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冲绳海槽玄武岩中中酸性残余熔体研究及其岩石学意义 总被引：1，自引：0，他引：1
与洋壳有关的酸性岩由于对了解幔源岩浆的演化以及判别古老蛇绿岩套及其构造位置的重要意义而倍受岩石学家和构造地质学家的关注。本对发现于冲绳海槽玄武岩基质中的中酸性到酸性残余熔体进行了详细研究，它们提供了幔源玄武岩浆结晶分异形成酸性岩浆的直接证据。在细小的基质矿物间分布有一种玻璃质的残余熔体，其成分随距冷凝边距离(L)的增加而越来越酸性。在SiO2对Na2O K2O图解上，残余熔体的投影点从玄武岩到英安岩均有分布，反映了一个连续的演化系列。在AFM图解上，残余熔体表现出与Thingmuli火山岩系列类似的拉斑玄武岩系列的演化趋势。我们的研究表明：残余熔体的演化受结晶分异作用控制。在早期结晶阶段，辉石的结晶起主导作用，结果造成残余熔体中SiO2、Al2O3，Na2O的迅速增加，FeO、MgO、CaO迅速降低。在晚期结晶阶段，斜长石成为主导结晶相，导致残余熔体中Al2O3，Na2O的迅速消减。Al2O3、Na2O从增加到降低的转变出现在SiO2=62％左右。在L=27．5mm处，85～90％的基质岩浆已发生了结晶作用，导致残余熔体中SiO2含量达到69～70％，而且此处还新出现了一种富FeTi的氧化物。该玄武岩中残余熔体和基质矿物的成分及演化特征分别与Thingmuli火山岩系列中酸性端元的组成相似，在也佐证了Thingmuli火山岩系列是幔源岩浆结晶分异的产物. 相似文献
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钠长石花岗岩中雪球结构形成机理的研究 总被引：5，自引：0，他引：5
在某些富锂、氟含稀有金属花岗岩的石英和钾长石斑晶中常见 (半 )雪球结构。雪球结构的产出特征、雪球体中钠长石的电子探针分析结果以及其他间接证据都说明 ,雪球结构是在岩浆结晶分异过程中形成的。对矿物结晶顺序、石英和钠长石的生长速率以及固相线温度的研究表明 ,富锂、氟、钠的花岗质残余岩浆完全具备形成雪球结构的条件。岩浆熔体中较高的Na2 O/K2 O比值和F、H2 O含量在雪球结构的形成过程中起着重要的作用 :F的高含量使岩浆固相线温度降低 ,岩浆得以充分分异演化 ,形成接近端员组分的钾长石和钠长石 ;Na2 O/K2 O比值较大使钠长石首先结晶 ;较高的F和H2 O含量使岩浆粘度降低 ,石英的生长速率相对加快并逐渐包裹钠长石形成雪球结构。 相似文献
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福建永定大坪铌钽矿化花岗斑岩体位于永定县城南部的大石凹-蓝地火山喷发盆地,对斑岩型铌钽矿床的产出具有重要的指示意义。本文通过岩相学、显微测温和激光拉曼等实验对大坪岩体ZK10001和ZK10401钻孔不同深度岩石样品中的流体和熔体包裹体进行了研究,试图揭示岩体的熔体-流体演化过程,分析铌钽等成矿元素的富集机制。观测结果表明,大坪岩体主要发育气液两相盐水溶液包裹体和硅酸盐熔体包裹体。流体包裹体均一温度集中在175～225℃,盐度集中在3%～7%NaCleq,密度集中在0.75～0.95g/cm~3,成矿流体主要为中低温、低盐度和低密度的流体,总体属于H_2O-NaCl体系。熔体包裹体主要分布于石英斑晶雪球结构的环带中,含有钠长石、石英和钽铁矿等子矿物。熔体包裹体完全均一温度较高,能够代表早期原始岩浆的组成。研究表明,大坪岩体的原始岩浆富铌钽等成矿元素和碱性组分,大坪岩体的铌钽矿化是岩浆高度分异的产物,铌钽的富集过程经历了斑晶阶段和基质阶段等两阶段结晶分异过程:在早期斑晶结晶阶段,少量铌钽矿物与斑晶一起结晶,并被斑晶包裹;岩浆演化晚期发生流体出溶现象,但未分异出大量流体,F等挥发分促进了铌钽在结晶残余熔体中富集,并在基质间隙中沉淀。大坪矿化岩体的存在指示出斑岩型铌钽矿床存在的可能性。 相似文献
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辽宁宽甸、河北汉诺坝和福建明溪碱性玄武岩中的普通辉石和石榴石巨晶MgO、FeO、CaO含量的变化呈现了矿物的结晶分异趋势。从高温到低温晶出辉石的REE分馏程度不断增高,石榴石REE分馏程度不断降低,即两种巨晶中的LREE不断增加,而HREE逐渐减少,矿物的稀土模式曲线出现交叉现象。 用宽甸和汉诺坝任一层玄武岩作为液相与巨晶所计算的REE分配系数D_(矿物)~(REE)-玄武岩值,均与实验值相近,因而它不能旁证载体玄武岩就是巨晶的母岩浆。辉石晶出后残余岩浆比例Ⅰ值计算表明,母岩浆体可能是一个相对体积不太大的、主元素和REE成分不断变化的相对独立的地质体。 相似文献
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岩浆熔体中的挥发性组分及其岩石学意义 总被引：4，自引：0，他引：4
文章论述了挥发性组分在岩浆熔体中的溶解行为及其在岩浆熔体中溶解的限制条件，在此基础上讨论了挥发性组分对岩浆演化及岩石学成因方面的意义：溶解在岩浆中的水可明显地改变矿物从岩浆中结晶出的顺序，改变岩浆熔体的演化轨迹。含水玄武岩浆在其早期结晶出铁的氧化物并与Ｓｉ和富碱质组分分异从而使其成为Ｆｅ亏损的钙－碱性系列的岩浆，而无水玄武岩浆演化的早期不能结晶出磁铁矿，因而演化成富Ｆｅ且具中等Ｓｉ含量的拉斑玄武岩系列。溶解于岩浆中Ｈ２Ｏ的离解将产生高ｆＯ２环境，从而导致Ｆｅ的氧化物在岩浆演化早期沉淀。 相似文献
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富锂氟含稀有矿化花岗质岩石的对比和成因思考 总被引：31，自引：5，他引：31
