温度梯度在地球、地质过程及岩浆过程中普遍存在，它对化学成分迁移的影响至今未受足够的重视。本项目使用活塞圆筒和冷封式高压釜设备，采取实验岩石学、矿物学、微量元素地球化学和热动力学相结合的方法，研究了玄武岩体系中受热梯度驱动的主、微量元素的迁移行为。在项目执行期间，申请人在国内率先建立起了实施热梯度实验的实验设备和实验方法，并获得了以下认识：①热迁移作用能造成玄武质体系中主量元素发生有规律迁移。在部分熔融玄武质体系中，总体上硅富集在高温端，铁、镁、钙、钛等则富集在低温端。其中，全熔体部分则显示相反的迁移规律，即硅富集在低温端，铁、镁、钙、钛等富集在高温端。这暗示在玄武质岩浆作用过程中，矿物的分离结晶对成分分异的作用大过热迁移的作用，因此，利用主元素的变化特征来识别热迁移过程并不容易；②大多微量元素的热迁移作用受自身不相容程度控制，即不同微量元素在高温熔体端的富集度与不相容程度成正比，而高场强元素则相反；③熔体中元素的含量与熔体中氟或氯的含量变化并无相关性，暗示部分熔融条件下元素的热迁移可能与卤素无关；④热迁移过程中，高场强元素能发生分异，且这种分异具有明显的温度效应，即铌/钽和锆/铪总体随着温度降低，在低温端某处具有最低值。分异的程度与热梯度和热迁移作用的时间成正比，且幅度远远超过分离结晶作用。因此，高场强元素的热迁移属性可以作为岩浆和地质过程中热扩散作用的有效指示。