硅酸盐-磷酸盐平衡反应对熔体中磷制约实验

目前，根据磷灰石溶解度模型、P在碱性长石与熔体相间的分配以及黑云母、锰铝榴石、透锂长石与对应的磷酸盐（包括斜磷锰铁矿、磷铝锂石-羟磷锂铝石）的平衡研究，已对过铝质岩浆中P的归宿进行了有效的平衡。但未见锰铝榴石-磷灰石的平衡研究。由于锰铝榴石-磷灰石矿物共生组合是花岗岩和LET型伟晶岩中最常见的矿物组合，直到岩浆演化晚期才出现锂辉石-磷铝锂石-羟磷锂铝石的组合。为此，本文实验研究锰铝榴石-磷灰石平衡反应，对过铝质岩浆体系中P溶解度起控制作用。     

富铌玄武岩：板片熔体交代的地幔楔橄榄岩部分熔融产物

富铌玄武岩是一类具有特殊地球化学特征的岛弧玄武岩。与正常岛弧玄武岩相比，它具有硅饱和并富钠的特征；同时具有相对高的Nb（一般>7×10-6）、TiO2（1%～2%）和P含量，以及低的LILE/HFSE和HREE/HFSE比值，并富集高场强元素；它的原始地幔标准化微量元素图显示了弱的Nb、Ta负异常（有时出现弱的正异常），原始地幔标准化La/Nb比值小于2（但很少小于0.7），它是由受埃达克质熔体交代过的地幔橄榄岩部分熔融形成的。由于富铌玄武岩与埃达克岩是大洋板片俯冲作用的直接产物，因此，通过对该岩石组合及与俯冲作用有关的流体和熔体的研究，不仅可以查明洋壳俯冲作用过程中的岩浆活动特征，还可以阐明洋壳俯冲及壳幔相互作用，具十分重要的地质意义。     

吉林伊通-大屯地区晚中生代-新生代玄武岩的地球化学特征及其意义

吉林伊通-大屯地区有长达80Ma的火山喷发历史,为探讨该区深部地质演化提供了条件。从晚白垩长春大屯火山(92．5±0．5Ma)到伊舒地堑内第三纪伊通火山群(31Ma、9～15Ma),玄武岩碱性逐渐增强,Dy/Yb比值逐渐升高,根据地幔动态熔融模型计算获得的玄武岩最终形成深度由约50km变深至110km。根据岩石圈盖效应推测该区晚白垩纪以来岩石圈厚度逐渐增厚。伊通第三纪碱性玄武岩显示了均一的地球化学组成;类似洋岛玄武岩(OIB)的微量元素分配模式和Nb/U比值,以及低(~(87)Sr/~(86)Sr)_i、正ε_(Nd)(t)同位素特征暗示它主要来源于软流圈。与第三纪碱性玄武岩相比,晚白垩大屯拉斑玄武岩具有相对偏高的Ni、Cr和Sc,高Ba/Th、Rb/Nb、Ba/Nb比值,高(~(87)Sr/~(86)Sr)_i和低(~(143)Nd/~(144)Nd)_i。这些特征可能与软流圈熔体与古老富集地幔之间的相互反应有关。伊通-大屯玄武岩的演化特征反映了岩石圈在板内岩浆作用中所担当的不同角色:第三纪时,岩石圈并没有在物质上直接参与岩浆作用,但岩石圈对上涌软流圈起到了机械阻挡作用;而在晚白垩岩浆作用中,岩石圈的间接和直接作用都得到了体现。     

Pan-African high-grade metamorphism of southern Sinai,Egypt, fluid inclusion evidence

Fluid inclusions in the leucosomes of Wadi Feiran migmatites showed that CO ₂ , H₂O and (H₂O-CO₂) fluids were likely to have been present when partial melting began in these rocks. Low salinity, aqueous fluid, to a lesser extent, CO₂-rich fluids are the most abundant fluids. The present study suggests that high-density CO₂ inclusions were formed at the earliest stage, while H₂O inclusions were formed at the late stage. In an intermediate stage, low-density CO₂ and H₂O, CO₂ inclusions were formed. At the early stage of uplift and during melt crystallization, the CO₂-bearing vapour was trapped at grain boundaries. At the late stage of uplift, H₂O released at the time of crystallization of the melt was trapped as inclusions.     

西藏雅鲁藏布江缝合带中段仁布豆荚状铬铁矿成因及构造意义

藏南雅鲁藏布江缝合带为目前国内铬铁矿储量最大的缝合带.本文报道了缝合带中段仁布蛇绿岩的豆荚状铬铁矿床,围绕矿床特征开展成因探讨,对缝合带的形成演化和成矿作用提供新制约.仁布蛇绿岩呈近东西走向带状产出,主要由近30个大小不等的地幔橄榄岩体组成.地幔橄榄岩体主要为经历不同程度蛇纹石化的方辉橄榄岩和少量纯橄岩.在纯橄岩和方辉...     

青藏高原北部异常SKS分裂成因的初步探讨--被熔体强化的岩石圈各向异性

当人们试图解释青藏高原异常的剪切波分裂成因时,以下的问题让人们感到困惑:(1)为什么异常大的SKS分裂延时(1.91-2.4s)出现在青藏高原北部Sn波缺失区;(2)为什么分裂延时突变(1.47s和1.09s)出现在Sn波缺失区的边缘;(3)为什么快波极化方向(FPD)与地表大规模的构造走向之间存在约20°-30°的偏差. 本文在综合分析流变学实验和岩石物理学实验研究成果、青藏高原地质和地球物理资料的基础上,提出青藏高原北部地震波各向异性受岩石圈地幔主要矿物的晶格优选方位(LPO)和熔体的定向分布(MPO)的双重控制,并模拟计算了MPO对青藏高原北部岩石圈地幔各向异性强度的贡献. 研究结果表明,由MPO强化的青藏高原北部岩石圈地幔各向异性强度可达10髎,相应的各向异性层厚度平均为94km. 该结果为研究区SKS分裂的成因解释以及造山带深部地质过程的研究提供了新的约束条件.     

