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1.
安徽女山下地壳麻粒岩包体中的水：红外光谱分析 总被引：7，自引：0，他引：7
运用显微傅立叶变换红外光谱技术，对安徽女山新生代玄武岩中的10个麻粒岩包体的主要组成矿物（单斜辉石、斜方辉石、斜长石）进行了观察。结果显示，这些名义上的无水矿物中都普遍含有以OH一形式赋存的结构水，其含量（H10wt．）分别可以高达～2340ppm（单斜辉石）、～1590ppm（斜方辉石）和～910ppm（斜长石）。不同样品间矿物的结构水含量具有明显的不均一性的分布特点，这很可能是对其原岩性质的一种反映。根据单矿物的水含量和各自的体积分数计算出的全岩水含量为125～963ppm。根据二辉石温度计计算的女山麻粒岩包体的平衡温度为～800～900℃，对应于女山最下部地壳（-25～35km），因此本文数据为大陆下地壳含水与否提供了初步的最直接的证据，并且其水含量可能具有不均一性的分布特点。 相似文献
2.
应用显微傅里叶变换红外光谱技术,对华北克拉通北缘汉诺坝地区的太古宙地体麻粒岩和新生代玄武岩中捕虏体麻粒岩(中生代底侵成因)的主要组成矿物(单斜辉石、斜方辉石、斜长石和石榴子石)进行了详细分析.结果表明,无论是地体麻粒岩还是捕虏体麻粒岩,岩石中的主要组成矿物均含有结构水,主要以OH形式存在.同种产状麻粒岩的矿物水含量(H2O%)均存在较大的变化,而且都远远超出实验误差,表明下地壳内水的分布可能是不均一的.两种产状麻粒岩的矿物结构水含量有着显著的不同,地体麻粒岩中矿物的水含量是捕虏体麻粒岩的2倍以上.太古宙-古元古代形成的安徽女山新生代玄武岩中的捕虏体麻粒岩具有与汉诺坝太古宙地体麻粒岩相似的水含量范围,但明显高于汉诺坝中生代形成的捕虏体麻粒岩.由此看来,早期(太古宙-古元古代)下地壳的水含量要比中生代形成的下地壳高得多,这可能指示不同时代下地壳在形成机制和性质上的不同. 相似文献
3.
大陆下地壳和岩石圈地幔含水性的差异——山东莒南玄武岩中深源包体的初步观察 总被引：1，自引：0，他引：1
对产于莒南晚中生代玄武岩中的镁铁质麻粒岩和橄榄岩包体矿物进行了傅里叶变换红外光谱(FTIR)分析.结果显示,麻粒岩矿物和全岩中水含量分别为:单斜辉石300×10-6～1 180×10-6,斜方辉石80×10-6～169×10-6,斜长石717×10-6～1 239×10-6,全岩525×10-6～855×10-6;橄榄岩矿物和全岩中水含量分别为:单斜辉石466×10- 6～746×10-6,斜方辉石187×10-6～304×10-6,橄榄石6×10-6～15×10-6,全岩81×10-6～245×10-6.从单矿物看,麻粒岩和橄榄岩之间水含量的差距不是很明显,但麻粒岩的全岩水含量明显高于橄榄岩,表明大陆深部岩石圈的水含量在垂向上具有不均一性. 相似文献
4.
大陆深俯冲过程中的水:"名义上无水矿物(NAMs)"的信息 总被引：12，自引：1，他引：11
夏群科 《矿物岩石地球化学通报》2005,24(1):1-6
对大别山典型产地榴辉岩中石榴子石和绿辉石的傅立叶变换红外光谱(FTIR)观察表明,石榴子石和绿辉石中都含育一定量的结构水,以OH-形式赋存。石榴子石中的水含量(H2O,wt)多为(200-1000)×10-6,可高达2200×10-6;绿辉石中的水含量相对高一些,多在500×10-6以上,最高可达3000×10-6;UHP榴辉岩的全岩水含量可高达10000×10-6。绿辉石的δD值为-67‰--110‰。矿物中的水含量和δD值都存在小尺度(同一样品不同颗粒间以及不同样品之间)的不均一性,这不仅表明超高压变质过程中自由流体的活动范围是有限的,而且说明板块的俯冲和折返都是十分快速的。"名义上无水矿物(NAMs)"的结构水含量和分布特征不仅可以示踪大陆深俯冲过程中流体的演化,还可以提供有意义的深俯冲过程的动力学信息。 相似文献
5.
