俯冲带蛇纹岩的变质过程   总被引：3，自引：1，他引：2  

申婷婷  张立飞  陈晶 《岩石学报》2016,32(4):1206-1218

俯冲带蛇纹岩是俯冲带流体的重要来源,特别是其深部脱水作用对地幔动力学影响深远,是研究俯冲带约80~200km深度范围的地球动力学的关键,因此研究蛇纹岩的变质作用过程及其相关特征矿物(组合)的温压稳定范围具有重要意义。蛇纹岩具有简单的矿物(组合):蛇纹石类、硅镁石类、磁铁矿、氢氧镁石、绿泥石、橄榄石、透辉石、角闪石、滑石等,并且这些矿物(组合)对温压变化不敏感从而很难用来判定蛇纹岩所经历的变质演化轨迹。近几十年来,研究者通过实验岩石学和野外地质观察,主要研究了蛇纹石类矿物和硅镁石类矿物的温压稳定范围,并且试图使用这些特征矿物(组合)来判定俯冲带蛇纹岩的峰期变质条件。本文总结了蛇纹岩中这些主要矿物的温压稳定范围和相关变质反应,并且以中国西南天山蛇纹岩为例,展示使用特征矿物(组合)和叶蛇纹石Al等值线判定蛇纹岩峰期温压条件在实际岩石中的应用。另外,早期对叶蛇纹石的研究表明:随着温压条件的变化,叶蛇纹石的晶体结构会发生相应的调整。表现为单位晶胞内硅氧四面体的个数(m值)发生变化:温度升高,m值变小;压力升高,m值变大,这个发现在高压实验和天然样品中得到了一定程度的验证。本文利用已知峰期温压范围的叶蛇纹石样品分别采用粉末制样法和离子减薄制样法,进行透射电镜测试(TEM)样品的m值,并通过统计的方法获得叶蛇纹石的m值的峰值。结果显示叶蛇纹石的m值的峰值在一定程度上可以用以指示温压条件。本文提出可以用矿物组合、叶蛇纹石Al等值线和叶蛇纹石m值峰值相结合的方法确定蛇纹岩的变质温压条件和P-T轨迹。  相似文献   

皂石的异相水热合成及其影响因素     

《矿物学报》2016,(2)

与均相水热反应相比,异相水热反应不仅可以提供一个骨架离子的适度过饱和环境,而且其新相成核所需逾越的能垒较低,更有利于晶体的形成和生长。本文采用异相水热法合成在皂石,即固定初始物料中氧化镁的添加量与硅、铝的添加量之和的摩尔比为一定值,n(Mg)/n(Si+Al)=3∶4],在不同的合成温度和时间条件下合成了一系列不同Si/Al比的样品。所有样品的XRD图均呈现层状硅酸盐矿物的特征衍射峰,且d(060)≥0.153 nm,说明合成的是皂石矿物。其中,当n(Si)/n(Al)=5.43~7.89时,皂石的结晶度较好。实验表明,延长时间、提高合成温度有利于皂石晶体生长。在较低温度(160℃)下,样品中的杂相主要为水镁石和方沸石。水镁石相的存在主要归因于氧化镁在碱性条件下的快速水合及水镁石的慢速溶解,而方沸石则是由于Mg2+释放缓慢,导致溶液中Si4+及Al3+相对过剩而形成。这两种杂相均会随着反应时间的延长而逐渐消失。在较高温度(300℃)下,皂石的结晶度明显升高,并由于Mg2+的快速释放导致Mg2+的局部过剩,因而形成了少量1∶1型的纤蛇纹石。  相似文献   

阿克塞红柳沟纤蛇纹石矿物学特征研究     

鲜海洋  彭同江  孙红娟  宋鹏程 《矿物学报》2014,(4)

在对阿克塞红柳沟温石棉矿床的地质特征分析的基础上,采用XRF、XRD、FT-IR、SEM、TG-DTA等分析测试方法对4个纤蛇纹石样品进行了化学成分、晶体结构、谱学特征、显微形貌与理化性质研究。结果表明:纤蛇纹石样品的主要化学组成为SiO2、MgO,其次含有Al2O3、Fe2O3及少量的NiO等类质同象组分,为典型的斜纤蛇纹石结构,内外羟基伸缩振动和Si-O伸缩振动吸收峰尖锐、分裂明显,纤维形态表现为柔韧的丝状,结构破坏温度在650~700℃,酸蚀量在43.67%~59.89%之间,碱蚀量在2.72%~7.01%之间。矿床地质特征和纤蛇纹石的矿物学特征表明该矿床形成后遭受后期的地球化学作用破坏程度低,与纤蛇纹石共生的矿物较简单,纤蛇纹石纤维表面结构较完善。  相似文献   

