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第14卷第1期2007年1月地学前缘(中国地质大学(北京);北京大学)Earth Science Frontiers (Chin a University of Geosciences,Beijing;Peking University)Vol.14No.1Jan.2007收稿日期:2006-08-28;修回日期:2006-12-04基金项目:国家自然科学基金资助项目(40472045)作者简介:吴春明(1967)),男,博士,副教授,岩石学专业。
E -mail:w ucm@gu cas 1ac 1cn泥质变质岩系主要的矿物温度计与压力计吴春明, 肖玲玲, 倪善芹中国科学院研究生院地球科学学院,北京100049Wu Chunming , Xiao Lingling, Ni ShanqinCollege of Earth Sc ienc e,Gr adu ate Univ ersity of the Chinese Ac ade my of S cience s,Beij ing 100049,ChinaWu Chunming,Xiao Lingling,Ni Shanqin 1Main geothermometers and geobarometers in metapelites 1Earth Science Frontiers ,2007,14(1):144-150Abstract:T his paper briefly discusses the applicability,validity and er ro r so ur ce of the geo thermometer s and geo bar ometers applicable t o met apelites.T hro ug h co mpar ativ e studies,we have found that so me thermo ba -rometer s are valid and applicable,including the ga rnet -biotite and g arnet -musco vite g eothermo met ers,and the gar net -a luminosilicate -plag ioclase -quar tz (GA SP ),g arnet -biotite -plagioclase -quart z (GBPQ ),g arnet -musco -vite -plag io clase -qua rtz (G M PQ ),gar net -biotite -muscovite -aluminosilicate -quartz (G BM AQ )and g arnet -rutile -ilmenit e -plagioclase -quartz (GRIP S)g eo ba rometer s.T he present tw o -mica and muscov ite -plag ioclase g eother -mo meters are not v alid and cannot be applied.Still some thermo meters and baro met er s need to be st udied in or der to ev aluate t heir validity and a pplicability ,including the gar net -co rdierite g eo thermometer and the g arnet -cordier ite -alumino silicate -quar tz (G CAQ )and ga rnet -rutile -aluminosilicate -ilmenite -quartz (GRA IL )g eo ba -rometer s.Key words:metapelites;g eothermo metry ;g eobarometr y摘 要:简要介绍泥质变质岩中常用的温度计和压力计,对其可适用性、适用范围、质量优劣等进行了评述。
