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西藏琼嘉岗伟晶岩型锂矿矿物包裹体形成过程及其对熔-流体特征的指示

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岩石学报 2024年第2期40卷 450-464页

作者：施睿哲赵俊兴何畅通秦克章赵永能曹明坚贾丽辉中国科学院矿产资源研究重点实验室中国科学院地质与地球物理研究所北京100029 中国科学院大学地球与行星科学学院北京100049 德国地学研究中心波茨坦144734 岩石圈演化国家重点实验室中国科学院地质与地球物理研究所北京100029

西藏琼嘉岗伟晶岩型锂矿是喜马拉雅地区发现的首例具有工业价值的伟晶岩型锂矿床,该矿床的发现证实了喜马拉雅地区具有成为我国稀有金属战略基地的潜力,也为喜马拉雅地区寻找伟晶岩型锂矿床提供了指示意义。本研究主要针对琼嘉岗锂矿花... 详细信息

西藏琼嘉岗伟晶岩型锂矿是喜马拉雅地区发现的首例具有工业价值的伟晶岩型锂矿床,该矿床的发现证实了喜马拉雅地区具有成为我国稀有金属战略基地的潜力,也为喜马拉雅地区寻找伟晶岩型锂矿床提供了指示意义。本研究主要针对琼嘉岗锂矿花岗岩和伟晶岩中三种主要副矿物独居石、磷灰石和锆石中的矿物包裹体进行扫描电镜分析,确定矿物包裹体种类、频率以及产状(与裂隙关系),结合磷灰石中长石包裹体电子探针分析,综合指示琼嘉岗锂矿熔-流体性质及演化过程。研究表明:(1)琼嘉岗锂矿独居石、磷灰石和锆石中主要发育硅酸盐、氧化物、磷酸盐以及少量硫化物包裹体,其中填充裂隙和穿切裂隙的富稀土矿物独居石和磷灰石包裹体均由热液蚀变形成,而锆石放射性损伤强烈的区域中发育的远离裂隙的晶质铀矿和方钍石包裹体的形成也和流体作用相关;(2)电气石白云母花岗岩的磷灰石中发育钶钽铁矿以及烧绿石包裹体表明早期花岗岩岩浆富集铌和钽,稀有金属包裹体的数量以及类型也对高演化的花岗岩和伟晶岩是否具有稀有金属成矿潜力以及矿化类型具有一定指示意义;(3)锂辉石伟晶岩磷灰石中发育异常高且变化大的An值的斜长石包裹体,它们分别记录了磷灰石在结晶时对早期富钙熔体的捕获以及熔体的分异过程。本文的研究结果还表明副矿物中矿物包裹体的种类以及元素组成可以为高演化花岗岩-伟晶岩体系的熔-流体特征及演化提供指示意义。

关键词：琼嘉岗伟晶岩型锂矿矿物包裹体副矿物斜长石熔-流体特征

西太平洋卡罗琳海底高原裂解作用的岩浆过程响应

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岩石学报 2024年第8期40卷 2585-2600页

作者：吴增鄢全树张海桃袁龙李凤春刘振轩赵仁杰闫施帅自然资源部第一海洋研究所海洋地质与成矿作用重点实验室青岛266061 崂山实验室海洋地质过程与环境功能实验室青岛266061 山东省深海矿产资源开发重点实验室青岛266061 中国冶金地质总局山东局集团测试有限公司济南250014

海底高原形成及其后的裂解事件是大洋板内地质作用的产物,因此研究海底高原可为大洋板内地球动力学过程提供重要线索。索罗尔海槽是卡罗琳海底高原初始裂解的重要产物,但到目前为止,其裂解过程的动力学机制仍然存在争议。本研究对采自... 详细信息

