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扬子地块北缘毕机沟岩体下部带堆晶岩结构定量化分析:对层状岩体冷却早期粒间熔体排出机制的约束
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作者 王洁 李中州 王梦玺 《地质学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第7期2110-2127,共18页
层状岩体冷却中—晚期晶粥中粒间熔体的排出被认为与铁钛氧化物的大量结晶关系密切,但在岩体冷却早期铁钛氧化物尚未大量结晶时,粒间熔体能否被有效排出、以及如何排出还需要深入探究。扬子地块北缘毕机沟岩体是我国目前发现的规模最大... 层状岩体冷却中—晚期晶粥中粒间熔体的排出被认为与铁钛氧化物的大量结晶关系密切,但在岩体冷却早期铁钛氧化物尚未大量结晶时,粒间熔体能否被有效排出、以及如何排出还需要深入探究。扬子地块北缘毕机沟岩体是我国目前发现的规模最大、分异程度较高且赋存有钒钛磁铁矿矿床的层状岩体。岩体下部带、中部带和上部带分别由斜长橄榄岩、辉长岩和闪长岩组成。本研究以下部斜长橄榄岩相带为对象,通过对斜长石和单斜辉石进行晶体粒度分布(CSDs)和空间展布形式(SDPs)分析,探讨层状岩体冷却早期粒间熔体的排出方式及其控制因素。模拟计算结果表明,样品中封闭粒间熔体比例(FTL)为9%~13%,暗示岩体冷却早期粒间熔体被有效排出。单斜辉石和斜长石的CSD曲线斜率主要为3.36~2.45和2.99~1.87,截距分别为0.45~3.35和1.06~2.83,均具有斜率一致而截距变化较大的特征,与机械压实的CSD曲线一致。单斜辉石和斜长石在SDP图解上均显示负相关关系,也与机械压实趋势一致。因此,毕机沟岩体冷却早期粒间熔体的排出机制为机械压实。在此基础上,我们将毕机沟与全球其他典型层状岩体从岩体规模、粒间熔体和堆晶矿物密度差、晶体堆积速率与压实速率以及晶粥层厚度等方面进行系统对比后发现,在层状岩体冷却早期没有岩浆补给和对流的情况下,当岩体规模相近时,压实受控于堆晶矿物与粒间熔体密度差,密度差越大压实越容易发生;而当岩体规模不同时,规模越大压实越容易发生。 展开更多
关键词 晶体粒度分布 空间展布形式 粒间熔体 压实作用 层状岩体
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层状岩体晶粥中压实作用效率——来自扬子地块北缘望江山岩体中部带矿物晶体粒度分布(CSDs)和空间展布形式(SDPs)的约束
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作者 李中州 王梦玺 +1 位作者 张步乾 王洁 《地质论评》 CAS CSCD 北大核心 2022年第4期1261-1277,共17页
层状岩体冷凝中—晚期有铁钛氧化物结晶时,晶粥中粒间熔体的排出方式常以压实作用为主,但不同层位压实作用的效率往往不同,目前对控制压实作用效率的主要机制尚不清楚。笔者等以扬子北缘出露规模较大、分异程度较高的新元古代望江山层... 层状岩体冷凝中—晚期有铁钛氧化物结晶时,晶粥中粒间熔体的排出方式常以压实作用为主,但不同层位压实作用的效率往往不同,目前对控制压实作用效率的主要机制尚不清楚。笔者等以扬子北缘出露规模较大、分异程度较高的新元古代望江山层状岩体作为研究对象,利用斜长石、单斜辉石的晶体粒度分布(CSDs)和空间展布形式(SDPs)分析,探讨了岩体中部带下段(MZa)橄榄辉长苏长岩、辉长苏长岩和中部带上段(MZb)氧化物辉长岩粒间熔体的排出机制及其效率。岩体MZa和MZb中斜长石和单斜辉石的CSD曲线均具有相互平行的特征,SDP图解具有负相关趋势,分别与机械压实的特征和趋势一致,表明各岩相带粒间熔体的排出方式均为机械压实。模拟计算得到橄榄辉长苏长岩、辉长苏长岩和氧化物辉长岩中封闭粒间熔体比例(F)分别为:28%~33%,14%~23%和7%~12%,表明从MZa到MZb机械压实逐渐增强。MZa中橄榄辉长苏长岩斜长石CSD截距最大(2.23~3.78),特征长最小(0.29~0.45)且小颗粒斜长石具有较大长宽比(5∶1~11∶1),表明岩浆冷却速率较快,导致压实效率最低,粒间熔体未被有效排出。MZa中辉长苏长岩斜长石CSD截距减小(1.31~2.60),特征长增大(0.43~0.58)且小颗粒斜长石长宽比减小(<5∶1),说明冷却速率变慢,导致压实效率提高,粒间熔体被有效排出。MZb氧化物辉长岩中斜长石CSD截距进一步减小(0.49~1.60),特征长进一步增大(0.53~0.69)且小颗粒斜长石具有低长宽比(<5∶1),说明冷却速率进一步降低,同时相较于橄榄辉长苏长岩和辉长苏长岩堆晶矿物与粒间熔体密度差增大,压实效率进一步提高,粒间熔体排出程度达到最高。因此,层状岩体晶粥中机械压实效率主要受控于堆晶矿物与粒间熔体密度差以及岩浆冷却速率,当冷却速率较低并有大量铁钛氧化物结晶时机械压实作用的效率最高。 展开更多
关键词 压实作用 粒间熔体排出机制 晶体粒度分布 空间展布形式 望江山层状岩体 扬子地块北缘
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