地球科学中火成岩矿物温压计研究进展发表时间：2020-08-18T17:09:01.257Z 来源：《中国西部科技》2020年第8期作者：冉亚洲[导读] 火成岩结晶的温度、压力对于研究火成岩形成时的岩浆结晶环境、熔体演化过程具有重要意义。
摘要：火成岩结晶的温度、压力对于研究火成岩形成时的岩浆结晶环境、熔体演化过程具有重要意义。
岩浆结晶过程中某些元素在成岩矿物中的含量与岩浆结晶的温度、压力有很好的相关性，通过矿物压力计获得岩浆结晶时的压力，可以计算出岩浆侵位冷凝结晶时的深度。
通过矿物温度计获得岩浆冷凝结晶时的温度，根据地温梯度推演结晶深度，并能进一步验证通过压力计获得的成岩深度的准确性。
研究者通过低温热年代学手段获得岩浆剥露到地表的时间，结合岩浆侵位结晶的年龄、侵位的深度，可以获得岩浆隆升剥蚀的速率。
对比区域不同花岗岩隆升剥蚀过程，解释造山带演化过程。
本文综述了矿物温度压力计的研究进展，包括角闪石-斜长石温度压力计、绿帘石温度计。
关键词：矿物温度计、矿物压力计、岩体隆升1角闪石、斜长石矿物温度压力计1.1角闪石全铝压力计Hammarstrom and Zen（1986）通过电子探针分析高压和低压钙碱性侵入体中角闪石AlT和Alⅳ之间的线性拟合关系：Alⅳ=0.15+0.69 AlT，r2=0.97，而角闪石中的AlT含量又与角闪石结晶时的压力和温度有很好的对应关系，即角闪石的全铝含量随着压力升高而增大。
所以角闪石便成为探究火成岩结晶温压条件的可靠矿物（Bluandy and Holland , 1990），而角闪石全铝压力计对于角闪石的种类又有要求，通常闪长岩类岩石中的普通角闪石、浅闪石、韭闪石、钙镁闪石比较适用。
研究中通过对比前人文章中火成岩侵入体和自然岩石的矿物相平衡实验得到在特定矿物组合（斜长石、角闪石、黑云母、钾长石、石英、榍石、磁铁矿或钛铁矿±绿帘石）下，角闪石全铝压力计的计算公式。
１０００ ０５６９／２０２１／０３７（０１） ００３５ ５１ＡｃｔａＰｅｔｒｏｌｏｇｉｃａＳｉｎｉｃａ 岩石学报ｄｏｉ：１０ １８６５４／１０００ ０５６９／２０２１ ０１ ０３活度在矿物温度计与压力计中的作用———以ＧＢ温度计与ＧＡＳＰ压力计为例吴春明 刘嘉惠ＷＵＣｈｕｎＭｉｎｇａｎｄＬＩＵＪｉａＨｕｉ中国科学院大学地球与行星科学学院，北京 １０００４９ＣｏｌｌｅｇｅｏｆＥａｒｔｈａｎｄＰｌａｎｅｔａｒｙＳｃｉｅｎｃｅｓ，ＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＣｈｉｎｅｓｅＡｃａｄｅｍｙｏｆＳｃｉｅｎｃｅｓ，Ｂｅｉｊｉｎｇ１０００４９，Ｃｈｉｎａ２０２０ ０９ １０收稿，２０２０ １２ ２５改回ＷｕＣＭａｎｄＬｉｕＪＨ ２０２１ Ｅｆｆｅｃｔｏｆａｃｔｉｖｉｔｙｏｎｇｅｏｔｈｅｒｍｏｂａｒｏｍｅｔｒｙ：ＣａｓｅｓｔｕｄｙｏｆｔｈｅＧＢｇｅｏｔｈｅｒｍｏｍｅｔｅｒａｎｄＧＡＳＰｇｅｏｂａｒｏｍｅｔｅｒ ＡｃｔａＰｅｔｒｏｌｏｇｉｃａＳｉｎｉｃａ，３７（１）：３５－５１，ｄｏｉ：１０ １８６５４／１０００ ０５６９／２０２１ ０１ ０３Ａｂｓｔｒａｃｔ Ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎｉｓｔｈｅｒｅａｌｐｈｙｓｉｃａｌｐｒｏｐｅｒｔｙｏｆａｓｏｌｕｔｉｏｎ，ｗｈｅｒｅａｓａｃｔｉｖｉｔｙｉｓｔｈｅ“ｅｆｆｅｃｔｉｖｅｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ”ｏｆｎｏｎ ｉｄｅａｌｓｏｌｕｔｉｏｎｓｉｎｃｌｕｄｉｎｇｓｏｌｉｄｓｏｌｕｔｉｏｎｓ Ｔａｋｅｎｔｈｅｇａｒｎｅｔ ｂｉｏｔｉｔｅ（ＧＢ）ｇｅｏｔｈｅｒｍｏｍｅｔｅｒａｎｄｇａｒｎｅｔ Ａｌ２ＳｉＯ５ ｐｌａｇｉｏｃｌａｓｅ ｑｕａｒｔｚ（ＧＡＳＰ）ｇｅｏｂａｒｏｍｅｔｅｒａｓｅｘａｍｐｌｅｓ，ｔｈｅｅｆｆｅｃｔｏｆａｃｔｉｖｉｔｙｏｎｇｅｏｔｈｅｒｍｏｂａｒｏｍｅｔｒｙｈａｓｂｅｅｎｄｉｓｃｕｓｓｅｄｉｎｔｈｉｓｃｏｎｔｒｉｂｕｔｉｏｎ Ｕｓｉｎｇｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌｄａｔａａｎｄａｄｏｐｔｉｎｇｄｉｆｆｅｒｅｎｔａｃｔｉｖｉｔｙｍｏｄｅｌｓｏｆｇａｒｎｅｔａｎｄｂｉｏｔｉｔｅ，ｔｈｅｙｉｅｌｄｅｄｄｉｆｆｅｒｅｎｔｖｅｒｓｉｏｎｓｏｆＧＢｇｅｏｔｈｅｒｍｏｍｅｔｅｒｓｃａｎｒｅｂｕｉｌｄｔｈｅｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｓｔｏｄｉｆｆｅｒｅｎｔｐｒｅｃｉｓｉｏｎ，ａｎｄｆｕｒｔｈｅｒｍｏｒｅ，ｔｈｅｙａｌｌｃａｎｄｉｓｃｅｒｎｔｈｅｇｒａｄｕａｌｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｃｈａｎｇｅｏｆｄｉｆｆｅｒｅｎｔｍｅｔａｍｏｒｐｈｉｃｚｏｎｅｓｏｆｅｉｔｈｅｒｐｒｏｇｒａｄｅｓｅｑｕｅｎｃｅｓ，ｏｒｉｎｖｅｒｔｅｄｍｅｔａｍｏｒｐｈｉｃｔｅｒｒａｎｅｓｏｒｔｈｅｒｍａｌｃｏｎｔａｃｔａｕｒｅｏｌｅｓ Ｂｕｔ，ｌａｒｇｅｒｓｙｓｔｅｍａｔｉｃｅｒｒｏｒｓｃａｎｂｅｏｂｔａｉｎｅｄｗｈｅｎｔａｋｉｎｇｂｏｔｈｇａｒｎｅｔａｎｄｂｉｏｔｉｔｅａｓｉｄｅａｌｓｏｌｉｄｓｏｌｕｔｉｏｎｓ，ａｎｄｔｈｅｃａｌｉｂｒａｔｅｄＧＢｇｅｏｔｈｅｒｍｏｍｅｔｅｒａｌｗａｙｓｕｎｄｅｒｅｓｔｉｍａｔｅｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ Ｍｅａｎｗｈｉｌｅ，ｔｈｅＧＡＳＰｇｅｏｂａｒｏｍｅｔｅｒａｌｗａｙｓｏｖｅｒｅｓｔｉｍａｔｅｓｍｅｔａｍｏｒｐｈｉｃｐｒｅｓｓｕｒｅｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ，ｗｈｅｎｔａｋｉｎｇｂｏｔｈｇａｒｎｅｔａｎｄｐｌａｇｉｏｃｌａｓｅａｓｉｄｅａｌｓｏｌｉｄｓｏｌｕｔｉｏｎｓ Ｗｈｅｎａｄｏｐｔｉｎｇｔｈｅｎｏｎ ｉｄｅａｌａｃｔｉｖｉｔｙｍｏｄｅｌｓｏｆｂｏｔｈｇａｒｎｅｔａｎｄｐｌａｇｉｏｃｌａｓｅ，ｔｈｅｄｅｒｉｖｅｄｄｉｆｆｅｒｅｎｔＧＡＳＰｇｅｏｂａｒｏｍｅｔｅｒｓｃａｎｓｕｃｃｅｓｓｆｕｌｌｙｐｌｏｔｔｈｅＡｌ２ＳｉＯ５ｂｅａｒｉｎｇｍｅｔａｐｅｌｉｔｅｉｎｔｏｔｈｅｃｏｒｒｅｃｔｓｔａｂｉｌｉｔｙｆｉｅｌｄｏｆＡｌ２ＳｉＯ５ｐｈａｓｅｓ Ｕｐｔｉｌｌｎｏｗ，ｕｎｉｖｅｒｓａｌａｃｔｉｖｉｔｙｍｏｄｅｌｓｏｆｍｉｎｅｒａｌｓｓｕｉｔａｂｌｅｔｏｄｉｆｆｅｒｅｎｔｒｏｃｋｔｙｐｅｓａｓｗｅｌｌａｓｗｉｄｅＰ Ｔｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓａｒｅｅｘｔｒｅｍｅｌｙｓｃａｒｃｅ Ｉｎａｄｄｉｔｉｏｎ，Ｐ Ｔｒｅｓｕｌｔｓｙｉｅｌｄｅｄｆｒｏｍｇｅｏｔｈｅｒｍｏｂａｒｏｍｅｔｅｒｓｃａｌｉｂｒａｔｅｄｓｏｌｅｌｙｂｙｓｏｌｉｄｐｈａｓｅｓ，ｃａｎｔｒｕｔｈｆｕｌｌｙｒｅｆｌｅｃｔｔｈｅｇｅｏｌｏｇｉｃＰ Ｔｒｅａｌｉｔｉｅｓ，ａｌｂｅｉｔｆｌｕｉｄｏｒｍｅｌｔｐｈａｓｅｓａｒｅｎｏｔｃｏｎｓｉｄｅｒｅｄ Ｋｅｙｗｏｒｄｓ Ａｃｔｉｖｉｔｙ；Ａｐｐｌｉｃａｂｉｌｉｔｙ；Ｇｅｏｂａｒｏｍｅｔｅｒ；Ｇｅｏｔｈｅｒｍｏｍｅｔｅｒ摘 要 浓度是溶液中客观存在的物理性质，活度则指非理想溶液（包括非理想固溶体）中组分的“有效浓度”。
第二节基于变质反应的地质温压计现代变质岩石学研究，已经不满足于定性地判定某一变质岩属于什么变质相。
还要尽量去求得变质作用的具体温度和压力条件，这就要求有简便易行的地质温度计和压力计。
地质温度计和压力计的基本思路是：1）找出一个适当的平衡相组合，使之能给出相组分间的两个反应式；2）解出该两个反应式的平衡温压条件，该两个平衡的反应线在PT图上必有一交点，这是这两个反应在一个岩石中达到平衡时的P-T条件，即该组合平衡的PT值。
