第三讲矿物地质温压计

１０００ ０５６９／２０２０／０３６（０６） １７０５ １８ＡｃｔａＰｅｔｒｏｌｏｇｉｃａＳｉｎｉｃａ　岩石学报ｄｏｉ：１０ １８６５４／１０００ ０５６９／２０２０ ０６ ０４榴辉岩中单斜辉石 石榴子石镁同位素地质温度计评述黄宏炜１　杜瑾雪１　柯珊２ＨＵＡＮＧＨｏｎｇＷｅｉ１，ＤＵＪｉｎＸｕｅ１ ａｎｄＫＥＳｈａｎ２１ 中国地质大学地球科学与资源学院，北京　１０００８３２ 中国地质大学地质过程与矿产资源国家重点实验室，北京　１０００８３１ ＳｃｈｏｏｌｏｆＥａｒｔｈＳｃｉｅｎｃｅｓａｎｄＲｅｓｏｕｒｃｅｓ，ＣｈｉｎａＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＧｅｏｓｃｉｅｎｃｅｓ，Ｂｅｉｊｉｎｇ１０００８３，Ｃｈｉｎａ２ ＳｔａｔｅＫｅｙＬａｂｏｒａｔｏｒｙｏｆＧｅｏｌｏｇｉｃａｌＰｒｏｃｅｓｓｅｓａｎｄＭｉｎｅｒａｌＲｅｓｏｕｒｃｅｓ，ＣｈｉｎａＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＧｅｏｓｃｉｅｎｃｅｓ，Ｂｅｉｊｉｎｇ１０００８３，Ｃｈｉｎａ２０１９ １１ １４收稿，２０２０ ０４ ０８改回ＨｕａｎｇＨＷ，ＤｕＪＸａｎｄＫｅＳ ２０２０ Ｒｅｖｉｅｗｏｎｔｈｅｃｌｉｎｏｐｙｒｏｘｅｎｅ ｇａｒｎｅｔｍａｇｎｅｓｉｕｍｉｓｏｔｏｐｅｇｅｏｔｈｅｒｍｏｍｅｔｅｒｓｆｏｒｅｃｌｏｇｉｔｅｓ ＡｃｔａＰｅｔｒｏｌｏｇｉｃａＳｉｎｉｃａ，３６（６）：１７０５－１７１８，ｄｏｉ：１０ １８６５４／１０００ ０５６９／２０２０ ０６ ０４Ａｂｓｔｒａｃｔ Ｔｈｅｒｅｍａｒｋａｂｌｅｅｑｕｉｌｉｂｒｉｕｍｍａｇｎｅｓｉｕｍｉｓｏｔｏｐｅｆｒａｃｔｉｏｎａｔｉｏｎｂｅｔｗｅｅｎｃｌｉｎｏｐｙｒｏｘｅｎｅａｎｄｇａｒｎｅｔｏｂｓｅｒｖｅｄｉｎｅｃｌｏｇｉｔｅｓｍａｋｅｓｉｔａｐｏｔｅｎｔｉａｌｈｉｇｈ ｐｒｅｃｉｓｉｏｎｇｅｏｔｈｅｒｍｏｍｅｔｅｒ Ｔｈｅｒｅｆｏｒｅ，ｔｈｉｓｐａｐｅｒｓｅｌｅｃｔｓ６４ｐａｉｒｓｏｆｃｌｉｎｏｐｙｒｏｘｅｎｅ ｇａｒｎｅｔｍａｇｎｅｓｉｕｍｉｓｏｔｏｐｅｄａｔａｏｆｅｃｌｏｇｉｔｅｓｉｎｔｈｅＣｈｉｎｅｓｅｓｏｕｔｈｗｅｓｔｅｒｎＴｉａｎｓｈａｎｏｒｏｇｅｎ，ｉｎｔｈｅＤａｂｉｅ ＳｕｌｕｏｒｏｇｅｎａｎｄｉｎｔｈｅＫａａｐｖａａｌｃｒａｔｏｎｉｎｔｈｅＳｏｕｔｈＡｆｒｉｃａｆｒｏｍｌｉｔｅｒａｔｕｒｅｓ Ｔｈｅｎ，ｗｅｓｃｒｅｅｎｅｄ５０ｐａｉｒｓｏｆｄａｔａｔｈａｔｒｅａｃｈｔｈｅｅｑｕｉｌｉｂｒｉｕｍｍａｇｎｅｓｉｕｍｉｓｏｔｏｐｅｆｒａｃｔｉｏｎａｔｉｏｎｂｙｔｈｅδ２６ＭｇＣｐｘ δ２６ＭｇＧｒｔｄｉａｇｒａｍ Ｕｓｉｎｇｔｈｅｓｅｍａｇｎｅｓｉｕｍｉｓｏｔｏｐｅｅｑｕｉｌｉｂｒｉｕｍｆｒａｃｔｉｏｎａｔｉｏｎｄａｔａ，ｗｅｃａｌｃｕｌａｔｅｄｐｅａｋｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｓｏｆｅｃｌｏｇｉｔｅｓｂｙｍａｇｎｅｓｉｕｍｉｓｏｔｏｐｅｇｅｏｔｈｅｒｍｏｍｅｔｅｒｓｏｆＨｕａｎｇｅｔａｌ （２０１３）ｔｈｒｏｕｇｈｆｉｒｓｔ ｐｒｉｎｃｉｐｌｅｓｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎａｎｄＷａｎｇｅｔａｌ （２０１２）ａｎｄＬｉｅｔａｌ （２０１６）ｔｈｒｏｕｇｈｅｍｐｉｒｉｃａｌｅｓｔｉｍａｔｉｏｎ，ａｎｄｃｏｍｐａｒｅｄｔｈｅｍｗｉｔｈｔｈｅｐｅａｋｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｓｇｉｖｅｎｂｙｏｔｈｅｒｇｅｏｔｈｅｒｍｏｍｅｔｅｒｓ Ｂｙａｎａｌｙｚｉｎｇｔｈｅｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎｒｅｓｕｌｔｓ，ｉｔｉｓｆｏｕｎｄｔｈａｔｆｏｒｏｒｏｇｅｎｉｃｅｃｌｏｇｉｔｅｓ，ｔｈｅｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎｒｅｓｕｌｔｓｏｆｔｈｅｇｅｏｔｈｅｒｍｏｍｅｔｅｒｏｆＨｕａｎｇｅｔａｌ （２０１３）ａｒｅｃｏｎｓｉｓｔｅｎｔｗｉｔｈｔｈｏｓｅｐｒｅｖｉｏｕｓｌｙｏｂｔａｉｎｅｄｂｙｔｒａｄｉｔｉｏｎａｌｇｅｏｔｈｅｒｍｏｍｅｔｅｒｓａｎｄｐｈａｓｅｅｑｕｉｌｉｂｒｉａｍｏｄｅｌｉｎｇ，ｗｈｉｌｅｔｈｅｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎｒｅｓｕｌｔｓｏｆｔｈｅｇｅｏｔｈｅｒｍｏｍｅｔｅｒｓｏｆＷａｎｇｅｔａｌ （２０１２）ａｎｄＬｉｅｔａｌ （２０１６）ａｒｅｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｌｙｌｏｗｅｒ Ｆｏｒｔｈｅｃｒａｔｏｎｅｃｌｏｇｉｔｅｓ，ｔｈｅｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎｒｅｓｕｌｔｓｏｆａｌｌｔｈｅｔｈｒｅｅｍａｇｎｅｓｉｕｍｉｓｏｔｏｐｅｇｅｏｔｈｅｒｍｏｍｅｔｅｒｓａｒｅｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｌｙｄｉｆｆｅｒｅｎｔｆｒｏｍｒｅｓｕｌｔｓｏｆｔｒａｄｉｔｉｏｎａｌｇｅｏｔｈｅｒｍｏｍｅｔｅｒｓｂｙｍｏｒｅｔｈａｎ５０℃，ｗｈｉｃｈｉｓｍｏｓｔｐｒｏｂａｂｌｙｃａｕｓｅｄｂｙｒｅ ｅｑｕｉｌｉｂｒｉｕｍｏｆｍａｇｎｅｓｉｕｍｉｓｏｔｏｐｅｄｕｒｉｎｇｅａｒｌｙｒｅｔｒｏｇｒａｄｅｍｅｔａｍｏｒｐｈｉｓｍａｔｈｉｇｈｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｓ Ｔｈｉｓｉｎｄｉｃａｔｅｓｔｈａｔｔｈｅｓｅｔｈｒｅｅｍａｇｎｅｓｉｕｍｉｓｏｔｏｐｅｇｅｏｔｈｅｒｍｏｍｅｔｅｒｓａｒｅｎｏｔａｐｐｌｉｃａｂｌｅｆｏｒｔｈｅｃｒａｔｏｎｅｃｌｏｇｉｔｅｓ Ｂａｓｅｄｏｎｔｈｅａｂｏｖｅｄａｔａ，ｔｈｅｍｅｔｈｏｄｏｆｅｍｐｉｒｉｃａｌｅｓｔｉｍａｔｉｏｎｉｓｕｓｅｄｔｏｃａｌｉｂｒａｔｅａｎｅｗｃｌｉｎｏｐｙｒｏｘｅｎｅ ｇａｒｎｅｔｍａｇｎｅｓｉｕｍｉｓｏｔｏｐｅｇｅｏｔｈｅｒｍｏｍｅｔｅｒ，ｗｈｉｃｈｉｓΔ２６ＭｇＣｐｘ Ｇｒｔ＝１ １１×１０６／［Ｔ（Ｋ）］２（Ｒ２＝０ ９２）．Ｉｎａｄｄｉｔｉｏｎ，ｔｈｉｓｐａｐｅｒａｌｓｏｂｒｉｅｆｌｙｄｉｓｃｕｓｓｅｓａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｐｒｏｓｐｅｃｔｏｆｔｈｅｃｌｉｎｏｐｙｒｏｘｅｎｅ ｇａｒｎｅｔｍａｇｎｅｓｉｕｍｉｓｏｔｏｐｅｇｅｏｔｈｅｒｍｏｍｅｔｅｒｓａｎｄｔｈｅｐｒｏｂｌｅｍｓｔｈａｔｓｈｏｕｌｄｂｅｐａｉｄａｔｔｅｎｔｉｏｎｔｏｄｕｒｉｎｇａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ Ｋｅｙｗｏｒｄｓ Ｅｃｌｏｇｉｔｅｓ；Ｉｓｏｔｏｐｅｇｅｏｔｈｅｒｍｏｍｅｔｅｒ；Ｍａｇｎｅｓｉｕｍｉｓｏｔｏｐｅ；Ｃｌｉｎｏｐｙｒｏｘｅｎｅ ｇａｒｎｅｔ摘　要 榴辉岩中单斜辉石和石榴子石之间显著的镁同位素平衡分馏，使其成为一种具有潜力的高精度地质温度计。

