揭示岩浆演化过程中矿物生长的新机制

层生长机理和螺旋生长机理是矿物晶体生长的两大主流观点,其核心是单个原子(离子团)优先占据晶核(体)表面的高能位,逐步向三维拓展。1998年,有研究报导了在水热合成的锐钛矿中发现纳米颗粒定向附着生长(oriented attachment, OA)的新机制(Penn and Banfield, Science, 1998)。随后,科学家发现在表生作用、生物成矿等过程中均存在这种非传统矿物生长机制,为认识元素的地球化学循环、功能材料的合成等开启了新窗口。在复杂的地质过程(如岩浆作用、变质作用等)中,是否存在类似的矿物结晶与生长机制是近年来关注的热点,因为这种非传统矿物生长机制可能影响元素的地球化学行为,诱发尚未解译的地质地球化学过程。 基于表面生长痕迹和晶体内部结构可记录矿物生长信息的基本事实,中国科学院广州地球化学研究所研究员何宏平、博士研究生杨宜坪等人利用高分辨透射电镜系统研究了岩浆岩和变质岩中云母类矿物的微观结构,并与人......阅读全文

揭示岩浆演化过程中矿物生长的新机制

  层生长机理和螺旋生长机理是矿物晶体生长的两大主流观点,其核心是单个原子(离子团)优先占据晶核(体)表面的高能位,逐步向三维拓展。1998年,有研究报导了在水热合成的锐钛矿中发现纳米颗粒定向附着生长(oriented attachment, OA)的新机制(Penn and Banfield, S

南极冰下岩浆沸腾

  Marie Byrd板块位于南极洲的一个荒凉区域,深埋在南极西部的冰盖之下。虽然地球表面可能会被冻结,但地表下却是一个迥然不同的世界。历史上的火山喷发已经戳破了冰原,并在冰原上形成一个火山链。目前的研究已经表明:熔岩仍然在激发地下深处的地层活动。   虽然只有最大的火山喷发可以融化覆盖在其

通过同步辐射和M4-Tornado-XRF面扫描分析发现铬元素环带

  矿物环带结构与组分记录岩浆成分变化、结晶条件和冷却历史等重要成矿信息。通常,在冷却速率相对较大的玄武质火山岩中,橄榄石和辉石呈斑晶产出且发育成分环带,记录了岩浆喷发前的地质过程;而在冷却速率较慢的侵入岩中,橄榄石和辉石呈堆晶相产出且缺乏成分环带。扩散平衡往往使堆晶橄榄石与辉石的成分均一化。受限于

新研究揭示正长岩成因

中国科学院广州地球化学研究所博士生马建锋在赵太平研究员的指导下,通过矿物结构与成分的研究示踪正长岩成因,取得重要进展。相关成果近日发表于《岩石学杂志》(Journal of Petrology)。碱性岩通常分布在造山带和板内裂谷背景下,虽然占比很少,但是蕴含着丰富的岩浆起源和构造演化等关键信息。正长

地质与地球物理研究所揭开白云鄂博稀土富集之谜

  白云鄂博稀土-铌-铁矿床的稀土资源量位居全球首位。自丁道衡先生1927年首次在白云鄂博发现铁矿体,何作霖先生1935年在铁矿体中发现稀土矿物以来,世界各地的科研人员对白云鄂博地区进行了多方面综合研究,取得了大量重要成果。但由于白云鄂博矿床具有十分复杂的元素及矿物组成,又经历了多期地质事件的叠加改

超大型玄武质岩浆房结晶历史和冷却速率获揭示

近日,中国科学院广州地球化学研究所岩浆作用与成矿团队副研究员邢长明、研究员王焰与比利时列日大学Bernard Charlier和鲁汶大学Olivier Namur通过对加拿大晚新元古代Sept Iles层状岩体中橄榄石磷环带的详细研究,刻画了岩浆房初始晶粥格架,为揭示岩浆房物理状态提供了新的研究思路

如何利用矿物的力学性质鉴别矿物

矿物在受到刻划、敲打等外力作用下表现出来的特性,称矿物的力学性质。有解理、断口和硬度。   (一)解理和断口矿物在受到外力打击后,沿一定方向有规律地裂成光滑平面的性质叫解理。如打击后只裂成不规则的表面,就叫断口。解理分成五个等级:   极完全解理晶体可裂成薄片,解理面光滑平整,如云母等。完全解理晶体

广州地化所对于玄武质岩浆的改造研究获进展

  经典的火成岩理论认为岩浆房主要由液态的岩浆组成,这样的模型被用来解释大洋洋壳及大量深成岩体的形成。然而,地震学研究并不支持地壳中存在巨量液态岩浆,而物理模型也显示富含岩浆的岩浆房非常难在地壳中形成以及保存。最新研究认为岩浆房多由结晶矿物组成,而液态的岩浆则分布在矿物颗粒间隙,或者以少量由岩浆组成

黑云母结构环带记录岩浆演化历史获揭示

为精确解译火山系统的构造以及相应的岩浆演化过程,中国科学院院士、中国科学院广州地球化学研究所所长何宏平团队的杨宜坪博士和席佳鑫博士研究生等科研人员研究揭示黑云母结构环带记录岩浆演化历史。相关成果发表于《地球物理研究杂志-固体地球》(Journal of Geophysical Research: S

