【摘 要】
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单斜辉石是上地幔和地壳岩石中广泛分布的硅酸盐矿物,对于控制岩浆演化过程中微量元素的分配行为具有非常关键的作用.前人研究表明单斜辉石与熔体微量元素分配系数(cpx/meltD)受多种因素的影响,包括温度、压力、氧逸度,以及单斜辉石和熔体成分等(Bédard,2014;Blundy and Wood,2003;Huang et al.,2006).由于前人关于单斜辉石分配系数的工作主要集中在基性和中性
【机 构】
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中国科学技术大学壳幔物质与环境中科院重点实验室,合肥230026
【出 处】
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中国矿物岩石地球化学学会第17届学术年会
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单斜辉石是上地幔和地壳岩石中广泛分布的硅酸盐矿物,对于控制岩浆演化过程中微量元素的分配行为具有非常关键的作用.前人研究表明单斜辉石与熔体微量元素分配系数(cpx/meltD)受多种因素的影响,包括温度、压力、氧逸度,以及单斜辉石和熔体成分等(Bédard,2014;Blundy and Wood,2003;Huang et al.,2006).由于前人关于单斜辉石分配系数的工作主要集中在基性和中性岩浆体系,我们对单斜辉石与高硅(SiO2>60wt. ％)熔体间微量元素分配行为的理解依然不够全面,这直接阻碍了我们应用cpx/meltD 制约高硅岩浆起源和演化过程.
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氧化铝(Al2O3)是一种重要的陶瓷材料,掺杂Cr3+的Al2O3 被称为红宝石,经常被用来作为金刚石对顶砧的压标.除此之外,Al2O3还是地壳和地幔重要的组成物质之一.下地幔的布里基曼石和后钙钛矿通常会含有一定量的Al2O3,富Al相NAL和CF更是俯冲板片重要的组成成分.因此,Al2O3在高温高压下的相变边界和物理性质对了解下地幔的主要成分有很重要的参考作用.在本次研究中，采用激光加热的金刚石
近些年来发现的来自于地幔的金刚石包裹体中的含水林伍德石以及冰-Ⅶ充分说明了地球内部至少是局部含水的(Pearson et al.,2014;Tschauner et al.,2018).研究含水矿物在高温高压下的稳定性有助于理解水在地球内部的运移.作为MgO-SiO2-H2O(MSH) 体系中最简单的矿物,水镁石[Mg(OH)2]在高温高压下的相结构和稳定性一直是研究的热点问题.本项研究对水镁石在
布里奇曼石,作为下地幔最主要的矿物,可以储存大量的三价铝离子(Al3+).Al3+的掺杂可以显著改变布里奇曼石的化学和物理性质,其中非常引人注意的是,Al3+的氧缺位的替代掺杂不仅可以显著降低布里奇曼石的体弹模量,从而引起下地幔的顶部相对底部较易形变(Broholt,2000),并且可以引入Ar、He 和Xe 等惰性气体和水到下地幔中,使下地幔富集挥发性成分.在本研究中，将利用先进的大腔体压机的超
上地幔的氧化还原状态指的是上地幔的氧化还原能力,通常用氧逸度(fO2)表示.氧逸度控制地质过程中变价元素(例如:硫、碳、铁、钒等)的价态(种型),同时,不同种型的变价元素在地幔熔融、岩浆演化和岩浆的脱气过程中具有截然不同的地球化学行为.因此,通过控制变价元素的种型及其地球化学行为、上地幔氧逸度对于岩浆矿床的形成以及地球大气圈的长期演化具有重大意义.开展了高温高压实验，并测定了上地慢含水熔融过程中钒
熔融是行星演化的重要进程,也是岩浆产生的必要条件.从地球早期岩浆洋的冷凝到现今地幔底部超低速区的起源等诸多重要问题都与地幔的熔融密切相关.岩石的熔融由组成岩石的各矿物的熔点约束,因此确定单组分地幔矿物的熔点是理解地幔岩熔融过程的前提.高压实验方法测量矿物的熔点极具挑战性.特别采用金刚石压腔和激光加热技术来测量熔点,由于加热不均、温度梯度大和是否发生熔化的判别难等原因,实验得到的数据具有很大的不确定
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俯冲或拆沉可导致地壳物质进入软流圈地幔发生部分熔融.一般认为地壳榴辉岩或石榴辉石岩熔融产生低Mg 富Si 熔体,富硅熔体与上覆地幔橄榄岩反应,形成富含辉石的地幔岩石,同时形成高Mg 岩浆.前人关于富硅熔体与橄榄岩反应的实验研究,重点在于了解不同温度和压力条件下反应产物中地幔岩石和熔体的地球化学特征,对于橄榄岩物理状态(部分熔融与否)对反应动力学的影响还没有系统研究.这一问题关系到熔体-橄榄岩反应过