研究生知识库

单斜辉石是基性-超基性岩浆岩中的主要造岩矿物之一，因其独特的晶体结构而具有丰富种类的微量元素，如大离子亲石元素、稀土元素、高场强元素以及过渡金属元素等，同时多数微量元素在单斜辉石中呈中等不相容性；对于基性-超基性侵入岩，其母岩浆的微量元素成分难以确定，因此可以根据单斜辉石中微量元素组成较好的估算母岩浆微量元素成分。前人对单斜辉石微量元素分配系数的获取有两种方式，即人工配方实验和天然样品的测定。两种方法得到的分配系数往往很不一致，究其原因是天然岩浆成分千差万别，人工配方实验获得的分配系数适用范围有限；并且天然样品分选斑晶的分析得到整个颗粒的成分由于成分环带的影响，无法保证与基质的热力学平衡，所计算出的分配系数也并不准确。因此，不同学者获得的单斜辉石的分配系数数据差异很大。与此同时，由于缺乏微量元素在硅酸盐熔体中的热力学参数（如活度系数等），现阶段很难运用统一的数学模型来定量描述微量元素在结晶相和熔体相之间的分配行为。因而在进行侵入岩母岩浆成分估算时，选择适合研究体系的单斜辉石微量元素分配系存在一定的难度。作为较早结晶的矿物，单斜辉石的成分与结构往往保留了岩浆演化的重要信息（如岩浆补充、混合等）；在活（休眠）火山的研究中，对单斜辉石成分环带、结构的研究往往可以提供一些火山潜在喷发的岩石学证据。 本次研究基于峨眉山大火成岩省的苦橄岩、玄武岩以及腾冲新生代的粗面安山岩、粗面岩中斑晶矿物学的详细研究，利用新的LA-ICP-MS原位分析技术，借助澳大利亚国立大学高精度的LA-ICP-MS设备准确获得了火山岩基质以及与其达到热力学平衡的单斜辉石斑晶边缘环带的微量元素含量，从而获得了更加精确的分配系数值；这些结果表明单斜辉石微量元素的分配系数与其晶格中四面体Al的含量具有很好的相关性；玄武质与安山质岩浆中单斜辉石微量元素的分配系数具有系统差异。这意味着在利用分配系数进行侵入岩母岩浆微量元素成分估算时，不仅要考虑岩浆系列，还要首先获得单斜辉石电子探针数据并计算晶格中四面体Al的量。用这种方法对峨眉山大火成岩省中太和基性-超基性岩体的母岩浆进行了估算，其结果与该区域高钛玄武岩的成分能够很好的吻合。本研究还对云南腾冲新生代火山底部的岩浆通道系统做了详尽的分析。云南腾冲火山是我国为数不多的休眠火山，现有地球物理探测显示该火山岩区之下15 ~ 25 km深处在低阻/低速异常体，被认为可能是现存的岩浆房。通过对火山口最新的全新世火山岩中单斜辉石斑晶复杂的成分环带与结构的研究表明，腾冲火山岩区底部的岩浆房经历了多期次的岩浆补充、混合作用，来自深部岩浆的频繁补充可能是导致火山喷发的重要机制；同时单斜辉石斑晶-熔体温压计的计算结果与现今地球物理方法所检测到的岩浆房深度一致，表明该深部岩浆房可能一直存在。现今腾冲新生代火山岩区仍处于高地热异常、高幔源挥发分释放状态，并且区域上构造活动强烈，该地区潜在的火山喷发应引起高度重视。

单斜辉石是基性-超基性岩浆岩中的主要造岩矿物之一，因其独特的晶体结构而具有丰富种类的微量元素，如大离子亲石元素、稀土元素、高场强元素以及过渡金属元素等，同时多数微量元素在单斜辉石中呈中等不相容性；对于基性-超基性侵入岩，其母岩浆的微量元素成分难以确定，因此可以根据单斜辉石中微量元素组成较好的估算母岩浆微量元素成分。前人对单斜辉石微量元素分配系数的获取有两种方式，即人工配方实验和天然样品的测定。两种方法得到的分配系数往往很不一致，究其原因是天然岩浆成分千差万别，人工配方实验获得的分配系数适用范围有限；并且天然样品分选斑晶的分析得到整个颗粒的成分由于成分环带的影响，无法保证与基质的热力学平衡，所计算出的分配系数也并不准确。因此，不同学者获得的单斜辉石的分配系数数据差异很大。与此同时，由于缺乏微量元素在硅酸盐熔体中的热力学参数（如活度系数等），现阶段很难运用统一的数学模型来定量描述微量元素在结晶相和熔体相之间的分配行为。因而在进行侵入岩母岩浆成分估算时，选择适合研究体系的单斜辉石微量元素分配系存在一定的难度。作为较早结晶的矿物，单斜辉石的成分与结构往往保留了岩浆演化的重要信息（如岩浆补充、混合等）；在活（休眠）火山的研究中，对单斜辉石成分环带、结构的研究往往可以提供一些火山潜在喷发的岩石学证据。 本次研究基于峨眉山大火成岩省的苦橄岩、玄武岩以及腾冲新生代的粗面安山岩、粗面岩中斑晶矿物学的详细研究，利用新的LA-ICP-MS原位分析技术，借助澳大利亚国立大学高精度的LA-ICP-MS设备准确获得了火山岩基质以及与其达到热力学平衡的单斜辉石斑晶边缘环带的微量元素含量，从而获得了更加精确的分配系数值；这些结果表明单斜辉石微量元素的分配系数与其晶格中四面体Al的含量具有很好的相关性；玄武质与安山质岩浆中单斜辉石微量元素的分配系数具有系统差异。这意味着在利用分配系数进行侵入岩母岩浆微量元素成分估算时，不仅要考虑岩浆系列，还要首先获得单斜辉石电子探针数据并计算晶格中四面体Al的量。用这种方法对峨眉山大火成岩省中太和基性-超基性岩体的母岩浆进行了估算，其结果与该区域高钛玄武岩的成分能够很好的吻合。本研究还对云南腾冲新生代火山底部的岩浆通道系统做了详尽的分析。云南腾冲火山是我国为数不多的休眠火山，现有地球物理探测显示该火山岩区之下15 ~ 25 km深处在低阻/低速异常体，被认为可能是现存的岩浆房。通过对火山口最新的全新世火山岩中单斜辉石斑晶复杂的成分环带与结构的研究表明，腾冲火山岩区底部的岩浆房经历了多期次的岩浆补充、混合作用，来自深部岩浆的频繁补充可能是导致火山喷发的重要机制；同时单斜辉石斑晶-熔体温压计的计算结果与现今地球物理方法所检测到的岩浆房深度一致，表明该深部岩浆房可能一直存在。现今腾冲新生代火山岩区仍处于高地热异常、高幔源挥发分释放状态，并且区域上构造活动强烈，该地区潜在的火山喷发应引起高度重视。