高温高压及干燥条件下斜长石和辉石断层泥的摩擦滑动研究   总被引：1，自引：0，他引：1  

谭文彬  何昌荣 《地学前缘》2008,15(3):279-286

岩石摩擦滑动的力学行为能够很好地用速率和状态依赖性摩擦本构关系来描述。在速率和状态依赖性本构关系中,速度依赖性参数a-b是控制摩擦滑动稳定性的重要参数。且a-b<0是断层上不稳定滑动成核的必要条件。为了进一步研究控制摩擦滑动的矿物成分因素,在已有辉长岩摩擦滑动实验结果的基础上,对辉长岩中主要矿物(斜长石和辉石)在不同加载条件下进行了3个系列的摩擦滑动实验研究。通过对实验结果的分析得到如下结论:(1)斜长石断层泥在实验温度范围内(<617℃)显示速度强化,且在大于450℃的高温区其速度依赖性参数a-b随温度的增大而增加。辉石断层泥的实验显示其有利于速度弱化滑动行为的出现,是造成辉长岩在615℃出现速度弱化的原因。(2)斜长石与辉石断层泥的摩擦强度都没有随温度的增加而显著变化。辉长岩断层泥的摩擦强度(1.83mm滑动位移处的值)为斜长石与辉石断层泥摩擦强度按体积百分比加权的平均值(摩擦系数精确到2位有效数字一致)。这一结果表明,辉长岩断层泥的应力支承结构可以抽象为一种双组分并列单元模型。(3)尽管前人研究结果表明石英控制了花岗岩的摩擦特性,但是某种主要矿物对岩石整体摩擦滑动性质的控制作用并不具有普适性。对于中性岩、基性岩而言,不能以一种主要矿物(如斜长石等)来判断岩石整体的摩擦滑动稳定性,否则会导致错误结论。  相似文献   

矿物结构特征对岩浆混合过程的指示： 以新西兰Ruapehu全新世安山岩中的辉石为例          下载免费PDF全文

洪文涛  王天刚  邢光福  姚仲友  林培军 《高校地质学报》2015,21(3):478

根据矿物结构可以有效的识别开放性体系内的各种岩浆过程,在岩相学研究基础上,对全新世喷发的Ruapehu火山 Whakapapa组安山岩内的辉石斑晶进行了系统的矿物学分析。所研究样品中辉石斑晶以普通辉石及顽火辉石为主,具多样 结构与形态,根据其结构和成分特征可分为3类：（1）骸晶状的辉石（SP型）,具有破碎的、筛孔状外形,核部具有异常高 的FeOT含量,可能为壳源捕掳晶;（2）具均一结构及成分的辉石（HP型）,其内部未显示明显的熔融结构,形成于岩浆房 的内部,基本未受基性岩浆混合的影响;（3）具核-幔-边结构的 “绿核”辉石（GCP型）,其幔部相比核部及边部具有更 高的En、Mg#、CaO、MgO和Cr2O3含量以及更低的FeOT、TiO2含量。且GCP辉石边部相比核部更加富CaO、MgO而贫 FeOT、TiO2。GCP型辉石幔部（边部）与核部形成明显的反环带结构,两者界线清晰,成分上存在突变,是偏基性岩浆注 入岩浆房边界层时,岩浆发生大规模扩散、混合之前形成于脉状岩浆“通道”内;而GCP辉石边部则结晶于混合后的岩浆 之中。辉石的结构及岩相学特征暗示,安山岩在喷发前经历了岩浆混合及地壳物质的混染,混合过程主要发生于地壳浅部 岩浆房的边界层及粥状层内,且这种混合过程可能是诱发火山喷发的重要机制之一。  相似文献   

