單斜輝石溫壓計
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單斜輝石溫壓計(英語:Clinopyroxene thermobarometry)是利用單斜輝石來測定該礦物在結晶時,岩漿溫度和壓力的一種方法。單斜輝石在許多火成岩中都很普遍。許多礦物都可用來測定地溫壓,但單斜輝石特別有用,因為它是火成岩中常見且易於識別的斑晶[1]. 利用這科技可了解岩漿結晶、進化變質或退化变质作用和礦床形成[2]. 也可以推斷有關岩石圈的成分。對鑽石勘探行業提供金伯利岩中含有鑽石的概率 [3]。
测量
[编辑]壓力
[编辑]壓力測試實驗(地質壓力計)是根據摩爾體積(molar volume)的變化反應。 加壓會導致總體積減少,而減壓力會導致總體積增加。 因此,根據大體積的礦物與小體積的礦物的比例,可以計算出地質環境壓力,因爲壓力是溫度的函數。 必須進行實驗來校準結果[2]。
溫度
[编辑]最適合地質溫度計的測試實驗是具有大量焓的礦物,在加溫或減溫下,它們會釋放或消耗大量熱量。與地質壓力計類似,只要經過校準,通過釋放熱量與消耗熱量而形成的礦物組合的比例,可計算溫度[2]。
反應類型
[编辑]單斜輝石有三種類型的反應,可用於計算溫度和壓力。
單一反應:在一定的溫度和壓力條件下,岩漿會結晶出一些特定的礦物。根據岩石中這些礦物的比例就可推算溫度和壓力。 例如硬玉和石英在特定壓力條件下生成鈉長石[2]。
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這種特殊反應涉及反應物和產物之間體積的巨大變化,因此反應對壓力變化非常敏感[2]。
交換反應:當礦物具有相似結構時,其離子在該結構中相互交換位置時,就會發生交換反應[2]。 這是計算溫度的常用方法。大多數能進行交換反應的礦物都具有高量的焓。 例如石榴石和單斜輝石之間的交換 Fe2+ 和 Mg2+[2]。 這會導致鎂鋁榴石和鐵輝石(輝石)變成鐵鋁榴石和透輝石(輝石)。
相溶平衡:是指兩礦物相根據溫度能相互溶解,因此它通常可用於測量溫度[2]。 例如當單斜輝石和斜方輝石相互溶解時。 能改變鈣和鎂在整個礦物質中的分佈[2]。
參考文獻
[编辑]- ^ Putirka, Keith; Johnson, Marie; Kinzler, Rosamond; Longhi, John; Walker, David (1996). "Thermobarometry of mafic igneous rocks based on clinopyroxene-liquid equilibria, 0-30 kbar". Contributions to Mineralogy and Petrology. 123: 92–108
- ^ 2.0 2.1 2.2 2.3 2.4 2.5 2.6 2.7 2.8 Misra, Kula C. (2012). Introduction to Geochemistry Principles and Applications. Pondicherry, India: Wiley-Blackwell. pp. 107–128. ISBN 9781444347197
- ^ Grütter, Herman S. (2009). "Pyroxene xenocyst geotherms: Techniques and Application". Lithos. 112: 1167–1178. doi:10.1016/j.lithos.2009.03.023