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研究岩浆岩的金钥匙:角闪石-斜长石矿物温压计

2016-02-29孟子岳朱飞霖张凯亮

广东微量元素科学 2016年1期

孟子岳 朱飞霖 张凯亮

( 成都理工大学地球科学学院地球化学系,四川 成都 610059)



研究岩浆岩的金钥匙:角闪石-斜长石矿物温压计

孟子岳朱飞霖张凯亮

( 成都理工大学地球科学学院地球化学系,四川成都610059)

摘要:角闪石-斜长石温压计具有数据易得、结果可靠和应用广泛的优点,该文系统总结了角闪石-斜长石温压计的计算原理及适用条件,以及该温压计在计算岩浆体系成岩成矿的温度、压力,进而估算岩浆侵位深度及上升速率方面的应用,揭示了其在岩浆演化过程中的重要意义。

关键词:角闪石-斜长石温度计;角闪石全铝压力计;适用条件;应用实例

角闪石和斜长石是许多岩浆岩中常见的造岩矿物,由此两种矿物组成的角闪石-斜长石温压计较其它矿物温压计具有数据易得、结果可靠等优点,并且该温压计在较大的温度(400~1 150 ℃)、压力(0.1~2.3 GPa)范围内都比较稳定[1]。因此,该温压计被广泛地应用于岩浆岩研究中。

1角闪石-斜长石温度计

PLYSNINA(1982)指出,在角闪石-斜长石组合中,斜长石中的钙长石含量随温度变化,而与压力无关。他由此提出了一个角闪石-斜长石中钙的分配等温相关图解,利用钙分别在角闪石和斜长石中的摩尔分数进行投图得到所需的温度。

根据角闪石固溶体模型和实验研究,BLUNDY等提出了由角闪石和斜长石矿物对组成的地质温度计,其反应方程式(方程式1)如下[2]:

NaCa2Mg5(AlSi3)O22(OH)2+4SiO2=Ca2Mg5Si8O22(OH)2+NaAlSi3O8

edenite(浅闪石)、quartz(石英)、tremolite(透闪石)、albite(钠长石),当反应达到平衡时:

式中Δμ是化学势的变化,ΔG 是吉布斯自由能变,ΔS 是熵变,ΔV 是体积的变化,Ked-tr是活度积,γ是活度系数。……

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