三元长石地质温度计及其在我国粤西花岗岩中的应用
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第三章火成岩岩石是在各种地质作用下,按一定方式结合而成的矿物集合体,是构成地壳及地幔的主要物质。
有些岩石主要由一种矿物组成,称单矿岩。
如天安门前金水桥的大理石,古代称汉白玉,由单一的方解石组成的。
多矿物构成的岩石称多矿岩,自然界绝大多数岩石是由两种以上矿物组成的。
岩石是地质作用的产物,其化学成分、矿物成分、结构、构造及产状都与地质作用有密切的因果关系。
同时岩石又是地质作用的对象,地球的内、外营力共同对岩石外表形态等进行塑造。
概况地说,岩石是地球发展的产物,其记录了地球发展的历史和规律。
按成因,岩石可以分火成岩 (岩浆岩)、沉积岩和变质岩三大类。
(1) 火成岩(岩浆岩)(Magmatic rocks, Igneous rocks):它主要是由地壳深处或上地幔中形成的高温熔融的岩浆,在侵入地下或喷出地表冷凝而成的岩石。
简单地说:由岩浆冷凝固结而成的岩石称为岩浆岩。
(2) 沉积岩(Sedimentary rocks):它是由地壳风化产物、生物有关物质、火山碎屑物等,在外营力作用下搬运、沉积、固结而成。
如砂岩、灰岩。
(3) 变质岩(Metamorphic rocks):由岩浆岩、沉积岩经变质作用转化而成的岩石。
如大理岩、片麻岩等。
就面积而言,沉积岩占75%,火成岩和变质岩共占25%。
就重量而言,火成岩占89%,沉积岩和变质岩分别为5%和6%。
岩浆岩和变质岩又可统称为结晶岩。
三大岩类可以相互转化。
一、基本概念1.火成岩简单地说,火成岩就是由地壳深处或上地幔中形成的高温熔融的岩浆冷却后而形成的一种岩石。
现在已经发现700多种岩浆岩,大部分是在地壳里面的岩石。
火成岩包括两类岩石:一类是由岩浆冷凝结晶作用形成的岩浆岩;另一类是由非岩浆作用形成的(如花岗岩化作用)。
其中,以岩浆岩为主,占地壳总体积的65%。
2.岩浆的概念岩浆是在地壳深处或上地幔天然形成的、富含挥发组分的高温粘稠的硅酸盐熔浆流体,是形成各种岩浆岩和岩浆矿床的母体。
地球科学中火成岩矿物温压计研究进展发表时间:2020-08-18T17:09:01.257Z 来源:《中国西部科技》2020年第8期作者:冉亚洲[导读] 火成岩结晶的温度、压力对于研究火成岩形成时的岩浆结晶环境、熔体演化过程具有重要意义。
摘要:火成岩结晶的温度、压力对于研究火成岩形成时的岩浆结晶环境、熔体演化过程具有重要意义。
岩浆结晶过程中某些元素在成岩矿物中的含量与岩浆结晶的温度、压力有很好的相关性,通过矿物压力计获得岩浆结晶时的压力,可以计算出岩浆侵位冷凝结晶时的深度。
通过矿物温度计获得岩浆冷凝结晶时的温度,根据地温梯度推演结晶深度,并能进一步验证通过压力计获得的成岩深度的准确性。
研究者通过低温热年代学手段获得岩浆剥露到地表的时间,结合岩浆侵位结晶的年龄、侵位的深度,可以获得岩浆隆升剥蚀的速率。
对比区域不同花岗岩隆升剥蚀过程,解释造山带演化过程。
本文综述了矿物温度压力计的研究进展,包括角闪石-斜长石温度压力计、绿帘石温度计。
关键词:矿物温度计、矿物压力计、岩体隆升1角闪石、斜长石矿物温度压力计1.1角闪石全铝压力计Hammarstrom and Zen(1986)通过电子探针分析高压和低压钙碱性侵入体中角闪石AlT和Alⅳ之间的线性拟合关系:Alⅳ=0.15+0.69 AlT,r2=0.97,而角闪石中的AlT含量又与角闪石结晶时的压力和温度有很好的对应关系,即角闪石的全铝含量随着压力升高而增大。
所以角闪石便成为探究火成岩结晶温压条件的可靠矿物(Bluandy and Holland , 1990),而角闪石全铝压力计对于角闪石的种类又有要求,通常闪长岩类岩石中的普通角闪石、浅闪石、韭闪石、钙镁闪石比较适用。
研究中通过对比前人文章中火成岩侵入体和自然岩石的矿物相平衡实验得到在特定矿物组合(斜长石、角闪石、黑云母、钾长石、石英、榍石、磁铁矿或钛铁矿±绿帘石)下,角闪石全铝压力计的计算公式。
粤西沿海回填场地复杂地质条件的地基处理——振冲碎石桩与换填法联合处理成功应用摘要:振冲碎石桩广泛应用在沿海工程建设的场地地基处理中,粤西沿海某项目建设用地为回填场地,浅部地层以砂土为主,且局部存在可液化土层,采用振冲碎石桩处理地基。
但由于局部区域地层结构复杂且浅层存在大量孤石,导致只采用振冲碎石桩未能满足设计对地基承载力及沉降的要求,需要采取技术措施补救。
