榴辉岩中灰闪石稳定性的相平衡研究——以苏北碱厂榴辉岩中灰闪石为例

灰闪石(nyb?ite,Nyb)已在世界多处超高压榴辉岩中发现,但对于其稳定性及成因的研究结果存在较大分歧。本文以中国苏北碱厂榴辉岩中灰闪石为例,基于岩相学观察和相平衡模拟限定了灰闪石的稳定条件。在Na_2O-Ca O-K_2OFe O-Mg O-Al_2O_3-Si O_2-H_2O-Ti O_2-Fe_2O_3(NCKFMASHTO)体系下对含有灰闪石榴辉岩进行的相平衡计算得到与实际观察一致的矿物组合,且模拟和实测的灰闪石成分基本一致。相平衡模拟结果表明,灰闪石稳定温压范围为t 500℃,p 1. 20 GPa,地温梯度范围为12～17℃/km。灰闪石的出现主要受控于全岩成分的X_(Na)与X_(Al)值,要求分别满足X_(Na)=0. 58～0. 65和X_(Al)0. 15。碱厂灰闪石含有较高的F含量(1. 88%～2. 54%),由于目前没有含F的角闪石活度模型,文中根据前人研究结果讨论了F替代OH对灰闪石稳定性的影响。榴辉岩中出现灰闪石指示岩石经历了低温、中高压变质作用,其全岩主量元素特征表明原岩可能为低钾碱性玄武岩。     

变质岩中的球状结构及其对变质作用的指示

球状结构是指由纤维状晶体组成的放射状集合体,其为一种高度不平衡的结构。它们常见于火山岩、假玄武玻璃、沉积岩以及热液沉积物中,在不同变质级别的变质岩中也有广泛报道。变质岩中的球状结构记录了丰富的变质作用信息,然而其在变质岩中的成因机制和对变质作用的指示意义尚缺少详细的研究。球状结构的生长需要温度、压力或成分的改变使得结晶体系远离平衡,它的结晶动力学过程受物质的扩散控制,要求晶体生长速率远大于物质扩散速率。详细解析球状结构和分析导致不平衡的因素有助于限定变质作用的条件和过程。本文拟从变质岩中报道的代表性球状结构出发,基于球状结构结晶所需的热力学和动力学条件,总结变质岩中球状结构的四种可能成因机制:流体结晶、变质熔体结晶、冲击变质作用和高度不平衡的变质反应。组成球状结构的纤维状晶体具有大的表面能,在持续保持温压和流体条件不变的情况下会快速重结晶使得球状结构消失,球状结构得以保留意味着其所处的环境要迅速转变为它不再结晶的条件。因此,变质岩中的球状结构指示寄主岩石经历了持续时间很短的非平衡变质作用过程。借鉴其它学科研究球状结构的定量方法和在变质作用条件下开展球状结构的实验研究是变质岩中球状结构研究的潜在方向。     

岩溶生态脆弱性的成因

岩溶生态环境作为一种脆弱型的生态系统,不仅由自身特殊的水文地质条件所决定,还由于人们不合理的经济活动而导致生态系统多样性趋向简单化,造成水土不断流失,从而陷入“环境生态脆弱—贫困”这样的恶性循环中。因此,研究岩溶生态脆弱性为生态恢复及重建提出相应的改进措施具有重大的现实意义。本文通过分析各生态因子对岩溶生态的作用来研究其脆弱性。