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关键词： 玄武粗安岩   单斜辉石   斜长石   环带结构   岩浆混合作用   江山上墅组  

摘要： 板块拼合带岩浆活动强烈,是发生岩浆混合作用的重要场所。江山—绍兴断裂带在新元古代发育了各种基性和酸性岩浆活动以及岩浆混合作用。前人对江山—绍兴断裂带的岩浆混合作用的研究,多从宏观上进行岩相学和地球化学研究,而对断裂带中火成岩的造岩矿物是否能够记录岩浆混合作用很少关注。针对这一问题,本论文以浙江江山上墅组中的玄武粗安岩为研究对象,在详细的野外地质调查的基础上,通过电子探针、LA-ICP-MS技术对矿物原位微区主、微量元素进行分析,并结合全岩地球化学结果,对上墅组玄武粗安岩的岩浆混合作用及其动力学过程开展了系统研究,论文主要取得以下认识:（1）岩相学观察表明,玄武粗安岩中产出具有核—幔—边环带结构的单斜辉石和核—边结构的斜长石,单斜辉石斑晶的幔部和边部、斜长石的核部和边部接触边界包含有大量的钛铁矿、单斜辉石和斜长石等矿物包裹体,暗示斑晶形成过程中可能经历了复杂的岩浆过程。（2）岩石化学特征显示,玄武粗安岩K2O含量变化大,属于高钾钙碱性系列、钙碱性至钾玄岩系列;微量元素Nb、Ta亏损程度和Ba、P富集程度不一,且Ta、Nb和Ti具有“TNT”负异常,稀土元素分别表现出Eu正异常和未表现出Eu异常,均暗示了岩浆成分具有不均一性。矿物化学表明,单斜辉石斑晶核部和幔部是在高压条件下结晶,斑晶边部和基质是在低压条件下结晶的,斑晶核部至幔部到边部Mg#([100*Mg/（Mg+Fe）])先升高后降低,核部和幔部有相似的Al含量且高于边部,具震荡环带特征。斜长石核部An([100*Ca/（Ca+Na）])=44～52,为拉长石—中长石,边部An=54～66,为拉长石,具反环带特征。上墅组玄武粗安岩不均一的岩石化学组成和单斜辉石振荡环带、斜长石反环带等特征指示岩石发生过岩浆混合作用。（3）研究表明,岩浆混合作用可能是深部岩浆房中偏基性的岩浆在结晶出单斜辉石斑晶核部和幔部后,岩浆上升携带早期结晶出的单斜辉石斑晶注入到浅部偏酸性的岩浆房中,浅部偏酸性岩浆房中正在晶出的斜长石由于偏基性岩浆的加入,最终形成反环带结构的斜长石,而单斜辉石斑晶继续结晶形成边部和基质单斜辉石。岩浆混合作用使单斜辉石形成核—幔—边结构,斜长石形成核—边结构,并在环带中发育了大量细小的钛铁矿、单斜辉石和斜长石等矿物包裹体。（4）上墅组玄武粗安岩的岩浆源区为成分不均一的富集地幔,岩浆由壳幔混合形成,形成于活动大陆边缘弧的构造背景下,形成过程中发生了岩浆化学混合作用。与江山—绍兴断裂带东部发生的岩浆机械混合作用不同,江山上墅组玄武粗安岩发生岩浆化学混合暗示江山在新元古时期独特的岩浆动力学背景,可能代表江山地区是江山—绍兴断裂带区域构造的转折部位,岩浆混合作用可能与Rodinia超大陆的裂解有关。