本文结合实际案例,浅要分析振冲碎石桩和换填法相结合的方法在粤西沿海复杂地质条件下地基处理中的实际应用,并通过试验结果验证了地基处理效果。
关键词:振冲碎石桩;换填法;地基处理1前言振冲碎石桩复合地基适用于挤密处理松散砂土、粉土、粉质黏土、素填土、杂填土等地基,以及用于处理可液化地基[[1]]。
关于振冲碎石桩应用在大型工程地基处理中,国内学者有很多研究[[2]][[3]],换填法在软弱地基处理也很常见,但将振冲碎石桩与换填法相结合应用到沿海复杂地基处理中并不多见,本文结合粤西沿海某大型工程地基处理过程,说明振冲碎石桩和换填法相结合处理沿海复杂地质条件地基的应用效果。
2 工程概况及工程地质条件2.1工程概况本项目位于广东茂名市电城镇北山岭,临近海岸。
该项目场地地基处理后将用于某大型石化仓储工程建设。
根据项目的地质条件,项目地基处理在不同区域分别采取两种不同的处理方案,一是采用振冲碎石桩复合地基,二是采用长螺旋后插筋钻孔灌注桩刚性桩地基。
采用振冲碎石桩施工工艺进行地基处理的区域中,由于地质条件复杂,局部区域还需要在振冲碎石桩的基础上采用加密桩和部分地基换填的方法进行进一步处理。
2.2工程地质条件2.2.1 地层概况根据《岩土工程勘察报告》,本场地地质条件最为复杂的TK-13区域地层主要为:①层素填土(Q4ml):褐黄色,松散,稍湿~湿,主要成份为细中砂、黏性土,顶部含有少量植物根系、碎石等,近期人工回填。
该层仅在场地内部分区域有揭露,层厚0.50~3.00m,层底高程10.75~15.28m,层底深度0.50~3.00m。
2021.08科学技术创新锆石在地质研究中的应用夏浪(成都理工大学,四川成都610000)锆石一直被视为具有高度稳定性的矿物,具有能持久保持矿物形成时的物理化学特征,富含U 、Th 等放射性元素、离子扩散速率低、封闭温度高等特点,因此被广泛于岩石学、地球化学研究中。
近年来微区定年技术发展,锆石更加成为了U -Pb 定年的理想对象。
本文从锆石岩相学、地球化学、包裹体等方面阐述锆石在地质领域研究中的应用方向。
1锆石矿物学和岩相学特征锆石的化学式为Zr Si O 4,含有H f ,Th ,U 等混入物,在岩浆岩矿物中含量较低,一般是以副矿物的形式存在。
在岩浆结晶分异演化过程中,根据鲍文反应序列分为连续和不连续系列。
岩浆中先后结晶出橄榄石、辉石、角闪石等暗色矿物,斜长石伴随暗色矿物且牌号递减依次结晶出来,从基性向酸性斜长石演化。
Zr 在基性岩浆中不饱和,锆石难结晶出来,而在酸性岩浆中饱和可以晶出。
CL 阴极发光的原理实质上是由于矿物中可能会混入杂质离子或者是晶体生长过程中产生的缺陷、双晶、生长条纹等,这些因素都可能导致矿物颗粒内部由于成分不均一而在阴极发光图像上呈现不同,锆石环带很好的记录了岩浆演化的过程。
在对锆石的CL 阴极发光影像图中,不同岩石成因的锆石在CL 阴极发光图像下形态会有显著的区别。
岩浆锆石广泛存在于酸性岩浆岩中,而在偏基性的岩石中存在的较少,岩浆锆石具有特征的同心韵律环带,具有自形到半自形的长柱状特征。
在沉积岩中也会以少量碎屑锆石的形式存在,碎屑锆石磨圆较好。
在高级变质岩中,特别是在原岩富含锆石的高级变质岩中,锆石的结构往往较为复杂,构成由晶核和变质增生组成的复杂结构。
变质锆石指的是变质作用过程中形成的锆石,成因不同的锆石(深熔作用形成、变质流体结晶、变质重结晶等)甚至是不同变质相下形成的锆石在阴极发光图像上都具有不同的环带特征以及锆石形态,如图1。
2锆石包裹体包裹体是矿物生长过程中或形成之后被捕获包裹于矿物晶体缺陷中的,保存在主矿物至今的物质。
海坨山岩体中黑云母的成分特征及其指示意义赵忠海【摘要】海坨山岩体位于北京市延庆区与河北省怀来县的交界处,为一大型复式岩基,前人对于其成因类型及形成环境方面的研究程度较低.黑云母是花岗岩中最为常见的暗色造岩矿物之一,其化学成分对生长环境较为敏感,可提供熔体的物理化学条件等信息,反映岩浆演化和结晶条件,故研究岩体中黑云母的成分特征,对研究其岩浆物质来源,分析其岩浆形成环境,探讨其与成岩作用的关系具有很好的指示意义.本文通过电子探针方法,对海坨山岩体中黑云母的化学成分特征进行了分析和研究,并在此基础上,对该岩体的岩浆物质来源与形成环境条件进行了研究与探讨.研究显示,海坨山岩体中的黑云母,具有富铁、镁,贫硅、铝的特征,钛的含量较高,属于镁质黑云母.其成分特征表明,海坨山岩体属I型花岗岩,其岩浆物质来源于上地幔与下地壳,形成于相对高温高压的较深环境.