Li-F花岗质岩石以超酸性、过铝、富含H2O、F、B、P等挥发性组分和富含Li、Rb、Cs、Be、Ta、Nb、Sn、W等亲石稀有金属元素为主要特征，以黄玉－锂云母－钠长石花岗岩为典型代表。从该类岩石地质产状的多样性和可对比性、空间分布的规律性、矿物岩石的结构构造、硅酸盐－熔体包裹体特征以及实验岩石学的研究成果等方面，综合论证该类岩石主要是从经过分异演化而形成的残余熔浆中直接结晶而在的；充分的分离结晶作用，是产生这种残余熔浆的主要机制；岩体的空间分带特征和各带之间的渐变过渡关系，为分离结晶作用的途径和演化方向提供了重要信息；熔体中挥发性组分的大量存在，是分离结晶作用能充分进行的关键因素；亲石稀有金属元素在流／熔配分中倾向于进入熔体相，是残余熔体中逐步富集这些稀有金属元素的主要原因；岩浆－热液过渡阶段出溶的流体相与已晶出的共存固相之间的相互作用，造成了广泛的交代蚀变现象；残余熔浆在不同地质和物理化学环境中的侵位、结晶和演化，造成了Li-F花岗质岩石在产状、结构构造和矿物组合等方面的多样性。 相似文献
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斑岩铜矿作为一种岩浆热液型矿床,其形成过程与Cu在熔体与流体间的迁移密切相关。而大量研究表明Cl在这一过程中起到了至关重要的作用,因此岩浆中Cl含量的高低或直接决定了岩浆的成矿潜力。俯冲型斑岩铜矿成矿所需的Cl主要来自于俯冲大洋板片,而碰撞型斑岩铜矿形成时则缺乏洋片俯冲,因此其Cl的来源尚不确定。为了进一步推进对上述科学问题的探究,文章总结了常见含Cl岩浆矿物的富Cl特性及岩浆Cl逸度计的使用方法,并利用磷灰石估算了碰撞型斑岩铜矿成矿岩浆中的Cl含量;计算了新生下地壳角闪石与熔体间Cl和OH的交换系数,以此对冈底斯碰撞型斑岩铜Cl的来源进行讨论。研究显示：(1)成矿岩浆演化过程中结晶的磷灰石、角闪石和黑云母中的Cl含量可以指示岩浆或流体中的Cl逸度;(2)碰撞型斑岩铜矿的成矿岩浆Cl含量明显低于俯冲型斑岩铜矿;(3)冈底斯出露的新生下地壳作为弧岩浆固结的产物,其中的角闪石可能继承了弧岩浆的高Cl含量特征;(4)印度陆壳俯冲过程中诱发地幔楔部分熔融所形成的超钾质岩浆可能含有较高的Cl含量。同时,幔源超钾质岩浆的加入将促进成矿岩浆中角闪石的大量结晶分异,有利于Cl在残余熔体中富集。 相似文献
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世界上绝大部分锡矿床均与富F、Cl、Li、B等挥发份的高分异花岗岩有关,前人对F、Cl、Li等组份在花岗质岩浆演化及锡成矿过程中的作用已有较为深入的认识,但对挥发份B关注较少。南岭中段的芙蓉超大型锡矿床是我国重要锡矿产地,我们首次在该矿床发现了硼硅酸盐矿物中罕见的斧石,为研究挥发份B对锡成矿的作用提供了机会。通过详细的岩石学、矿物学和地球化学研究,揭示了斧石的产出特征、晶体结构和化学成分特征,进而探讨了挥发份B与该区花岗岩成岩成矿的关系。芙蓉锡矿床新发现的斧石为丁香褐色、块状构造、硬度较大,显微镜下呈无色、浅黄色等,主要为自形尖劈状的楔形、长条状等自形结构、正高突起、干涉色较低,与符山石、萤石、石榴子石、榍石等矿物共生。电子探针分析表明,芙蓉矿床的斧石属铁斧石,其平均化学式为Ca_(2.22)(Fe_(0.52),Mn_(0.41),Mg_(0.13))1.06Al_(2.11)B_(0.72)Si_(3.98)O_(15.5)。结合前人研究成果,芙蓉矿床斧石、电气石、硼镁铁矿等富B矿物的广泛产出,指示了骑田岭花岗岩富含挥发份B;硅酸盐熔体中挥发份B的存在,能降低岩浆粘度,增加岩浆的结晶分异程度,延长岩浆寿命,进而有利于Sn等不相容元素在岩浆演化过程中向残余熔体富集。B与锡成矿的关系密切,岩浆中的B能提高源区Sn的萃取效率,增加原始岩浆中Sn的含量;B能形成锡的络合物,有利于锡的长距离运移;B与Sn具有相似的地球化学行为,在岩浆演化过程中,富集于残余熔体中,进一步演化后富集于成矿流体中。此外,在芙蓉锡矿床,随着含B矿物的不断被发现,表明该矿床可能具有寻找伴生硼矿的潜力。 相似文献
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黑鳞云母花岗质岩浆的结晶分异及钠长花岗质岩浆的形成 总被引：3，自引：0，他引：3
以含F、过铝质、K_2O>Na_2O为特征的浅色黑鳞云母花岗岩为初始物,在P=150MPa,T=850～650℃和H_2O不饱和条件下进行熔化-结晶分异实验,结果表明:首先晶出的是石英和富钾碱性长石;随结晶温度下降和结晶相含量的增加,残余熔体中挥发份F及Na_2O、Al_2O_3含量逐渐增加,SiO_2、K_2O、CaO含量减少,显示含F浅色花岗质熔体具有向贫硅富钠的富氟钠长花岗质熔体组成演化的趋势;700℃开始,残余熔体具有天然富氟钠长花岗岩的组成特征:富Na_2O(Na_2O>K_2O)、Al_2O_3(>16％)和F(>1.5％)。上述残余熔体组成的演化特征与自然界从含氟黑鳞云母花岗岩到富氟钠长花岗岩的组成变化规律是一致的,充分证明了在本文的实验条件下,含氟黑鳞云母花岗岩能够经结晶分异演化出富氟钠长花岗岩熔体。 相似文献
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松树沟超镁铁岩成因的地球化学证据 总被引：4，自引：0，他引：4
主元素和稀土元素地球化学特征表明,松树沟超镁铁岩中可确定地幔残余(R)趋势和岩浆结晶(M)趋势。M趋势进一步鉴别为玄武质岩浆(M_1,F=25—30％)和超镁铁质岩浆(M_2,F<20％)的分离结晶趋势。上述化学趋势记录了同源上地幔的部分熔融和结晶分异的演化历史。因此松树沟岩体属复合成因岩体。 相似文献
