5GPa、1500~1750℃条件下微量元素在柯石英与含水硅酸盐熔体之间分配行为的实验研究  

作　　者：严薇[1,2] 刘曦 孙赛军 孙卫东[3] 吴丹 

机构地区：[1]造山带与地壳演化教育部重点实验室,北京100871 [2]北京大学地球与空间科学学院,北京100871 [3]中国科学院海洋研究所深海研究中心,青岛266071 [4]中国科学院广州地球化学研究所矿物学与成矿学重点实验室,广州510640

出　　处：《中国科学：地球科学》2021年第8期1375-1388,共14页Scientia Sinica(Terrae)

基　　金：国家重点研发计划项目(编号:2016YFC0600408);中国科学院战略性先导科技专项(B类)项目(编号:XDB42000000);国家岩矿化石标本资源库资助。

摘　　要：对5GPa、1500~1750℃条件下柯石英与含水硅酸盐熔体间的微量元素分配行为开展研究.通过高压实验成功合成与大面积硅酸盐熔体共存的大颗粒柯石英晶体(少数情况下有蓝晶石、刚玉共存),通过扫描电子显微镜和显微拉曼光谱对实验产物进行形貌观察和物相确定,电子探针测定不同相中的主量元素,激光剥蚀电感耦合等离子质谱仪(LA-ICP-MS)分析微量元素.最终,本研究共得到33种元素的分配系数.总体而言,柯石英是一种极其纯净的矿物相;可能除少数元素如Sc、Ti和V外,几乎其他所有元素在柯石英中均表现为不相容.此外,除四价阳离子外的其他所有元素的分配行为都难以用晶格应变模型来解释,这可能暗示着阳离子大小在柯石英与硅酸盐熔体间的微量元素分配过程中起的作用较小.将本研究的结果与文献数据结合,可以观察到温度、压力会对部分元素的分配行为产生影响:温度似乎对不同的微量元素发挥不同的作用,但压力基本上与所有元素的分配系数呈负相关.考虑到柯石英在俯冲的大陆地壳物质中所占比例较大,其可能在某些元素的分配中扮演重要角色,例如Ti元素.

关 键 词：分配系数 高压实验 LA-ICP-MS 柯石英 含水硅酸盐熔体 温度和压力依赖性 

分 类 号：P588.3[天文地球—岩石学] P574[天文地球—地质学]