唐藏石英闪长岩体出露于北秦岭造山带西段,侵入于丹凤群火山沉积岩系之中,主要矿物组成为斜长石、角闪石、石英、钾长石、黑云母等,形成时代为454Ma。该岩体SiO2= 62.02％～64.26％;Al2O3=16.55%～17.45%,MgO=1.71%～2.09%, Sr = (1069～1296)×10-6（>400 ×10-6）,Y = (11.6～13.81)×10-6 （<18×10-6）,Yb = (0.96～1.14)×10-6（<1.9 ×10-6）,Sr/Y=80.98～108.19（>40）,稀土总量（∑REE=217.88×10-6～355.07×10-6）较高,LREE强烈富集,重稀土亏损,Eu负异常不明显（LREE/HREE=17.72~25.82;LaN/ YbN=44.56～53.85;δEu＝0.82～1.0）,显示出典型埃达克岩的岩石地球化学特点。在以原始地幔标准化的微量元素分布图中,大离子亲石元素（LILE）K、Th、Rb、Ba、Sr等富集,高场强元素(HFSE)Ta、Nb、Y、Yb等较相邻元素相对亏损,微量元素曲线分布形式及稀土元素配分模式与典型地区埃达克岩分布形式一致。研究表明,该岩体Na2O＝4.99%～6.91%, Na2O-2＞K2O,Mg#＝0.59～0.63, A/CNK=0.82～1.01,σ=4.24～2.24,为富钠偏铝质高镁埃达克岩。唐藏埃达克岩体岩浆源于早古生代秦岭商丹洋向北俯冲消减洋壳板片的部分熔融,岩浆在上升过程中与地幔楔发生反应。北秦岭早古生代埃达克岩的确定为探讨秦岭早古生代构造演化提供了新的证据。 相似文献
6.
高温高压下地壳物质电导率的实验室测定是研究大陆中、下地壳高导层成因的重要方法之一。研究表明,水、石墨、部分熔融以及矿物脱水都可能形成地壳高导层,在不同构造环境和深度下这些机制起着不同的作用。为解释中地壳高导层,水的存在是必不可少的条件,在下地壳,水、石墨、部分熔融以及矿物脱水、甚至特定的干的下地壳岩石都可解释大地电磁测量结果。 相似文献
7.
柴达木北缘德令哈地区基性麻粒岩的发现及其形成时代 总被引：18，自引：6，他引：18
德令哈地区的基性麻粒岩呈透镜状或脉状分布于长英质片麻岩和泥质片麻岩中.基性麻粒岩的主要矿物组成为紫苏辉石、单斜辉石、斜长石、角闪石,含有少量的铁铁矿、锆石等副矿物.单斜辉石中具有针状的斜方辉石和铁铁矿的出熔片晶,代表了高温条件下的出熔结构.采用不同方法的二辉石温度计,估算出其麻粒岩相的温度为720～925℃.基性麻粒岩的微量及稀土元素分析显示其原岩的形成环境可能为大陆边缘环境.全岩及矿物的Sm-Nd等时线年龄为1791士37Ma,代表了麻粒岩相的变质时代.基性麻粒岩及其围岩的Nd模式年龄显示出这一地区可能有太古宙的地壳物质存在. 相似文献
8.