五大连池钾质火山岩中辉石斑晶的反环带结构研究 及其对岩浆演化的约束   总被引：1，自引：0，他引：1       下载免费PDF全文

冒福根  陈立辉  杨怀仁  曾罡  刘建强 《高校地质学报》2015,21(3):492

五大连池钾质火山岩中发现具有反环带结构的单斜辉石斑晶。反环带辉石的核部为次透辉石,与边部相比具有较低 的Mg#值（68~77）、TiO2 （0.23~0.50 wt.%）、Cr2O3 （<0.06 wt.%）和较高的Al2O3 （3.4~5.0 wt.%）、Na2O（0.43~0.78 wt.%）、 FeO（8.8~11.0 wt.%）、MnO含量。核部的稀土元素标准化曲线较为平坦,且具有非常显著的Eu和Sr的负异常（Eu/Eu*= 0.35~0.63,Sr/Sr* = 0.03~0.17）,指示其为曾与斜长石平衡的变质岩辉石。在Mg#-TiO2相关图上,核部总体成分落入华北下 地壳低Mg麻粒岩中单斜辉石的成分范围,因此核部应该是来自下地壳麻粒岩的捕掳晶。反环带辉石边部与正常辉石斑晶成 分一致,具有较高的Mg#值（81~85）、TiO2（0.40~1.65 wt.%）、Cr2O3（0.03~0.25 wt.%）和较低的Al2O3（2.1~3.4 wt.%）、Na2O （0.34~0.63 wt.%）、FeO（4.6~6.6 wt.%）、MnO含量,轻重稀土分馏明显（La/Yb） N = 3.23~7.89,与玄武岩全岩的特征吻合。 利用主量和微量元素的分配系数进行的模拟计算均表明,反环带辉石边部与寄主岩浆已达到成分平衡,说明边部是在熔蚀 核部的基础上再生长而成的岩浆成因辉石。五大连池正常辉石斑晶的Mg#值与TiO2具有负相关性,指示岩浆在地壳深度经历 了一定程度的演化。反环带辉石斑晶边部由里到外Al2O3和Na2O含量逐渐增加的趋势支持岩浆经历演化的结论。核部辉石 的麻粒岩属性表明岩浆演化主要发生在下地壳。温压计计算结果也指示正常辉石斑晶和反环带辉石的边部都结晶于下地壳 深度的系列岩浆房。晚期结晶的辉石斑晶总是比早期结晶的辉石更富集不相容元素,说明分离结晶作用导致五大连池玄武 岩的不相容元素更富集。平衡计算表明,与辉石斑晶平衡的岩浆与玄武岩全岩在微量元素特征上高度相似。考虑到全岩高 度一致的微量元素特征,研究认为五大连池玄武岩的成分变化主要受下地壳岩浆房中的结晶分离作用控制,地壳混染（包 括壳源岩浆混合）可以忽略不计。  相似文献   

与朝山金矿有关岩体地质地球化学特征   总被引：11，自引：3，他引：8  

徐兆文  方长泉  陆现彩  宋敬祥  陆建军  华明  黄顺生  聂桂平  朱士鹏 《地质与勘探》2004,40(3):42-46

朝山金矿床与白芒山辉石闪长岩有直接的成因联系.岩石的主量元素分析结果表明:Si2O含量为50.8%～54.58%,Na2O K2O为6.58%～7.38%,K2O/ Na2O为0.62～1.12,全碱-硅投影显示朝山岩体岩性为辉石闪长岩;微量元素分析结果显示Au、Ag、Cu、Pb、Zn成矿元素含量较高;稀土元素球粒陨石标准化曲线显示轻稀土富集而重稀土亏损;δEu介于0.75%～0.85%之间,说明辉石闪长岩分异演化程度不高.结合矿床地质特征,推测朝山金矿成矿流体和成矿物质主要来源于岩浆,在热液充填交代和夕卡岩化复合作用下,促使热液流体中的金沉淀成矿.  相似文献   

四川石棉县大河坝自然铂矿床地质特征浅析   总被引：2，自引：0，他引：2  

骆耀南  何虹  李云泉 《地球学报》2004,25(5):529-534

石棉县大河坝自然铂矿床位于扬子地台西部边缘康滇南北基底隆起带上。矿体赋存于康定杂岩中前晋宁期层状辉石岩-辉长岩残留体中,呈似层状、网脉状产出;铂族元素矿物呈单一的自然铂形式产出,赋存于蚀变辉石、斜长石矿物粒间;主要伴生矿物为磁铁矿、钛铁矿,少量黄铁矿和微量黄铜矿。初步推测,矿床属与层状铁质基性一超基性岩有关、经后期构造一热液改造形成的独特自然铂矿床。  相似文献   

