部分熔融过程元素分配演化的定量模型 上述有关微量元素行为的一般原则,也可在一定程度上应用于形成岩石的部分熔融过程,说明随部分熔融程度的变化,微量元素在形成的岩浆中富集或贫化的趋势。地质文献中经常描述的部分熔融过程有两类:批次熔融和分离熔融,二者代表了自然部分熔融过程的两种端元模式。1)批次熔融或平衡熔融(batch melting):在整个部分熔融过程中熔体与残余的固相发生连续的再平衡,直到熔体的移出。2)分离熔融(fractional melting):部分熔融产生的无限小量的熔体连续地自残余相移出。在特别的情况下究竟发生哪种部分熔融取决于从源区熔融岩浆析离的能力,这又依赖于源区的渗透率阈值。分离熔融可能对于一些玄武岩熔体比较合适,来自地幔的熔体萃取的物理模型表明非常少量的熔体份数能够从它们的源区移出;而黏度更大的长英质熔体有更高的渗透率门限,可能更适合批次熔融模型(Rollinson,1993)。1.批次熔融批次部分熔融过程是自然界最常见或最可能的部分熔融过程。如果在部分熔融过程中,微量元素在固相与熔体相之间分配系数恒定,设F为产生熔体的份数,可推导出批次熔融定量模型:地球化学式中:为微量元素i在形成熔体中的浓度;为微量元素i在原始固相岩石中的浓度;D0 为在熔融开始时微量元素在母岩。 岩浆的化学和物理作用 探讨岩浆从地球内部生成母熔融体时起到它完全结晶时止的全部过程,一直是火成岩岩石学研究的重要目标。在第30届国际地质大会上,垂向岩浆系统研究是热点之一。例如,根据日本火山的岩浆柱系统提出地壳中可能存在4个深度上的岩浆房,岩浆房越浅岩浆喷发越早。又如,对岩浆房研究发现,岩浆房底部到顶部,不同造岩矿物中各种元素的含量是变化的。在岩体侵位机制研究上采用了多种方法,如采用了磁化率各向异性(anisotropy of magnetic susceptibility)、显微构造分析、流动和塑性变形的运动学分析,研究了与花岗岩体定位有关的流动作用和岩体定位、流动及固态变形的相对时间。将野外资料与热、能量和动量守恒关系理论分析及分形粘指实验相结合(fractal viscid finger experiment),得出了关于隐爆作用的控制因素的新认识。采用多种构造分析方法对岩体定位机制进行分类,提出了定量判别主动伸展、构造伸展和同化混染定位机制的方法。分析岩浆作用过程的一个重要进展是1995年MELTS模型的引入。该模型建立在矿物和硅酸盐熔融体热力学特性基础之上,可以计算出液相线温度、矿物结晶温度以及矿物和熔融体的成分;可以提供随温度压力条件变化而变化的有关残存熔融体质量、。为什么用球粒陨石做地球的参照模型?
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