【摘 要】
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定量化岩石结构是对组成岩石的矿物结晶程度、大小、形态等特征进行量化,量化的数据可以对岩浆冷却历史及固化过程进行研究.应用广泛的定量化岩石结构分析方法包括晶体粒度分布、晶体空间分布、晶体优选方位分析、二面角测量和分形等,其中晶体粒度分布分析应用尤为广泛.依据晶体粒度分布可以分析岩浆结晶过程中晶体的成核和生长过程,获得晶体的生长速率,而晶体的生长速率是岩石结构定量化的重要参数之一.定量化岩石结构参数和
【机 构】
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贵州商学院旅游管理学院,贵阳550014 中国科学院地球化学研究所地球内部物质高温高压院重点实验室
【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
论文部分内容阅读
定量化岩石结构是对组成岩石的矿物结晶程度、大小、形态等特征进行量化,量化的数据可以对岩浆冷却历史及固化过程进行研究.应用广泛的定量化岩石结构分析方法包括晶体粒度分布、晶体空间分布、晶体优选方位分析、二面角测量和分形等,其中晶体粒度分布分析应用尤为广泛.依据晶体粒度分布可以分析岩浆结晶过程中晶体的成核和生长过程,获得晶体的生长速率,而晶体的生长速率是岩石结构定量化的重要参数之一.定量化岩石结构参数和岩石地球化学特征之间可能存在紧密的联系，深入研究和了解这种联系可以为理解岩浆演化过程提供重要的物理-化学约束。
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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
地球内部,水主要以结构水(羟基)的形式存在于地幔名义上无水矿物(nominally anhydrous minerals,NAMs)中(Bell and Rossman,1992).其中位于410～660km 的地幔过渡带是地球内部最重要的储水层,最大储水能力可以达到3wt. ％.林伍德石是过渡带的主要矿物.前人(Kohlstedt et al.,1996) 采用水热退火法研究表明林伍德石可以储存
早期的研究认为豆荚状铬铁矿应该形成于洋中脊或俯冲带的浅部地幔环境(Arai et al.,1994;Zhou et al.,1996),但金刚石、柯石英等超高压矿物以及透辉石出溶体却暗示其形成应与深部过程密切相关.鉴于地幔橄榄岩体系(二辉橄榄岩和方辉橄榄岩)中尖晶石只能在小于3.2GPa 的浅部环境稳定存在,目前的主流观点认为豆荚状铬铁矿是源于浅部环境硅酸质岩浆(两种岩浆混合形成的铬过饱和岩浆或玻
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
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