自然界岩石样品中的超临界流体记录

发布时间：2024-02-21 22:11

　　超临界流体是有别于富水流体和含水熔体的一种低粘度、高迁移性和高元素携带能力的一类流体,在变质岩体系中,其形成的温压条件一般高于对应的H₂O-岩体系的第二临界端点。俯冲带岩石是自然界最有可能保存超临界流体活动记录的地方,而超临界流体的活动对于地球内部物质循环、俯冲带岩浆作用和俯冲带成矿等方面可以发挥巨大作用。目前对于天然岩石和矿床样品中超临界流体的识别仍处于经验推测阶段,缺乏定量的岩相学和地球化学指标。本文主要基于目前已有研究结果,介绍自然体系中超临界流体的地质特征,包括俯冲带超高压变质岩、高压-超高压脉体以及地幔楔岩石中的超临界流体记录,主要是一些多相包裹体及元素迁移变化的记录,最后讨论超临界流体的相分离与岛弧岩浆作用之间的关系。

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【部分图文】：

图2南大别一个超高压片麻岩和退变质榴辉岩(角闪岩)界面的元素变化

图1苏鲁造山带东海石英岩中峰期矿物蓝晶石和石榴子石内部的多相包裹体除多相包裹体的记录外,由于超临界流体相比富水流体和含水熔体具有更高的重稀土(HREE)和高场强元素(HFSE)的溶解和迁移能力(Zhengetal.,2011;Nietal.,2017),因此超高压....

图1苏鲁造山带东海石英岩中峰期矿物蓝晶石和石榴子石内部的多相包裹体

俯冲带高压/超高压变质岩在峰期变质前后的流体活动往往具有超临界属性,而这些超临界流体活动的最直观记录即为矿物结晶或者发生变质时捕获的熔流体包裹体。如果矿物捕获了超临界流体作为包裹体,这些微小的液滴在温压条件降低时同样会发生流体和熔体的相分离,且分离出的流体和熔体相也往往会结晶,因....

图3苏鲁大别超高压变质带中产出的记录超临界流体活动的脉体

出露于造山带中的高压(HP)-超高压(UHP)变质脉体被认为是俯冲带深部流体活动的直接记录(SpandlerandHermann,2006;Lietal.,2013;Guoetal.,2019)。虽然脉体中的矿物分布不均一且只能代表流体残留下来的组分,但是其....

图4西南天山高压低温变质带中产出的富金红石(Rt)的脉体

金红石的出现目前是变质脉体中识别超临界流体的重要标志。金红石富集Nb-Ta-Ti等高场强元素,这些元素通常被认为在流体中具有高度的不活动性,常用作构造环境判别及热液变质过程中计算元素迁移量的参考元素(郭顺等,2013),高温高压实验也证明TiO2在富水流体中的溶解度极低,从而支....

本文编号：3905966