什么岩层温泉钻井温度高

水文地质勘查或研究工作中的水分析项目,因任务、目的或阶段不同而异,种类繁多。应优先采用国家或行业标准分析方法;当需要选用ISO、EPA或JIS方法时,实验室必须完成方法验证,确保其检出限、准确度和精密度指标能达到方法质量要求。某一分析项目常有多个可供选择的分析方法,其选用应综合考虑以下几个因素:分析

西藏多不杂斑岩铜金矿床的高温岩浆流体直接来源于岩浆

地质地球所发现西藏多不杂斑岩铜金矿床的高温岩浆流体直接来源于岩浆  流体出溶对斑岩型矿床成矿起着非常重要的作用。流体出溶时间越早,对成矿越有利,因为成矿元素能较早地进入成矿流体中,但流体最早从岩浆出溶的时间和压力以及岩浆-热液过渡阶段的演化过程目前还不清楚。  中科院地质与地球物理研

地球所发现华北板块晚古生代大陆地壳增生再造过程

  大陆地壳的形成是通过适当地点从上地幔到地球表层传输物质的岩浆过程来实现的。作为固体地球科学最关注的基本主题之一,地壳生成机制、有利的构造背景以及可能的岩浆记录之间的多重关联是全面认识显生宙大陆地壳生长与分异演化过程的核心内涵。作为世界各地主要显生宙造山带普遍特征之一的后碰撞/后造山

月球南极存在古代岩浆洋遗迹

  《自然》21日发表的一篇论文报告,科学家利用印度月船3号任务数据对月球南极高纬度地区的月壤进行的分析表明,这里存在古代岩浆洋的遗迹。  维克拉姆登陆器着月点。 图片来源:《自然》  2023年8月,印度的维克拉姆登陆器(月船3号任务的一部分)在月球南极附近软着陆。随后其月球车利用自身搭载的阿尔法

俯冲带板块熔融与岛弧岩浆活动成因机制获揭示

近日,中国科学院南海海洋研究所边缘海与大洋地质重点实验室王志和林间研究团队与中国地质大学(武汉)高温高压研究团队合作,在俯冲带板块熔融与岛弧岩浆活动成因机制上取得新进展。相关研究发表于《构造地球物理》。俯冲带是地球深部与表层物质和能量交换、多圈层相互作用的关键地带。揭示与流体作用相关的岛弧岩浆活动和

广州地化所在中性侵入岩堆晶成因的研究方面取得进展

中性侵入岩的成因是个争议强烈的岩石学问题。中性侵入体既不具有基性岩的高密度也不具有酸性岩的高黏度,因此堆晶结构和过程很难识别。虽然在一些辉长岩和高硅花岗岩的研究实例中已经识别出侵入岩的堆晶成因,但是熔体抽取的效率不高导致部分熔体仍困在堆晶之中,掩盖了晶体堆积的证据。针对上述问题,中国科学院广州地球化

广州地化所首次发现天然锆石晶体结构的化学膨胀

  锆石是花岗岩中最常见的副矿物,其化学成分稳定、抗风化能力强,常被用于约束岩浆岩形成的时代和成岩物质来源,但在岩浆演化过程中其晶体形态及地球化学特征变化的研究还相对薄弱。  通常情况下,矿物的晶胞参数随着温度的升高而变大,人们将这种现象称之为晶体结构的热膨胀 (thermal lattice ex

中性侵入岩堆晶成因研究获新进展

近日,中国科学院广州地球化学研究所博士生马建锋在导师赵太平研究员的指导下,对华北克拉通南缘中元古代的闪长岩和二长岩开展了详细的野外地质考察和岩石学、年代学、地球化学分析,以及alphaMELTS模拟,揭示了中性侵入岩堆晶成因的具体过程。相关研究发表于Geophysical Research Lett

挥发分含量的估算方法

一般说来,我们可以利用以下5种方法来获取岩浆中挥发分的含量:①直接测定火成岩的成分,例如对快速淬火的天然火山玻璃进行成分测试;②测定火成岩造岩矿物、特别是斑晶矿物中的熔融包裹体成分;③利用高温高压实验测定熔浆中的挥发分饱和度,给出熔浆挥发分含量的上限;④根据岩石学特征和地质学特征进行推断,例如岩体周

新研究揭示碱性岩碳酸岩稀土成矿过程

  近日,在国家重点研发计划和国家自然科学基金委的资助下,中国科学院广州地球化学研究所研究员杨武斌团队博士生翁强和李澳,通过利用氟碳铈矿矿物探针的方法,研究揭示了碱性岩-碳酸岩稀土成矿过程。相关研究相继发表于《美国矿物学家》(American Mineralogist)和《矿床地质学评论》(Ore

北极之谜:海底岩浆丰富还是极度贫瘠?

