田野 黄建 回迎军 肖益林

中国科学院壳幔物质与环境重点实验室，中国科学技术大学地球和空间科学学院，合肥 230026

1 引言

在板块俯冲变质过程和地幔楔部分熔融产生岛弧岩浆(富集大离子亲石元素(LILE)和轻稀土元素(LREE)并亏损高场强元素(HFSE))过程中，流体扮演了关键性的角色(McCulloch and Gamble，1991;Tatsumi et al.，2005)。流体同样会影响高压(超高压)变质岩的形成和保存(Hermann et al.，2006)，甚至造成地震(Davies，1999)。前人的研究表明，伴随着俯冲板块脱水，大量的LILE 和LREE 从变质基性岩中脱出(Kogiso et al.，1997;Becker et al.，2000;Gao et al.，2007)，但是另外一些研究显示，从蓝片岩相到榴辉岩相转变过程中，释放出的富水流体，其元素溶解度相当低，无法用来解释俯冲过程中镁铁质岩石微量元素的大量丢失(Hermann et al.，2006;Miller et al.，2007;Schmidt et al.，2009)。这种脱水释放流体和微量元素活动性的解耦，主要是受到流体的类型、组成和在变质过程中开放或封闭体系下元素迁移机制和程度的影响。

实验证明，在俯冲带条件下存在三类不同类型的流体，即富水流体、含水熔体和超临界流体(Shen and Keppler，1997;Manning，2004;Kessel et al.，2005;Hack et al.，2007)。在硅酸盐-水体系中，水饱和固相线以下只有富水流体和固相硅酸盐共存，含水熔体不会出现，直到温压条件超过水饱和固相线。当温压条件继续升高至超过液相线，硅酸盐完全熔化，此时只有含水熔体存在。在一定的压力下，湿固相线达到终点，这个点称为第二临界点(second critical endpoint)，也是湿固相线和临界曲线的交点(Boettcher and Wyllie，1969;Manning，2004;Hermann et al.，2006;Zheng et al.，2011)。当压力超过第二临界点条件时，富水流体和含水熔体完全混溶变成一个相，称为超临界流体。除了实验证据，自然岩石样品中……