高温高压下花岗闪长质熔体结晶作用的实验研究

岩浆的分离结晶作用是岩浆演化的重要过程，与许多火成岩石的形成密切相关。自二十世纪50年代以来，采用实验手段研究岩浆的形成、演化一直受到地质学家的高度重视。 本文在0.5-2.0GPa、650-750℃和一定水含量条件下，以东准噶尔花岗闪长岩为初始物，进行了花岗闪长质岩浆结晶作用的实验研究。其结果可为东准噶尔地区A型花岗岩的成因提供一定的实验依据。通过对实验产物详细的岩相学观察和电子探针分析，获得以下主要认识： （1）熔体的含水量对矿物开始结晶的温度和晶出矿物的形状、颗粒大小有重要影响。相同时间内熔体含水量高时结晶出的矿物自形程度更好、粒度增大；随着熔体含水量的增加，斜长石的液相线温度降低；保持熔体含水量不变的情况下，随着压力的增加斜长石从熔体中结晶的温度降低。 （2）在压力为0.5GPa、熔体水饱和的条件下，花岗闪长质熔体中斜长石在675℃时开始结晶。结晶的斜长石与原岩的斜长石相比，其成分相对富钠长石而贫钙长石。在温度和熔体水含量一定的条件下，从花岗闪长质熔体中晶出的斜长石随着压力的增加，其钙长石组分增加。 （3）实验产物中的角闪石属于钙角闪石类，具体以普通角闪石为主。与初始花岗闪长岩的角闪石相比，实验产物的角闪石SiO2含量低，Fe3+很少。结晶形成的黑云母为铁叶云母，在2.0GPa压力时没有黑云母晶出而出现多硅白云母。 （4）花岗闪长质熔体发生矿物结晶后的残余熔体的成分受温度、压力和含水量的变化而变化。残余熔体中SiO2含量随着矿物从熔体中结晶程度的增加而升高。与无斜长石结晶的情况相比，有斜长石结晶时残余熔体的SiO2含量要高。在Na2O+K2O-CaO、FeO/(FeO+MgO)分别与SiO2的协变图中，残余熔体成分均落入A型花岗岩区，反映了它们与A型花岗岩在主量元素组成上的近似。因此，本文的实验证明，东准噶尔地区的A型花岗岩浆可以通过花岗闪长质岩浆发生角闪石、黑云母、斜长石的分离结晶作用形成。