海底高原形成及其后的裂解事件是大洋板内地质作用的产物,因此研究海底高原可为大洋板内地球动力学过程提供重要线索。索罗尔海槽是卡罗琳海底高原初始裂解的重要产物,但到目前为止,其裂解过程的动力学机制仍然存在争议。本研究对采自索罗尔海槽基底的火山岩样品(玄武岩、英安岩)开展系统的单矿物(斜长石)原位主、微量元素地球化学研究,结果表明:玄武岩样品中斜长石种属为钙长石、培长石和少量拉长石;斜长石斑晶富集轻稀土和大离子亲石元素,亏损高场强元素,存在明显的Eu正异常;相比于斜长石斑晶,斜长石微晶具有更高的不相容元素含量。英安岩中斜长石种属为中长石,较玄武岩斜长石斑晶更富集轻稀土和大离子亲石元素,具有更明显的Eu正异常。玄武岩和英安岩中斜长石结晶温度和压力分别为1110~1171℃和961~966℃、0.27~0.42GPa和0.16~0.29GPa,且同一种岩石类型中的斜长石斑晶与微晶结晶温度无明显差异。基于以上结果,并对照前人所总结的双峰式岩浆系统的成因特征,本文提出卡罗琳海底高原裂解期间的岩浆作用具双层岩浆房模型,即地幔岩石部分熔融形成原始岩浆,聚集在深部岩浆房内结晶形成基性斜长石斑晶,随后被岩浆裹挟上涌喷出地表形成玄武岩;同时部分岩浆继续进入浅部壳层岩浆房,并结晶形成中酸性斜长石斑晶,后被演化岩浆携带上升并喷出地表形成英安岩。

关键词：海底高原初始裂解斜长石矿物化学岩浆过程

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南岭西山多斑花岗斑岩矿物化学及其对岩浆过程的启示

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矿物岩石 2024年

作者：陈子龙闫峻李全忠汪志杰陶克勤合肥工业大学资源与环境工程学院

西山火山—侵入杂岩体位于南岭地区九嶷山复式岩体东部，区内主要出露岩石单元为高硅花岗岩、多斑花岗斑岩以及流纹岩等火山岩。本文从矿物化学角度探讨了西山杂岩体多斑花岗斑岩中多斑聚集的成因，以及流纹岩、多斑花岗斑岩和高硅花岗... 详细信息

西山火山—侵入杂岩体位于南岭地区九嶷山复式岩体东部，区内主要出露岩石单元为高硅花岗岩、多斑花岗斑岩以及流纹岩等火山岩。本文从矿物化学角度探讨了西山杂岩体多斑花岗斑岩中多斑聚集的成因，以及流纹岩、多斑花岗斑岩和高硅花岗岩三者之间的成因关系。结果表明，西山多斑花岗斑岩晶体含量约为55%，铁橄榄石、铁辉石多呈聚集团块出现，属于早期形成后被携带到近地表的超镁铁质捕掳体；黑云母均为原生黑云母，结晶温度为742～769℃，压力为3.45～4.81Kbar，水含量在1.43%～1.75%，形成于中等氧逸度环境下；斜长石An在32～48，为中长石；斜长石粗晶颗粒的MgO含量和An之间呈负相关，暗示斜长石和熔体之间是平衡的；计算的与斜长石平衡熔体中w(MgO)(0.06%～1.27%)、w(Sr)(34×10-6～61×10-6)含量变化范围不大，暗示这些斜长石具有相同的形成环境。以上特征表明，岩浆房经历了斜长石、黑云母等矿物的结晶，还携带了深部结晶的铁橄榄石和铁辉石，晶体达到了近55%的体积比例，这些富晶体的晶粥可以快速侵入到近地表环境，指示含有约55%晶体的粥状岩浆仍然具有运移的能力。西山多斑花岗斑岩基质主量元素的估算结果w(SiO2)含量约71.13%、w(TFe2O3)含量约2.48%、w(MgO)含量约0.55%，暗示多斑花岗斑岩可能是岩浆房中长石等晶体结晶到约55%时岩浆挤出上侵形成，而流纹岩是与高硅花岗岩相同的残余岩浆直接喷发到地表所形成。

关键词：南岭西山多斑花岗斑岩岩浆房斜长石间隙熔体

东天山黄山东和黄山西铜镍硫化物矿床含矿超镁铁岩的成岩‒成矿作用机制:来自斜长石成分的约束

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地球科学 2022年第9期47卷 3244-3257页

作者：石煜王玉往王京彬周国超王海东华理工大学核资源与环境国家重点实验室江西南昌330013 北京矿产地质研究院有限责任公司北京100012 中色紫金地质勘查(北京)有限责任公司北京100012 贵州大学资源与环境工程学院贵州贵阳550025