硅酸盐熔体结构及水—熔体反应机理

本文对铝硅酸盐熔体结构这一领域的研究成果从以下三个方面作了总结：（１）熔体结构及其物理性质；（２）水－熔体反应机理；（３）熔体结构与压力的关系。熔体结构的变化是熔体粘度、密度、热膨胀性变化乃至粘流发生的根本原因，水与熔体的反应促使熔体粘度降低，不同的水溶解模式的建立是熔体结构研究深入的标志；压力对熔体结构的影响与温度和挥发份对它的影响大致相反，压力的增高使熔体结构产生加密效应，而温度的升高和挥发份     

雅鲁藏布江蛇绿岩带西段达机翁地幔橄榄岩组成特征及其形成环境分析

雅鲁藏布江蛇绿岩带自萨嘎以西分成南北两个亚带。对两个亚带蛇绿岩的各自特征及成因联系的研究,是探讨雅鲁藏布江西段的新特提斯洋构造演化的关键。北亚带蛇绿岩呈构造岩块产于冈底斯山前喀喇昆仑断裂带的南侧。其中,位于北亚带西北段的达机翁蛇绿岩,主要由地幔橄榄岩,玄武岩夹硅质岩组成,各单元间断层接触。对达机翁蛇绿岩的地幔橄榄岩开展的组成特征研究表明:(1)地幔橄榄岩主体为方辉橄榄岩,含少量的纯橄岩。方辉橄榄岩内产有豆荚状铬铁矿(呈豆状,块状以及浸染状),铬铁矿有一层纯橄岩的外壳;(2)达机翁方辉橄榄岩单斜辉石含量低,组成矿物以及全岩的地球化学特征均指示了这些样品经历了相对高的部分熔融作用;(3)方辉橄榄岩具有U型的球粒陨石标准化的稀土元素分配模式,Nb相对亏损,Ta,Zr和Hf具有弱的正异常,同时Sr和U具有强烈的正异常,这些特征可能与残余地幔和俯冲带熔/流体之间相互作用导致的轻稀土元素和部分微量元素的选择性富集有关。定量计算表明,达机翁地幔岩中的方辉橄榄岩来源于一个尖晶石相地幔源区的部分熔融,部分熔融程度大于25%,高于深海地幔橄榄岩的部分熔融程度(10%~22%)。这些橄榄岩形成时的氧逸度条件位于FMQ和FMQ+1之间,高于深海地幔橄榄岩(FMQ-1),与俯冲带环境的氧逸度条件一致。因此,我们认为达机翁蛇绿岩中的地幔橄榄岩形成于大洋中脊的环境,随后发生了洋内俯冲作用,位于俯冲带上部的地幔橄榄岩经历了俯冲带流/熔体的交代作用。     

俯冲带壳-幔相互作用的高温高压实验:对地幔不均一性成因的启示

使用活塞-圆筒式高温高压装置进行一系列榴辉岩部分熔融熔体与橄榄岩反应实验,可以为深入了解俯冲带壳-幔相互作用的影响因素及地幔不均一性的成因提供重要信息.实验使用反应偶的方法,并在0.8~3.0 GPa和1 200~1 425℃条件下进行.实验结果表明,榴辉岩部分熔融熔体-橄榄岩反应的动力学和结果受控于熔体主量元素成分、熔体中的H₂O、温度、压力和橄榄岩的物理状态等因素.大陆俯冲带地幔岩石中斜方辉石的富集是再循环陆壳熔体与上覆地幔反应的结果,地幔岩石中斜方辉石岩脉的形成与含水熔体交代有关,地幔岩石中的石榴辉石岩和石榴石岩可能形成于高压、低温条件下的熔体-橄榄岩反应.      

云南腾冲新期火山岩矿物及其熔体包裹体研究

腾冲火山群位于我国云南省西部和缅甸的交界处,由黑空山、大空山、小空山、打鹰山、马鞍山等一系列火山组成,是我国著名的第四纪火山群,从喷发活动时间上可分为老期火山和新期火山.前人研究证实,打鹰山、马鞍山和黑空山为新期火山,它们在全新世都有过喷发活动.这些新期火山岩的主要斑晶矿物为辉石、橄榄石和长石,主要的斑晶矿物中都含有熔体包裹体,它们形态多样,分布不规则,且部分显示后期有变化.探针分析表明,新期火山岩矿物中熔体包裹体成分的变化范围大于其基质玻璃成分的变化范围,它们的化学成分分布范围涵盖了玄武粗安岩、粗面安山岩、粗面岩和流纹岩等岩石类型,与腾冲火山区晚更新世以来火山岩的成分分布范围基本一致.根据对新期火山岩斑晶和微晶矿物中熔体包裹体及基质玻璃成分的测试研究,其中挥发分Cl的含量在包裹体和基质中变化不大,但F、SO3在熔体包裹体中的含量高于基质,总体上腾冲新期火山喷发时岩浆的脱气率较低,喷发时并未向空中喷出大量气体,推测对当时的气候环境影响不大,但未来喷发的灾害效应不容忽视.