The processes that control leucosome compositions in metasedimentary granulites: perspectives from the Southern Marginal Zone migmatites,Limpopo Belt,South Africa     

J. Taylor  G. Nicoli  G. Stevens  D. Frei  J.‐F. Moyen 《Journal of Metamorphic Geology》2014,32(7):713-742

Anatexis of metapelitic rocks at the Bandelierkop Quarry (BQ) locality in the Southern Marginal Zone of the Limpopo Belt occurred via muscovite and biotite breakdown reactions which, in order of increasing temperature, can be modelled as: (1) Muscovite + quartz + plagioclase = sillimanite + melt; (2) Biotite + sillimanite + quartz + plagioclase = garnet + melt; (3) Biotite + quartz + plagioclase = orthopyroxene ± cordierite ± garnet + melt. Reactions 1 and 2 produced stromatic leucosomes, which underwent solid‐state deformation before the formation of undeformed nebulitic leucosomes by reaction 3. The zircon U–Pb ages for both leucosomes are within error identical. Thus, the melt or magma formed by the first two reactions segregated and formed mechanically solid stromatic veins whilst temperature was increasing. As might be predicted from the deformational history and sequence of melting reactions, the compositions of the stromatic leucosomes depart markedly from those of melts from metapelitic sources. Despite having similar Si contents to melts, the leucosomes are strongly K‐depleted, have Ca:Na ratios similar to the residua from which their magmas segregated and are characterized by a strong positive Eu anomaly, whilst the associated residua has no pronounced Eu anomaly. In addition, within the leucosomes and their wall rocks, peritectic garnet and orthopyroxene are very well preserved. This collective evidence suggests that melt loss from the stromatic leucosome structures whilst the rocks were still undergoing heating is the dominant process that shaped the chemistry of these leucosomes and produced solid leucosomes. Two alternative scenarios are evaluated as generalized petrogenetic models for producing Si‐rich, yet markedly K‐depleted and Ca‐enriched leucosomes from metapelitic sources. The first process involves the mechanical concentration of entrained peritectic plagioclase and garnet in the leucosomes. In this scenario, the volume of quartz in the leucosome must reflect the remaining melt fraction with resultant positive correlation between Si and K in the leucosomes. No such correlation exists in the BQ leucosomes and in similar leucosomes from elsewhere. Consequently, we suggest disequilibrium congruent melting of plagioclase in the source and consequential crystallization of peritectic plagioclase in the melt transfer and accumulation structures rather than at the sites of biotite melting. This induces co‐precipitation of quartz in the structures by increasing SiO₂ content of the melt. This process is characterized by an absence of plagioclase‐induced fractionation of Eu on melting, and the formation of Eu‐enriched, quartz + plagioclase + garnet leucosomes. From these findings, we argue that melt leaves the source rapidly and that the leucosomes form incrementally as melt or magma leaving the source dumps its disequilibrium Ca load, as well as quartz and entrained ferromagnesian peritectic minerals, in sites of magma accumulation and escape. This is consistent with evidence from S‐type granites suggesting rapid magma transfer from source to high level plutons. These findings also suggest that leucosomes of this type should be regarded as constituting part of the residuum from partial melting.  相似文献   

Sequential melting and fractional crystallization: Granites from Guarda-Sabugal area, central Portugal     

Ana Margarida Ribeiro Neiva  Paulo Bravo Silva  Fernando Corfu  João Manuel Farinha Ramos 《Chemie der Erde / Geochemistry》2011,71(3):227-245

Seven distinct phases of Variscan two-mica granite are recognized in the Guarda-Sabugal area. They intruded the Cambrian schist-metagraywacke complex, crystallized in the middle crust, and are syn- to late-D3 (309.2 ± 1.8 Ma), late-D3 (304–300 Ma) and late- to post-D3 (299 ± 3 Ma; ID-TIMS ages on zircon and monazite). Two of the granites, G2 and G5, are close in age and have similar Sr, Nd and O isotope characteristics but contrasting whole rock and mineral features and formed by sequential increasing degree of partial melting of a common metasedimentary protolith. During sequential melting Ti, total Fe, Mg, Ca, Zr, Zn, Sr, Ba and REE contents and (La/Yb)_N increase and Si and Rb contents decrease, plagioclase becomes richer in anorthite and biotite and muscovite richer in Ti and Mg. Each of these granites evolved subsequently by fractional crystallization of quartz, K-feldspar, plagioclase, biotite and ilmenite, defining separate series G2–G3–G7 and G5–G6 containing late Sn-bearing differentiates. Two other granites G1 and G4 represent distinct pulses of magma with individual fractionation trends for major and trace elements and distinct (⁸⁷Sr/⁸⁶Sr)₃₀₀, ?Nd₃₀₀ and δ¹⁸O values.  相似文献   

高温熔融研制钾长石玻璃标准物质初探   总被引：1，自引：1，他引：0  

宋佳瑶  袁洪林  包志安  陈开运  贺国芬  范超 《岩矿测试》2011,30(4):406-411

激光剥蚀多接收等离子体质谱(LA-MC-ICPMS)是进行原位微区分析微量元素和同位素的重要技术之一,标准样品与样品之间的基体匹配是解决影响该技术准确分析的基体效应和分馏效应的首选方案。长石(特别是长石微区)的Pb同位素组成是示踪岩石形成和演化历史的重要途径,而LA-MC-ICPMS技术则是进行长石Pb同位素原位微区分析的关键技术,然而目前国内外尚没有合适的长石Pb同位素分析标准。文章研究探讨了利用高温炉进行原位微区分析钾长石中Pb同位素组成所用外部标准物质合成条件,结果表明,常规的74μm(200目)碎样无法得到均一的钾长石玻璃,需要将初始钾长石粉末研磨至1300目以下;高温炉合成温度为1680℃;熔融时间为2 h;采用液氮方式淬火。制成的钾长石玻璃除表面具有轻微的不均一性外,内部的Pb同位素比值为1.90779±0.00009(208Pb/206Pb,2s),0.75899±0.00004(207Pb/206Pb,2s),20.909±0.002(206Pb/204Pb,2s),15.871±0.002(207 Pb/204 Pb,2s)和39.888±0.005(208 Pb/204 Pb,2s),相应的相对标准偏差(RSD)分别为0.007%、0.008%、0.016%、0.016%和0.021%。表明利用本研究方法合成的钾长石玻璃可作为潜在的钾长石中Pb同位素组成原位微区分析外部校准物质。  相似文献   

广东北部早白垩世粗面岩的成因:Sr-Nd-Pb同位素制约   总被引：2，自引：0，他引：2  

项媛馨  巫建华 《高校地质学报》2011,17(3):436-446

广东北部大长沙盆地粗面岩锆石SHRIMP U-Pb年龄为(135.3±1.5) Ma,形成于早白垩世早期,其Sr-Nd-Pb同位素组成为:富放射性成因铅,(206pb/204Pb)i=18.23～18.39,(207pb/204pb )i=15.78～ 15.88,(208Pb/204Pb)i＝38.83～39.14,...  相似文献   

激光剥蚀电感耦合等离子体质谱元素微区分析标准物质研究进展   总被引：9，自引：5，他引：4  

吴石头  王亚平  许春雪 《岩矿测试》2015,34(5):503-511

激光剥蚀电感耦合等离子体质谱(LA-ICP-MS)是目前地球科学分析领域的重要技术手段,元素微区分析标准物质研制是该分析技术发展的重要方向。本文对当前LA-ICP-MS元素微区分析标准物质的种类、元素分布以及应用上的优缺点和标准物质的制备方法进行了评述。现有的有证标准物质数量不多、种类不齐全,部分元素浓度较低,定值不确定度较大,应用上受到较大的局限性;研制标准也不成熟,均匀性检验方面尚未有统一的方法。本文参照岩石粉末标准物质均匀性检验方法提出了两步均匀性检验法,同时指出在标准物质种类方面,铂族元素及Au元素浓度适当、Pb-S等不同硫化物基体标准物质,以及化学成分不同的碳酸岩和磷酸岩基体标准物质是当前的迫切需求;在标准物质研制技术方面,纳米岩石粉末压片技术的研发、原位微区分析标准物质(固体)均匀性检验判别标准研究是亟待解决的问题。  相似文献   

