《变质流体》PPT课件.ppt

变质流体,变质流体是变质作用的重要动力学因素之一，它以包裹体的形式存在于变质矿物中，是变质过程物理化学环境和地质信息的客观记录，对于了解和阐明变质过程的物理化学条件、元素迁移机理以及成岩成矿机制和变质动力学过程具有重要意义。是当代变质地质学的重要前沿研究课题。,变质流体研究历史和现状,1.变质流体的研究始于20世纪70年代初（Touret,1971）；2.80年代初，主要工作开始在集中流体成分和流体-岩石相互作用研究上；3.80年代中期之后，流体-岩石相互作用、流体运动和元素迁移、流体作用与岩石成因、流体来源和成因；,变质流体研究历史和现状,目前在变质流体的研究方面还存在许多问题，对变质流体的成因、来源、运移方式以及流体与岩石（特别是麻粒岩相变质岩石）的成因关系等等方面存在着认识上的分歧。流体包裹体作为唯一能用以直接研究流体成分和性状的实际样品：1.成因复杂，期次划分比较困难 2.被捕获后的改造,变质流体研究方法,1.脱水、脱碳反应的平衡热力学计算；2.矿物中流体包裹体的研究。1）冷热台测温 2）激光拉曼探针成分测定 3.对确定流体成因和来源的稳定同位素研究。,变质流体研究方法,1.脱水、脱碳反应的平衡热力学计算 通过典型脱水、脱碳反应的平衡热力学方程及成分活度实验资料进行水活度（aH2O）、二氧化碳活度（aCO2）的计算，来确定当时的流体状况。其基本公式为：G=f H298+Tf S298P V298 Ke a=exp(G G)RT,变质流体研究方法,2.矿物中流体包裹体的研究 1）冷热台测温 方法包括均一法、冷冻法和爆裂法。观察包裹体在加热和冷冻过程中所发生的决定于流体成分的各种相变（包括固相、液相和气相之间的相变）过程，通过准确测量发生相转变时的温度，利用目前已知各种流体体系相图和相关公式，以获得流体捕获当时的温度、压力、流体成分特征等等。其中爆裂法主要是用来解决不透明矿物的测温问题。,变质流体研究方法,变质流体研究方法,变质流体研究方法,变质流体研究方法,变质流体研究方法,2）激光拉曼探针成分测定 气液相的流体包裹体，其所含各种成分可以通过其所具有的拉曼散射峰在拉曼光谱中显示出来。从而可以获得流体成分的具体种类并且确定各种成分的相对含量。3.对确定流体成因和来源的稳定同位素研究。,变质流体对变质反应的缓冲效应,变质流体对变质作用的效应主要表现为对脱水变质反应平衡温度的明显控制作用。1.内蒙地区孔兹岩系，流体的缓冲效应可达100200C,致使同一矿物组合可稳定出现于不同温度条件（卢良兆等，1996）。2.对冀东高级区变质作用研究表明，由于较高aH2O影响，使角闪麻粒岩相阶段矿物组合的变质温度明显高于辉石麻粒岩相阶段矿物组合的变质温度（林强等，1991）。3.闽北麻源群巴罗式递增变质带由于较低的aH2O的影响，使蓝晶石带变质温度低于石榴石带和十字石带（赵国春等，1994）。4.徐学纯（1992）对内蒙古乌拉山地区变质流体的研究也得出一些类似的结论。,变质流体与麻粒岩相变质作用的成因联系,对以H2O和CO2为主的流体相在麻粒岩相变质作用中的贡献，是一个涉及麻粒岩成因机理的重要问题，并存在不同的学术观点。1.碳质变质(carbonic metamorphism)观点 Newton等，1980 2.无流体变质(fluid-absent metamorphism)观点 Thompson,1983,