影响部分熔融的因素

来源:互联网发布时间:2009-06-29

体系的化学组份对部分熔融过程有重要影响。在以硅酸盐造岩矿物为主的壳幔岩石中,K2O,Na2O,Al2O3,SiO2等被称为易熔组份;MgO,FeO,CaO,TiO2,P2O5为难熔组份。对于富含水的以硅质和粘土质(Al,Si,K,Na)为主要成份的地壳岩石在温度为 650℃左右时便开始熔融,主要形成花岗岩岩浆;而对于缺水的以橄榄石、辉石、钙长石等为主要矿物成份的地幔岩石,其初熔温度在1000℃以上,部分熔融主要形成玄武岩岩浆。部分熔融是一个升温过程,但不是简单的持续升温。对于共结系,当温度到达共熔点时,出现初熔相,体系将停止升温。连续固熔体的部分熔融则是以缓慢增温进行。
     对于一个同时包含共结关系和固熔系列的复杂体系的部分熔融,其温度的变化呈现一种多阶梯状的复杂升温曲线。这种体系的初熔温度和全熔温度可能有很大的差别,如含水的石英闪长岩成分的岩石,初熔温度约为 700℃,熔出富石英、钠长石和钾长石组份的熔体相,但其斜长石端元组份的熔融温度在1200℃。压力变化对部分熔融的影响有二种状况。当岩压或无水体系的千压增大时,对多数矿物而言,将提高其熔融温度。而当有H2O和 CO2等挥发分存在时,将降低物质的熔融温度。
     因此,水和挥发分是一种良好的助熔剂。这种水压对熔融温度的影响,其变化率可高达100℃/108Pa。物质的含水性常受构造环境制约。位于板块的俯冲带或岛弧地区,由于大洋板块携带着富水的沉积物伸入地幔,使其上方的楔形地幔区获得水分,从而降低熔融温度。加上构造俯冲中的应力释放提供一定的热量,使地幔物质的部分熔融更加有利。
     因此,板块消减带是岩浆活动最发育的地段。构造断裂也是诱导岩石产生部分熔融的重要因素。断裂活动使地壳深部发生局部减压,总压降低能够降低岩石的初熔温度,从而促进深部物质的部分熔融,称为构造诱发作用。大陆地壳大面积的混合花岗岩的形成可能与这种作用有关。

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