【期刊名称】《城市地质》【年(卷),期】2018(013)001【总页数】7页(P18-24)【关键词】海坨山岩体;黑云母;电子探针分析;I型花岗岩;幔壳混源;高温高压环境【作者】赵忠海【作者单位】北京市地质矿产勘查开发局,北京 100195【正文语种】中文【中图分类】P588.1210 前言黑云母是花岗岩中最为常见的暗色造岩矿物之一,其化学成分对生长环境较为敏感,受岩浆冷却结晶时的物理化学条件(温度、压力和氧逸度等)控制明显,其化学成分特征可提供熔体的物理化学条件等信息,反映岩浆演化和结晶条件(Wones etal,1965),故研究花岗岩中黑云母的主要特征,对研究其岩浆物质来源,分析其岩浆形成环境,探讨其与成岩及成矿作用的关系具有很好的指示意义(Burkhard,1991)。
位于北京西北部的海坨山岩体为一大型的复式岩基,是中—酸性岩浆多期次侵入活动的产物,其主要岩性为石英二长岩、二长花岗岩和花岗岩,岩石中广泛分布黑云母和角闪石等暗色矿物。
关于海坨山岩体,前人研究工作程度较低,只是将其作为单一的花岗岩侵入体,认为其形成于中生代晚侏罗世(郁建华等,1992),而对其岩石成因与成岩环境方面并没有进行深入的研究。
青海省某铜矿床地质特征及成因徐龙;张翔【摘要】研究铜矿床地质特征及成因对铜矿床的开发具有重要影响,本文以青海省乌兰乌珠尔斑岩铜矿为例,深入研究了其矿床地质特征和成因,通过研究矿床地质成因发现,青海省乌兰乌珠尔斑岩铜矿的铜矿化主要是由于高温热液蚀变导致的,并且高温热液蚀变越强烈,青海省乌兰乌珠尔斑岩铜矿的铜矿化越好,铜矿化质量越好.【期刊名称】《世界有色金属》【年(卷),期】2019(000)001【总页数】2页(P119,121)【关键词】乌兰乌珠尔斑岩铜矿;地质特征;矿床;微量元素特征;青海省【作者】徐龙;张翔【作者单位】青海省地质调查局,青海西宁 810000;青海省地质调查局,青海西宁810000【正文语种】中文【中图分类】G642青海省乌兰乌珠尔铜矿位于我国西部柴达木盆地[1]。
该矿区主要以中酸性侵入岩系和基底岩系为主要特征,并且该矿区其构造以东西以及东西西向断裂为主。
1 青海省乌兰乌珠尔铜矿矿区地质特征研究1.1 岩相学特征研究青海省乌兰乌珠尔矿区铜矿化主要产自于蚀变石英岩与花岗斑岩当中,除此以外还有部分产自于其两侧的围岩当中。
它们的产状和控矿断裂相一致,其岩脉宽大约在6m~10m之内,最宽处为60 m,延长为1000 m~2000 m。
该矿床的花岗斑岩呈灰色,块状构造和斑状结构。
其斑晶成分为石英(3%~6%)、长石(2%~5%)、斜长石(4%~8%)及少量的暗色矿物(1%~2%),其中斑晶大小为0.89mm~3.1 mm,斜长花岗岩(似斑状)的大小为0.91mm~11.09mm。
石英常已经出现了熔蚀现象,正长石正在向着粘土化方向发展,暗色矿物已经逐渐被碳酸盐集合体所取代,仍然保留着柱状的假象。
基质矿物粒径大约为1.2mm~2.6 mm,以斜长石为主(70%),其次是正长石(11%~15%)、石英(5%~9%)、花岗斑岩(17%~39%)等。
由于斑景里面的长石具有蚀变性特征,因此其本身所受到的蚀变影响较小。
2024/040(01):0029 0042ActaPetrologicaSinica 岩石学报doi:10.18654/1000 0569/2024.01.02李晓峰,韦星林,邓宣驰等.2024.江西密坑山火山岩型铍矿的发现及其意义.岩石学报,40(01):29-42,doi:10.18654/1000-0569/2024.01.02江西密坑山火山岩型铍矿的发现及其意义李晓峰1,2 韦星林3 邓宣驰1 朱艺婷1 叶林春4 卢国安5,2,WEIXingLin3,DENGXuanChi1,ZHUYiTing1,YELinChun4andLUGuoAn5LIXiaoFeng11 中国科学院地质与地球物理研究所,中国科学院矿产资源研究重点实验室,北京 1000292 中国科学院大学地球与行星科学学院,北京 1000493 江西省地质局,南昌 3300254 江西省地质局有色地质大队,赣州 3410005 江西省地质局第七地质大队,赣州 3410001 KeyLaboratoryofMineralResources,InstituteofGeologyandGeophysics,ChineseAcademyofSciences,Beijing100029,China2 CollegeofEarthandPlanetarySciences,UniversityofChineseAcademyofSciences,Beijing100049,China3 