几种新近提出的地质温压计

本文对近一年来国外学者提出的几种地质温压计进行了概括总结.对不同地质温压计的公式推导、矿物成分限定以及误差范围等均作了介绍:     

1990—1996年标度的同位素地质温度计

９０年年代是同位素温度计研究的繁荧时期，在氧，氢，碳同位素方面都取得了较大进展。本文将检索到的数十种温度计予以简单综述。     

矿物温压计研究简述

９０年代以来,矿物温压计研究有了很大进展,具体表现在以下几个方面：（１）标度的温压计数量大增。（２）选择的化学组分更为全面。（３）固溶体模型更为合理。充分考虑了矿物固溶体的非理想混合性质,如Ｈｏｉｓｃｈ（１９８９）二云母温度计、Ｂｅｒｍａｎ等（１９９...     

建立古地温曲线的理想地质温压计

古地温曲线是岩石圈在特定地质时期热结构的集中体现。采用矿物地质温压计是建立古地温曲线的基本途径。对比研究发现，适于建立古地温曲线的温压计有Ｂｒｅｙ和Ｋｏｈｌｅｒ（１９９０）、Ｂｅｒｔｒａｎｄ和Ｍｅｒｃｉｅｒ（１９８５）的二辉石温度计，Ｅｌｉｓ和Ｇｒｅｅｎ（１９７９）、Ｋｒｏｇｈ（１９８８）、Ｂｅｒｍａｎ等（１９９５）的石榴石单斜辉石Ｆｅ２＋—Ｍｇ交换反应温度计，Ｎｉｃｋｅｌ和Ｇｒｅｅｎ（１９８５）、Ｂｒｅｙ和Ｋｏｈｌｅｒ（１９９０）的石榴石斜方辉石Ａｌ压力计，以及Ｐｕｔｒｉｋａ等（１９９６）的单斜辉石玄武质熔体平衡温压计     

高压超高压变泥质岩适用的地质温压计评述

高压超高压变泥质岩形成温压条件及p-T演化轨迹是高压超高压变质作用研究的重要内容。本文介绍了高压超高压变泥质岩适用的几种地质温压计,包括石榴子石-多硅白云母Fe~(2+)-Mg交换温度计、石榴子石-绿泥石Fe~(2+)-Mg交换温度计、硬绿泥石-绿泥石Fe~(2+)-Mg交换温度计、多硅白云母Si含量压力计、金红石Zr含量温度计、榍石Zr含量温压计、锆石Ti含量温度计、石英Ti含量温度计以及氧同位素温度计,并对上述温压计的适用条件及使用时的注意事项做了简要评述。     

变质作用中的地质温压计

用变质矿物共生组合和矿物特征来测定变质岩石体系的温度、压力和其他强度参数的工作,通过电子探针和X光晶体分析取得了重要的进展,逐渐形成了地质温压计学。这一新学科牵涉的问题较多,应用时常会遇到困难,出现偏差和失误。本文试图从一般基本原理和应用时的注意问题出发,对各温压计作一些讨论。     

视剖面图温压计研究进展评述

视剖面图温压计是目前定量估算变质温度和压力的主要方法之一。其理论基础为热力学平衡原理与质量守恒定律。利用内恰的热力学数据库和相应的成分-活度模型对特定成分体系进行视剖面图计算,可以正演模拟给定温度和压力条件下的矿物组合、矿物丰度及其成分,与实测岩石对比,可以准确获取岩石的形成温度和压力。在应用视剖面图温压计时,应选择受全岩成分影响小、且受退变质作用影响微弱的矿物成分;对于有成分变化的体系,应结合多种方法恢复有效全岩成分。文中通过视剖面图对KFMASH(K2O-Fe O-Mg O-Al2O3-Si O2-H2O)体系下不同矿物组合内多硅白云母硅含量及其等值线斜率的研究,认为多硅白云母硅含量及其等值线斜率主要由不同矿物组合内多硅白云母参与的契尔马克替换及纯转换端元反应中的主导反应决定,进一步深化了对变质过程中控制矿物成分变化的内部缓冲反应机制的理解,从而也可为选择和应用矿物温压计提供指导。因此,视剖面图方法是目前研究变质岩石形成条件及变质作用精细过程的最佳方法之一。     

河南桐柏北部秦岭群中麻粒岩相变质作用及变质矿物温压条件的研究

本文提供了桐柏北部秦岭群麻粒岩中石榴石、辉石和黑云母的部分电子探针分析数据，根据岩石中矿物共生组合特征和4种地质温度计、地质压力计的计算，确定了麻粒岩相变质作用的温度、压力条件为790-850℃和0.8-1.0GPa，变质时的地热梯度为28-33℃/km，属中压麻粒岩相。     

《福建地质》征稿（2004年12月修订）

《福建地质》创刊于1982年，系福建省地质矿产勘查开发局主管的综合性学术期刊（季刊），国内外公开发行，出版日期为每季季末。主要刊登内容为基础地质（包括地层、岩石矿物、古生物、构造地质、区域地质）、矿产地质、工程地质、水文地质、地球物理、地球化学、环境地质、遥感地质等研究成果。     