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We provide a model for the fractional crystallization of hydrousmantle-derived magma to form calc-alkaline plutons, based uponmass balance for geological examples of fractionation sequencesin the lower continental crust. This is complemented by a thermalmodel for the heat budget obtained from a projected phase diagramand thermodynamic data. Fractional crystallization (FC) andassimilation–fractional crystallization (AFC) paths havebeen calculated with these models and the mass ratio of assimilationto crystallization as a function of parent magma type and temperature,crustal rock fertility and temperature, and mechanism of assimilation,have been determined. When these results are combined with F(melt fraction) and r (ratio of mass assimilated/crystallized)values evaluated from geochemical data then new information,not available with the methods separately, can be deduced. Thisincludes when and at what depth and temperature in the crustthe assimilation took place, as well as the likely parent magmatype and temperature of the assimilant. Our results are presentedin simple graphical fashion to facilitate future studies thatexamine the evolution of individual calc-alkaline plutons andthe mechanisms of crustal contamination, and to improve meltmodels involving hydrous magma in volcanic arcs and in the lowercontinental crust KEY WORDS: assimilation; hydrous mantle magma; thermal models; fractional crystallization; magma mixing; Alpine batholiths; Adamello; Bergell 相似文献
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Tin deposits are often closely associated with granitic intrusions. In this study, we analyzed tin partition coefficients between different fluids and melts (\({\text{D}}_{Sn}^{aq.fl./melt}\)) as well as various crystals and melts \({\text{D}}_{Sn}^{aq.fl./melt}\)(\({\text{D}}_{Sn}^{crystal/melt}\)) from the Furong tin deposit associated with the Qitianling A-type granite. Our experimental results indicate that tin partition behavior is affected by the chemical compositions of fluids, melts, and minerals. Tin is prone to partitioning into the residual magma in fractional crystallization or other differential magmatic processes if the magma originated from crustal sources with high alkali content, high volatile content, and low oxygen fugacity. Highly evolved residual peralkaline granitic magma enriched in tin can lead to tin mineralization in a later stage. Furthermore, the volatiles F and Cl in the magma play important roles in tin partitioning behavior. Low F contents in the melt phase and high Cl content in the aqueous fluid phase are favorable factors for tin partitioning in the aqueous fluid phase. High Cl content in the aqueous fluid catalyzes water–rock interaction and leads to the extraction of tin from tin-bearing minerals. All these findings support a hydrothermal origin for the tin deposits. In light of the geotectonic setting, petrochemical characteristics, and mineralizing physicochemical conditions of the Furong tin deposit, it is inferred that the ore-forming fluid of the Furong tin ore deposit could have derived from the Qitianling peralkaline intrusion. 相似文献
