A型花岗岩成因的热力学模拟

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A型花岗岩由于特殊的构造背景和动力学意义而有着重要的研究意义。一旦清楚封闭系统中A型花岗质熔体组分的特征随不同岩石化学条件的变化,可以让我们更好地理解A型花岗岩成因,然而对于其形成的岩石化学制约还存在很多争议。因此,本文利用实验岩石学已有成果,结合热力学模拟的研究方法进行准确性校正,通过控制源区组分、水含量、温压、氧逸度等变量进行热力学模拟,按照铁指数、修改的碱钙指数等指标对封闭系统中A型花岗岩成因的岩石化学制约进行深入探讨。先前实验岩石学认为A型花岗岩的成因与高温、低压、低氧逸度以及源岩组分等因素相关。然而,源岩组分和形成条件是如何具体影响封闭体系中形成的花岗质熔体组分并不清楚。本文针对封闭系统中A型花岗岩成因的岩石化学制约因素进行热力学模拟并作出详细的讨论和补充,认为源岩是制约A型花岗岩成因的先决条件,基性-酸性岩都可能是A型花岗质熔体的源岩,源岩成分铁含量越高,则越容易形成A型花岗岩。温压条件对任何源岩形成A型花岗岩的影响都非常大,但是制约生成A型花岗岩很可能是中高地温梯度,而不是单纯的高温或压力条件。同一源岩在相同温压条件下还受制于氧逸度的影响,相对在氧逸度越低的还原环境中更容易产出A型花岗岩,铁质含量较高的源岩在轻氧化环境中仍能形成大量A型花岗岩,但随着氧逸度的增加,产出的A型花岗岩都会减少,甚至无法形成A型花岗岩。总的来说,约束A型花岗岩的岩石地球化学条件不是受单一因素的制约,而是受制于源岩、温度和氧逸度等因素的综合影响。源岩成分铁含量越高,地温梯度越高,氧逸度越低,很容易形成A型花岗岩,即使温压条件和氧逸度利于形成A型花岗岩,而源岩成分铁含量非常低也不利于A型花岗岩的形成。我国华南地区A型花岗岩广泛发育,本文结合华南典型的A型花岗岩,讨论经不同源岩在同一氧逸度,温度700-1100℃,压力0.4-1.2GPa条件下是否利于生成A型花岗岩,从而为华南A型花岗岩成因分析提供数值模拟理论依据,为其成因提供不同的研究手段。在某种意义上,热力学模拟为地壳深部演化的定量研究成为可能,为补充岩石成因过程研究证据提供了高效而经济的新途径。
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