鲁西中生代高镁辉石闪长岩中超镁铁质捕虏体成因:氧化态和铂族元素证据   总被引：2，自引：0，他引：2  

王建  谢志鹏  许文良  Keiko Hattori 《吉林大学学报(地球科学版)》2012,42(5):1390-1403

鲁西莱芜晚中生代高镁闪长岩中含丰富的超镁铁质捕虏体,主要为纯橄岩(>80%),少量方辉橄榄岩(<5%)和橄榄辉石岩(<15%)。测定了代表性捕虏体的亲铁、亲铜元素含量,根据其矿物化学成分计算了捕虏体的氧化-还原状态。方辉橄榄岩遭受了不同程度富Si熔体的交代,全岩富含Cr、Co、Ni和IPGE,高IPGE/PPGE值,是地幔深度部分熔融的残留。纯橄岩由铬铁矿和高Mg橄榄石组成,全岩富含Cr、Co、Ni,贫IPGE,低IPGE/PPGE值,可能为一种镁铁质熔体的堆晶岩。纯橄岩中橄榄石成分表现出一定的变化范围,局部镁橄榄石（Fo）成分高达94,可能是堆晶中橄榄石与足够的铬铁矿反应的结果,原始熔体可能为玻镁安山质岩浆。方辉橄榄岩和纯橄岩都显示高f_O2值,FMQ+1.4~+2.4,与研究区早古生代相对还原的陆下岩石圈地幔(f_O2低于C-CO₂缓冲反应)形成鲜明对比。数据表明,中生代扬子大陆和华北克拉通碰撞之前,特提斯大洋板块和扬子大陆边缘相继俯冲到华北克拉通东缘之下,导致当时岩石圈地幔的f_O2陡升。  相似文献   

南秦岭柞水-山阳矿集区小河口矽卡岩型铜矿床矿物化学及其成矿意义     

熊潇  朱赖民  张国伟  杨文强  郑俊  姜航  刘凯  郭延辉 《岩石学报》2019,35(8):2597-2614

秦岭造山带燕山期斑岩-矽卡岩型铜矿床因过去发现的数量有限,限制了对区内铜矿床成矿机制的深入研究。小河口铜矿床是南秦岭柞水-山阳矿集区内的典型矽卡岩型铜矿床,矿体产于燕山期花岗闪长玢岩与泥盆系桐峪寺组地层接触处的矽卡岩带内。成矿作用划分为4个阶段:Ⅰ干矽卡岩阶段、Ⅱ湿矽卡岩-氧化物阶段、Ⅲ石英-硫化物阶段和Ⅳ碳酸盐-石英阶段。本文在对该矿床矽卡岩矿物(石榴子石和辉石)和金属矿物(磁铁矿和硫化物)详细的岩(矿)相学观察基础上,针对这些矿物进行系统的电子探针成分分析,来示踪矽卡岩的成因和形成环境,讨论成矿元素的沉淀富集过程。研究表明,小河口铜矿床为典型的接触交代成因钙质矽卡岩型矿床。干矽卡岩矿化阶段从早到晚依次形成钙铝榴石(Adr_(24-31)Gr_(68-74))、钙铝榴石组分-钙铁榴石组分交替系列(Adr_(26-68)Gr_(31-72))和透辉石(Di_(73-91)Hd_(8-24))-纯钙铁榴石(Adr_(68-100)Gr_(0-30))。伴随着岩浆结晶分异,初始岩浆-热液流体与灰岩发生接触交代作用首先形成无环带钙铝榴石(Grt-a)矽卡岩,此时成岩环境为低氧逸度、酸性还原环境,不利于矽卡岩铁、铜矿化的形成;成矿流体不断从岩浆中出溶并发生多次沸腾,引起残留热液的氧化还原状态发生周期性变化,成矿热液由酸性逐渐向弱碱性演化,进而导致Fe~(3+)和Al~(3+)活度的变化,在振荡的物理化学环境中形成了钙铝榴石-钙铁榴石组分交替生长的宽环带石榴子石(Grt-c)矽卡岩;随着岩浆演化和流体作用的扩大,成矿体系处于较稳定的碱性和高氧逸度环境,Fe和Al的过饱和程度此消彼长,形成了透辉石-密集振荡环带钙铁榴石(Grt-b和Grt-d)矽卡岩。成矿流体演化进入湿矽卡岩-氧化物阶段后,富含挥发分的热液活动起主导作用,沸腾作用将H~+和CO_2分离进入气相,导致流体体系碱性和氧逸度程度进一步升高,进而形成磁铁矿和镜铁矿大量沉淀富集。石英-硫化物阶段,随着温度和氧逸度骤减导致黄铁矿、磁黄铁矿和黄铜矿等硫化物发生沉淀,并以石英-硫化物脉的形式充填于构造裂隙或矽卡岩内。  相似文献   

