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现代地球科学研究的重大突破在很大程度上取决于观测和分析技术的创新。新世纪以来,我国地球科学领域引进了一批高性能新型微束分析仪器设备,建立了一批高规格的实验室。本文回顾了近十年来微束分析技术与方法的主要进展及其在地球科学研究中的应用实例,包括电子探针、扫描电镜、透射电镜、大型离子探针、纳米离子探针、飞行时间二次离子质谱、激光剥蚀等离子体质谱、激光诱导原子探针、原子探针技术、显微红外光谱、同步辐射等,这些分析技术的进步和广泛应用极大地提高了我们对地球和行星演化历史及许多地质过程的理解。今后,应加快微束分析的新技术、新方法和新标准的开发,特别是高水平人才队伍建设,提高创新能力并在国际学术舞台上发挥重要作用。 相似文献
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大别-苏鲁高压、超高压变质带榴辉岩和脉体中磷灰石氯含量和流体盐度关系的研究 总被引：1，自引：0，他引：1
流体的盐度对含羟基变质矿物组合的稳定温压条件和岩石-流体的相互作用有重要影响.流体的盐度可从矿物中氯含量的角度加以研究.磷灰石是一个含氯矿物,作为副矿物广泛分布在各种岩石中,且能在较宽的温压范围内稳定存在.本文选择大别-苏鲁造山带中典型的高压、超高压岩石开展了磷灰石成分的研究,结合前人流体包裹体的研究结果,探讨了榴辉岩相条件下流体盐度和磷灰石中的氯含量之间的关系.榴辉岩和脉体中磷灰石的XClAp/XOHAp比值与已有的流体包裹体盐度呈很好的线性正相关.榴辉岩和脉体中磷灰石的XClAp/XoHAp比值范围为0.00～0.35时,对应的流体包裹体盐度约为0～40％ NaCleqv. 相似文献
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板块俯冲起始与成熟阶段的差异变质响应 总被引：1，自引：0，他引：1
陈意 《矿物岩石地球化学通报》2019,(3):490-498,438
板块俯冲起始是俯冲带最不为人知的关键过程之一,对理解全球板块构造如何启动有重要意义。本文综合了最新的数值模拟、变质岩石学和年代学研究结果,探讨板块俯冲起始到成熟阶段的热结构和变质作用差异。从俯冲起始到成熟阶段,俯冲带热结构由"热"变"冷",初始俯冲更可能形成的是角闪岩或麻粒岩,形成于热俯冲环境,以逆时针p-t轨迹为主,通常伴随板块部分熔融过程;而成熟阶段形成的主要是低温蓝片岩和榴辉岩,形成于冷俯冲环境,具有典型的顺时针p-t轨迹,以板块变质脱水为主。对俯冲带高t/p变质岩(如变质底板)的进变质过程、时间以及构造背景等方面需进一步加强研究,以获取更详实的现代板块俯冲起始阶段的地质过程。 相似文献
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开放地质体系中物质迁移质量平衡计算方法介绍 总被引：12，自引：3，他引：9
地质体系的开放过程,如交代、蚀变、熔融、风化、渗透、变形等,往往伴随着显著的物质组分(元素)的活动和迁移.研究这些地质过程需要我们深入地了解发生迁移组分的种类和程度.质量平衡计算作为定量限定地质体系开放过程中物质迁入或迁出情况的重要手段,已经被广泛应用到诸多的地质问题研究中.目前,已有许多的学者建立了各种各样的质量平衡计算公式和相应的图解方法,但是这些方法的核心思想和基本原理都是一致的.因此,本文选取了目前国际上几个常用的质量平衡计算方法进行了详细地介绍.这些方法包括成分-体积图解法(Gresens,1967)、Isocon图解法(Grant,1986)、标准化Isocon图解法(Guo et al.,2009)和定量计算法.同时,作者也结合自身的研究经验和实例,对这些方法的应用范围、优缺点和注意事项做了相应地评述.通过这些介绍,希望可以帮助初学者对质量平衡计算方法的基本原理、主要思想及应用过程有一个相对全面的了解. 相似文献
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金红石微量元素电子探针分析 总被引：7，自引：3，他引：4
金红石电子探针微量元素分析一般以人工合成的氧化物来作为监测标样,尚较缺乏对金红石标样进行系统地测试分析。本文运用CAMECA SXFive电子探针对金红石标样R10进行微量元素分析,根据金红石中主要微量元素在地质学中的应用,本次共分析了Al、Si、Ti、Fe、Cr、Zr、V、Nb、Ta等9个元素,Ti、Si元素作为本次分析的监测元素。本文通过调整加速电压和电流、背景和峰值测试时长以及干扰谱峰处理等来提高微量元素分析精度和准确度。分析结果显示,其中,Zr(780±29×10~(-6))(1SD,n=25)、Nb(2799±66×10~(-6))、V(1276±33×10~(-6))、Fe(4309±34×10~(-6))、Cr(718±31×10~(-6))的分析结果与二次离子质谱(SIMS)和激光剥蚀电感耦合等离子体质谱(LA-ICP-MS)的推荐值在误差范围内一致。大部分元素数据波动范围在10%以内,V、Fe元素的数据波动范围仅在5%以内。V、Nb和Fe测试精度比前人电子探针分析结果有较大提高。金红石Zr测试误差传递给金红石Zr温度计给出的温度误差一般22℃。本文还对金红石Zr温度计应用、提高Ta元素分析精度和准确度、金红石Fe~(3+)分析等问题进行了探讨。 相似文献