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花岗岩结晶分离作用问题——关于花岗岩研究的思考之二 总被引：11，自引：15，他引：11
岩浆结晶分离作用是一个古老的话题,很早就有学者指出,地球内部生成的岩浆大多是玄武质岩浆,大多数花岗岩是由玄武岩结晶分离形成的。本文在考察了岩浆结晶分离作用的制约因素、比较了不同性质岩浆结晶分离作用的特征之后指出:玄武质岩浆可以发生结晶分离作用,因为有与其相关的堆晶岩产出;安山质岩浆也可以发生结晶分离作用,因为也有与其相关的堆晶岩产出。但是,花岗质岩浆似乎不大可能发生结晶分离作用,因为,很少见到有与(富硅的)花岗质岩浆相伴的堆晶岩产出。花岗质岩浆之所以不大可能发生结晶分离作用的原因在于:(1)岩浆的黏性大,它不仅阻滞了矿物的结晶作用(使斜长石不能发育为自形晶),而且阻止了密度大的矿物(例如角闪石)下沉;(2)主要造岩矿物(例如斜长石)的密度与花岗质岩浆的密度相差无几,使结晶分离作用难以进行。本文详细考察了花岗质岩浆中斜长石的行为,指出在花岗质岩浆中斜长石结晶分离几乎是不可能的。那么,文献中大量充斥的花岗岩结晶分离作用的说法是依据什么呢?作者认为,文献中的许多说法可能主要是根据哈克图解得出的,而不是根据实际观察和理论研究得出的。作者认为,玄武岩和花岗岩不仅来源不同,成分不同,而且解释也不同。哈克图解中许多适合玄武岩的解释未必适合花岗岩。由于鲍文反应原理是结晶分离作用的理论基础,因此,文中也对鲍文反应原理进行了评述,并指出文献中存在的一些需要认真对待的问题,例如,从玄武岩-安山岩-英安岩-流纹岩的连续演化序列是不可能的;单元-超单元填图方法是不科学的;中国东部中生代大规模花岗岩不可能是玄武质岩浆结晶分离形成的等等。本文还以 Ajaji el ai.(1998)报道的摩洛哥 Tanncherfi 花岗岩为例,指出结晶分离作用的解释是不可能的。作者认为,花岗岩类的成分变化大,主要可能与源区组成、温度、压力、挥发分、部分熔融程度和过程、混合作用、岩浆分异及结晶分离作用有关。其中,源区组成可能是花岗岩多样性的最重要的原因,而结晶分离作用的影响可能是微乎其微的。本文认为,花岗岩结晶分离作用对于花岗岩成因的意义已经被大大地夸大了,我们应当重新思考结晶分离作用对于花岗质岩浆的意义。由于花岗岩的极端复杂性,许多问题还得不到比较合理的解释,本文的认识只是初步的。 相似文献
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硫化物熔离对岩浆硫化物含矿岩体中橄榄石Ni含量的影响——以金川岩体为例 总被引：6，自引：0，他引：6
为探讨硫化物熔离对含矿岩体中橄榄石Ni含量的影响,在前人橄榄石结晶硫化物熔离模型的基础上,定量模似计算了分离结晶过程中橄榄石Ni含量,并将其应用于金川橄榄石成园研究。研究表明,部分橄榄石落于无硫化物熔离橄榄石结晶趋势线下方,暗示其母岩浆为S饱和。根据模拟计算S饱和母岩浆橄榄石分离结晶趋势线,指出金川深部岩浆房中母岩浆橄榄石的分离结晶程度小于或等于3％,而由橄榄石结晶所导致熔离的硫化物熔体与橄榄石之间质量比约为40。 相似文献
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Composition gaps,critical crystallinity,and fractional crystallization in orogenic (calc-alkaline) magmatic systems 总被引：1，自引：2，他引：1
James G. Brophy 《Contributions to Mineralogy and Petrology》1991,109(2):173-182
The recognition of a three-way correlation between magmatic SiO2 content, critical crystallinity, and the size (magnitude) of crystal fractionation-generated composition gaps in calc-alkaline magmatic systems suggests an important control of magmatic critical crystallinity on the formation of such composition gaps. To explain this correlation, it is proposed that fractionation-generated composition gaps are caused by: (1) simultaneous interior (i.e. non-substrate) crystallization and vigorous chamberwide convection which leads to progessive crystal suspension; (2) cessation of convection when the percentage of suspended crystals reaches the critical crystallinity of the magma, and; (3) eventual buoyancy-driven