研究岩浆岩的金钥匙：角闪石-斜长石矿物温压计孟子岳;朱飞霖;张凯亮【摘要】角闪石-斜长石温压计具有数据易得、结果可靠和应用广泛的优点,该文系统总结了角闪石-斜长石温压计的计算原理及适用条件,以及该温压计在计算岩浆体系成岩成矿的温度、压力,进而估算岩浆侵位深度及上升速率方面的应用,揭示了其在岩浆演化过程中的重要意义.【期刊名称】《广东微量元素科学》【年(卷),期】2016(023)001【总页数】4页(P38-41)【关键词】角闪石-斜长石温度计;角闪石全铝压力计;适用条件;应用实例【作者】孟子岳;朱飞霖;张凯亮【作者单位】成都理工大学地球科学学院地球化学系,四川成都610059;成都理工大学地球科学学院地球化学系,四川成都610059;成都理工大学地球科学学院地球化学系,四川成都610059【正文语种】中文【中图分类】TQ056.11角闪石和斜长石是许多岩浆岩中常见的造岩矿物，由此两种矿物组成的角闪石-斜长石温压计较其它矿物温压计具有数据易得、结果可靠等优点，并且该温压计在较大的温度(400～1 150 ℃)、压力(0.1～2.3 GPa)范围内都比较稳定[1]。

因此，该温压计被广泛地应用于岩浆岩研究中。

PLYSNINA(1982)指出，在角闪石-斜长石组合中，斜长石中的钙长石含量随温度变化，而与压力无关。

他由此提出了一个角闪石-斜长石中钙的分配等温相关图解，利用钙分别在角闪石和斜长石中的摩尔分数进行投图得到所需的温度。

根据角闪石固溶体模型和实验研究，BLUNDY等提出了由角闪石和斜长石矿物对组成的地质温度计，其反应方程式(方程式1)如下[2]：edenite(浅闪石)、quartz(石英)、tremolite(透闪石)、albite(钠长石)，当反应达到平衡时：式中Δμ是化学势的变化，ΔG 是吉布斯自由能变，ΔS 是熵变，ΔV 是体积的变化，Ked-tr是活度积，γ是活度系数。