JiangxiBureauofGeology,Nanchang330025,China4 JiangxiBureauofGeologyNon ferrousGeologicalBrigade,Ganzhou341000,China5 TheSeventhGeologicalBrigadeofJiangxiBureauofGeology,Ganzhou341000,China2023 10 01收稿,2023 10 15改回LiXF,WeiXL,DengXC,ZhuYT,YeLCandLuGA 2024 Thediscoveryandgeologicalsignificanceofthevolcanic hostedberylliumoccurrencesatMikengshandistrict,JiangxiProvince,SouthChina.ActaPetrologicaSinica,40(1):29-42,doi:10.18654/1000 0569/2024.01.02Abstract Volcanic hostedberylliumdepositisanimportanttypeofberylliumresource,itprovidesover80%ofglobalberylliumresourcesannually Therefore,theexplorationanddiscoveryofthistypeiscrucialtoimprovethesafesupplycapacityofberylliumresourcesinChina Onthebasisofpreliminaryfieldgeologicalinvestigation,analysisandtesting,andgeologicalprofilemeasurement,threevolcanic hostedberylliumoccurrences,suchasShangwan,SongdongandRongjingba,werediscoveredintheterrestrialvolcanicrockareaofMikengshan,JiangxiProvince,SouthChina Accordingtothehostrock,itcanbedividedintotwotypesofmineralization:(1)topaz bearingsulfidequartzveininpyroclasticlava,and(2)alteredrocktypeinthefracturedzoneinthetuff Topaz bearingsulfidequartzveinoccuraslargeveins,veinlets,stockwork,and/ormassive Itismainlycomposedoftopaz,quartz,muscovite,biotite,sphalerite,galena,cassiterite,wolframite,molybdenite,phenakiteandbertrandite Atpresent,morethan20topaz bearingsulfidequartzveinhavebeendiscovered,withBecontentrangefrom106×10-6to850×10-6 Thealteredrocktypeismainlydistributedalongthefracturezoneinthetuff,andtheoreismainlycomposedofquartz,fluorite,chlorite,sphalerite,galena,cassiterite,beryl,phenakiteandbertrandite Fouralteredfracturezoneshavebeenfoundinthetuff,whichwithBecontentrangefrom40×10-6to2790×10-6 TheBeconcentrationinalteredfracturezoneincreasedwiththedegreeofchloritizationalteration Thehydrothermalalterationsrelatedtoberylliummineralizationaremainlycomposedoftopazization,muscovitization,fluoritization,chloritization,andcarbonatization