發(fā)布時(shí)間：2021-11-22 03:32

　　變質(zhì)相平衡模擬是變質(zhì)巖領(lǐng)域近幾十年最重要的進(jìn)展之一,它已經(jīng)成為確定變質(zhì)作用P-T-t軌跡和探索變質(zhì)演化過(guò)程的有力工具。變質(zhì)巖的礦物組合不但與其形成的溫度（T）和壓力（P）條件有關(guān),而且受控于巖石的全巖成分（X）。但是變質(zhì)巖通常是不均勻的并且往往保留兩期以上的礦物組合,因此計(jì)算不同成分域或不同變質(zhì)演化期次的有效全巖成分是模擬P-T視剖面圖的核心問(wèn)題之一。在中-低溫變質(zhì)巖中,石榴石變斑晶的生長(zhǎng)會(huì)不斷地將其核部成分"凍結(jié)"而不參與后續(xù)變質(zhì)反應(yīng),這導(dǎo)致根據(jù)實(shí)測(cè)全巖成分計(jì)算的P-T視剖面圖無(wú)法有效地模擬石榴石幔部或邊部生長(zhǎng)階段的變質(zhì)演化過(guò)程。"瑞利分餾法"和"球體積法"利用電子探針實(shí)測(cè)的石榴石成分環(huán)帶可以模擬計(jì)算石榴石各個(gè)生長(zhǎng)階段所對(duì)應(yīng)的有效全巖成分,本文推薦使用這兩個(gè)方法來(lái)處理石榴石變斑晶的分餾效應(yīng)問(wèn)題。相比較而言,石榴石在高溫變質(zhì)巖中通常無(wú)法保留生長(zhǎng)階段的成分環(huán)帶特征,這是因?yàn)槭袷煞衷诟邷貤l件下會(huì)發(fā)生擴(kuò)散再平衡,并同時(shí)與多數(shù)基質(zhì)礦物達(dá)到熱力學(xué)平衡,這時(shí)一般不需要考慮石榴石的分餾效應(yīng)。但是高溫變質(zhì)巖通常會(huì)發(fā)生部分熔融并伴隨熔體的遷移,進(jìn)而改變巖石的有效全巖成分。因此,通過(guò)P-T視剖面圖模擬... 

【文章來(lái)源】：巖石學(xué)報(bào). 2020,36(09)北大核心EISCICSCD

【文章頁(yè)數(shù)】：15 頁(yè)

【部分圖文】：

西南天山石榴石藍(lán)片巖的巖相學(xué)特征(a、b)和石榴石成分環(huán)帶(c、d)

瑞利分餾(Raleigh fractionation)是指將某一組分從體系中逐漸移除的過(guò)程(Atherton,1968)。石榴石的核部成分在生長(zhǎng)過(guò)程中被逐漸“凍結(jié)”，相當(dāng)于從全巖成分中移除，因此符合瑞利分餾的法則(Atherton,1968;Hollister,1966)。使用該方法計(jì)算有效全巖成分有4個(gè)假設(shè):1)全巖中的Mn O都賦存在石榴石中;2)石榴石中Mn O含量符合“瑞利分餾”法則，即呈現(xiàn)“鐘形”成分環(huán)帶(圖1d);3)石榴石中Mn O、Fe O、Mg O和Ca O含量之間存在相關(guān)性，即Mn O含量的改變會(huì)導(dǎo)致其它組分含量的改變;4)所有石榴石都具有相似的成分環(huán)帶特征。下面以石榴石藍(lán)片巖為例介紹“瑞利分餾法”計(jì)算有效全巖成分的方法和具體步驟。1)計(jì)算石榴石從核部到邊部各個(gè)生長(zhǎng)階段的含量。石榴石藍(lán)片巖中石榴石的Mn O含量符合“瑞利分餾”法則(圖1d)，那么石榴石中Mn O含量與石榴石含量之間的關(guān)系可以用瑞利分餾公式表示如下(Atherton,1968):

1)計(jì)算石榴石中Mn O、Fe O、Mg O和Ca O摩爾含量CMn O,CFe O,CMg O,CCa O與石榴石半徑之間的多項(xiàng)式線性關(guān)系公式(圖4)。根據(jù)球形體積公式，半徑為r的石榴石組分含量公式為:CiF(r)代表扣除的石榴石組分i的摩爾含量，其中i為Mn O、Fe O、Mg O和Ca O,r為扣除的石榴石半徑。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]變質(zhì)地質(zhì)學(xué)研究中的一些困難問(wèn)題[J]. 吳春明.  巖石學(xué)報(bào). 2018(04)
[2]Diffusion in garnet: a review[J]. Bowen Li,Jianhua Ge,Baohua Zhang.  Acta Geochimica. 2018(01)
[3]變質(zhì)作用p-T-t軌跡的研究方法與進(jìn)展[J]. 魏春景.  地學(xué)前緣. 2011(02)



本文編號(hào)：3510848