超高压和高压榴辉岩和片岩地质温度压力计对石榴石....docVIP

超高压和高压榴辉岩和片岩/石英之间平衡态的一个评价 克罗赫·拉夫纳（E. J . Krogh Ravna）和泰瑞（M. P. Terry） 摘要 由于石榴石-单斜辉石铁-镁交换温度计在含绿辉石的聚集体中可靠性的严重问题，榴辉岩/超高压（UHP）岩石地质温度计已经成为了一个挑战。同样地，也缺少榴辉岩和相关高压/超高压岩石可靠的地质压力计。本文中对超高压聚集体，石榴石-单斜辉石蓝晶石-硅白云母-柯石英石榴石-单斜辉石蓝晶石-硅白云母-石英K2O–CaO–MgO–Al2O3-SiO2–H2O）系统中，端员石榴石中的钙铝榴石（Grs）和镁铝榴石（Prp），单斜辉石中的透辉石（Di），多硅白云母中的白云母（Ms）和鳞石（Cel）以及蓝晶石和柯石英或者石英分别定义了柯石英和石英稳定域中的不动点，取决于哪种二氧化硅的同质异像体捕虏体肖平1） 的热力学数据提出了一个新的地质压力计。这个压力计有一个小的dP/dT斜率，整体估计的不确定度2千巴（kbar），并且已经被证明对于来自中国大别山（卡斯威尔（Carswell）等，1997；施密德（Schmid），2001），挪威南部的西部片麻岩复合体（Western Gneiss Complex）（唯恩（Wain），19982） 来对来自南非罗伯茨·威克特（Roberts Victor）金伯利岩的超高温和超高压柯石英-透长石榴辉蓝晶岩捕虏体1200±100°C得到了45±5千巴（kbar）的压强，这和其它对同一样品进行的估计差不多。 中村（Nakamura）和班诺（Banno）（1997）（CaO-FeO-MgO-Al2O3-SiO2-H2O）Ravna）和泰瑞（Terry）（2001）指出，使用石榴石-单斜辉石-多硅白云母-蓝晶石-二氧化硅（柯石英/石英）聚集体，可以唯一地确定多硅白云母-蓝晶石榴辉岩的压强和温度。这篇文章介绍了基于赫兰德（Holland）和鲍威尔（Powell）（1998）的数据库用热力学方法得出的端员钙铝榴石-镁铝榴石-透辉石-铝-鳞石-白云母以及蓝晶石和二氧化硅（柯石英或石英）之间的P-T-X关系的线性表达式。在KCMASH系统中，这些聚集体唯一地定义了超高压和高压榴辉岩中的P-T条件，取决于存在柯石英或者石英。人们也已经在一些超高压和高压变质地体中的一些泥质聚集体中观察到了不含单斜辉石的聚集体[di, grs]。这篇文章中介绍的地质温度计表达式被应用于世界范围内的各种相关的榴辉岩，从低温蓝片岩地体到金伯利岩中含金刚石的捕掳体。 这个方法的热力学 在这篇文章中，我们在KCMASH系统中对石榴石-单斜辉石-多硅白云母-蓝晶石-石英/柯石英矿物之间的三个线性独立的净迁移反应进行了评价。反应的右手边代表高压聚集体。 没有蓝晶石-二氧化硅参加的反应[ky, coe/qtz] 6CaMgSi2O6+3KAl2AlSi3O10(OH)2 透辉石 白云母 =2Ca3Al2Si3O12+1Mg3Al2Si3O12 钙铝榴石 镁铝榴石 +3KalMgSi4O10(OH)2 , 绿鳞石 （1） 和（2a, 2b）[ms,cel] 3CaMgSi2O6+2Al2SiO5 透辉石 蓝晶石 =Ca3Al2Si3O12+Mg3Al2Si3O12+2SiO2 钙铝榴石 镁铝榴石 柯石英/石英 （2a, 2b） 的平衡常数可以分别表示为 和 基于近似在选定的P-T窗口的中心演化的相的温度、压强和焓、熵以及摩尔体积之间的关系，这两个反应可以简化为地质压力计的形式 P=A+BT+CTlnK . 在这些表达式中A=-ΔHrP,T/ΔVr，B=ΔSrP,T/ΔVr，C=-R/ΔVr，K=平衡常数，P=压强而T=以K为单位的温度。 此外，对于没有单斜辉石的聚集体[di, grs]有两个反应（3a，3b1a）和（2a，2b）的线性组合： 1Mg3Al2Si3O12+3KAl2Si3O10(OH)2+ 镁铝榴石 白云母 4SiO2=3KalMgSi4O10(OH)2+ 4Al2SiO5 柯石英/石英 铝-绿鳞石 蓝晶石