矿物包裹体弹性拉曼频移温压计原理及其地质应用
2021-05-25高晓英夏梅周善勇王思翔
高晓英 夏梅 周善勇 王思翔
1. 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 2300262. 中国科学院比较行星学卓越创新中心,合肥 2300261.
通过对变质作用过程中温度/压力等参数的确定,可重建地壳岩石的动态演化过程,示踪长期而复杂的俯冲带构造演化历史。温度和压力是描述地质过程中两个重要的参数,定量地获得岩石所经历的温度和压力条件对于正确认识地质过程、探讨俯冲带过程和构造环境都具有重要意义。目前常用的温压计,包括矿物对温压计(Ferry and Spear, 1978; Koziol and Newton, 1988; Berman, 1991; Holdaway, 2001; 吴春明, 2018)、矿物微量元素温压计(Watsonetal., 2006; Ferry and Watson, 2007; Tomkinsetal., 2007; Haydenetal., 2008)、热力学视剖面模拟(Powelletal., 1998; Holland and Powell, 2011; Whiteetal., 2014; 魏春景等, 2009;魏春景,2016;魏春景和朱文萍, 2016),这些都是基于元素交换和化学热力学模型为基础发展而成的。然而在俯冲带高压-超高压样品的研究中,常常因后期高温-超高温热事件的叠加,使矿物发生不连续反应或再平衡,导致传统的热力学温压计估算的温压存在较大的不确定性和偏差。而弹性矿物包裹体温压计则是基于力学平衡的,且完全独立于化学平衡之外的,利用激光拉曼频移标定包裹体在常压下储存的残余应力,通过残余应力和矿物物理弹性特性关系,恢复包裹体被捕获时的温度和压力条件。由于该新型弹性矿物包裹体温压计是一种独立于化学平衡之外的力学温压计,因此被广泛应用于示踪俯冲带受后期退变质或后期热事件强烈改造的高压-超高压岩石的变质演化……