《吉林大学学报(地球科学版)》2015,(Z1)
开展麻粒岩流变实验,分析新矿物的形成对麻粒岩的流变的影响,为研究中国东部地区下地壳中性和基性麻粒岩流变结构奠定基础。采用天然基性麻粒岩样品,在围压为1 500 MPa,温度900~1 050℃,应变速率1×10-5/s的条件下,开展流变实验,获得麻粒岩的稳态塑性流变方程;在相同压力和温度条件下,开展静压状态下的淬火实验,研究静压条件麻粒岩在高温高压下的矿物反应;利用扫描电镜(SEM)、电子探针等,分析实验样品的微观结构与成分,研究实验前后矿物成分变化,重点分析在高温高压条件下矿物反应分布以及通过反应形成的新矿物的特征;通过力学数据与微观结构、成分的定量分析,并与静压条件下的矿物反应对比,研究矿物反应对麻粒岩流变的影响,把矿物反应的影响作为参数引入流变方程中,为定量估计有变质反应参与的大陆下地壳流变强度提供初步的本够方程;根据天然麻粒岩样品的流变实验数据,结合已经发表的辉石、长石、长石—辉石组合、辉长岩、辉绿岩、麻粒岩、榴辉岩等的流变实验结果,综合研究矿物成分与矿物反应对麻粒岩流变的影响,揭示基性麻粒岩流变的复杂性。本项目拟利用天然的麻粒岩样品,在3 Gpa熔融盐固体介质三轴实验装置上,开展矿物参与的麻粒岩的高温高压流变实验,获得麻粒岩样品的稳态塑性流变方程、微观结构与变形机制;分析样品实验前后的成分变化,研究矿物反应形成的新矿物,并分析新矿物对麻粒岩的流变的影响;利用麻粒岩流变实验数据,为研究中国东部地区下地壳中性和基性麻粒岩流变结构奠定基础。 相似文献
9.
超高压变质矿物的某些显微构造缺陷可能指示了岩石短暂和快速抬升过程。文中报道了中国大别山双河地区超高压硬玉石英岩矿物显微构造缺陷的透射电镜(TEM)和Fourier变换红外光谱(FTIR)的研究结果。用TEM研究方法,在硬玉石英岩中硬玉包裹体内发现了亚微米级天然蒙钠长石(MA,C2/m)、高钠长石(HA,C)和低钠长石(LA,C)三种多形变体。表明岩石在折返过程经历过高温变质作用(>930℃),以及退变质过程的快速冷却;在石英包裹体内发现了纳米级柯石英和石盐子矿物,提供了柯石英转变为石英以及峰期变质条件下高盐流体存在的证据。"名义上无水矿物"(NAMs)的结构水(OH/H2O)是以缺陷形式赋存于矿物结构中。FTIR分析结果显示硬玉、石榴石、金红石和石英中结构水的平均含量分别为1000×10-6、(900~1600)×10-6、>2000×10-6和<4×10-6,硬玉石英岩全岩含水量为(490~600)×10-6,表明在高压-超高压变质作用过程中,地壳或原岩中的水可以通过这些NAMs携带到地球深部。该类显微构造缺陷可能是大陆碰撞造山带在高应变速率下的局部弱化和深部断层作用的结果。 相似文献
10.
《吉林大学学报(地球科学版)》2015,(Z1)
<正>1研究背景大陆下地壳主要由麻粒岩组成,麻粒岩高温流变实验研究是认识大陆下地壳流变的主要途径之一。以往下地壳流变实验研究主要集中在热压合成单矿物结合体-两相矿物组合、辉绿岩、辉长岩、热压合成麻粒岩等方面,缺少天然麻粒岩高温流变实验结果。笔者选择怀安瓦窑口中性麻粒岩进行高温流变实验研究。 相似文献
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吉林汪清和龙岗新生代岩石圈地幔的含水性和元素地球化学特征 总被引：1，自引：0，他引：1
首次报道了来自东北地区岩石圈地幔水含量的数据。通过对吉林龙岗和汪清新生代玄武岩中的橄榄岩包体矿物进行电子探针(EMP)和激光熔蚀等离子体质谱(LA-ICPMS)的分析,得到了矿物的主量元素和微量元素的数据,结果显示这些橄榄岩是原始地幔经历了不同程度部分熔融的残余,大部分样品的熔融程度可能<10%。橄榄岩样品在后期还经历了地幔交代作用,大部分样品受到硅酸岩熔体的交代,少部分样品受到碳酸岩熔体的交代。显微傅里叶变换红外光谱(FTIR)的分析结果显示,橄榄岩样品中的单斜辉石、斜方辉石均含有以结构羟基形式存在的水,而橄榄石中没有明显的羟基吸收峰。龙岗样品中单斜辉石的水含量为(48~464)×10-6(H2O, 质量分数),斜方辉石水含量为(28~104)×10-6;汪清样品中单斜辉石的水含量为(34~403)×10-6,斜方辉石的水含量为(13~89)×10-6;所有样品全岩水含量为(8~92)×10-6。样品的水含量可以代表龙岗和汪清地区岩石圈地幔的水含量信息,并且水含量变化范围较大,造成这种变化的原因可能是由于地幔源区初始水含量的不均一,以及部分熔融和地幔交代作用叠加的结果。 相似文献
12.