几种常见的温压计：1、Opx-Cpx （二辉石）温度计基本依据：Opx-Cpx固溶体反应之间的Mg分配平衡关系：（MgSiO)Opx=(MgSiO3)Cpx3En DiWells (1977)利用莫里(Mori & Green)等人的实验数据，采用二元溶液混溶模型拟合出下列方程：lnK –3.355 + 7341/T = A =2.44X opx Fe经整理后可得：该式中X Opx Fe =Fe 2+/(Fe 2++Mg),lnK = ln(a Cpx Mg2Si2O6/a Opx Mg2Si2O6 )，a Cpx Mg2Si2O6 代表单斜辉石中Mg 2Si 2O 6组分的活度。
例如：T = 7341/（3.355+2.44X Opx Fe -lnK ）2、Gt-Opx 温度计基本依据：Fe-Mg在Gt和共生的含铝Opx之间的交换反应：（Mg3Al2Si3O12) +3FeSiO3=（Fe3Al2Si3O12) +3MgSiO3例如：Harley (1984)得到如下温度计算公式：T=3740+1400X Gt Gro+22.86P/（RlnK D Fe-Mg+1.96）该式中:T的单位为K；K D=（Fe/Mg）Gt/（Fe/Mg）Opx;X Gt Gro =（Ca/(Ca+Fe+Mg))Gt,3、Gt-Cpx 温度计基本依据：Gt-Cpx之间的Fe-Mg交换反应：（Fe3Al2Si3O12)+3CaMgSi2O6=（Mg 3Al2Si3O12)+3CaFeSi2O6Ellis and Green (1979)到如下温度计算公式：该式中:分配系数KD =（Fe2+/Mg）Gt/(Fe2+/Mg)Cpx例如：T (℃)=(3030+10.86P(K D)+3104X Gt Ca)/(lnK D+1.9034)4、Gt-Bi 温度计基本依据：Gt-Bi之间的Fe-Mg交换反应：（Fe3Al2Si3O12)+KMg3AlSi3O10(OH)2=（Mg3Al2Si3O12)+KFe3AlSi3O10(OH)2Ferry and Spear (1978)下温度计算公式：例如：该式中T的单位为K，分配系数KD =（Fe2+/Mg）Gt/(Fe2+/Mg)BiT =(4151+0.019P)/(RlnK D+1.554)5、Gt-Opx 压力计基本依据：是与Gt共生的Opx中Al2O3含量主要随压力的增大而降低Mg2Si2O6+MgAl2SiO6=（Mg3Al2Si3O12)含铝的Opx PyrHarley and Green (1982)得到如下压力计算公式：该式中:P 的单位为kbar ；T 的单位为K例如：[])101,18.41(/)1(98.1783.183)21(;)1/()1(8l M1l M1l M13l M1l M1Pa kbar J Cal kbar Cal X X Vr Al X X X X K A A Opx A Ca Gt A A ==-+-=∆=--=6、Pl-Gt-Al2SiO5-Q (GASP)压力计其基本依据是净转换反应：3 CaAl2Si2O8= Mg3Al2Si3O12 +2Al2SiO5+SiO2An Gro Als Q例如：Spear (1993)得到如下压力计算公式：150.66T-0.6608P+RTlnK-48357=0该式中: P的单位为MPa；T的单位为K;K=(a Gt Gro)/(a Pl An)3。
第三节变质作用的地质温度计和压力计现代变质岩石学研究，已经不满足于定性地判定某一变质岩属于什么变质相。
还要尽量去求得变质作用的具体温度和压力条件，这就要求有简便易行的地质温度计和压力计。
下面介绍几种适用于不同成分的变质岩地质温度计和压力计：地质温度计和压力计的基本思路是：1）找出一个适当的平衡相组合，使之能给出相组分间的2个反应式；2）解出该2反应式的平衡温压条件，该2平衡的反应线在PT图上必有一交点，这是该2反应在一个岩石中达到平衡时的P-T条件，即该组合平衡的PT值。