crystal-liquid segregation producing a discrete body of fractionated magma which is separated from the initial magma by a composition gap. This mechanism implies that many, if not most magma bodies are characterized by interior crystallization and vigorous convection, conditions which are not universally agreed upon at present. Given that such conditions characterize natural magma bodies, fractional crystallization through crystal settling in low-velocity boundary layers should be an important mechanism of fractional crystallization. In a crystallizing and convecting body of magma, composition gap formation should represent one endmember of a complete spectrum of possible evolutionary paths governed by the relative rates of crystal settling and crystal retention. As a given volcanic plumbing system matures with time, average settling/retention ratios within individual magma bodies should increase due to higher average wall-rock temperatures. It follows that, within a given volcanic center, early-stage volcanism should be more likely to display fractionation-generated composition gaps than later-stage volcanism. Such a temporal evolution has been documented at at least two Aleutian calc-alkaline volcanic centers. 相似文献
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The Neogene quartz andesites from the Oa? and Gutâi Mountains (Romania) are mid-K calc-alkaline rocks and contain plagioclase-orthopyroxene-clinopyroxene-amphibole-magnetite phenocrysts as well as quartz crystals. They are associated with a volcanic sequence ranging from basalts and basaltic andesites to dacites and rhyolites, but form a separate magma group, mostly in respect to the trace elements. Based on the geochemical data combined with inferences from complex zoning patterns in plagioclase and pyroxene, the evolution of quartz andesites is interpreted in terms of fractional crystallization, AFC and magma mixing. A parental magma deriving from a MORB- or OIB-type source modified by fluids and melts originating from sediments is envisaged. 相似文献
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A primary magma not only represents the starting point of a fractional crystallization process, but also is the product of an equilibrium or fractional partial melting process in a mantle.Element abundance relationships in the primary magma obey both law of power function for fractional crystallization and the law of fractional linear function for equilibrium partial melting .Based on this double nature of the primary magma, the authors advanced a principle to restore the primary magma composition from that of an igneous rock series with petrogenesis of fractional crystallization and put forward an approach of estimating the element abundance of the primary magma, exempli-fied by the rar-earth elements in the Andes volcanic rock series. 相似文献