Xiaozhi Yang Hans Keppler Catherine McCammon Huaiwei Ni 《Contributions to Mineralogy and Petrology》2012,163(1):33-48
The electrical conductivities of lower crustal orthopyroxene and plagioclase, as well as their dependence on water content,
were measured at 6–12 kbar and 300–1,000°C on both natural and pre-annealed samples prepared from fresh mafic xenolith granulites.
The complex impedance was determined in an end-loaded piston cylinder apparatus by a Solarton-1260 Impedance/Gain Phase analyzer
in the frequency range of 0.1–106 Hz. The spectra usually show an arc over the whole frequency range at low temperature and an arc plus a tail in the high
and low frequency range, respectively, at high temperature. The arc is due to conduction in the sample interior, while the
tails are probably due to electrode effects. Different conduction mechanisms have been identified under dry and hydrous conditions.
For the dry orthopyroxene, the activation enthalpy is ~105 kJ/mol, and the conduction is likely due to small polarons, e.g.,
electrons hopping between Fe2+ and Fe3+. For the dry plagioclase, the activation enthalpy is ~161 kJ/mol, and the conduction may be related to the mobility of Na+. For the hydrous samples, the activation enthalpy is ~81 kJ/mol for orthopyroxene and ~77 kJ/mol for plagioclase, and the
electrical conductivity is markedly enhanced, probably due to proton conduction. For each mineral, the conductivity increases
with increasing water content, with an exponent of ~1, and the activation enthalpies are nearly independent of water content.
Combining these data with our previous work on the conductivity of lower crustal clinopyroxene, the bulk conductivity of lower
crustal granulites is modeled, which is usually >~10−4 S/m in the range of 600–1,000°C. We suggest that the high electrical conductivity in most regions of the lower crust, especially
where it consists mostly of granulites, can be explained by the main constitutive minerals, particularly if they contain some
water. Contributions from other highly conducting materials such as hydrous fluids, melts, or graphite films are not strictly
necessary to explain the observed conductivities. 相似文献
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加尔路阿甫花岗斑岩体出露于西准噶尔北部萨吾尔地区,侵入于上石炭统巴塔玛依内山组二段地层之中,主要矿物组成为斜长石、石英、钾长石、黑云母等。该岩体SiO2为69.54%~71.25%, Al2O3为13.92%~14.93%, K2O/Na2O为1.04~1.07,富钾贫钠, FeOt/MgO为12.31~22.60,铁高而镁低。在原始地幔标准化的微量元素配分图中,大离子亲石元素(LILE)Rb、Ba、Th等富集,高场强元素(HFSE)Nb、Ta、Sr、P、Ti等相对亏损。稀土元素总量较高(ΣREE=122.75×10-6~172.39×10-6),稀土元素球粒陨石标准化配分型式表现为轻稀土强烈富集、重稀土相对亏损的右倾型,且Eu负异常非常明显(LREE/HREE为6.56~9.28,(La/Yb)N为4.58~10.58, δEu为0.29~0.47),轻重稀土之间分异明显。LA-ICP-MS锆石U-Pb测年表明其形成年龄为305±2 Ma,属于晚石炭世。锆石Lu-Hf同位素分析表明, εHf(t)值变化于12.2~14.9,平均值为13.54,均具有较高的正值, TDM1变化于462~345 Ma之间, TDM2变化于638~393 Ma之间。结合前人研究和本次的工作分析认为,加尔路阿甫花岗斑岩体形成于后碰撞的构造环境,该岩体是新生地壳物质源区在晚石炭世部分熔融的最终产物,加入到大陆地壳中的新生组分可能主要为来自亏损地幔的玄武质岩浆。 相似文献