关键词： 月球陨石   冲击变质   热变质作用   镁质岩套   斜长岩质橄长岩  

摘要： 月球形成演化是固体地球科学和行星科学领域的重大科学问题之一,月球岩浆洋通过结晶分异首先形成的斜长质月壳（月球高地）是认识月球及类地行星分异演化过程的“窗口”。然而月球高地返回样品的匮乏及遥感探测数据精度低等数据获取现状极大地制约了对月球高地物质组成和地质过程的全面认识。随机溅射到地球上的月球陨石是月球返回样品和遥感数据的重要补充,其中月球高地角砾岩陨石是高地岩石和矿物碎屑等相互胶结形成的复矿物碎屑岩,保存了月球高地的岩石矿物组成及月壳地质过程等信息。本论文基于两块新发现且尚未被深入研究的月球斜长岩质橄长岩角砾岩陨石NWA 15062和NWA 15063,并结合已有的样品分析数据（包括:Apollo/Luna返回样品和月球陨石）,采用光学显微镜、扫面电镜、电子探针、激光拉曼等原位分析手段,分析了两块月球斜长岩质橄长岩角砾岩陨石的岩石结构、矿物成分、地球化学组成、冲击变质特征等信息。本论文的研究内容及取得的新认识如下:1.根据NWA 15062和NWA 15063的全岩主量元素成分、镁铁质矿物的Mg#与斜长石的An值、橄榄石与辉石的Fe2+/Mn（mol）比值等证据表明NWA15062和NWA 15063陨石均来自于月球高地区域,岩石类型为月球斜长岩质橄长岩角砾岩陨石。*** 15062和NWA 15063具有鲜明的冲击变质特征。两块月球陨石样品存在大量冲击熔脉,NWA 15062斜长石基质基本熔长石化,NWA 15063基质除斜长石外还残留部分斜长石。同时镁铁质矿物上发育了大量裂缝并向外辐射,表明这些裂缝的形成时间要晚于熔长石形成时间。其中NWA 15062和NWA15063的冲击压力不低于30Gpa。冲击变质等级约为S5,风化程度约为W1。*** 15062和NWA 15063的原岩来自月球镁质岩套,受到冲击后原岩又经历热变质作用并且迅速冷却,使岩石中发生了大规模重结晶作用。但是NWA15063中辉石的成分变化指示其原岩热变质作用期间温度冷却速率较快使得矿物未达到再平衡。结合两块陨石样品岩石结构和化学元素组成分析,两块样品热变质作用的热源可能是陨石坑中撞击作用产生的撞击熔融层,产生热变质作用发生的位置分别是撞击熔融层的下方和熔融层上方边部的堆积处,那里贴近月表,并且散热速率较快,使得变质作用持续时间较短。4.根据NWA 15062和NWA 15063的岩石学特征、矿物模式丰度和化学元素组成、全岩主量元素组成、冲击变质程度和风化程度证据对比判断,认为NWA 15062和NWA 15063有可能是两块成对陨石。

关键词： 松辽盆地   三肇凹陷   四方台组   岩石矿物学   砂岩型铀矿  

摘要： 研究区位于松辽盆地北部三肇凹陷西南缘,含矿层位为上白垩统四方台组下段。通过铸体薄片岩矿鉴定、电子探针、X衍射及扫描电镜等综合测试与分析,进一步细化了含矿目的层的岩石矿物学特征,并探讨了研究区物源及铀赋存形式。结果表明研究区含铀砂岩类型主要为长石岩屑砂岩,岩屑主要为以喷发岩、隐晶岩为主的火成岩屑和以石英岩、板岩、高变岩为主变质岩屑,另有少量沉积岩屑以及凝灰岩岩屑。碎屑组分表明物源主要来自张广才岭及盆地东南部一带的太古-元古宙变质岩系、中生代火山岩及花岗岩。电子探针及背散射图像表明该区铀矿物以铀石为主,少量沥青铀矿。研究区除铀矿化外,矿物蚀变包括黄铁矿化、碳酸盐化、钛铁矿蚀变、黑云母蚀变以及黏土化等,其中早期黄铁矿与铀共生关系较密切。矿物蚀变序列大致反映了含矿层经历了氧化到还原、弱酸到偏碱性的环境演化,而该区砂岩型铀矿是早期沉积预富集基础上叠加改造的结果。