电感耦合等离子体发射光谱法测定硼硅酸盐玻璃中的硼等常见元素   总被引：2，自引：1，他引：1  

郭中宝  张艳妮  代铮  王潇 《岩矿测试》2015,34(1):55-59

硼硅酸盐玻璃中的硼、钙、镁、铝、铁、钛、硅等常见元素普遍采用各元素分别测定的方式进行分析,分析效率很低;而且硼的测定普遍采用容量法,当B2O3含量低于1%时,容量法测定误差较大。本文以KOH熔融的方式消解样品,采用电感耦合等离子体发射光谱法(ICP-AES)进行分析。通过实验研究了KOH用量和不同称样量对B2O3测定结果的影响。结果表明,KOH用量在3 g以上时有较好的熔样效率和熔样效果,称样量低于0.4 g对B2O3测定结果无明显影响,考虑到其他元素的测定,确定了KOH用量优选3 g,称样量优选0.1 g。在此条件下,测定B2O3等常见元素的精密度(RSD,n=6)≤2%,加标回收率在96.0%~105.6%之间,除Si O2测定误差较大外,其他元素的测定结果均令人满意。本方法确定的B2O3的定量限为0.067%,且对于B2O3最高含量达到16%的测定结果也令人满意,因此可测定B2O3含量的范围至少为0.067%~16%。当样品中的B2O3含量高于4%时,方法准确度和精密度与国家标准分析方法(容量法)相当;当B2O3含量低于1%时,方法准确度和精密度都优于容量法。与现有报道相比,本方法显著拓宽了B2O3的测定范围,并具有良好的准确度,而且在B2O3准确测定的同时,也实现了Ca、Mg、Al、Fe、Ti的定量分析和Si的半定量分析,大大提高了分析效率,可以实现硼硅酸盐玻璃中B2O3等常见元素的准确快速分析。  相似文献   

有关埃达克岩实验应用中几个问题的探讨   总被引：1，自引：0，他引：1  

张旗 《岩石矿物学杂志》2015,34(2):257-270

实验研究非常重要,是花岗岩(和埃达克岩)理论创新的源泉之一。近年来,国内在埃达克岩实验研究方面取得了很大的成绩。在这个领域,中国在国际上是处于领先水平的,虽然得到的认识并不相同,这是很正常的。本文讨论了与埃达克岩有关的一些实验研究问题,认为:1下地壳底部是缺水的,花岗岩是在缺水条件下部分熔融的,应当慎重对待在饱和水和有水加入情况下的实验结果。2要注意残留相组分中是否有斜长石出现,不能只关注石榴石,石榴石与斜长石配合起来才能得出正确的认识。3 1.0 GPa压力下石榴石出现线的真实含义是什么?它只表明与之平衡的熔体是贫Yb的。但是,贫Yb的花岗岩不只是埃达克岩,喜马拉雅型花岗岩也贫Yb,因此,还需要考虑斜长石消失的情况,如果石榴石出现而斜长石消失了,熔体是埃达克岩;如果石榴石出现而斜长石没有消失,则熔体为喜马拉雅型花岗岩。由于国外没有喜马拉雅型花岗岩的概念,因此,对国外某些在1 GPa条件下得到的实验资料应当仔细鉴别,也许其中有一些熔体并非埃达克岩,而是喜马拉雅型花岗岩。4相变反应不同于部分熔融反应,不能把相变反应的结果解释为部分熔融的结果。相变反应是在温度压力增加的情况下发生的,不是产生花岗岩的主要方式;部分熔融反应主要是在温度增加压力不变的条件下发生的,是产生花岗岩的主要方式。5实验研究得出的一个重要的结论是:与榴辉岩平衡的熔体是埃达克岩,因此,埃达克岩的真谛可能就是非常简单的一句话:源区有石榴石无斜长石。只要符合这个标志,与其平衡的熔体必然是高Sr低Yb的;只要符合这个标志,与其平衡的熔体必然是在较高的压力下形成的。高压可能就是埃达克岩最重要的构造意义。  相似文献   

