粗面玄武岩熔融―结晶过程中角闪石―熔体二面角：温度和压力的影响

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1、粗面玄武岩熔融―结晶过程中角闪石―熔体二面角：温度和压力的影响　　摘要：矿物-熔体二面角是了解岩浆岩结构演化和岩浆动力学的重要参数。为了研究温度和压力对矿物-熔体二面角的影响，以粗面玄武岩为初始样品，在压力为0.6～2.6GPa，温度为800℃～900℃，恒温100h的条件下分别对初始样品进行了温度和压力两个系列的熔融-结晶试验。温度系列试验（3组）条件为：恒定压力为0.6GPa，首先在温度为1350℃的条件下恒温1h，使粗面玄武岩完全熔融，然后改变温度使粗面玄武岩熔体分别在温度为800℃、850℃和900℃以及

2、恒温100h的条件下结晶。压力系列试验（4组）条件为：分别在压力和温度为0.6GPa、1350℃，1.1GPa、1375℃，1.6GPa、1400℃，2.1GPa、1425℃和2.6GPa、1450℃条件下恒温1h，使粗面玄武岩完全熔融，然后降温至900℃，恒温10021h使粗面玄武岩熔体结晶。在上述试验条件下，粗面玄武岩熔体主要结晶相为角闪石。采用在二维任意切面测定二面角的方法得到试验产物中的角闪石-熔体二面角。将试验获得的角闪石-熔体视二面角的累积频率与理论频率累积曲线进行对比，并讨论了温度和压力对二面角的影

3、响。角闪石-熔体视二面角中值随着温度的升高而增加。这主要是由于在高温条件下，角闪石的成核密度小，生长速度快，有利于角闪石晶体的生长粗化，大的颗粒相互接触拼接形成高角度二面角，而在低温条件下，角闪石的成核密度大，生长速度慢，不利于角闪石晶体的粗化，角闪石的矿物颗粒较小且近平行排列，从而形成低角度二面角。另外，角闪石-熔体视二面角中值随着压力的升高先升高再降低，最后升高，这可能是熔体和矿物之间显著的力学性质差异造成的。试验结果证明，在岩浆结晶作用早期，随着矿物由孤立状态向拼接结构发展，矿物-熔体二面角逐渐增大。同时，

4、将本次试验结果与前人关于岩浆结晶晚期矿物（或矿物-熔体）二面角的演化规律相结合，可以描绘出整个岩浆结晶过程中矿物-熔体二面角的变化规律。　　关键词：二面角；熔融-结晶；粗面玄武岩；高温高压；界面能；拼接结构；结构平衡；岩浆结构演化　　中图分类号：P589.1；P586文献标志码：A　　Abstract：Themineral-meltdihedralangleisaveryimportantparametertofurtherunderstandthecrystallizationkineticsandthetex

5、turalevolutionofmagma.Usingtrachybasaltasthestartingmaterial，twoseriesofmelt-crystallizationexperiments（temperatureseriesandpressureseries）wereconductedatthepressuresof06-26GPa，thetemperaturesof800℃-900℃andtheannealingtimeof100h，toinvestigatetheinfluenceoftem

6、peratureandpressureonthemineral-meltdihedralangle.Inthetemperatureseries（3groups），trachybasaltwerefusedatthetemperatureof1350℃，thepressureof0.6GPaandtheannealingtimeof1h，toobtainhomogeneousmelts；then，themeltingtemperaturesdroppedtothecrystallizationtemperatur

7、esof800℃21，850℃and900℃，andannealedfor100h.Inthepressureseries（4groups），thetrachybasaltwerefusedatthetemperaturesandpressuresof1350℃and06GPa，1375℃and1.1GPa，1400℃and1.6GPa，1425℃and2.1GPa，and1450℃and26GPa，respectively；thesampleswerekeptundersuchconditionsfor1hto

8、ensurecompletelymeltingandproperhomogeneity，andthenthetemperaturesdroppedtothecrystallizationtemperatureof900℃andannealedfor100h.Amphibolewasthemaincrystalphaseintheprocessoftrachybasaltc