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题名变质作用p-T-t轨迹的研究方法与进展
被引量:25
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作者
魏春景
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机构
造山带与地壳演化教育部重点实验室北京大学地球与空间科学学院
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出处
《地学前缘》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2011年第2期1-16,共16页
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基金
国家自然科学基金项目(40821002,40972039)
国家重点基础研究发展计划“973”项目(2009CB825007)
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文摘
变质作用p-T-t轨迹理论的提出完全改变了人们对变质作用过程的认识。地壳加厚区(造山带)内区域变质作用发生于地壳从热扰动到热松弛的动态演化过程中,岩石的p-T-t轨迹是地壳加厚的方式及机制、热松弛速率和岩石折返速率的综合函数。一维热模拟假设引起热扰动的构造作用在瞬间完成,岩石在折返过程中开始变质作用演化。二维热模拟结果表明在地壳加厚过程中(岩石埋藏阶段)伴随明显热效应,岩石在折返过程中有少量加热,达到温度峰值。反演变质作用的p-T-t轨迹包括3种方法:传统地质温压计方法,吉布斯/微分热力学方法和变质相图方法。无论哪种方法,都必须以详细岩相学研究为基础,在岩石中划分出两期以上矿物组合。传统地质温压计方法被广泛使用,但在确定不同期次矿物组合的平衡和p-T条件上有若干不确定性。吉布斯/微分热力学方法理论上非常完善,依据矿物(石榴石)的生长环带计算岩石的p-T-t轨迹,但是由于难以确定矿物生长阶段的矿物组合变化,以及缺少复杂固溶体的活度模型等,致使该方法实用性较差。目前反演岩石p-T-t轨迹的最好方法是变质相图方法,该方法依据p-T视剖面图上矿物等值线温压计,模拟由矿物的世代关系和生长环带所记录的p-T条件变化,并可以定量模拟变质过程中的矿物组合演化、变质反应和流体行为。对不同中压型变质带和超高压型地体中岩石p-T-t轨迹的反演模拟表明,岩石在构造埋藏阶段应伴随明显热效应,发生一系列递增变质作用,几乎同时达到压力与温度峰值,岩石折返过程以等温降压型(ITD)为主。这与一维热模拟结果很不相同,而与二维热模拟结果大体相似,但一般折返速率更快。
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关键词
关键词:变质作用p-T-t轨迹
传统地质温压计
微分热力学
变质相图
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Keywords
metamorphic p-T-t paths
conventional geothermobarometry
differential thermodynamics
metamorphic phase diagram
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分类号
P588.3
[天文地球—岩石学]
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