陆面过程模型中垂直非均匀土壤的水分传输及相变的模拟   总被引：1，自引：0，他引：1  

李倩  孙菽芬 《大气科学》2015,39(4):827-838

土壤湿度在陆气相互作用中的重要性体现在它既能影响陆地和大气之间水循环的速率, 又能改变地表的能量分配。本文针对陆面过程模型中描述土壤湿度变化的方程进行了理论分析, 指出在非均匀土壤和冻土中采用土壤水势梯度描述垂直非均匀土壤水分流动的合理性。基于描述土壤内部水热传输的统一土壤模型, 并利用推广的表征土壤水分特征的Clapp-Hornberger关系式, 研究了非冻结和冻结的土壤湿度对于垂直非均匀土壤的敏感性。结果表明, 由土壤质地决定的土壤水势和导水率对土壤湿度的模拟有重要的影响。具体地, 在决定土壤性质的Clapp-Hornberger关系式中, 与土壤质地有关的饱和水势、饱和导水率以及土壤孔隙大小分布指数B, 对土壤湿度的模拟起到了关键作用。参数B的重要性尤为突出, 它的增加会引起导水率的大大下降, 从而对水分在土壤中的垂直分布产生重要影响。饱和水势的绝对值和参数B的增加会使得土壤水势绝对值增加明显, 使土壤的结冰(融化)过程延迟, 土壤温度因为没有结冰(融化)释放(吸收)的潜热加热(冷却)而持续下降(上升), 因此在冻融时期土壤温度会比观测值振幅偏大。上述结果揭示了考虑土壤垂直非均匀性并采用有效的土壤特性参数对于陆面过程模型的重要性。  相似文献   

北极海冰的年代际转型与中国冻雨年代际变化的关系   总被引：1，自引：0，他引：1  

牛璐  黄菲  周晓 《海洋学报》2015,37(11):105-117

基于1961-2013年HadISST海冰密集度资料,定义了北极海冰的季节性融冰指数,结果显示近几十年来北极季节性融冰范围呈显著的上升趋势,并分别在20世纪70年代末和90年代中期存在显著的年代际转型,相应地,中国冻雨发生频数总体上呈现出显著的减少趋势,但也存在显著的年代际转型。在20世纪70年代末之前,北极季节性融冰范围较小但显著增长,中国冻雨频数年际变化振幅较大,且主要受巴伦支海、喀拉海海冰的影响;20世纪70年代末至90年代中期北极季节性融冰范围维持振荡特征,没有显著的线性趋势,中国冻雨频数变化振幅减小,与北极海冰相关较弱,主要相关因子为北大西洋及北太平洋海表温度变化;而90年代中期以后,北极海冰融化加快,特别是2007年以后,季节性融冰范围大大增加,而中国冻雨频数处于低发时段,其变化与太平洋扇区海冰及堪察加半岛附近海温呈显著负相关,季节性融冰的显著区域也从东西伯利亚海逆时针旋转向波弗特海-加拿大群岛北部扩张,同时向北极中央区扩张。不同年代影响冻雨的海温或海冰关键海区不同,产生特定的大气环流异常响应,进而影响到我国冻雨。  相似文献   

Response of nutrients and the surface phytoplankton community to ice melting in the central Arctic Ocean   总被引：3，自引：0，他引：3  

ZHUANG Yanpei  JIN Haiyan  CHEN Jianfang  WANG Bin  LI Hongliang  CHEN Fajin  LU Yong  XU Jie 《极地研究(英文版)》2011,(4):266-272

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