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块状样品的部分熔融过程及熔体成分研究

作　者: 姜杨
导　师: 周汉文
学　校: 中国地质大学
专　业: 矿物学、岩石学、矿床学
关键词: 部分熔融过程熔体成分块状样品退变榴辉岩斜长角闪岩大别超高压变质带
分类号: P588.3
类　型: 硕士论文
年　份: 2006年
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内容摘要

实验选取了湖北英山东冲河大别超高压变质带内的一个退变榴辉岩和三个斜长角闪岩天然样品，在0.1Gpa的恒压下，分别进行了750℃、800℃、850℃和900℃四个温阶、恒温加热4小时的块状样品开放体系脱水部分熔融实验。退变榴辉岩样品中的含水矿物包括黑云母和角闪石，三个斜长角闪岩样品中的含水矿物包括绿泥石、黑云母和向黑云母不同程度退变的角闪石。退变榴辉岩和斜长角闪岩块状样品的部分熔融过程一致，均是由含水矿物的脱水熔融开始。封闭体系含水矿物脱山的游离水参与熔融，降低体系熔点，促使长英质矿物优先熔融，初始熔体成分呈酸性。而对于本实验开放体系而言，含水矿物脱出的游离水不断脱离体系逃逸到体系外，不参与熔融，导致含水矿物优先熔融，初始熔体成分呈基性。长英质矿物以被熔体熔解的方式参与熔融。退变榴辉岩样品750℃、800℃没有熔体出熔，850℃约有15％的熔体出熔，900℃约有45％的熔体出熔。镜下观察显示，熔体主要分布在靠近样品顶端的后成合晶边界、靠近样品顶端的石英颗粒边界及裂隙内部和样品顶端这三个局部熔融体系内。受局部熔融体系内部物质组成的控制，同一温阶、不同体系内的熔体成分变化很大，呈基性、中性和酸性。随着温度的升高同一体系内的熔体成分均向酸性方向演化。不同的温度条件下，未退变的石榴子石颗粒边界均发生了成分交换，Na优先取代Ca、Mg进入石榴子石颗粒边界的晶格中。随着温度的升高，后成合晶中的斜长石逐渐往排号升高的方向演化，而角闪石逐渐转变为辉石。三个斜长角闪岩样品(21DB19-4、21DB23-2和21DB23-3)在750℃、800℃没有熔体出现，850℃开始出现少量玻璃质熔体。900℃时镜下观察可见，21DB23-3部分熔融程度最高，得到的玻璃质熔体约45％；21DB19-4次之，熔体量约40％；21DB23-2部分熔融程度最低，得到的玻璃质熔体约15％。在部分熔融程度最大的样品表面，可见针状斜长石和残留矿物斜长石或石英。玻璃质熔体大部分聚集在此，分布在残留斜长石颗粒边界，石英的颗粒边界或裂隙内部，或独立存在。除21DB19-4样品中石英颗粒边界及裂隙内部得到的熔体成分呈中酸性外，其他熔体成分基本为基性。在斜长角闪岩部分熔融过程中，斜长石会形成熔融反应边。Si通过反应边上的斜长石进入熔体。Na和K不会优先进入反应边上的斜长石晶格中，而Al和Ca则会优先进入反应边上的斜长石品格中。淬火过程中，在原生斜长石的基础上结晶出针状斜长石。

全文目录

摘要  6-8
ABSTRACT  8-12
第一章序论  12-17
  1.1 选题依据  12-14
    1.1.1 选题来源  12
    1.1.2 部分熔融实验研究现状及部分成果  12-13
    1.1.3 存在的问题  13-14
  1.2 研究内容及研究方案  14-16
    1.2.1 实验装置及实验方案  14-15
    1.2.2 化学分析  15-16
  1.3 工作量表  16-17
第二章区域地质背景  17-22
  2.1 大别造山带的基本构造格局及演化  17-18
  2.2 大别造山带岩石构造单元及其接触关系  18-22
    2.2.1 核部杂岩单元  18-19
    2.2.2 超高压单元  19-20
    2.2.3 高压单元  20-21
    2.2.4 绿帘-蓝片岩单元  21
    2.2.5 未变质的沉积盖层  21-22
第三章退变榴辉岩块状样品部分熔融实验  22-32
  3.1 样品描述  22-23
  3.2 脱水部分熔融过程  23-24
  3.3 单矿物变化  24-26
    3.3.1 石榴子石  24-25
    3.3.2 后成合晶(Hb + Pl)  25-26
  3.4 熔体成分及其影响因素  26-31
    3.4.1 熔体分布及熔体成分  26-29
    3.4.2 局部熔融体系对熔体成分的影响  29-30
    3.4.3 温度对熔体成分的影响  30-31
  3.5 小结  31-32
第四章斜长角闪岩块状样品部分熔融实验  32-46
  4.1 样品描述  32-33
  4.2 部分熔融现象  33-35
  4.3 熔体中的斜长石研究  35-39
    4.3.1 熔体中斜长石的类型及成分  35-37
    4.3.2 针状斜长石的成因  37
    4.3.3 部分熔融过程中原生斜长石的演化过程  37-39
  4.4 熔体成分及其影响因素  39-45
    4.4.1 熔体分布及熔体成分  39-44
    4.4.2 熔体成分的影响因素  44-45
  4.5 小结  45-46
第五章存在的问题、讨论及结论  46-48
  5.1 存在的问题及讨论  46-47
    5.1.1 熔体成分  46
    5.1.2 局部熔融体系理论  46-47
    5.1.3 实验的地质意义  47
  5.2 结论  47-48
致谢  48-49
参考文献  49-52

块状样品的部分熔融过程及熔体成分研究

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