高压下NaCl水溶液的Raman光谱不连续性及其在岩石学研究中的应用

NaCl-H2O体系是地球内部流体的主要组分.高温高压下研究NaCl-H2O体系的性质、结构和行为的变化对于研究地球的物质演化、元素的迁移以及地质灾害的预测和防止等都具有很重要的意义.近年来,关于高压下纯水的结构和性质的研究较多,然而关于NaCl水溶液的结构变化的高压实验研究则相对较少.     

俯冲带温度条件下橄榄石中硅氧四面体的非谐振动:透射红外光谱研究

橄榄石既是上地幔的主要矿物,又是俯冲板块的主要矿物。在正常地幔温度条件下,橄榄石中原子之间的振动是非谐振动,这已成为学界共识;然而,对于俯冲带的较低温情况,橄榄石中原子之间的振动的非谐性是否重要,目前还没有比较一致的结论。本研究利用透射红外光谱的方法,系统研究了室温下不同厚度橄榄石中硅氧四面体的红外光谱特征,并着重对其在2100~1500cm-1区域形成的二倍频峰/合频峰进行了指认。在此基础上,本研究通过采集不同温度下的透射红外光谱数据(最高温度达约450℃),确立了橄榄石中硅氧四面体的相应基频峰及二倍频峰峰位对温度的依赖性,进而得出其相应红外振动的非谐系数(χ)随温度(T)的变化关系,具体为:χ838=6.37(2)×10-7×T+0.0014(1)及χ993=7.86(3)×10-7×T+0.0015(1),其中温度的单位为℃。外推到600℃时,有χ838=0.0018(1)及χ993=0.0020(2)。这些结果表明,在俯冲带的较低温条件下,橄榄石中硅氧四面体的内部振动的非谐性可能不重要。     

吕梁山前寒武纪野鸡山群火山岩的地质学、地球化学及其构造意义

吕梁山前寒武纪变质杂岩位于华北克拉通中部带中段西侧。其中野鸡山群位于该杂岩的中西部,呈NNE-SSW向狭长带状展布。野鸡山群的底部保存了变质的滨海-浅海相的砾岩和粗砂岩,中部主体岩性为变质玄武岩和玄武质安山岩,保存了良好的枕状构造,发育同期辉长岩浅成侵入体,并有少量的变质安山岩、英安岩和流纹岩。变质火山岩之上发育了良好的薄层状复理石沉积,记录了深水海相火山喷发和沉积特征。复理石之上以角度不整合沉积了河流相砾岩和含砾砂岩。岩石化学分析表明,野鸡山群火山岩有右斜式稀土配分模式,稀土总量在101×10^-6~240×10^-6范围内, (La/Yb)_N比值在6~13之间变化。随着SiO₂的增加(La/Yb)_N和负Eu异常明显增加。在原始地幔标准化的蛛网图上,所有的岩石都表现了明显的Nb、Ta、Sr、P、Ti负异常。岩石成因研究揭示这套变质火山岩组合的原始岩浆导源于成分相当于尖晶石二辉橄榄岩与石榴石二辉橄榄岩大约以等量混合地幔源区的低度部分熔融。岩浆演化过程中经历了单斜辉石和少量斜长石的分离结晶,并在上升过程中受到了地壳物质的混染。综合地质学、岩石学和地球化学研究,结合前人的Sm-Nd同位素研究成果,野鸡山群变质火山岩组合最有可能形成于大陆边缘岛弧的弧后靠近岛弧一侧的构造背景,其形成可能与古元古代晚期洋壳俯冲作用有关。     

陕北鄂尔多斯盆地埋藏变质作用研究

本文系统地研究了陕北鄂尔多斯盆地的埋藏变质作用。砂岩胶结物在成岩到变质作用转化过程中经历了如下4个阶段:1.粘土胶结阶段;2.压溶长石、石英再生长阶段;3.碳酸盐胶结阶段;4.生成浊沸石阶段。泥岩中粘土矿物组合在埋藏变质过程中出现如下转化:早期蒙皂石、高岭石组合,随埋深的增加转化为伊利石和镁铝蛇纹石混合阶段;进一步埋深出现了伊利石和绿泥石混层阶段;最后转化为分散状的伊利石和绿泥石。     

蒙皂石伊利石化的三种成因机制

蒙皂石伊利石化的三种成因机制张立飞（北京大学地质学系，１００８７１）蒙皂石的伊利石化（ｉｌｌｉｔｉｚａｔｉｏｎ）是粘土矿物在沉积成岩阶段或进入很低温变质阶段所发生的最常见的一种反应过程。其研究对于探讨成岩作用过程和石油的形成、运移都有重要意义。但有关...     

