榴辉岩中石榴子石—单斜辉石地质温度计.pdfVIP

维普资讯 第 l8卷 第2期 矿 物 学 报 ACTA M INERALOGICA SINICA VJo1．18．No．1 l998年 6月 ua．，l998 一 7 辉榴一． 岩 提 要 通过对大别 山双河榴辉岩 的实例研究，对石榴子石一单斟辉石地质温度计 的应用 性和计算方法进行 了讨论。与其他地质温度什 (如氧 同位素温度计)相 比较 ，结台动力学研究，有助 一 于进一步深人 了解石榴子石一单斟辉石温度计 的应用。谖温度计能够较为准确地反映榴辉岩 的瑗 峰变质温度 ，并且使恢复岩石体系的冷却历史成为可能。 啊石 坤呻呻 蕾词 Fe．Mg配分 苎兰垦立Fe抖F卜值动力学效应竺!兰兰_大别山 孑 1 引 言 一～ 直从 Raheim和 Green “、Ellis和 Green。对石榴子石 (Gt)一单斜辉石 (Cpx)矿 斜 ／李 Mg交换地质温度计进行实验标定以来，该温度计 已经广砭应用于石榴二辉橄榄岩、榴辉岩和 麻粒岩等的地质谟I温研究 中 由于利用它可以较为准确她确定榴辉岩的变质温度 ，因此 Wang 等0和Okay等[对‘大别山榴辉岩中石榴子石和绿辉石进行了大量的电子探针分析 ，计算了榴 石 一 蛙 辉岩的变质温度，并以此为依据 ，对大 Ⅱ山榴辉岩进行 了详细划分。 然而 ，在温度计算过程中仍然存在大量的问题 ，因为 Fe—Mg在石榴子石一单斜辉石之 间的 质温 光李谱 Ⅲ啪 平衡配分受诸多因素的控制。进一步的实验研究发现 Fe—Mg配分除直接受矿物形成温度、压 力的控制外，还受石榴子石中Ca、Mg的古量等因素的影响。另外 ，根据对矿物反应动力学的研 究，发现在岩石冷却过程中，Fe—Mg会 由于温度下降而导致扩散再平衡 ，从而使 Fe、Mg配分 受阳离子退化交换作用的控制，而不能真正反映变质岩的变质温度或火成岩 的结晶温度。此 外 ，对温度计的不同理论和实验公式的选择、Fe”／Fe 值的估计也会对计算结果带来很大的 计 随意性 。这都促使人们重新对该温度计进行评价 。 本文拟利用不同作者提 出的石榴子石一单斜辉石温度计和Fe ／Fe”值估算方法 ，来进行 地质测温的计算和 比较，试图使人们在应用它到榴辉岩研究中有一全面的认识。 2 石榴子石一单斜辉石地质温度计及 Fe ／Fe 值 2．1 基本原理 在石榴二辉橄榄岩、榴辉岩和麻粒岩等岩石中，单斜辉石和石榴子石常作为共生造岩矿物 ISSN 1000—4734 1996年 10月收藕 1997年 3月改回 第一作者简介 博 斌 男 l968年生 博士研究生 地球化学专业 国家 自然科学基盒 (批准号和 中国科学 皖专项基盘联音资助项 目 维普资讯 146 矿 枷 学 报 1998年 出现 Fe 与Mg在石榴子石和单斜辉石之间的分配受下列交换反应控制 ： ffMgaAI2Si3Ol2+CaFeSi2O6一告Fe3Al2Si3Ol2+CaMgSi2O6 Pyr Hd Alm Di 该反应的平衡常数 可定义为 ： · (d )言 ～0 式中nf为相 j的组分 i的活度 。取一定温度和压力下纯固体的标准状态，则其热力学平衡关系 式