地质速率计—矿物氧扩散的应用

概述了同位素封闭体系内的矿物氧扩散和同位素交换机制及其在地质速率计上的应用。火成岩从高温冷却或变质岩从高峰主质温度冷却过程中，由于冷却速度不同，扩散作用导致的矿物晶体内部及晶粒间氧同位素再平衡也有所不同。通过实测岩石中各组成矿物氧同位素比值，模式含量和颗粒半径，据矿物氧扩散和同位素交换模型，可以估算出岩石的冷却速率。     

ICP—光量计测定地质样品中的Sc

本方法是用ＩＣＰ－光量计测定地质样品中的Ｓｃ，用氢氟酸－盐酸溶解样品，对几个国家级标样进行测定，结果与推荐值一致，方法检出限为Ｓｃ：０．２２μｇ／ｇ，本方法简单，快速，准确。     

班怒带西段达如错斜长角闪岩变质温压条件及地质意义

班公湖—怒江缝合带是中特提斯构造演化的重要构造带之一,目前班公湖—怒江洋盆的俯冲演化过程存在诸多争议,尤其是俯冲过程中的变质作用鲜有报道。本文通过对班公湖—怒江缝合带西段的达如错斜长角闪岩开展角闪石和斜长石矿物的显微岩相学分析和原位EPMA测试工作,查明岩石的矿物组合为辉石+角闪石+斜长石。利用相平衡模拟得出的斜长角闪岩变质温度660℃~750℃,压力2~6 kbar,对应角闪岩相的温压条件,与角闪石全铝压力计（3.7~5.4 kbar）及斜长角闪石温度计（615℃~881℃）计算结果一致。综合前人研究成果,本文认为达如错地区的斜长角闪岩原岩形成于侏罗纪晚期洋内俯冲引起的弧后盆地扩张环境,角闪岩相变质作用的发生与早白垩世班怒洋壳俯冲过程中的板片底板变质有关,班公湖—怒江洋盆西段达如错地区的闭合时间为103.7~100.1 Ma。

     

矿物包裹体弹性拉曼频移温压计原理及其地质应用

与目前广泛存在的传统热力学温压计相比,矿物包裹体拉曼弹性温压计是一种独立于化学平衡之外的基于力学平衡的新型温压计。其原理是利用激光拉曼频移标定矿物包裹体在常压条件下储存的残余应力,结合包裹体与寄主两相矿物弹性物理特性,可准确恢复包裹体捕获时的温度和压力条件,是一个潜在的优质温压计。作为新发展起来的技术和方法,越来越多地引起地质学家的关注,但是目前大量的研究还集中于对该温压计自身的推演和校正,而对于天然样品的研究还相对缺乏。近来年,学者们成功地将拉曼弹性矿物温压计应用到各类天然样品的研究中。有限的研究表明拉曼弹性矿物温压计具有较大的应用范围,不仅是一个潜在的优质地质温压计,而且可广泛应用于恢复俯冲带受后期热事件强烈改造的高压-超高压变质信息,进而示踪地球早期俯冲带演化的动力学过程。因此矿物包裹体拉曼弹性温压计具有广泛的地质用途和应用前景。

     

榴辉岩中传统地质温压计新解：来自PT视剖面图的证据

石榴石-单斜辉石(GC)温度计和石榴石-单斜辉石-多硅白云母(GCP)压力计是确定榴辉岩形成温压条件的最常用方法,二者主要依据石榴石、绿辉石和多硅白云母中相组分之间的交换和转换变质反应.依据MORB成分计算的PT视剖面图表明,在不同榴辉岩矿物组合中,控制3个矿物相成分变化的相组分之间的变质反应不同.在低温含绿泥石、滑石和蓝闪石榴辉岩组合中,石榴石和绿辉石的镁含量主要受到含水矿物脱水反应的控制,并都随温度升高而升高,二者之间的铁镁交换反应并不起主要作用.因此,在自然界含有蓝闪石等含水矿物的低温榴辉岩中,由于绿辉石相对富镁而常常导致GC温度计结果偏低.在含有硬柱石的高压-超高压榴辉岩中,石榴石中的钙含量受到硬柱石的控制,随着压力升高或温度降低,硬柱石含量增加,使石榴石中钙降低,此时石榴石-绿辉石-多硅白云母之间的转换反应对石榴石成分的影响会很微弱,由于石榴石相对贫钙而导致GCP压力计结果偏低.在含有蓝晶石的中温高压-超高压榴辉岩中,矿物成分的变化受到石榴石-绿辉石之间的铁镁交换反应和石榴石．绿辉石．多硅白云母-蓝晶石-石英/柯石英之间的一系列转换反应控制,因此,GC和GCP温压计都能给出相对合理的结果.在低压普通角闪石榴辉岩中,石榴石和绿辉石中的镁含量主要反应压力变化,有时并不指示变质作用温度.在含有蓝闪石等含水矿物的低温榴辉岩中,Thermocalc程序中的平均温压(avPT)方法可以给出比较合适的温度,但压力结果与GCP压力计一样也会偏低一些.在蓝闪石和绿帘石等含水矿物消失后的中温蓝晶石榴辉岩中,avPT方法难以给出合理的PT信息.相对来说,视剖面图方法能够给出最多的PT信息,是目前确定变质岩PT条件的最好方法.