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中科院大化所王軍虎課題組和南開大學(xué)羅景山課題組綜述：原位電化學(xué)穆斯堡爾譜及其應(yīng)用實(shí)例介紹

來(lái)源：時(shí)間：2023-12-14 11:16:58 瀏覽：2710次

利用地幔橄欖巖包體中平衡礦物對(duì)的氧逸度計(jì)可以有效限定巖石圈地幔的氧化-還原狀態(tài).本文使用中國(guó)地質(zhì)大學(xué)（武漢）新購(gòu)置的WSS-10型常溫穆斯堡爾光譜儀對(duì)華北地塊西北部狼山地區(qū)橄欖巖包體的四相礦物開展了鐵價(jià)態(tài)的直接測(cè)定.結(jié)果顯示，斜方輝石Fe3+/∑Fe為0.05~0.11，單斜輝石的為0.16~0.25，尖晶石的為0.16~0.22，橄欖石為0.利用橄欖石-斜方輝石-尖晶石氧逸度計(jì)，獲得狼山地區(qū)巖石圈地幔氧逸度為FMQ-0.82至FMQ-0.39（均值為FMQ-0.65）.該值略高于依據(jù)電子探針測(cè)試數(shù)據(jù)計(jì)算獲得的氧逸度值（FMQ-1.49至FMQ-0.8，均值為FMQ-1.25），造成這一差異的原因可能是后者忽略了尖晶石晶格中Fe3+過剩和陽(yáng)離子空位導(dǎo)致的非化學(xué)計(jì)量比.與全球克拉通巖石圈地幔氧逸度值（均值為FMQ-0.35）相比，華北地塊西北緣狼山地區(qū)巖石圈地幔整體表現(xiàn)為較還原狀態(tài)，推測(cè)與深部地幔低fO2熔體上升交代有關(guān).

本文結(jié)論如下：

（1）根據(jù)電子探針分析獲取礦物的Fe3+/∑Fe比值與穆斯堡爾譜儀測(cè)定值有一定偏差.不同溫度計(jì)與氧逸度計(jì)受到礦物中Fe3+的影響不同.電子探針數(shù)據(jù)可獲取可靠的TBKN90（℃）溫度值，但當(dāng)尖晶石Fe3+/∑Fe < 0.15時(shí)會(huì)降低氧逸度值估計(jì)的可靠性.

（2）使用中國(guó)地質(zhì)大學(xué)（武漢）WSS-10 M?ssbauer光譜儀可準(zhǔn)確獲取樣品中的Fe3+/∑Fe比值.通過穆譜測(cè)定礦物Fe3+/∑Fe值計(jì)算的華北克拉通西北緣氧逸度值為FMQ-0.82至FMQ-0.39，相比于其東部巖石圈地幔氧逸度值（FMQ-0.1至FMQ+0.35），華北克拉通西北緣巖石圈地幔稍顯還原.

（3）華北西北部巖石圈地幔與全球克拉通地幔相比，仍表現(xiàn)出較還原狀態(tài)，而且橄欖巖fO2和部分熔融沒有明顯相關(guān)性，而與交代作用有關(guān)，推測(cè)交代熔體可能起源于氧逸度值相對(duì)較低的更深部地幔.

圖 1 狼山玄武巖中橄欖巖捕擄體野外(a)及橄欖巖包體顯微鏡下礦物組合照片(b)

圖 2 狼山地區(qū)地幔橄欖巖礦物的室溫穆斯堡爾譜圖

文章來(lái)源：地球科學(xué)編輯部

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