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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
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
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麻粒岩是研究地壳演化最重要的变质岩类,金红石作为麻粒岩中常见的副矿物之一,深入探究其微量元素体系特点,可为大陆地壳演化研究提供新的视角.根据麻粒岩金红石的基础数据（显微结构、微量元素、离子替换方式）以及地壳常见造岩矿物的微量元素特点,初步探讨了麻粒岩变质过程中微量元素行为和扩散效应.麻粒岩金红石Zr含量可记录不同阶段的变质温度,但次生锆石和钛铁矿可对其Zr含量有较大影响,作为孤立体系（不与锆石和石英平衡）的金红石不能用于温度计算;金红石Nb、Ta、Cr和V不仅受全岩成分控制,还与变质过程中黑云母、钛铁矿、蓝晶石等矿物的形成和分解紧密相关;金红石与富Fe矿物之间有强烈的Fe扩散效应.深入理解麻粒岩变质过程中金红石微量元素行为,可为限定大陆地壳变质演化和动力学过程提供重要的矿物学信息. 相似文献
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本文报道对中国科学院地质与地球物理研究所博物馆珍藏的一件阿波罗月壤样品(E21)进行的玄武岩岩屑定年工作。受限于岩屑大小,不能采用前人对阿波罗样品中大岩屑构建常规Pb-Pb等时线来定年的方法,我们采取了以单个含锆矿物(斜锆石、钙钛锆石和静海石)颗粒来限定玄武岩岩屑年龄的技术方案。首先通过μ-XRF的X射线的穿透性来遴选出具有含锆矿物的岩屑,再制作树脂样品靶后精细抛光,在扫描电镜下利用Zr元素的x-射线面分布图来定位暴露到表面的含锆矿物,再以离子探针3μm小束斑加Pb信号多接收的分析技术来获得Pb同位素组成以计算年龄。共识别出4个年龄组分的岩屑,分别为3570±14Ma、3700±8Ma、3850±5Ma和3900±12Ma。其中前三个年龄与前人报道的阿波罗11号月壤中玄武岩年龄分布一致,是判定该样品为阿波罗11号月壤样品的重要证据。～3900Ma岩屑为新发现组分,据长石成分An=93,辉石Mg~#～79判别为苏长岩。此外,根据主矿物Pb同位素分析,绝大多数玄武岩岩屑落在～3570Ma的Pb-Pb等时线上,指示该期次玄武岩为阿波罗11号采样区域最主要火山活动事件,这对于撞击坑统计定年曲线... 相似文献
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榴辉岩常产于汇聚板块的边界,是鉴别古板块缝合带的重要标志之一。最近,这种特征的变质岩石在海南岛北部被第四系严重覆盖的木栏头地区被发现,其基本特征总结如下:(1)榴辉岩孤立地出露于潮滩鼻潮间-潮下带,主体露岩区域分布的总面积约1.8km~2,由片麻理构成的优势构造走向为北东至近东西;(2)榴辉岩经历了顺时针变质演化,从绿帘角闪岩相(620～680℃、0.87～1.11GPa)、榴辉岩相/榴辉岩-高压麻粒岩过渡相(820～860℃、1.70～1.82GPa)、角闪岩相(700～730℃、0.71～0.85GPa)到绿片岩相;(3)榴辉岩的主体(占分析样品总数的65%)具有正常洋中脊玄武岩(N-MORB)属性,少数具有富集洋中脊玄武岩(E-MORB)和火山弧玄武岩(VAB)属性,初始Sr-Nd同位素成分表明他们来自于亏损的软流圈地幔;(4)榴辉岩原岩形成于355Ma之前,进变质和峰期-退变质的时代分别约为340～330Ma和310～300Ma,冷却至金红石U-Pb体系封闭温度的时代为292±6Ma。所以,海南榴辉岩主要是大洋(少数岛弧)玄武岩在石炭纪经高温高压变质作用的产物。由这种特殊的洋壳型高温榴辉岩自身及其引申出的科学问题包括:(1)海南榴辉岩是单体榴辉岩还是榴辉岩集合体?如果是单体,那将是国内出露规模最大的榴辉岩体;(2)海南榴辉岩到底是榴辉岩相岩石还是榴辉岩-高压麻粒岩过渡相岩石?榴辉岩相峰期变质的压力到底有多高?遍布的深熔作用是发生在温压峰期还是在减压过程中的温度峰期?(3)原岩形成于洋盆还是弧后盆地?其与同时代的金沙江-哀牢山-马江洋和邦溪-晨星弧后盆地具有怎样的联系?(4)榴辉岩起因于大洋热俯冲/增生还是大陆俯冲/碰撞环境?以其为代表的古板块缝合带(可称木栏头或潮滩鼻缝合带)向哪里延伸?(5)东、西古特提斯构造域的早期演化有无相似之处?海南陆块或其北部或西部地体是否在石炭纪就已与华南陆块碰撞对接在一起?显然,海南榴辉岩对重构全球古特提斯构造带的早期演化具有重要的科学意义,值得进一步深入研究。 相似文献