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西北天山莱历斯高尔岩体主要由花岗闪长斑岩和二长花岗斑岩组成,二者具有相似的地球化学特征,可能为同源岩浆分异演化的产物。锆石SHRIMP U-Pb年龄显示岩体形成于晚泥盆世(374±4 Ma)。莱历斯高尔岩体具有较高的SiO2(67.75% ～74.71%)含量和K2O/Na2O(1.24～2.20)比值,属于高钾钙碱性系列。稀土元素配分曲线为轻稀土富集型(La/Yb)N(5.25～10.57),具有中等-弱的Eu负异常δEu(0.55～0.92)。微量元素特征显示富集大离子亲石元素(LILE),而亏损高场强元素(HFSE),具有较低的Sr(122×10-6～356×10-6)含量、较高的Y(17.19×10-6～21.82×10-6)和Yb(1.78×10-6～2.57×10-6)含量。岩体的Sr-Nd同位素特征为ISr=0.707 867～0.709 654,εNd(t)=-2.79～-1.46。铅同位素特征为206Pb/204 Pb=18.423～19.915,207 Pb/204Pb=15.576～15.685,208 Pb/204Pb=38.344～39.305。元素和同位素地球化学特征表明,莱历斯高尔岩体岩浆源区主要为中元古代下地壳的部分熔融,并有部分地幔物质的加入。岩体形成于晚泥盆世准噶尔洋向伊犁-中天山微板块陡角度俯冲的大陆弧构造环境。 相似文献
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The Asama igneous complex, central Japan: An ultramafic-mafic layered intrusion in the Mikabu greenstone belt, Sambagawa metamorphic terrain 总被引：1，自引：0，他引：1
The Asama igneous complex comprises layered mafic and ultramafic plutonic rocks exposed over about 500×6000 m in the Mikabu greenstone belt, Sambagawa metamorphic terrain of Mie Prefecture; its margins terminate by faults, and there is no trace of chilled rocks. The exposed layered sequence is about 460 m thick, and includes dunite, plagioclase wehrlite, olivine gabbro and two-pyroxene gabbro. The crystallization sequence of essential cumulus minerals is olivine, followed by plagioclase and clinopyroxene together, and finally the appearance of orthopyroxene. Olivine systematically varies in composition from Fo89 to Fo78 with stratigraphic height in the lower to middle portion of the layered sequence. The composition of clinopyroxene changes from Ca49Mg46Fe5 to Ca40Mg47Fe13 upward in the layered sequence; cumulus orthopyroxene, which occurs at the top of the exposed layered sequence, has a composition of Ca2Mg74Fe24. Cumulus chromite occurs as disseminated grains in peridotitic rocks, and tends to increase its Fe3+/(Cr+Al+Fe3+) ratio with stratigraphic height. The most aluminous chromite [Cr/(Cr+Al) = 0.48] occurs in dunite that crystallized shortly before plagioclase began to separate as an essential phase. The Cr/(Cr+Al) ratio of the most aluminous chromite, coupled with the crystallization order of essential minerals, suggests that the Asama parental magma was moderately enriched in plagioclase and clinopyroxene components in the normative mineral diagram plagioclase-clinopyroxene-orthopyroxene. It was similar to a Hawaiian tholeiite and different from the Bushveld and Great “Dyke” parental magmas that were more enriched in orthopyroxene component; it also differed from mid-oceanic ridge basalts that are more depleted in the orthopyroxene component. The Asama clinopyroxene and chromite show characteristically high TiO2 contents and are also similar to those in Hawaiian tholeiites. The Asama igneous complex probably resulted from the crystallization of a magma of a Hawaiian (oceanic-island) tholeiite composition and formed in an oceanic island regime. 相似文献