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丰度关系法估算分离结晶岩浆岩系原始岩浆成分 总被引：3，自引：0，他引：3
幔源原始岩浆是分离结晶过程的起点，又是地幔的平衡或分离部分熔融的产物，在这种原始岩浆岩中元素丰度关系既遵守分离结晶规律，又遵守地幔部分熔融规律。根据原始岩浆的元素丰度关系的这种双重特性，以安底斯山脉火山岩系的稀土元素为例，阐明了由分离结晶的岩浆岩岩系成分恢复原始岩浆成分的原理，并厘定出原始岩浆元素丰度的估算方法。 相似文献
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T. L. Grove R. J. Kinzler M. B. Baker J. M. Donnelly-Nolan C. E. Lesher 《Contributions to Mineralogy and Petrology》1988,99(3):320-343
At Medicine Lake volcano, California, andesite of the Holocene Burnt Lava flow has been produced by fractional crystallization of parental high alumina basalt (HAB) accompanied by assimilation of granitic crustal material. Burnt Lava contains inclusions of quenched HAB liquid, a potential parent magma of the andesite, highly melted granitic crustal xenoliths, and xenocryst assemblages which provide a record of the fractional crystallization and crustal assimilation process. Samples of granitic crustal material occur as xenoliths in other Holocene and Pleistocene lavas, and these xenoliths are used to constrain geochemical models of the assimilation process.A large amount of assimilation accompanied fractional crystallization to produce the contaminated Burnt lava andesites. Models which assume that assimilation and fractionation occurred simultaneously estimate the ratio of assimilation to fractional crystallization (R) to be >1 and best fits to all geochemical data are at an R value of 1.35 at F=0.68. Petrologic evidence, however, indicates that the assimilation process did not involve continuous addition of granitic crust as fractionation occurred. Instead, heat and mass transfer were separated in space and time. During the assimilation process, HAB magma underwent large amounts of fractional crystallization which was not accompanied by significant amounts of assimilation. This fractionation process supplied heat to melt granitic crust. The models proposed to explain the contamination process involve fractionation, replenishment by parental HAB, and mixing of evolved and parental magmas with melted granitic crust. 相似文献
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一种新的分配系数计算方法是以分离结晶的岩浆岩元素丰度(x,y)互成幂函数关系为理论基础,以冰岛分离结晶成因的玄武-流纹岩系的元素含量为例,运用元素比值与含量成份演化线的斜率即丰度常数R,计算分离结晶岩浆岩系分配系数。该方法的关键是选取理想元素,即分配系数极小(D<=0.01)的即极亲岩浆元素,然后选择与它配对的元素,通过作图或计算出配对元素的总分配系,进而计算出其它元素的总分配系数。这种方法的理论基础严密、操作简单、结果直观、可靠,与所研究岩系的实际情况十分吻合。 相似文献