董申保教授在北京大学

70多年来,董申保老师一直从事地质学研究与教育工作,为我国地质行业发展与教育事业做出了巨大贡献,其中在北京大学学习、工作将近40年。2007年9月17日恭逢董先生九十华诞,我们将他在北大学     

超高压变质作用研究现状及问题

本文从超高压变质作用的矿物学、Ｐ－Ｔ－ｔ轨迹和超高压地体抬升、保存机制三个方面总结了近年来超高压变质作用研究所取得的重要进展和存在的问题。超高压变质作用的矿物学研究正在向深入发展，其Ｐ－Ｔ－ｔ轨迹具有三种成因类型。而其超高压地体的抬升、保存机制则是争论的焦点，其中增生楔模式（Ｐｌａｔｔ，１９８７）和连续俯冲─仰冲机制较好地解释了抬升过程，但也存在一些问题需进一步研究。     

新疆西南天山木扎尔特一带低压麻粒岩相变质作用P-T轨迹及其地质意义

本文首次报道在新疆西南天山木扎尔特一带发现了二辉石麻粒岩和麻粒岩相变质的堇青石榴矽线石片麻岩。二辉石麻粒岩的矿物组合为单斜辉石-斜方辉石-黑云母-角闪石-斜长石-石英。堇青石榴矽线石片麻岩矿物组合为堇青石-矽线石-石榴石-黑云母-斜长石-石英。岩石学和矿物学特征表明它们是典型的低压麻粒岩相变质岩石,其变质作用经历了两期演化：a．峰期麻粒岩相变质,T=681～705℃,P=5．4～5．8kbar;b．峰后角闪岩相退变阶段,T：571～637℃．P=4．7～5．3kbar。其变质作用P-T轨迹具有逆时针近等压降温(IBC)的特点,代表该地区可能为塔里木板块向伊犁．中天山板块俯冲过程中,在陆壳一侧所产生的陆源岩浆弧区域,由于受到下部岩浆热源的影响,在拉伸环境下出现低压麻粒岩相变质。通过分析低压麻粒岩相岩石与其南部高压一超高压变质带的大地构造位置和年代关系,我们认为该地区的低压麻粒岩相变质岩石可能与其南部的西天山高压一超高压变质带组成了双变质带。     

冀东双山子群变质火山岩的地球化学、锆石U-Pb年代学及其对岩石成因和构造背景的制约

冀东双山子群是一套出露于青龙县东部变质程度较低的火山沉积地层,其中火山岩地层主要由变质玄武岩、安山岩和英安岩-流纹岩组成。全岩地球化学分析表明变玄武岩呈现拉斑玄武岩的地球化学特征,起源于尖晶石二辉橄榄岩12%~25%的部分熔融,变质安山岩与变质英安岩-流纹岩形成于弧下地幔部分熔融,该熔体受到地壳物质混染。LA-ICPMS锆石U-Pb定年表明本群变质安山岩形成于2514±16Ma,而变质流纹岩形成于2522±8Ma,二者均受到~2450和~2300Ma的后期热事件扰动。结合本群变质火山岩的岩石组合、地球化学特征和岩石成因,该套岩石可能形成于活动大陆边缘弧相关构造背景。     

藏南亚东地区超高温叠加的榴辉岩中文象浅色体成因及其对软流圈上涌的制约

在藏南亚东地区榴辉岩中新识别出的超高温变质作用拓展了对喜马拉雅这一正在进行中的陆陆碰撞造山带的认识,但是对于该超高温变质作用的时代及热源目前仍缺乏限定。本文在藏南亚东地区超高温叠加的榴辉岩中发现了一种文象结构的浅色体。该浅色体由大量文象结构的斜长石、石英以及中条纹长石组成,是变质熔体冷却结晶的产物。通过详细的矿物学、地球化学、地质温度计和锆石年代学研究发现：该熔体最初是由片麻岩部分熔融产生,在榴辉岩相条件下侵入榴辉岩,体系的温度在～16Ma时至少为900℃;随后发生近等温降压折返,在～15Ma时温度仍保持在～950℃,并开始冷却结晶。由于被侵入的榴辉岩在～17Ma时温度仅为750℃,说明该地区的岩石在大约2Myr的时间内温度升高了200℃,要求有异常热源提供热量。结合区域上在具有时空一致性的南北向裂谷和可能的俯冲印度岩石圈的撕裂,由此导致的软流圈上涌可以作为喜马拉雅中部的榴辉岩在早中新世快速升温达到超高温变质作用叠加的热源,对喜马拉雅造山带的演化具有重要意义。