最优化的矿物扩散地质速率计:北大别黄土岭麻粒岩缓慢冷却的证据

对北大别黄土岭麻粒岩中石榴子石进行了详细的电子探针工作,并根据一颗石榴子石的成分环带,建立了扩散模型并进行了数值模拟,结合最优化的方法,得到了极其缓慢的冷却速率0.1℃/a。从扩散动力学数值模拟的角度对大别山造山带的冷却速率进行了探索性研究。该结果表明,黄土岭麻粒岩在受麻粒岩相改造后经历的是一个极其缓慢、持续时间很长的冷却过程。

地质速率计——矿物氧扩散的应用

概述了同位素封闭体系内的矿物氧扩散和同位素交换机制及其在地质速率计上的应用。火成岩从高温冷却或变质岩从高峰变质温度冷却过程中，由于冷却速率不同，扩散作用导致的矿物晶体内部及晶粒间氧同位素再平衡也有所不同。通过实测岩石中各组成矿物氧同位素比值、模式含量和颗粒半径，据矿物氧扩散和同位素交换模型（Ｇｉｌｅｔｉ模型和Ｅｉｌｅｒ模型），可以估算出岩石的冷却速率。实例研究进一步阐明了扩散对氧同位素组成的影响及其在确定冷却速率上的应用。

变质岩地质速率计——以东芬兰Rantasalmi-Sulkava和Kiuruvesi地区黑云母-石榴石扩散对为例

本文研究了东芬兰变质岩黑云母-石榴石矿物对的成分环带。对矿物对石榴石一侧的Mg剖面,用Lasaga理论(地质速率计)给予了解释。从三元系出发并用晶格固定理论首次重写了二元交互扩散方程。用这种理论直接根据扩散的离子数目,可求出离子扩散通量,这有助于检验Lasaga理论所假设的一维分析结果。此外,对作为第三种离子的Ca的影响近年有争议,但在本例中其影响可以忽略不计。取自不同地区三个样品的成分剖面研究结果是令人满意的。若采用Freer的扩散数据计算,其冷却速度为每百年若干摄氏度,此值与新近由黑云母K—Ar年龄确定的冷却速率一致。