山东昌乐新生代碱性玄武岩与地幔捕虏体中各类单斜辉石的地球化学特征及其意义          下载免费PDF全文

刘晓寒  孔凡梅  李旭平  魏贵东  刘浩  王笑  贺振鹏 《地球科学》2019,44(4):1169-1185

山东昌乐位于华北克拉通东部,郯庐断裂带中段,广泛出露挟裹幔源捕虏体的新生代碱性玄武岩.为深入了解华北克拉通演化,依据岩相学特征、矿物化学成分特征,把昌乐碱性玄武岩中单斜辉石主要分为三大类:第1类为幔源捕虏体中原生单斜辉石,其主、微量元素含量呈现趋势不一致的解耦现象,且LREE、HREE各异特征表明其经历了多期、不同程度的地幔富集交代和部分熔融作用（低于10%的尖晶石相部分熔融）,交代熔体包括地幔富碱（K）富Al硅酸盐熔/流体,可能有碳酸盐熔体的贡献;第2类为幔源捕虏体中筛状单斜辉石,是部分熔融和熔体交代作用的共同产物,从无筛孔部位到筛孔周围远离筛孔部位和紧挨着筛孔部位,呈现出受熔体作用逐渐加强趋势,离筛孔较远部位记录了玄武质熔浆作用之前的一次富碱（K）富Al熔体交代的特征,而紧挨着筛孔的部位受晚期玄武质熔浆作用的影响最强;第3类为幔源捕虏体中反应边单斜辉石及玄武岩中斑晶单斜辉石,两者的化学成分及形成条件相似,显示HFSE正异常,LILE负异常,受OIB特征寄主玄武岩浆强烈的影响.昌乐新生代碱性玄武岩地幔捕虏体中单斜辉石显示经历多期"熔体作用"和不同程度的部分熔融特征,是研究区岩石圈地幔不均一性的体现.   相似文献   

湘西通道地区新元古代长界橄榄辉石岩中单斜辉石矿物学特征及其板内裂谷成因论证     

寇彩化  刘燕学  李廷栋  丁孝忠  张恒  陆济璞 《地质论评》2017,63(4):881-893

湘西通道地区长界橄榄辉石岩主要组成矿物为单斜辉石、橄榄石和斜长石,还具有少量的Ti—Fe氧化物。本文利用电子探针对江南造山带西段湘西通道地区长界橄榄辉石岩单斜辉石进行了详细的矿物学研究,研究结果表明单斜辉石属于顽透辉石和普通辉石。长界橄榄辉石岩单斜辉石较富镁而贫铁,并且还具有高硅、贫碱、低钙的特征,其母岩浆属于拉斑玄武系列。单斜辉石温压计算结果显示,橄榄辉石岩的形成温度为1260～1383℃,压力为1.5～2.6GPa,深度为50～86km,平均深度为73km。整体来看,长界橄榄辉石岩形成的温度基本与软流圈地幔的温度(1280～1350℃)相当,其形成深度为约73km的地幔深处,且在这种温压条件下,软流圈地幔可以发生减压熔融。单斜辉石的成分特征显示示长界橄榄辉石岩是板内拉斑玄武岩,指示其构造背景为裂谷环境。另外,单斜辉石具低的Al_2O_3(0.02%～5.51%)、TiO_2(0～0.46%)和Na_2O(0.01%～1.44%)的特征,这可能是单斜辉石寄主岩石岩浆源区受到俯冲熔体/流体的交代改造作用所导致。结合作者和前人的研究结果,我们推测长界橄榄辉石岩源区为软流圈地幔,其形成可能与裂谷作用导致软流圈物质上涌并发生熔融有关,且在形成长界橄榄辉石岩之前,软流圈地幔已经遭受过俯冲熔体/流体的交代改造作用。  相似文献   

江南造山带西段桂北龙胜地区金车辉长岩矿物化学研究及其地质意义     

寇彩化  刘燕学  李廷栋  丁孝忠  张恒 《岩石矿物学杂志》2017,36(1):20-35

桂北龙胜地区位于江南造山带西段,本文利用电子探针对桂北龙胜地区金车辉长岩单斜辉石和斜长石进行了详细的矿物学和矿物化学研究,研究表明单斜辉石的成分为Wo27~28En47~57Fs15~22,属于普通辉石,斜长石的成分为An1.35~9.05Ab90.34~97.45Or0.36~1.05,为钠长石。单斜辉石温压估算结果显示,其形成温度为1 250~1 350℃,该温度基本与软流圈地幔温度(1 280~1 350℃)相当,其形成压力为1.31~2.25 GPa,对应深度为43.2~74.3 km。单斜辉石成分特征指示金车辉长岩为板内拉斑玄武岩,结合区域地质特征,推测金车辉长岩是裂谷构造背景下软流圈地幔物质上涌并发生减压熔融的产物。  相似文献