如何正确判读岩浆不混溶相图?

岩浆不混溶(magma immiscibility)相平衡图解比一般的相图要复杂些,判读起来亦困难些.通常在国外的经典著作中亦很少涉及判读的原则、方法与过程,而只讲结果.在国内文献中以及一些研究生论文与科研报告中,涉及岩浆结晶作用的详细过程中常常发生判读的错误.例如,在结晶过程中通常由原先均一的岩浆进入不混溶阶段而(?)两个液相,进而又转变为一个均一的岩浆.后者在相图上是一个特定的点(图1上的Q),还是一个可变的组成?如是后者,又如何确定其位置?结晶作用何时随温度降低而进行,何时又是在恒温条件下发生的?这些问题常常发生判读上的错误.为了避免错误,根据我的经验有两点是必须记住的,1.时时运用判读原则;2.时时运用相律公式.本文旨在通过一个常用的三元系(图1)实例,说明如何正确判读岩浆不混溶的相平衡图解.     

三元系相图读图浅说(一)

相图是根据物理化学实验数据作出的一种形象地表示实验结果的图件。地质科学中,相图主要应用于结晶学、矿物学、岩石学、矿床学和地球化学等领域的研究中。此外,在冶金、硅酸盐和建材工业上亦应用广泛。本文目的在于帮助读者正确理解和判读三元系相图,通过少数典型图例的剖析而掌握对多数三元系相图的使用,从而为所从事研究的地质学课题服务。本文拟分两期刊载)。     

《岩石物理化学基础》新书简介

由周珣若、王方正编著的《岩石物理化学基础》试用教材于1983年由武汉地质学院出版。 全书共十二章,正文223页,共约34万字,插图262幅,收集参考文献137篇。1—4章着重介绍岩石物理化学中的基本概念、原理、热力学数据的意义及其计算方法等;第5章氧逸度的估算及其应用,主要涉及成岩过程中氧化还原条件的研究问题;6—10章主要讨论了相律和岩浆岩石学中相图的解释和运用,对一元、二元、三元系各类相图作了详尽的结晶过程     

论花岗岩类岩浆的分异作用问题

地壳上与花岗岩类相关的许多矿床的形成,往往和岩浆的分异作用有着密切的联系。后者也是产生多种多样岩浆的因素之一。根据物质来源,可将花岗岩类划分为壳源型、过渡(混合)型和幔源型及相应的三个成岩成矿系例。现简列如下:     

湘南汝城盆地火山岩岩石地球化学及其成因意义

汝城盆地基性火山岩系由辉绿岩、玄武岩和玄武质火山碎屑岩组成，属于低钾拉斑玄武岩系。基性火山岩系具有同一岩浆源区。岩石微量元素出现弱的LILE富集和Ta，Nb，Ti的亏损。强不相容元素比值反映岩浆源区明显偏离原始地幔组分，具有富集型异常地幔岩浆源区特征。岩浆源区同时受到地壳物质混染和来自先前消减残留板片流体或熔体交代的双重改造作用。在陆内拉张构造条件下富集型异常地幔岩浆源区的部分熔融是制约汝城盆地基性火山岩形成的主要因素。     

幔源岩浆氧化还原状态及对岩浆矿床成矿的制约

岩浆的氧化还原状态是控制许多基本地质过程的关键热动力学参数之一。估算玄武质岩浆和源区岩石氧化还原状态的常用方法主要包括多价元素的价态、多价元素的分配系数、共存矿物对的化学平衡和全岩化学比值。岩石学实验的深入和分析技术手段的快速发展使精确估算岩浆氧逸度成为可能。这有力地促进了对地幔源区成分、岩浆的部分熔融程度和熔融方式与分异演化历史,以及岩浆矿床的成因机制及成矿过程的研究。幔源岩浆的氧化还原状态复杂多变,不仅与构造背景有关,还与地幔深度(压力)、交代作用和部分熔融有着密切联系。而在岩浆到达浅部地壳后,结晶分异、岩浆去气和同化混染等过程也能不同程度地改变岩浆的氧逸度。因此,即使来自同一构造背景的幔源岩浆也呈现出明显的氧逸度不均一性。氧逸度的高低对源区部分熔融过程中金属元素的地球化学行为、岩浆的分异演化趋势、Fe-Ti-V氧化物饱和时间的早晚和S在岩浆中的溶解度具有明显的控制作用。因此,岩浆的氧逸度对钒钛磁铁矿矿床和汇聚板块边缘的岩浆硫化物矿床的成矿过程具有显著的影响。     