南海西南次海盆深部结构研究进展与展望     

秦绪文  王利杰  姚永坚  李福元  赵明辉  张佳政  王后金  徐子英  汪俊  许鹤华  路允乾  张如伟  张宝金 《地质学报》2023,97(8):2742-2755

西南次海盆位于南海渐进式扩张的西南端,共轭陆缘结构和残留扩张脊保留完整,是研究南海深部结构和动力学机制的关键区域。前期研究发现,西南次海盆洋陆过渡带较窄、同扩张断层发育、地震反射莫霍面不清晰、具有慢速扩张等特征。然而,由于不同探测方法获取的地壳结构具有多解性,使得西南次海盆洋陆转换过程、慢速扩张洋壳结构与增生模式以及龙门海山岩石性质与地幔成因机制等基础科学问题尚存争议。为此我们建议在西南次海盆开展地质取样获取海山岩石样品,确定其年龄与性质,分析扩张后海山形成的深部动力过程;并对关键构造部署高精度的地震反射/折射联合探测,结合岩石物理分析,对西南次海盆进行构造成像和物质组成参数正反演,以实现壳幔尺度的地震学透视,为探索西南次海盆洋陆转换过程和洋壳增生模式提供重要的地球物理证据,以丰富和完善南海的动力学演化模式。  相似文献   

营口蛇纹石玉负离子释放功能及机理探讨     

周维卫  传秀云  王时麒  陈卞琨 《岩石矿物学杂志》2011,30(Z1):144-150

营口玉是传统岫岩玉中的特别类型,它的物理化学特征及成矿类型均与传统岫岩玉不同。采用ETS-2能量测试系统、偏光显微镜、电感耦合等离子质谱仪等现代测试技术手段对营口蛇纹石玉负离子释放量及机理进行了研究。结果表明:营口蛇纹石玉具有很好的负离子释放功能(840～933个/cm³),接近都市公园水平(1 000～2 000个/cm³),甚至高于环境矿物材料电气石。营口玉释放负离子的根本原因是玉石内部放射性微量元素导致空气分子及水分子电离而产生负离子。具有生物和化学活性的蛇纹石与玉石内具有放射性的微量元素共同作用使营口玉具有较好的负离子释放功能。  相似文献   

泰山玉的矿物岩石学特征     

侯旭  吴瑞华  王时麒  师伟 《岩石矿物学杂志》2011,30(Z1):169-174

采用电子探针、粉晶X射线衍射、化学分析和傅里叶变换红外光谱等方法对泰山玉进行了测试,系统论述了山东泰山玉的颜色分类、矿物组成、化学成分、微量元素特征、结构和构造类型及物理性质。泰山玉分为3种类型:泰山碧玉、泰山墨玉及泰山花斑玉。泰山玉主要由叶蛇纹石组成,杂质矿物有磁铁矿、碳酸盐、滑石、绿泥石、斜方辉石、云母、黄铁矿、褐铁矿、硫镍矿等。泰山玉中的矿物生成顺序为片状蛇纹石→脉状蛇纹石→滑石→脉状碳酸盐。泰山碧玉和花斑玉由Fe²⁺致色,而泰山墨玉由微粒磁铁矿致色。与辽宁岫玉的区别在于泰山玉中Cr、Ni元素的含量很高。  相似文献   

酒泉某蛇纹石质卵石的研究     

张思明  吕福德  施光海 《岩石矿物学杂志》2011,30(Z1):175-180

甘肃省的酒泉玉有着悠久的开发历史,以"葡萄美酒夜光杯"闻名于世。本文的研究对象是甘肃酒泉某河滩卵石,在查阅甘肃地质资料和文献的基础上,通过对样品的手标本和偏光显微镜下观察,利用折射仪、电子天平等对标本的基本宝石学性质进行测试,并结合化学分析、红外吸收光谱、X粉晶衍射测试手段对卵石的矿物组成进行了进一步分析,得出所研究标本的岩石类型是蛇纹石化大理岩,部分可能为蛇纹石化超基性岩,为该宝玉石资源的开发利用提供了一定的理论指导和参考。  相似文献   

