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大别山超高压变质矿物中TiO2的多形性-HRTEM研究

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近年来,高分辨电子显微术(HRTEM)广泛应用于矿物显微结构及超微构造的研究,揭示了大量有关矿物精细结构的新现象,使矿物结构的不均一性、晶体缺陷、成矿地质环境及构造演化历史等研究深入到微米和纳米级尺度. 金红石是(Rutile)自然界中TiO2分布最广的矿物变体,是变质岩特别是高压岩石的重要副矿物,前人对TiO2的高压实验研究表明,金红石存在四种超高压同质多形变体,它们分别为:①.α-PbO2 型TiO2结构金红石(空间群为Pbcn);②.斜锆石型结构金红石(MI,空间群为P21/c);③.斜方晶系的同质多形体结构(OI,空间群为Pbca);④.氯铅矿(PbCl2)型结构金红石.Hwang等(2000)报道了在德国Saxonian Erzgebirge含金刚石长英质片麻岩中发现高压α-PbO2型结构相,这在自然界还是第一次发现.El Goresy等(2001)在德国Ries陨石坑的冲击片麻岩中发现了α-PbO2型TiO2和斜锆石型TiO2.本文近期对超高压变质岩矿物的高分辨透射电镜(HRTEM)研究中,在中国大别山东部石马地区含柯石英榴辉岩的绿辉石包裹体中发现了纳米级具有α-PbO2型结构TiO2的天然高压相.这是在陆壳超高压变质岩中第二次发现α-PbO2型TiO2,α-PbO2型TiO2对于超高压变质作用的研究是非常重要的指示矿物。

孟大维、吴秀玲、韩郁菁、郑建平、孙凡、刘富

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中国地质大学材料科学与化学工程学院,武汉,430074

中国地质大学地质过程与矿产资源国家重点实验室、地球科学学院和纳米科技中心,武汉,430074

中国科学院地质与地球物理研究所岩石圈演化国家重点实验室,北京,100029

超高压变质矿物 精细结构 晶体缺陷 成矿地质 构造演化历史 TiO2分布 高分辨电子显微术 金红石

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2005年全国岩石学与地球动力学研讨会

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