通过适当的化简、近似和数学回归模拟得到如下的温度表达式T1(适用于含石英的组合)：式中：□代表结晶位空缺；A、T1和M2分别表示角闪石中的结晶位；对于Yab，当Xab>0.5时，Yab=0；否则，Yab=12.0·(1-Xab)2-3.0 kJ。

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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榴辉岩中传统地质温压计新解：来自PT视剖面图的证据魏春景;苏香丽;娄玉行;李艳娟【期刊名称】《岩石学报》【年(卷),期】2009(025)009【摘要】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.%The garnet-clinopyroxene (GC) thermometer and garnet-clinopyroxene-phengite(GCP) barometer are commonly used for determining the PT conditions of eclogite metamorphism. These thermobarometries are calibrated from the exchange and net transfer reactions among the phase components in garnet, clinopyroxene and phengite. The calculated PT pseudosections from a MORB composition indicate that in different eclogite assemblages there are different exchange and net transfer reactions among the phase components to control the compositions of the three minerals: In the chlorite-, talc- and glaucophane-bearing low-r eclogites, the Mg-contents in garnet and omphacite are dependent on the dehydrations of hydrous minerals, increasing as temperature rise, and the Fe-Mg exchange reaction between garnet and omphacite plays a trivial role. Thus, in the natural low-T eclogites which contain glaucophane and other hydrous minerals, omphacite is usually rich in Mg, which may result in the GC thermometer giving lower temperature results. In the lawsonite-bearing HP-UHP eclogites, the Ca-contents in garnet are dependent on the proportions of lawsonite, decreasing as pressure rise or temperature decrease. In this case, the net transfer reactions among garnet, omphacite and phengite may have a minor effect on the garnet compositions, and the GCP barometer may give lower pressure results due to garnet poor-in Ca. In the medium-T kyanite-bearing UP-UHP eclogites, the garnet, omphacite and phengite compositions are largely controlled by the Fe-Mg exchange reactionsbetween garnet and omphacite, and the net transfer reactions in garnet- omphacite- phengite- kyanite- quartz / coesite. Thus, both GC thermometer and GCP barometer can give available PT results. In the lower-P hornblende-bearing eclogite, the Mg-contents in garnet and omphacite mainly reflect pressure changes, and commonly do not reflect temperature variations. The average PT mode ( avPT) in Thermocalc could give available temperature results, and relatively lower pressures similar to those from the GCP barometer for the glaucophane-bearing low-r eclogites, but could not yield reasonable PT formation for the medium-T kyanite eclogites without the hydrous minerals such as glaucophane and epidote etc. Comparatively, the pseudosection thermobarometry can provide much more PT formation, and is the most optimal method for determining the metamorphic PT conditions.【总页数】11页(P2078-2088)【作者】魏春景;苏香丽;娄玉行;李艳娟【作者单位】北京大学地球与空间科学学院,造山带与地壳演化教育部重点实验室,北京,100871;北京大学地球与空间科学学院,造山带与地壳演化教育部重点实验室,北京,100871;北京大学地球与空间科学学院,造山带与地壳演化教育部重点实验室,北京,100871;北京大学地球与空间科学学院,造山带与地壳演化教育部重点实验室,北京,100871【正文语种】中文【中图分类】P588.348【相关文献】1.东昆仑造山带早古生代的大陆碰撞:来自榴辉岩原岩性质的证据 [J], 孟繁聪;崔美慧;贾丽辉;任玉峰;冯惠彬2.金红石中锆含量温度计及其微量元素地球化学特征——来自徐淮地区中生代侵入杂岩中榴辉岩类包体的信息 [J], 王清海;许文良;裴福萍;杨德彬;于洋3.榴辉岩常用温压计在应用中应注意的问题 [J], 陈意;叶凯;吴春明4.青藏高原羌塘中部不同时代榴辉岩的识别及其意义——来自榴辉岩及其围岩40Ar-39Ar年代学的证据 [J], 张修政;董永胜;李才;陈文;施建荣;张彦;王生云5.视剖面图地质温压计及其应用 [J], 田野因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。