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科技工作者之家 2020-09-17
来源:中科院地质地球所
钛铁矿常以副矿物的形式存在于火成侵入岩中,是岩浆演化过程的记录者。但是,在镁铁-超镁铁质侵入体中,钛铁矿和磁铁矿是主要的组成矿物,甚至形成具有工业开采价值的钒钛磁铁矿矿床。我国西南攀枝花地区出露的晚古生代末期的岩体(露头面积约30km2,厚约几百米到2km)就具有世界级规模的钒钛磁铁矿储量。近年来,已有诸多工作对其进行了研究。然而,对于该巨型Fe-Ti-V矿床具体的形成细节仍存在争议,主要的成因模型包括:(1)基性岩浆中硅酸盐矿物(如橄榄石、单斜辉石、斜方辉石等)的分离结晶,导致富铁氧化物的富集;(2)岩浆演化过程中产生不混溶/粒间不混溶的富Fe-Ti的熔体(最终形成钒钛磁铁矿矿床)和富Si的硅酸盐熔体。金属Mg和Fe同位素理论上可以为其成因提供制约,这是因为:Fe是该矿床的主要组成元素;分离结晶和部分熔融不会显著地使Mg同位素分馏,但会引起Fe同位素变化;液态不混溶产生的两相具有不同的聚合度,富Si相理论上会产生大尺度Mg-Fe同位素分馏的现象。虽然前人对中国西南攀枝花和白马岩体中的Mg-Fe同位素已进行研究,但仍未取得一致的结论。图1 攀枝花钛铁矿的Mg-Fe同位素组成
图2 (a)含矿层中样品PZH12-15的BSE图像及其沿钛铁矿矿物剖面的主要元素变化;(b)不含矿层(辉长岩)中样品PZH12-24的BSE图像及其沿钛铁矿矿物剖面的主要元素的变化
图3 攀枝花钛铁矿数据变化与模拟计算曲线(含矿层与不含矿层Mg-Fe扩散方向相反)
该研究对于理解月球高低钛玄武岩之间存在的同位素差异(如Li-Mg-Fe等)也有启示意义。它们两者之间同位素的差异或许并非是一些研究认为的单纯分离结晶的缘故,很可能也伴随有其它过程的存在(比如扩散、源区差异、矿物成分差异?),还待今后开展更多深入细致的研究来解答。来源:dizhidiqiusuo 中科院地质地球所
原文链接:http://mp.weixin.qq.com/s?__biz=MzI4ODc0NjIzNQ==&mid=2247511963&idx=2&sn=fbccd66fa93ca50dc88b2610316ed5f2&chksm=ec3b500fdb4cd9198876a685a918e24ec4004e42b0ccec74ba755caf110822e63d8640d8f1b2&scene=27#wechat_redirect
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