东天山黄山东和黄山西镁铁‒超镁铁岩是区域早二叠世大规模幔源岩浆作用的产物,赋存有两个大型岩浆铜镍硫化物矿床.黄山东和黄山西矿床的主要矿体均赋存于超镁铁岩中,其含矿超镁铁岩的成因机制研究对揭示区域铜镍硫化物成矿作用机制具有... 详细信息

东天山黄山东和黄山西镁铁‒超镁铁岩是区域早二叠世大规模幔源岩浆作用的产物,赋存有两个大型岩浆铜镍硫化物矿床.黄山东和黄山西矿床的主要矿体均赋存于超镁铁岩中,其含矿超镁铁岩的成因机制研究对揭示区域铜镍硫化物成矿作用机制具有重要意义.本文对黄山东和黄山西含矿超镁铁岩进行了详细的电子背散射图像研究,发现其斜长石斑晶存在显著的不平衡结构,并系统进行了电子探针成分剖面分析.结果显示斜长石具有剧烈变化的成分环带,其中黄山东超镁铁岩斜长石An值介于48.6~75.6,黄山西含矿超镁铁岩斜长石An值介于44.9~79.2,表明两个矿床含矿超镁铁岩的母岩浆在侵位过程中发生过显著的成分变化.结合黄山东和黄山西镁铁‒超镁铁杂岩体地质特征,本文认为高分异镁铁质岩浆的加入导致了低分异超镁铁质岩浆成分发生显著变化,致使岩浆硫化物熔离,以及黄山东和黄山西大型铜镍硫化物矿床的形成.

关键词：斜长石铜镍硫化物矿床镁铁‒超镁铁岩黄山东黄山西东天山矿床学

岩石中斜长石双晶的背散射电子衍射测试与分析

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地球科学 2022年第4期47卷 1399-1414页

作者：赵珊茸刘宇坤徐畅中国地质大学地球科学学院湖北武汉430074

斜长石双晶很常见,双晶律达10多种,但斜长石的各种双晶律在光学显微镜下不容易鉴别.基于背散射电子衍射(EBSD)技术,对产于大别山地区的3种岩石(花岗岩、闪长岩、变粒岩)中斜长石双晶进行了精确测定.3种岩石中均以卡-钠复合双晶(包括钠... 详细信息

斜长石双晶很常见,双晶律达10多种,但斜长石的各种双晶律在光学显微镜下不容易鉴别.基于背散射电子衍射(EBSD)技术,对产于大别山地区的3种岩石(花岗岩、闪长岩、变粒岩)中斜长石双晶进行了精确测定.3种岩石中均以卡-钠复合双晶(包括钠长石律、卡斯巴律、卡-钠复合律)为主,这种卡-钠复合双晶在光学显微镜下只表现为两个聚片单体的聚片双晶,还有1个或2个单体以晶畴形式分散在聚片单体中,在光学显微镜下不可辨别.除了卡-钠复合双晶外,偶见肖钠长石律、柱面{130}、{1-30}和{110}律.并发现了新的斜长石双晶律的复合关系和规则连生关系:(1)卡斯巴律-柱面{1-30}律-柱面{110}律可以形成复合双晶;(2)卡-钠复合律-柱面{130}律-柱面{1-30}律可以形成具三-六方对称的规则连生体,但不能形成复合双晶.基于本文有限的斜长石双晶统计数量,3种岩石中斜长石各双晶律出现的概率差异不大,可能斜长石双晶律出现概率与成岩条件关系不大.精确测定斜长石双晶律的方法,为今后大规模测量统计岩石中斜长石双晶律、发现新的斜长石双晶律及其复合关系等,提供一种方便有效的方法与手段.

关键词：斜长石双晶律电子背散射衍射(EBSD) 极图矿物学

冈底斯曲水岩基斜长石嵌晶结构对岩浆补给过程的启示

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岩石学报 2023年第12期39卷 3641-3660页

作者：李旺马绪宣邱亮司家亮刘栋梁中国地质科学院地质研究所自然资源部大陆动力学重点实验室北京100037 中国地质大学地球科学与资源学院北京100083 江苏东海大陆深孔地壳活动国家野外观测研究站连云港222300