一般要求这２反应式均应独立于已消失的流体之外，所以一切涉及流体的反应，不能用于地质温压计．但这并不是说含水矿物不能用于温压计，只是参加反应的含水矿物其（ＯＨ）必须保存于固相中．最常用于温压计的一是交换反应，另一是净转换反应．一般地说,交换反应总是Vr比较小的,所以多作为温度计用;而净转换反应则是压力计的首选对象.在ＰＴ图上，斜率陡的反应线，它受温度控制，所以是好的温度计；而斜率平缓的反应，则主要受控于压力，是好的压力计．反应曲线的斜率受控于Clausius-Clapeyron 方程（图9－１）所以一个熵变大而体积变化小的反应是一个好温度计，而一个熵变小而体积变化大的反应则是好的压力计．常用的变质作用地质温压计介绍如下：1 石榴石-黑云母Fe-Mg交换温度计石榴石-黑云母温度计是最常用温度计之一，它适用于原岩成分很宽的各类岩石，且适用于很宽的变质级范围.选择含有黑云母和石榴石的样品,镜下鉴定证明其结构上是处于平衡状态,最好是两者直接接触的. 磨制电子探针片进行两种矿物相邻颗粒的成分测定,根据鉴定结果中FeO, MgO 的含量计算其摩尔分数,求出两矿物中Fe/ Mg比和它的分配系数Kd,分配系数是某一物质(i) 溶解于两种互不混溶的液层之间的浓度比: Kd = X i B / X I A 然后,即可按一定的温度计方程, 求出设定压力下的温度.关于该温度计至少已有18个版本，这里选择性介绍如下。
１０００ ０５６９／２０２１／０３７（０４） ０９７４ ８４ＡｃｔａＰｅｔｒｏｌｏｇｉｃａＳｉｎｉｃａ 岩石学报ｄｏｉ：１０ １８６５４／１０００ ０５６９／２０２１ ０４ ０２矿物包裹体弹性拉曼频移温压计原理及其地质应用高晓英１，２ 夏梅１ 周善勇１ 王思翔１ＧＡＯＸｉａｏＹｉｎｇ１，２，ＸＩＡＭｅｉ１，ＺＨＯＵＳｈａｎＹｏｎｇ１ａｎｄＷＡＮＧＳｉＸｉａｎｇ１１ 中国科学院壳幔物质与环境重点实验室，中国科学技术大学地球和空间科学学院，合肥 ２３００２６２ 中国科学院比较行星学卓越创新中心，合肥 ２３００２６１ ＣＡＳＫａｙＬａｂｏｒａｔｏｒｙｏｆＣｒｕｓｔ ＭａｎｔｌｅＭａｔｅｒｉａｌｓａｎｄＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔｓ，ＳｃｈｏｏｌｏｆＥａｒｔｈａｎｄＳｐａｃｅＳｃｉｅｎｃｅｓ，ＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙｏｆＣｈｉｎａ，Ｈｅｆｅｉ２３００２６，Ｃｈｉｎａ２ ＣｈｉｎｅｓｅＡｃａｄｅｍｙｏｆＳｃｉｅｎｃｅｓＣｅｎｔｅｒｆｏｒＥｘｃｅｌｌｅｎｃｅｉｎＣｏｍｐａｒａｔｉｖｅＰｌａｎｅｔｏｌｏｇｙ，Ｈｅｆｅｉ２３００２６，Ｃｈｉｎａ２０２０ ０９ ０９收稿，２０２０ １２ ２９改回ＧａｏＸＹ，ＸｉａＭ，ＺｈｏｕＳＹａｎｄＷａｎｇＳＸ ２０２１ ＰｒｉｎｃｉｐｌｅａｎｄｇｅｏｌｏｇｉｃａｌａｐｐｌｉｃａｂｉｌｉｔｙｏｆｔｈｅＲａｍａｎｅｌａｓｔｉｃｇｅｏｔｈｅｒｍｏｂａｒｏｍｅｔｒｙｆｏｒｍｉｎｅｒａｌｉｎｃｌｕｓｉｏｎｓｙｓｔｅｍｓ ＡｃｔａＰｅｔｒｏｌｏｇｉｃａＳｉｎｉｃａ，３７（４）：９７４－９８４，ｄｏｉ：１０ １８６５４／１０００ ０５６９／２０２１ ０４ ０２Ａｂｓｔｒａｃｔ Ｃｏｍｐａｒｅｄｗｉｔｈｃｏｎｖｅｎｔｉｏｎａｌｇｅｏｔｈｅｒｍｏｂａｒｏｍｅｔｒｉｅｓ，ｔｈｅＲａｍａｎｅｌａｓｔｉｃｇｅｏｔｈｅｒｏｂａｒｏｍｅｔｒｙｆｏｒｈｏｓｔ ｉｎｃｌｕｓｉｏｎｓｙｓｔｅｍｓｉｓａｎｅｗｍｅｔｈｏｄ，ｉｎｄｅｐｅｎｄｅｎｔｏｆｔｈｅｃｈｅｍｉｃａｌｅｑｕｉｌｉｂｒｉｕｍｂｅｔｗｅｅｎｃｏｅｘｉｓｔｉｎｇｍｉｎｅｒａｌｓ Ｔｈｅｒｅｓｉｄｕａｌｐｒｅｓｓｕｒｅｍｅａｓｕｒｅｄｂｙｐｒｅｓｓｕｒｅ ｄｅｐｅｎｄｅｎｔＲａｍａｎｓｐｅｃｔｒａｏｆｍｉｎｅｒａｌｉｎｃｌｕｓｉｏｎｓｉｓｃｏｍｂｉｎｅｄｗｉｔｈｅｌａｓｔｉｃｍｏｄｅｌｉｎｇｔｏｄｅｔｅｒｍｉｎｅｔｈｅｅｎｔｒａｐｍｅｎｔＰａｎｄＴｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓｆｏｒａｓｉｎｇｌｅｉｎｃｌｕｓｉｏｎｉｎａｈｏｓｔｍｉｎｅｒａｌ Ａｓａｎｅｗｌｙｄｅｖｅｌｏｐｅｄｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙａｎｄｍｅｔｈｏｄ，ｔｈｅＲａｍａｎｅｌａｓｔｉｃｇｅｏｔｈｅｒｍｏｂａｒｏｍｅｔｒｙｈａｓｇａｉｎｅｄｍｕｃｈａｔｔｅｎｔｉｏｎａｎｄｐｏｔｅｎｔｉａｌａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ；ｈｏｗｅｖｅｒ，ａｌｏｔｏｆｒｅｓｅａｒｃｈｉｓｓｔｉｌｌｆｏｃｕｓｅｄｏｎｄｉｆｆｅｒｅｎｔｄｅｄｕｃｔｉｏｎａｎｄｃａｌｉｂｒａｔｉｏｎｓｆｏｒｔｈｅｇｅｏｔｈｅｒｍｏｂａｒｏｍｅｔｒｙ Ｒｅｓｅａｒｃｈｆｏｒｎａｔｕｒａｌｓａｍｐｌｅｓｉｓｓｔｉｌｌｒｅｌａｔｉｖｅｌｙｌａｃｋｉｎｇａｔｐｒｅｓｅｎｔ Ｉｎｒｅｃｅｎｔｙｅａｒｓ，ｉｔｈａｓｐｒｏｍｐｔｅｄａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓｔｏｇｅｏｌｏｇｉｃａｌｐｒｏｂｌｅｍｓａｓｗｅｌｌａｓｏｎｇｏｉｎｇｔｅｓｔｓｏｆｉｔｓｖａｌｉｄｉｔｙ ＴｈｅｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｔｈａｔｔｈｅＲａｍａｎｅｌａｓｔｉｃｇｅｏｔｈｅｒｍｏｂａｒｏｍｅｔｒｙｃａｎｐｒｏｖｉｄｅｎｅｗｃｏｎｓｔｒａｉｎｔｓｏｎＰ Ｔｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓｏｆｍｕｌｔｉｓｔａｇｅｍｅｔａｍｏｒｐｈｉｓｍａｎｄｔｅｃｔｏｎｉｃｅｖｏｌｕｔｉｏｎ，ｅｓｐｅｃｉａｌｌｙｌａｔｅｒｔｈｅｒｍａｌｏｖｅｒｐｒｉｎｔｉｎｇｄｕｅｔｏｔｈｅｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓｒｅ ｅｑｕｉｌｉｂｒａｔｉｏｎｏｆｒｏｃｋ ｆｏｒｍｉｎｇａｎｄａｃｃｅｓｓｏｒｙｍｉｎｅｒａｌｓＫｅｙｗｏｒｄｓ Ｓｕｂｄｕｃｔｉｏｎｚｏｎｅ；Ｇｅｏｔｈｅｒｍｏｂａｒｏｍｅｔｒｙ；ＨＰ／ＵＨＰｍｅｔａｍｏｒｐｈｉｓｍ；Ｑｕａｒｔｚｉｎｃｌｕｓｉｏｎ；Ｇａｒｎｅｔ摘 要 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。
1990—1996年标度的矿物与微量元素温压计
吴春明;黄地全
【期刊名称】《地学工程进展》
【年(卷),期】1997(014)003
【摘要】九十年代是地质温压计的繁盛时期各国地质学家们通过实验和理论研究，标度了几十个温压计，本文对这些温压计作了一简单介绍。
【总页数】8页(P58-65)
【作者】吴春明;黄地全
【作者单位】中国科学院地质研究所;中国科学院地质研究所
【正文语种】中文
【中图分类】P578.947
【相关文献】
1.1990～1996年标度的同位素地质温度计 [J], 吴春明;黄志全
2.研究岩浆岩的金钥匙:角闪石-斜长石矿物温压计 [J], 孟子岳;朱飞霖;张凯亮
3.1990—1996年标度的矿物与微量元素温压计（续） [J], 吴春明;黄志全
4.1990—1996年标度的计算古海水表层温度的地质温度计 [J], 田晓阳;吴春明
5.矿物包裹体弹性拉曼频移温压计原理及其地质应用 [J], 高晓英;夏梅;周善勇;王
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地质温压计在造山带研究中的应用一 地质温-压计的研究史地质温-压计的发展历史如同变质岩石学历史一样长，在变质岩石学的研究伊始就存在了，其目的是通过矿物的化学成分的研究，遵循一定的基本原理，对变质岩石形成时的温度和压力条件进行定量的计算。
它的形成经历了由定性到定量的发展过程，按照时间顺序大致可分为三个阶段。
1、基本思想的形成最初的地质温-压计研究仅仅是定性的，且是不完整的，并未受到足够的关注，而且从未明确地质温-压计的概念。