超慢速扩张洋中脊的岩浆是极度贫瘠还是丰富,一直以来是困扰科学家的难题。传统观点认为,超慢速扩张洋中脊的岩浆供给极度贫瘠。然而,最新的科学研究成果颠覆了这一学术观点。8月21日,《自然》在线刊发了中国工程院院士、自然资源部第二海洋研究所研究员李家彪领衔,中国科学院南海海洋研究所、南方科技大学、法国巴黎

地质地球所发现晶体内部同位素差异可指示开放的岩浆过程

  岩浆房是一个相对开放的系统,岩浆在产生及演化过程中伴随着部分熔融、分离结晶、同化混染、岩浆混合等多重过程,识别这些过程对于认识岩石成因具有重要的意义。岩浆岩中不同矿物之间或同一个矿物内部的同位素差异是揭示开放的岩浆过程的有力工具。借助微区取样技术及微量样品同位素分析技术,前人发现

海底热液区岩浆对热液系统物质贡献研究中获进展

原文地址:http://www.cas.cn/syky/202103/t20210322_4781704.shtml   近日,Lithos在线发表了中国科学院海洋研究所海洋地质与环境重点实验室曾志刚课题组与合作者,关于西太平洋弧后盆地热液区玄武安山质岩浆中硫化物饱和及溶解机制的研究成果,为进一

提高矿物浮选产量

最常见的选矿方法是泡沫浮选法。控制pH值对于最大程度提高矿物产量、减少化学物质使用量以及改变ζ 电势至关重要。我们名为《pH、ζ 电势与泡沫》的白皮书详细阐述了 pH值 对于泡沫浮选法效率的重要性以及智能电极管理技术如何进一步提高效率。泡沫浮选法或许是应用最广泛的选矿与富集方法。添加捕收剂和调整剂对

XRF破译矿物成分

本文以国家标准物质作为参照物,采用熔融制样X 射线荧光光谱法进行镁砂及其矿物原料(镁石、菱镁矿)中SiO2、Al2O3、CaO、MgO、Fe2O3、MnO、P2O5 含量测定。讨论了熔融制样采用的熔剂体系、样品与熔剂的稀释比例、融熔制样的温度和时间对制样精度及测量准确度的影响。探讨了镁

揭示镁铁超镁铁岩成岩成矿过程中的Cr同位素分馏机制

  元素的扩散作用制约着矿物颗粒的结晶及与周围介质之间持续的物质迁移,对矿物晶体中保存的、能反映其生长历史的化学信息有着重要影响,是定量估算矿物对元素封闭性的基础,更可以用来揭示岩浆体系及后期冷却过程中元素及其同位素交换的封闭温度及冷却速率。然而,铬(Cr)等高价元素在矿物间的扩散行为长期以来被人们

10556种“矿物种类”,全球最全矿物来源编目完成

每一种矿物都有一段历史,每一颗石头都讲述了一个故事。据1日《美国矿物学家》月刊发表的两篇论文,美国卡内基科学研究所领导的一项为期15年的研究详细介绍了地球上每一种已知矿物的起源和多样性,这是一项里程碑式的工作,将有助于重建地球上的生命历史,指导寻找新的矿物和矿藏,预测未来生命的可能特征,并帮助寻找宜

Geology:渐新世中新世之交青藏高原隆升过程中岩浆活动

  青藏高原的隆升是新生代最重要的地质事件之一,不仅影响了欧亚大陆的构造格局,还对新生代以来全球气候的变化有着深远的影响。一般认为,青藏高原的形成与印度-欧亚大陆碰撞及板块俯冲密切相关;但要弄清楚青藏高原隆升过程中地球动力学的演变过程,尚有很多关键的科学问题亟待解决,如印度大陆岩石圈能俯冲到什么深度

研究揭示岩浆演化过程中的镁同位素分馏行为

近日,中国科学技术大学硕士研究生王思杰在导师黄方教授的指导下,与国内外同行合作,对镁同位素在洋中脊岩浆系统中的分馏行为进行了深入研究,通过高精度的镁同位素数据,揭示了矿物分离结晶过程对残余熔体镁同位素组成的影响。研究成果日前发表于地学期刊《地球与行星科学通讯》上。镁是地球重要的基本组成成分之一。近十

月球南极有证据显示存在古代岩浆洋

印度科学家利用“月船3号”任务数据对月球南极高纬度地区的月壤进行的分析表明,这里存在古代岩浆洋的遗迹。相关研究8月21日发表于《自然》。过去对月球地质的研究依赖于月球中纬度地区任务采集的样本,如阿波罗计划。但2023年8月,印度的维克拉姆登陆器(月船3号任务的一部分)成功在月球南极附近软着陆。随后P

地质地球所揭示包古图斑岩铜矿岩浆混染作用及成矿意义

  世界上超过50%的Cu、几乎所有的Mo和大量的Au、Ag等金属均来源于斑岩型矿床,因此斑岩型矿床研究受到广泛关注。近年来,有关斑岩型矿床的成岩成矿机理进展包括俯冲板片之上地幔楔形区部分熔融、岩浆与岩石圈相互作用以及MASH(熔融-混染-存储-均化)过程、岩浆在上地壳岩浆房的侵位以及流体出溶机理等