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安徽沿江地区晚石炭世黄龙组白云岩广泛发育,主要为晶粒白云岩,其次是角砾白云岩和残余颗粒白云岩。地球化学分析表明,安徽沿江地区黄龙组白云岩中Fe、Mn、Sr、Na含量分别为:2 567×10-6(1 600×10-6～4 400×10-6)、353×10-6(166×10-6～742×10-6)、109.7×10-6(69.0×10-6～176.5×10-6)、288×10-6(100×10-6～700×10-6),稀土元素总量为7.29×10-6(2.56×10-6～20.82×10-6),ΣLREE/ΣHREE比值平均为3.07(1.16～10.17),经海水标准化后,显示LREE富集,HREE相对亏损,δCe平均为4.53(2.82～7.78),正异常显著,δEu平均为1.85(0.94～2.92),配分模式曲线显示白云岩化流体来自海水。白云岩中可见蒸发岩类或蒸发构造。综合分析认为该地区白云岩主要为准同生成因,部分为埋藏成岩成因,其中角砾白云岩为准同生成因,怀宁地区白云岩δEu平均为2.38(1.91～2.92),正异常显著,表明后期受到热液流体影响。 相似文献
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安徽金寨三仙山地区位于大别山北缘,该地梅山群主要为一套轻微变质的碎屑岩系。砂岩碎屑组分统计表明,砂岩类型主要为岩屑石英砂岩、岩屑石英杂砂岩,石英、长石、岩屑的平均含量为87.21%、1.67%、9.64%,杂基含量为15%,石英几乎全为单晶石英（95.79%）,长石以斜长石为主,岩屑主要为沉积岩屑（75.49%）,其次为变质岩屑（24.51%）。碎屑岩地球化学元素平均含量为：SiO2（75.99%）,Al2O3（11.96%）,MgO（0.72%）,CaO（0.10%）,Fe2O3（4.02%）,K2O（1.70%）,Na2O（0.26%）。ΣREE=170.49×10-6（74.49×10-6～309.42×10-6）,LREE/HREE=11.16（7.89～14.26）,轻稀土略有富集,δEu=0.72（0.59～0.90）,La/Yb=22.08（13.01～31.18）,（La/Yb）N=14.89（8.77～21.02）,δCe=0.84（0.42～0.97）。碎屑岩地球化学特征指示三仙山地区梅山群母岩主要为古老沉积岩、长英质火山岩和古老变质基底,具有多重物源区。梅山群构造背景较复杂,主要为被动大陆边缘和活动大陆边缘,其次为大陆岛弧。三仙山地区梅山群碎屑岩的源岩成分、构造背景与商城-固始地区石炭系有很大差别,故其地层时代有待于进一步研究。 相似文献
19.
Andesites with Mg# >45 erupted at subduction zones form either by partial melting of metasomatized mantle or by mixing and assimilation processes during melt ascent. Primitive whole rock basaltic andesites from the Pukeonake vent in the Tongariro Volcanic Centre in New Zealand’s Taupo Volcanic Zone contain olivine, clino- and orthopyroxene, and plagioclase xeno- and antecrysts in a partly glassy matrix. Glass pools interstitial between minerals and glass inclusions in clinopyroxene, orthopyroxene and plagioclase as well as matrix glasses are rhyolitic to dacitic indicating that the melts were more evolved than their andesitic bulk host rock analyses indicate. Olivine xenocrysts have high Fo contents up to 94%, δ18O(SMOW) of +5.1‰, and contain Cr-spinel inclusions, all of which imply an origin in equilibrium with primitive mantle-derived melts. Mineral zoning in olivine, clinopyroxene and plagioclase suggest that fractional crystallization occurred. Elevated O isotope ratios in clinopyroxene and glass indicate that the lavas assimilated sedimentary rocks during stagnation in the crust. Thus, the Pukeonake andesites formed by a combination of fractional crystallization, assimilation of crustal rocks, and mixing of dacite liquid with mantle-derived minerals in a complex crustal magma system. The disequilibrium textures and O isotope compositions of the minerals indicate mixing processes on timescales of less than a year prior to eruption. Similar processes may occur in other subduction zones and require careful study of the lavas to determine the origin of andesite magmas in arc volcanoes situated on continental crust. 相似文献