在1893年，英国地质学家George Barrow 对苏格兰高地达尔拉德系的泥质岩研究时，根据出现的特征性变质矿物的出现顺序，划分出六个带，依次为：①绿泥石带-②黑云母带-③石榴石带-④十字石带-⑤蓝晶石带-⑥夕线石带，这就是著名的巴罗变质带。
他认为温度是这些变质带形成的主要原因。
随后Tilley （1924）进一步整理了George Barrow 的工作，并提出变质级的概念，强调温度是主控因素。
此时，已孕育了地质温-压计的最原始的思想，只是他们未意识到温度和压力在变质作用中是紧密相关的，密不可分的。
芬兰岩石学家Pentti Eskola （1883-1964），在1908-1914年，对芬兰Orijarvi 地区的接触变质岩研究后，并结合挪威岩石学家Ｖ.Ｍ.Goldschmidt （1888-1947）对挪威Oslo 地区的接触变质岩研究进行研究成果，提出了变质相的概念（Eskola ，1914，1915；此概念由Turner （1981）进行了较为全面的总结，下图），他将两个不同地区的研究成果进行比较时，发现这两个地区的原岩具相同的总组分，但形成的变质矿物组合不一。
因此，他认为这两套组合是在不同的P-T 条件下形成的，属于不同的变质相。
这时人们已经认识到温度、压力和组分之间的关系，意识到了变质作用过程中这三者的重要性，特别是温度和压力是变质作用的主控因素。
至此，地质温-压计的基本思想形成了，但还无法进行定量的研究。
1000-0569/2021/037(04)-0974-84Acta Petrologica Sinica岩石学报doi：10.1/954/1000-0569/0001.04.00矿物包裹体弹性拉曼频移温压计原理及其地质应用”高晓英▽夏梅1周善勇1王思翔1GAO XiaoYing1，,XIA Mei1,ZHOU ShanYong1and WANG SiXiang1/中国科学院壳幔物质与环境重点实验室，中国科学技术大学地球和空间科学学院，合肥0370200.中国科学院比较行星学卓越创新中心，合肥2300261.CAS Kay Laboratoro g Crust-Manta Materials and Environments,Sctool og Earth and Space Sciences,Unnersita g Scienca and Technology g China,Hefei037020,Chinn0.Chinese Academy g Sciencct Centra for Excellence tn Comparatier Planetology,Hefti237026,Chinn仝。
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/收稿,2020-10-29改回.Gao XY,Xia M,Zhou SY and Wang SX.2021.Principle and geological applicability of the Raman elastic geothermobarometry for minerri inclusion systemt.Acta Petrologica Sinica，37(4)：974-984,dot:12.18654/10022569/2221.24.22Abstrrct Compared with conventional geothermonarometries，the Raman elastic geotheroiaronietry for host-inclusion systems in o new method,independent of the cCemiccl equilibrium between coexisting miverals.The residual pressure measured by pressuredependent Raman spectra of mieeroi ivclasions it combiven with elastic moneling to Uetermive