藏南冈底斯岩浆带经历了中生代俯冲-增生造山作用和新生代碰撞造山作用,是研究大陆地壳生长与演化的理想场所。位于冈底斯岩浆带中段的早始新世曲水岩基,主要由花岗岩、花岗闪长岩、闪长岩及辉长岩等组成。前人已经在年代学、地球化学... 详细信息

藏南冈底斯岩浆带经历了中生代俯冲-增生造山作用和新生代碰撞造山作用,是研究大陆地壳生长与演化的理想场所。位于冈底斯岩浆带中段的早始新世曲水岩基,主要由花岗岩、花岗闪长岩、闪长岩及辉长岩等组成。前人已经在年代学、地球化学等方面对曲水岩基进行了大量研究。然而,对于岩基的形成是否由岩浆补给控制及其详细过程的研究还较为薄弱。花岗闪长质岩体中暗色岩浆包体特殊的产出状态,如包体墙和弥散状分布的包体等,显示岩浆补给在岩基形成过程中发挥了重要作用。包体中发育斜长石主晶包裹角闪石等客晶的嵌晶结构。本文聚焦包体斜长石的嵌晶结构及客晶矿物(如角闪石),结合背散射图像、矿物能谱扫描与矿物电子探针分析,以追踪曲水岩基形成期间的岩浆补给过程。计算结果显示客晶角闪石的结晶温度与压力最高(783~853℃、0.23~0.45GPa),包体基质角闪石次之(781~808℃、0.21~0.31GPa),花岗闪长质寄主岩中角闪石最低(769~802℃、0.18~0.26GPa)。此外,发育嵌晶结构的斜长石具有明显的成分环带,其偏钠质的核部指示了晶粥体的存在。本研究初步构建了岩浆补给模型与嵌晶结构的形成模型。镁铁质岩浆沿长英质晶粥体下部裂隙上升并淬火结晶大量小颗粒角闪石,随后进入晶粥体上部贫晶熔体中破碎成为小的岩浆滴。岩浆滴捕掳晶粥体中的斜长石,继续生长的斜长石包裹结晶于深部的角闪石而形成嵌晶结构。

关键词：嵌晶结构斜长石岩浆补给晶粥曲水岩基冈底斯

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斜长石中人工合成流体包裹体的实验研究

现代地质 2023年第6期37卷 1634-1643页

作者：杜俊刘洪微常洪伦河北地质大学河北省战略性关键矿产资源重点实验室河北石家庄050031 中国科学院地球内部物质高温高压重点实验室贵州贵阳550081 华北有色工程勘察院有限公司河北石家庄050021

天然斜长石流体包裹体被广泛应用于揭示各种地质作用及地质过程的研究,但关于这类包裹体的捕获机制及捕获后的变化、地质温压计等研究需要基于斜长石的人工合成流体包裹体研究的验证或修正。目前,以斜长石为寄主矿物的人工合成流体包裹... 详细信息

天然斜长石流体包裹体被广泛应用于揭示各种地质作用及地质过程的研究,但关于这类包裹体的捕获机制及捕获后的变化、地质温压计等研究需要基于斜长石的人工合成流体包裹体研究的验证或修正。目前,以斜长石为寄主矿物的人工合成流体包裹体技术尚未见诸报道。本文基于传统的寄主矿物裂隙愈合方法,通过在寄主矿物的预处理、囊组装等方面的适当改进,在1~1.5 GPa、800~900℃的条件下,模拟俯冲带中玄武质洋壳发生脱挥发分反应的实验中,以斜长石为寄主矿物的流体包裹体被成功地合成。对合成的包裹体进行了详细的岩相学观察、激光拉曼光谱分析和显微测温分析,以及尝试性的单个流体包裹体的激光剥蚀电感耦合等离子体质谱(LA-ICP-MS)分析,结果显示斜长石捕获了常温下呈富碳液相+富水液相的两相流体包裹体,捕获的流体具有H_(2)O+CO_(2)±CH_(4)±N_(2)的组成,流体盐度因加入初始标液不同而有变化,有Cu、Mo等被活化进入到流体中。实验展示了基于斜长石的人工合成流体包裹体技术在二氧化硅不饱和体系的高温高压模拟实验中的成功运用,其在地质流体和实验地球化学等地学研究领域有广阔的应用前景。

