橄榄岩中尖晶石化学成分分带的机理及其地质意义

橄榄岩中尖晶石的化学成分分带显示，在由温度降低引起的亚固相平衡过程中，与橄榄石及斜方辉石相邻的尖晶石边缘贫Mg和Al、富Fe和Cr，而与单斜辉石相邻的尖晶石边线相反。尖晶石的Fe和Mg分带为其他矿物的粒间Fe－Mg离子扩散所致；尖晶石中的Cr和Al分带则是尖晶石晶体内部Cr－Al离子的交互扩散所致。本文从热力学理论角度说明了尖晶石晶体内部的Cr－Al交互扩散受其Fe－Mg分带的控制；从热力学计算证明了尖晶石内Al必须从富Fe处向富Mg处扩散，解释了尖晶石中Mg和Al及Fe和Cr分带的一致性。

尖晶石在地幔橄榄岩部分熔融和亚固相平衡过程中的化学指示——实验研究及在自然岩石中的应用

以三组不同的重组的尖晶石橄榄岩为起始成分.在压力为0.10—0.15GPa和温度为1000—1380℃条件下,进行了系统的部分熔融和亚固相平衡实验。实验结果显示,在部分熔融过程中,尖晶石的Mg＃,即Mg/(Mg+Fe),和Cr＃,即Cr/(Cr+Al),随熔融度的增大而增大;在亚固相平衡过程中,尖晶石的Mg＃随温度的升高而增大,但Cr＃在纯橄榄岩中保持不变,而在二辉和方辉橄榄岩中稍有增大。尖晶石的Mg＃—Cr＃间反相近线性代表了一种非整体平衡的等热关系。计算模拟得到同样的结果。这同时被自然橄榄岩中尖晶石的Mg＃—Cr＃间的关系所证明。由于亚固相条件下平衡的结果,尖晶石的化学成分中只有Cr＃变化不大,故能用来衡量其所在岩体曾经受的相对熔融度。即尖晶石的Cr＃越大,所在岩体经受的熔融度越大。相反,尖晶石的Mg＃和Cr＃在岩浆结晶过程中应随温度的降低而减小;因此,可用玄武岩中尖晶石的Cr＃来指示其岩浆的原始Cr_2O_3/Al_2O_3特征,及用尖晶石的环带特征来探讨岩浆的演化(冷却速度,混染情况)。