950℃、1.0～3.5GPa下斜长角闪岩脱水熔融——压力和时间对结构的影响

利用YJ-3000t和JL-3600t多顶砧压力机,以哀牢山造山带南部红河县大白能—乐育剖面上的天然块状斜长角闪岩为初始样品,在950℃、1.0～3.5GPa、恒温20～300h条件下进行了两个系列的斜长角闪岩块状样品脱水部分熔融实验:(1)保持温度T=950℃,加热时间t=100h不变,改变压力(1.0～3.5GPa)的实验;(2)保持温度T=950℃,压力p=3.0GPa不变,改变加热时间(20～300h)的实验。结果表明,1.0～3.5GPa、950℃、恒温100h的条件下,随压力升高,斜长角闪岩中依次生成了单斜辉石+石榴石+熔体的矿物组合(1.0～1.5GPa)和单斜辉石+石榴石+熔体+硬玉+SiO2矿物+蓝晶石(2.0～3.5GPa)的矿物组合。3.0GPa、950℃条件下,随加热时间增加,实验产物中依次生成了单斜辉石+石榴石+熔体+硬玉+SiO2矿物+蓝晶石的矿物组合(20～100h)和单斜辉石+石榴石+熔体的矿物组合(150～300h)。斜长角闪岩的原岩结构决定了实验产物中新生矿物和熔体的分布。依据实验产物的矿物组合和新生矿物的分布特征,讨论了950℃、1.0～3.5GPa、恒温(20～300h)条件下,斜长角闪岩部分熔融过程的结构变化、变质反应以及石榴石冠状体的成因。

2.0 GPa 块状斜长角闪岩部分熔融——时间和温度的影响

利用多顶砧压机,以青藏高原北喜马拉雅构造带的天然斜长角闪岩为样品,在2.0GPa,800~1000℃条件下进行了两个系列的块状样品脱水部分熔融实验:(1)保持压力p=2.0GPa,加热时间t=12h不变,改变温度(800℃~1000℃)的实验;(2)保持压力p=2.0GPa,温度T=850℃不变,改变加热时间(12~200h)的实验.结果表明,2.0GPa,加热12h的条件下,随温度升高,斜长角闪岩中依次生成了石榴石、熔体和单斜辉石,熔体的成分呈英云闪长质-花岗闪长质-英云闪长质的演化趋势.2.0GPa,850℃条件下,随加热时间增加,斜长角闪岩中依次生成了石榴石、熔体和单斜辉石,熔体的成分由英云闪长质向花岗闪长质演化.当块状岩石样品中熔体体积百分比的含量达到5%时,熔体已经相互连通.温度大于850℃的条件下生成的熔体其粘度在104Pas量级,已经满足了在地质时间尺度上熔体分凝形成岩浆的粘度要求.因此,可以认为在增厚地壳的下部,斜长角闪岩的脱水部分熔融可以形成英云闪长质-花岗质岩浆.

0.7～1.8 GPa,室温～1120℃条件下α-β石英相变的弹性参数

为了解高温高压条件下,α-β石英相变过程中的弹性性质,在0.7～1.8GPa,室温～1120℃条件下,利用多顶砧波速测量装置,采用脉冲反射-透射法,测量了α石英以及相变为β石英的纵波速度,弹性纵波穿过单晶α石英的方向为平行结晶轴X方向。实验结果表明,随温度升高,α石英的纵波速度开始非线性降低,之后,快速升高,这一现象是由于α-β石英相变引起的,依据晶体对称性与弹性参数的关系确定了α石英的弹性参数(C_(11)),及其随温度和压力的变化关系,同时获得了β石英的弹性参数(C_(11)),实验证实,测量α-β石英相变时的纵波速度,不仅是确定α-β石英相变温度和压力的一种方法,也是校正高压腔体温度和压力的有力手段.