超临界地质流体的形成与演化  

Formation and evolution of supercritical geofluid

作　　者：倪怀玮[1,2] 肖益林[1] 熊小林[3] 刘显东[4] 高春晓[5] 陈伊翔[1,2] 李云国 李万财 郭璇[1] 王洋洋[1] 谭东波 张力[1] Ni H;Xiao Y;Xiong X;Liu X;Gao C;Chen Y X;Li Y;Li W C;Guo X;Wang Y Y;Tan D B;Zhang L

机构地区：[1]中国科学技术大学岩石圈演化与环境演变全国重点实验室,合肥230026 [2]中国科学技术大学深空探测实验室/地球和空间科学学院,合肥230026 [3]中国科学院广州地球化学研究所,广州510640 [4]南京大学地球科学与工程学院,南京210023 [5]吉林大学超硬材料国家重点实验室,长春130012

出　　处：《中国科学:地球科学》2025年第1期38-51,共14页Scientia Sinica(Terrae)

基　　金：国家重点研发计划项目(2018YFA0702700);国家自然科学基金项目(42330301、42488101);中央高校基本科研业务费项目(WK3410000019)资助。

摘　　要：本文全面阐述了超临界地质流体的形成、演化、性质和效应.在地球内部,特殊组分的加入或温度压力的升高使H2O和硅酸盐的混溶性增强,形成同时含有大量H2O和硅酸盐溶质的超临界地质流体.在以伟晶岩体系为代表的岩浆-热液体系中,超临界地质流体的形成受控于熔体-流体临界曲线.在以俯冲板片为代表的变质岩体系中,超临界地质流体的形成受控于第二临界端点.实验结果表明,伟晶岩体系中硼和氟的存在使得地壳深度可能形成超临界地质流体,而俯冲板片则要迟至近100km深度才会释放超临界地质流体.富含H2O和解聚结构单元(单体、二聚体等)赋予了超临界地质流体独特的物理性质,包括低密度、低弹性模量、低黏度、高扩散系数和高电导率.超临界地质流体可以有效迁移包括高场强元素和重稀土元素在内的多种元素.超临界地质流体的化学特征能被交代地幔和幔源熔体继承,这可以解释弧岩浆氧化性.超临界地质流体可通过旋节分解发生相分离形成熔体网络.俯冲带岩石和伟晶岩中发现的多相流体包裹体可能是超临界地质流体的残留物.超临界地质流体可以造成俯冲板片顶部附近的低速高导异常,并且可能与中源地震存在联系.超临界地质流体可能在伟晶岩及其矿床的形成过程中起到了关键作用.

关 键 词：超临界地质流体 混溶 俯冲带 伟晶岩 

分 类 号：P61[天文地球—矿床学]