关键词： 非角砾岩平衡型Eucrite   富铁橄榄石脉   岩石矿物学   流体作用  

摘要： 灶神星是太阳系最大的硅酸盐质小行星,它的岩石样品(HED族陨石)是目前太阳系最古老的岩浆岩之一,很有可能记录了类地行星最早期地质流体活动的重要信息。本次工作首次在一块非角砾岩平衡型的Eucrite NWA 11592中发现了较粗长的富铁橄榄石脉。通过对NWA 11592陨石进行详细的岩相学和地球化学特征研究,将NWA 11592陨石划为玄武质非角砾岩型Eucrite,冲击变质程度至少为S4,热变质程度为6型。NWA 11592中富铁橄榄石脉最有可能为含H_(2)O流体沿裂隙的沉淀产物,反应系统应是开放且较为氧化的(f_(O2)达IW+0.9),且应发生在灶神星浅层地壳>4 km的埋藏深度。含H_(2)O流体渗透作用除更多地发生在灶神星表面或近地表外,还有可能发生在灶神星内部的浅层地壳中。

关键词： 中国地质科学院   著名地质学家   地质研究所   中国科学院   岩石矿物学   地质系   资深院士   淮阴县  

摘要： 欣逢沈其韩院士百岁寿诞暨从事地质工作八十周年,我应邀为庆祝先生百岁寿诞在《岩石矿物学杂志》组织的专辑做序,倍感荣幸。欣闻先生在百岁高龄仍思路清晰,笔耕不缀,思维活跃,身康体健,真乃地质所及地学界之幸事!沈其韩先生1922年4月出生于江苏省淮阴县,是我国著名地质学家,中国科学院资深院士、中国地质科学院地质研究所研究员、博士生导师。先生1942年考入重庆大学地质系,自此便与地质结下了不解之缘,此后长期致力于前寒武纪地质、变质岩石学和矿床地质勘查与研究。

关键词： 穆斯堡尔谱   岩石矿物学   降落陨石   陨石分类  

摘要： 本次研究的四块陨石样品为近二十年降落在中国不同地域的普通球粒陨石。降落型陨石样品新鲜、数量稀少,通常很快就会被发现并迅速回收,对探索其形成、演化以及在降落过程中具有非常重要的意义。采用电子探针、穆斯堡尔谱、X射线衍射仪和带有能谱仪的扫描电子显微镜等技术手段,对四块普通球粒陨石进行了详细的岩石学和矿物学工作。确定了含铁相中的矿物组成和相对铁含量,与其他普通球粒陨石中观察的橄榄石、低钙辉石、铁镍合金和陨硫铁的参数相似,在此基础上初步讨论了穆斯堡尔谱在普通球粒陨石化学群分类中的可行性。通过以上工作,主要形成如下认识:1.四块降落型普通球粒陨石（荷叶塘陨石、兴隆泉陨石、西宁陨石和曼桂陨石）中矿物化学成分和岩石类型特征存在明显差异,根据其矿物岩石学特征对其进行分类:荷叶塘陨石为L3.3-3.4型,兴隆泉陨石为L3.6型,西宁陨石为L5型,曼桂陨石为L6型普通球粒陨石。2.由于四块样品均为降落型陨石,样品风化程度均较低,西宁陨石的风化程度为W0,其它三块陨石的风化程度均为W1。冲击变质程度分别为荷叶塘陨石S2级、兴隆泉陨石S1级、西宁陨石S3级、曼桂陨石S3级。3.首次利用穆斯堡尔谱和X射线衍射对四块降落陨石进行了研究,发现了主要和次要含铁矿物,如橄榄石、低钙辉石、陨硫铁、铁镍合金及氧化物。并观察到平衡型球粒陨石和非平衡球粒陨石在常规穆斯堡尔仪的测量下,其光谱的组分和参数均与典型的普通球粒陨石穆斯堡尔谱一致。4.本文的工作表明,穆斯堡尔吸收面积为实验者提供了一种简单、快速、可靠的普通球粒陨石分类方法。具有轻微风化程度的平衡型普通球粒陨石适用于此方法,而非平衡型普通球粒陨石和遭受严重风化的平衡型普通球粒陨石不适用于此方法。因此,需加大实验样品数量,对此研究方法作进一步的分析与评估。

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