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白洋等-Minerals:雁门关镁铁-超镁铁杂岩体中尖晶石反环带成因
2018-06-13 | 作者:科技处 | 【 】【打印】【关闭

  尖晶石作为从幔源岩浆中最早结晶的矿物之一,具有比硅酸盐矿物更为稳定的物理化学性质,因而被广泛用于高温岩浆过程的研究。自然界的尖晶石一般不发育成分环带,较少情况下可发育核部富Mg边部富Fe的正常环带。相比较而言,反环带则更为罕见,以核部富Fe-Cr边部富Mg-Al为特征,其成因存在较大争议。

  中科院地质与地球物理研究所的白洋博士与其导师苏本勋研究员在对华北古元古代雁门关岩体的研究工作中发现,该岩体各岩相中的大量尖晶石保存有丰富而清晰的反环带结构(图1)。他们对尖晶石的产出特征、共生矿物进行了详细元素谱图及电子探针成分分析(图2)。结果显示,尖晶石颗粒大小、分布位置及与共生矿物的种类都在一定程度上与尖晶石的反环带发育程度有关。

  他们认为该反环带的形成与亚固相状态下尖晶石与共生硅酸盐矿物的元素交换有关。尖晶石与斜方辉石、角闪石、云母的交换比它与橄榄石的交换更明显,这与橄榄石本身所含的Cr、Al等成分含量较低有关。强烈的亚固相元素交换作用可能导致在通过矿物学特征尤其是尖晶石的矿物学特征对岩体成因进行判断时出现错误。为此,他们对成分交换过程中各元素的迁移与否以及迁移程度进行了评估,这对利用尖晶石成分反演母岩浆成分以及高温岩浆过程具有重要指示意义。

 

图1 尖晶石包裹于不同的硅酸岩矿物中而呈现有差别的环带特征

 

图2  反环带尖晶石的电子探针成分剖面

  研究成果发表于Minerals。(Bai Y, Su B X, Xiao Y, et al. Origin of reverse zoned Cr-spinels from the Paleoproterozoic Yanmenguan mafic-ultramafic complex in the North China Craton[J]. Minerals, 2018, 8(2):62. DOI: 10.3390/min8020062)。(原文链接

 
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