探索深部生物圈   总被引：2，自引：0，他引：2       下载免费PDF全文

方家松  张利 《中国科学:地球科学》2011,(6):750-759

过去20年间,科学钻探对大洋和大陆沉积物和岩石的研究揭示了地下深部生理和种群都非常复杂的微生物生命的存在．这些微生物存在于海底1km以下和大陆3km以下深度,它们大多在地表生物圈中没有可人工培养或已知的亲缘种．深部生物圈可能代表了全球生物圈中最大的部分,其可能的生物量达50％．本文综述了深部生物圈研究的现有认识和最新研究成果,并对今后的研究方向提出了建议．  相似文献   

一种绿色“斑马石”玉料的矿物组成研究     

燕唯佳  李立平  刘虹靓 《地质科学译丛》2013,(1):15-22

最近在江苏东海的水晶市场上出现了一种名为“斑马石一的玉石,该玉石总体颜色为墨绿色,其中有白色条纹呈带状分布并呈丝绢光泽。为了查明其组成,利用偏光显微镜、X射线粉末衍射仪、红外光谱仪、拉曼光谱仪以及激光诱导离解光谱仪等测试方法对该样品进行了测试分析。结果表明,该“斑马石”实际就是一种蛇纹石的集合体材料。其绿色部分的主要矿物组成为利蛇纹石,其次为绿泥石,白色部分由纤蛇纹石构成,含少量绿泥石,黑色包裹体为磁铁矿。这种材料不同于一般的蛇纹石玉,在于该玉石中含有一些定向的纤蛇纹石的平行纤维条带,正是这种纤维状平行排列的结构,导致了“斑马石”中呈丝绢光泽的条带。“斑马石”的折射率,相对密度及荧光特征与一般的蛇纹石玉无差异。  相似文献   

俯冲洋壳的折返及其相关问题讨论   总被引：1，自引：0，他引：1  

陈意  叶凯 《岩石学报》2013,29(5):1461-1478

大洋俯冲带中高压(HP)和超高压(UHP)岩石的折返机制一直以来都是俯冲工厂中最不为人知的问题之一.本文根据搜集全球折返到地表的洋壳榴辉岩基础数据(包括岩石学特征、峰期温压条件和折返P-T轨迹),初步探讨了洋壳榴辉岩的折返机制.根据峰期矿物组合、温压条件和对应的地温梯度,典型大洋俯冲带中的榴辉岩可以分为三类:含柯石英的UHP硬柱石榴辉岩(2.7～ 3.2GPa,470 ～ 610℃,5～7℃/km)、HP硬柱石榴辉岩(1.7～2.6GPa,360～ 620℃,5～8℃/km)和HP绿帘石榴辉岩(1.5 ～2.3 GPa,540 ～ 630℃,7～12℃/km).与大陆俯冲碰撞造山带中的HP-UHP榴辉岩相比,洋壳榴辉岩具有较低的峰期温压条件和较高的低密度含水矿物的含量,但是普遍缺失高密度的蓝晶石.已有的俯冲洋壳的折返模式都基于一个假设:洋壳榴辉岩密度比周围地幔大.因此,洋壳榴辉岩的折返必须借助于低密度的蛇纹岩或者变沉积岩.MORB体系的热力学模拟研究表明,俯冲洋壳的矿物组合、矿物含量和密度主要受低密度含水矿物(如硬柱石、绿泥石、蓝闪石和滑石等)的稳定性控制,并且在同等深度条件下,冷俯冲洋壳的密度低于热俯冲洋壳的密度.经历冷俯冲(～6℃/km)洋壳的密度在＜ 110～ 120km(P ＜3.3 ～ 3.6GPa)的深度仍小于周围地幔,但是经历热俯冲(～ 1O℃/km)洋壳的密度在＞60km(P＞1.8GPa)的深度就已经超过周围地幔.结合高温高压实验资料和地球物理观察数据,我们认为在＞120km的深度,俯冲基性洋壳本身密度大于周围地幔,不存在低密度的地幔楔蛇纹岩(蛇纹石已发生分解),并且大洋板块的俯冲角度突然增大可能阻碍了更深部的低密度变沉积岩的折返.以上这三个方面的原因可能导致现今折返到地表的洋壳榴辉岩和变沉积岩的形成深度普遍小于120km.折返过程中硬柱石脱水分解会导致洋壳密度增大,退变形成的蓝晶石榴辉岩的密度大于周围地幔,无法折返,这可能是全球洋壳榴辉岩中普遍缺失蓝晶石的主要原因.  相似文献