幔源岩浆岩源区成分判别原理及峨眉山玄武岩地幔源区性质

提出了用微量元素丰度关系探索幔源岩浆岩源区成分特征的原理、推论和方法。认为:并非所有亲岩浆(不相容)元素都是幔源成分的良好指示剂;两个强亲岩浆元素的比值,或两个亲岩浆性相同的元素的比值,不受岩浆形成方式和演化程度的影响,而保持岩浆形成前地幔源区成分特点;这些特点与不同的幔壳结构和动力学有关。峨眉山玄武岩系的幔源成分类似于南大西洋拉开时形成的孪生洋脊玄武岩和巴西陆缘玄武岩,它们可能具有类似的源区和构造环境。     

塔什库尔干碱性杂岩体形成时代及其地质意义

帕米尔构造结是青藏高原变形最强烈的地区之一，区内新生代岩浆侵入活动发育，既有壳源岩浆侵位，也有幔源岩浆广泛分布。根据岩石学和地球化学研究，侵入岩可分为幔源碱性正长岩和壳源花岗岩2个系列。幔源碱性正长岩总体上由暗色正长岩、浅色正长岩和碱性花岗岩组成，其成因为岩浆不不混溶作用。壳源花岗岩类成分单一，具有低共熔岩浆属性，其成因可能与幔源岩浆对地壳加热有关。利用碱性正长岩的钾长石进行^40Ar-^39Ar法获得3个分别为大约23Ma、13Ma和8Ma坪年龄数据，结合岩体地质特征，认为它们分别代表了碱性正长岩和花岗岩的侵位时间以及后期构造热事件。研究结果表明，岩浆活动是帕米尔构造结形成和帕米尔强烈变形的主要因素之一。     

甘肃柳园地区花岗质岩石时代及成因

柳园花岗质岩石在空间上与榴辉岩共生,是探讨区域构造演化的关键岩石类型之一。岩石学,地球化学和锆石Ｕ－Ｐｂ同位素测年研究表明,这套花岗岩侵入时代系新元古代（８８０Ｍａ）具有先存地壳与幔源岩浆混合的特点,推断系陆陆碰撞地壳增厚的产物。     

冲绳海槽岩浆活动研究进展及思考

冲绳海槽以其特有的构造地质环境吸引着众多地质学者的关注。针对冲绳海槽地区岩浆作用过程的研究是其中的核心内容之一。本文综述了近年来冲绳海槽岩浆源区物质特征、岩浆形成演化过程及其控制机制等方面研究取得的主要成果,并在此基础上指出了目前冲绳海槽岩浆活动研究工作中存在的科学问题,提出利用铀系不平衡方法研究冲绳海槽岩浆活动的新思路,同时探讨了今后一段时间内的研究方向应该集中在以下四个方面: ①菲律宾板块俯冲的脱水过程对冲绳海槽岩浆活动的作用;②俯冲过程中深海沉积物对冲绳海槽岩浆的贡献;③冲绳海槽岩浆熔融的控制因素;④冲绳海槽火山活动和海底热液活动的成因关系。     

峨眉山玄武岩系的Th、Ta、Hf特征及岩浆源区大地构造环境探讨

本文讨论了利用Th、Ta、Hf之间比值判别岩浆岩源区大地构造环境的机理,根据世界典型大地构造环境区岩浆岩系的Th、Ta、Hf数据,提出了利用Th、Ta、Hf比值判别岩浆岩源区大地构造环境的方法。在此基础上,探讨了峨眉山玄武岩系岩浆源区的大地构造环境,认为该岩系属地幔热柱成因。     

湘东南汝城盆地火山岩的元素地球化学及源区性质讨论

湘东南汝城盆地火山岩系由辉绿岩、玄武岩和玄武质火山碎屑岩组成 ,属于低钾拉斑玄武岩系。玄武岩全岩K Ar年龄为 ( 12 8 4± 4 2 )Ma ,辉绿岩全岩K Ar年龄为 ( 112 1±3 2 )Ma。元素地球化学分析表明火山岩系具有同一岩浆源区 ,其形成以部分熔融方式为主。岩石微量元素出现大离子亲石元素Rb、Ba、Th、U的富集和高场强元素Ta、Nb、Ti的亏损。强不相容元素含量的比值表明岩浆源区明显偏离原始地幔组分 ,具有富集型地幔的特征。岩浆源区主要受到地壳物质混染以及来自消减残留板片析出流体的交代改造作用。     

安徽铜官山石英二长闪长岩及其闪长质包体Hf同位素地球化学制约

<正>幔源岩浆的底侵作用是壳幔相互作用的主要方式之一,是岩浆演化以及区域成矿的重要作用。安徽铜陵地区中-酸性侵入岩及其岩石包体的形成与长江中下游地区壳幔相互作用以及铜、金、铁、硫矿床成矿有密切的关系。铜官山矿区是铜陵矿集区中五大主要矿区之一,该区出露的石英二长闪长     