关键词：人工合成流体包裹体斜长石高温高压实验研究实验地球化学

马努斯海盆东部裂谷岩浆演化过程——火山岩中斜长石斑晶的启示

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海洋科学 2023年第9期47卷 1-11页

作者：王雄黄朋黄海军胡宁静中国科学院海洋研究所海洋地质与环境重点实验室山东青岛266071 中国科学院大学北京100049 青岛海洋科学与技术国家实验室海洋地质过程与环境功能实验室山东青岛266071 中国科学院海洋大科学研究中心山东青岛266071 自然资源部第一海洋研究所海洋沉积与环境地质重点实验室山东青岛266061

岩浆岩中斜长石矿物的结构、成分特征记录了岩浆演化过程的重要信息。本文对马努斯海盆东部裂谷(East Rift,ER)火山岩中的斜长石斑晶进行了详细的矿物学研究,结果表明:在玄武质安山岩中,斜长石斑晶具正环带结构,核-幔部属高An值(斜长石... 详细信息

岩浆岩中斜长石矿物的结构、成分特征记录了岩浆演化过程的重要信息。本文对马努斯海盆东部裂谷(East Rift,ER)火山岩中的斜长石斑晶进行了详细的矿物学研究,结果表明:在玄武质安山岩中,斜长石斑晶具正环带结构,核-幔部属高An值(斜长石中钙长石分子百分数)斜长石(An值大于80,最大为87),而边缘的An值骤降(最小为63);而在英安岩中,大多数斜长石斑晶的成分从核部到边部变化较小,An值逐渐缓慢降低,呈现正环带结构,少量为韵律环带。结合火山岩斑晶矿物形成的温压条件计算结果,ER地区岩浆演化过程为:地幔源区发生部分熔融产生玄武质岩浆(温度~1300℃);在岩浆活动早期,由于岩浆供应充足,岩浆上升过程中速度较快,仅发生很小程度的分离结晶,形成少量斑晶矿物,并以较高的速度、温度(~1100℃)直接喷出海底后形成玄武岩-玄武质安山岩;至岩浆活动晚期,岩浆供应量减少,岩浆在岩浆房(3~10km)停留较长时间,岩浆温度已经明显下降(960~1020℃),发生强烈的分离结晶作用,岩浆喷出海底形成酸性火山岩;而在整个岩浆演化过程中,未有明显的岩浆混合作用发生。

关键词：马努斯海盆东部裂谷斜长石矿物学特征岩浆演化

周口店花岗闪长岩中斜长石晶体化学及谱学特征研究

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光谱学与光谱分析 2009年第9期29卷 2480-2484页

作者：张永旺曾溅辉刘琰郭建宇中国石油大学油气资源与探测国家重点实验室北京102249 中国石油大学(北京)盆地与油藏研究中心北京102249 中国地质大学地质过程与矿产资源国家重点实验室北京100083 中国石油勘探开发研究院海外研究中心北京100083

前人研究多集中于碱性长石等其他长石系列，对斜长石的研究较少。在野外地质工作的基础上，采用电子探针仪、X光粉晶衍射仪、红外光谱仪和拉曼光谱仪对周口店花岗闪长岩中自然产出的斜长石进行了谱学特征和化学成分分析。电子探针分析... 详细信息

前人研究多集中于碱性长石等其他长石系列，对斜长石的研究较少。在野外地质工作的基础上，采用电子探针仪、X光粉晶衍射仪、红外光谱仪和拉曼光谱仪对周口店花岗闪长岩中自然产出的斜长石进行了谱学特征和化学成分分析。电子探针分析获得该地斜长石的化学成分，端元组分在Ab（85.21）Or（0.18）An（9.11）到Ab（90.060），Or（3.00），An（13.27）之间；斜长石的X光粉晶衍射特征说明样品组成为较为纯净的钠长石，根据粉晶衍射峰及其衍射强度计算得出了样品晶胞参数；采用红外光谱和拉曼光谱分析了斜长石的谱学特征并对特征吸收谱带和特征峰进行了归属。在OH一红外吸收区（3000~3800cm^-1）出现了由0H的伸缩振动导致的特征吸收谱带：3200，3310，3420和3615cm^-1，表明研究区的钠长石普遍含有结构水，以OH一的形式存在。在以上分析的基础上对此种长石的晶体化学和结构特征进行了归纳总结。

关键词： X光粉晶衍射红外光谱拉曼光谱电子探针斜长石