ThispaperobtainsazirconSHRIMPU Pbageof136 4±1 8Maforporphyroclasticlava,twocassiteriteU Pbagesof137 4±1 9Mafromtopaz bearingsulfidequartzveininporphyroclasticlavaand134 7±4 8Mafromalteredrockinthefracturedzoneinthetufftype,respectively Thesetwoeventsformedalmostsimultaneouslywithintheerrorrange,whichsuggeststheberylliummineralizationisclosetoorslightlylaterthanthecrystallinetuffdepositionandporphyroclasticlavaeruptedintheregion,andisrelatedtovolcanicmagmaticactivity Thediscoveryofvolcanic hostedberylliumoccurrencesnotonlyprovidesacluetosearchforthistypeofdepositinvolcanic sedimentarybasinsintheregion,butalsoprovidesreferencefortheexplorationforvolcanic hostedberylliumdepositsinareaswhereporphyryandsub volcanictindepositsaredevelopedKeywords Volcanic hostedberylliumdeposit;Metallogenictype;Ore formingage;Mikengshan;SouthChina本文受中国科学院地质与地球物理研究所重点部署项目(IGGCAS 202205)和国家自然科学基金项目(41972087)联合资助第一作者简介:李晓峰,男,1971年生,博士,研究员,主要从事稀有金属矿床成矿作用研究,E mail:xiaofengli@mail iggcas ac cn摘 要 火山岩型铍矿是金属铍重要的矿床类型,它每年提供了全球80%以上的铍资源量,因此,寻找和发现该类型矿床对于提高我国铍资源的安全供给能力至关重要。
花岗岩中角闪石的矿物学特征及地质意义作者:许旭郑改红来源:《科学导报·学术》2019年第49期摘 ;要:花岗岩是岩浆在地下深处经冷凝而形成的深成酸性火成岩。
而角闪石石花岗岩中重要的组成矿物。
从成因矿物学角度出发,通过对花岗岩中角闪石进行电子探针分析确定角闪石中的组成成分、化学成分分析、角闪石-斜长石温压计的计算原理及适用条件以及该温压计在计算岩浆体系成岩成矿的温度、压力,进而估算岩浆侵位深度及上升速率方面的应用,揭示了其在岩浆演化过程中的重要意义。
关键词:花岗岩;角闪石;成因矿物学;电子探针;温压计引言角闪石在自然界分布很广,是岩浆岩中主要的造岩矿物。
也是石花岗岩中重要的组成矿物,是角闪石族矿物的总称,角闪石属闪石族中一员。
镁、铁、钙、钠、铝等的硅酸盐或铝硅酸盐。
可以通过角闪石命名法判断其具体名称。
也可以通过其与斜长石的化学成分特征,对花岗岩结晶过程中的物理化学条件的变化反应十分灵敏,同时从成因矿物学的角度出发,运用电子探针技术,选择对其合适的角闪石温压计对其化学成分进行估算,对岩体形成时温度、压力、氧逸度等进行估算,最终判别岩体形成的环境。
因此,通过对花岗岩中的角闪石开展成岩过程中物理化学条件的研究,从而推测岩浆演化及其与成矿关系。
1.研究现状1.1角闪石的矿物学特征角闪石族矿物属双链硅酸盐。
由Si4O11基团所联成双链结构,阳离子[1 1(100)]沿C轴延伸,联接而成。
存在被记作M1、M 2、M 3的配分位置。
近似于正八面体配位位置,一种记作M4的六~八次配位,配位多面体相对较大,易崎变。
结晶学上分属斜方晶系和单斜晶系这五个空间群。
其类质同象成分系列十分复杂,主要依据阳离子成分特征进行系列划分和矿物种命名。
1.2角闪石的地球化学特征根据大量实验测定结果,对角闪石中稀有元素和金属元素的平均含量进行计算。
数据一部分引自文献资料;另一部分是通过对苏联各地区的钙质碱性侵入花岗岩体中分离出的角闪石单矿物相进行分析而得到的结果。