变质作用温度与压力极限值的估算方法

详细信息   

• 责任者：吴春明^c中国科学院大学^d1967^e博士^f教授 ; 陈泓旭
• 刊名：岩石学报
• 出版年：2013
• 卷期：29^b5
• 关键词：变质作用 ; P—T—t轨迹20^a共生矿物 ; 矿物组合 ; 地质温度计
• 页码：1499～1510
• 索书号：P350.66/357
• 图表：^c参68插图
• 分类号：0620
• 文摘期号：2013/11/a

摘要

变质矿物共生组合中缺少某种矿物，或者变质矿物的原始成分被不同程度地破坏，无法直接应用压力计或温度计算出具体的温度或压力数值时，可以根据实际情况，估算P‐T的极限值。估算方法包括如下几类：(1)根据纯相矿物的相变条件，可以确定温度或压力的极限值。例如，根据Al₂SiO₅矿物相图可知，与红柱石平衡的矿物组合，稳定存在的压力不超过Al₂SiO₅矿物三相点的压力条件(0.375±0.025) GPa；与夕线石平衡的矿物组合，稳定存在的温度不低于Al₂SiO₅矿物三相点的温度条件(504±20) ℃；(2)某些特殊矿物组合，其稳定域本身就具有温度或压力极限值的指示意义。例如，高温或超高温变质岩中的紫苏辉石+夕线石+石英组合，稳定存在的压力不低于1.05 GPa；假蓝宝石+石英组合稳定存在的温度不低于1 050 ℃；(3)特殊矿物消失的反应线，可以限定温度极大值。例如，白云母脱水分解的反应，在中等压力条件下，不超过650 ℃，即与白云母+石英平衡共生的矿物组合一般不会高于650 ℃；(4)对于矿物固溶体发生出溶的情况，根据新生出溶页片和残留基体矿物，采用溶线温度计(二长石温度计、二辉石温度计、方解石‐白云石温度计)计算出的温度数值，代表原先成分均匀的矿物固溶体出溶之前的温度极小值；(5)如果岩石中发生了退变质反应，要恢复变质作用高峰期的P‐T条件，需要尽可能恢复高峰期的矿物成分，或者采用接近高峰期的矿物成分；(6)根据压力计模式反应中位于高压侧或低压侧的某种纯相矿物，可以确定压力极限值。例如，金红石位于GRAIL压力计模式反应的高压一侧。当岩石中缺少金红石时，可以人为假定岩石中存在金红石，计算出的压力为真实压力的极大值。由于压力计模式反应大多为纯转变反应，因此根据实际矿物组合和压力计模式反应，一般可以估算变质作用压力的极小值或极大值。估算变质作用P‐T的极限值，方法并不限于该文所述的例子。