the entrapment P and T conditions fnr o single inclasion in n host m ideroi.As n newly develonee techgologs and method,the Raman elastic geothermobarometre hos gaigee much attention and potentiai application；howeveo,a I o-of research is still foccsee on differeni deeaction and ccPbrations fnr the geothermobarometrs.Research foo natural samples is stiO relatively lacCing o-present.In recent years,it hos prompten applications te geologicci problems as weli as ongoing tests of its validity.The results show that the Raman elastic geothermobarometry can provide new constraints on P-2conditions of multistapc metamorphism and tectonic evelution，especiaty lateo thermsi overprinting due te the continuons re-equUibratiov ci rock-forming and accessoo mieerals.Key words SuUduction zone；Geothermobarometre；HP/UHP metamorphism；Quartz iucUsion；680x0摘要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。
§1 矿物离子交换地质温压计一、基本原理与应用条件离子交换地质温压计就是元素分配地质温压计。
（薛君治，白学让，陈武，《成因矿物学》（1991）P.P.90~96）二、一般推导矿物离子交换地质温压计的一般推导，均以天然的地质体系为前提，进行简化的模拟实验，取得矿物成分变化（即离子交换的程度）与温度、压力的对应数据。
然后回归统计，得到温度计或压力计的数学表达式。
最后以地质实例进行检验和修正。
不过，在实验条件受限制时，也可以由已知的矿物地质温压计，推求出另一个新的矿物温压计。
这就是根据天然体系的矿物共生组合和矿物化学成分的特点，用已知矿物温压计标定出岩石、矿石的平衡温度和平衡压力。
随后结合共生的其它矿物化学成分，回归统计出新的矿物温压计。
这里必须保证已知温压计有足够的可靠性，以及必须保证新设计进来的其它矿物是与原温压计的矿物互相平衡的。
不然的话，新推导的公式就没有地质意义。
下面以黑云母-石榴石矿物对为例，简要介绍矿物离子交换地质温压计的 一般推导。
在自然界，黑云母和石榴石这对矿物的出现是比较广泛的。
它们既可以共生产于各种变质岩，也可以共存于岩浆岩和热液脉，主要见于区域变质岩石、接触变质岩、紫苏花岗岩、榴辉岩、花岗岩、伟晶岩、酸性火山岩以及各种热液脉。
此外，它们还可出现在某些地幔岩石中。
正因为这对矿物具有普遍性，所以它们的地质温压计是很有意义的。
因而许多地质学家重视对其研究。
根据自然界黑云母-石榴石出现的主要温度范围，拟定了矿物离子交换平衡实验的温度为575-950℃。
实验的压力取天然体系的中间值，以600MPa 为准。
具体按9个温度值进行实验；9个温度是：575℃、600℃、650℃、700℃、750℃、800℃、850℃、900℃和950℃。
同一温度条件下，分别用不同的原始配料做若干个试验。
每一个试验所产生的黑云母和石榴石样品，必须在实验温压恒定的条件下，保持几天至十来天时间，使这对矿物中的离子交换达到平衡状态。