扩散方程的岩浆动力学意义

岩浆系统的扩散作用,是岩浆动力学的重要研究内容之一。本文在分析了硅酸盐系统扩散速率的影响因素基础上,讨论了扩散第二方程的6个解的应用:包括两岩浆体之间或岩浆和围岩之间组分扩散引起的成分变异和平衡时间;晶体及捕虏体对岩浆成分的影响;矿物在岩浆中的熔解时间;源区熔融残晶与部分熔融体之间的平衡时间;斑晶与熔体间的平衡时间,扩散控制的橄榄石环带的成因以及橄榄石捕虏晶在玄武质岩浆中的停留时间等问题。     

大别造山带核部典型燕山期花岗岩岩浆演化的p—T轨迹

本文根据相图和多种地质温压计确定了大别造山带核部典型花岗岩岩浆的源区,岩浆房和固结成岩阶段的温度和压力,并建立了区内岩浆演化的ｐ－Ｔ轨迹。该轨迹表明：（１）石鼓尖侵入岩浆上升能力最强,上升的最小距离为２５ｋｍ;（２）天堂寨侵入岩岩浆上升能力也较强,上升的最小距离为５ｋｍ,（３）九资河侵入岩的上升能力最弱,上升距离小于３ｋｍ。（４）石鼓尖和天堂寨岩体为异地侵入体,九资河岩体是一个原地－半原地花岗岩体     

峨眉山大火成岩省平川苦橄岩地幔源区性质——来自橄榄石微量元素的制约

橄榄石是基性岩浆中最早期结晶的硅酸盐矿物之一,其主量、微量元素特征可以反映出岩浆演化环境、岩浆源区岩性和再循环组分性质等重要信息.本次研究通过对峨眉山大火成岩省平川苦橄岩中橄榄石主量和微量元素分析,以及橄榄石内尖晶石包裹体分析,并与大理苦橄岩中橄榄石和尖晶石成分进行对比,来探讨不同苦橄岩母岩浆氧逸度及源区性质的异同.橄...     

夹皮沟地区成矿规律分析及找矿前景

夹皮沟地区地处吉林省东南部,是我国比较重要的金成矿带之一。本文介绍了该区的地层、构造、岩浆岩,特别是那些沿着环形构造发育的韧性剪切带与金成矿关系密切。阐述了金矿形成的三个基本条件——太古宇变质岩系、剪切体系的构造破碎蚀变带以及幔源岩浆活动,根据上述条件指出找矿远景区——新立屯—马家店地区和大朝阳沟地区。     

大别地块中生代岩浆作用—变质改造及其成因探讨

大别地块中生代绝大部分钙碱笥花岗岩类岩浆的形成、侵位与壳幔岩浆源区不同程度的混合作用、垂向侵位分异以及块体的差异降升－剥露过程密切相关。中酸性岩浆活动和变质岩系的改造作用直接源于同一热事件,即为深部幔源基性岩浆不断向地壳添加,由此引发了中上地壳变质流变物质广泛熔融、侵位或受热改造。这一热事件可能为大别地块中生代隆升作用提供了必要的动力。     

如何正确地由相图获取岩石成因信息

在一些学术论文、教科书、科研报告与研究生论文中.常常不正确地运用相图来获取火成岩形成时的温压等成因信息.最常见的错误是,只是单纯地根据火成岩在相图上的投影位置直接判读出岩石形成时的温压条件.而不考虑岩相学的特征.我们列举文献中常常出现错误的两个实例.来说明如何正确地判读相图,并获得岩石成因信息.     

相图对广西栗木花岗岩斑晶及起源岩浆的热力学形成条件的分析

与压力、温度、源岩成分、部分熔融程度有关的岩浆起源量化分析是花岗岩研究的难点。以广西栗木第二阶段花岗岩为研究对象,在岩相学及晶体类型分析的基础上,选择熔体晶体群中的斑晶和小颗粒环带净边结构斜长石及自形石英等作为探讨花岗岩起源之初始岩浆的特殊晶体群,运用相图分析它们形成时的压力和温度,进而推导出初始岩浆形成时的压力约为0.43 GPa(相当于深约16km处的上地壳),开始熔融出岩浆的共结点温度约为720°,初始岩浆最终熔出温度略高于800°,源岩成分的基性程度Ab/An值大于7.8。研究还表明,选择的特殊晶体群没有经历岩浆上升途中的阶段性生长,并认为,对于钙长石含量低的An—Ab—Or—Q岩浆体系(An5%),斑晶条纹长石的成分能够反映花岗岩浆起源时的部分熔融程度。该研究克服了前人利用矿物化学成分计算只能得出岩浆侵位时结晶温度、压力而得不到部分熔融时的熔融温度和压力的缺点,可为花岗岩起源分析提供有益的参考。