂的特点,其产品可作为陶瓷、玻璃行业的原料或添加料.试验表明,长石□石英产品在建筑陶瓷、日用陶瓷、玻璃和熔块等方面的应用,其用量范围为30～50wt%,使用效果良好.     

滇西高黎贡带～40Ma OIB型基性岩浆活动：消减特提斯洋片与印度板块断离的产物？

滇西高黎贡带基性岩脉形成于40～42Ma,以高FeO、TiO2,低K2O含量为特征.虽然多数样品经历了不同程度的地壳混染,少量样品的Nb/La大于1,La/Yb比值较小和Mg#值较高,显示了似洋岛玄武岩（OIB）的地球化学特征,从而为研究区提供了软流圈上涌的岩石学证据.模拟计算进一步暗示高黎贡基性岩脉的源区在尖晶石相橄榄岩中（＜70km）,说明软流圈地幔上涌到很浅的部位,这与目前青藏高原巨厚的岩石圈（＞150km）形成鲜明对比.因此,～40Ma高黎贡基性岩浆活动记录了研究区陆一陆碰撞后特殊的构造演化阶段.高黎贡带基性岩脉与达孜-甲马基性次火山岩在形成时间和地球化学性质上一致,两者均代表了碰撞后消减特提斯洋片与印度板块断离过程中软流圈上涌熔融的产物.