变质相平衡的研究进展

变质相平衡是变质岩石学中最核心的问题之一,20世纪90年代以来,国外在这一领域取得了重要进展,即利用内洽性热力学数据库、THERMOCALC程序以及合理的矿物相活度模型定量计算模式体系中的岩石成因格子(P-T投影图)和有关的各种剖面图,如共生图解和针对特定岩石组分的p-T、p-x和T-x视剖面图等。尤其是在p-T视剖面图解上,可以定量计算矿物成分、矿物摩尔含量及岩石饱和水含量等值线,从而可以定量地阐述天然岩石在p-T-x空间内的相平衡关系、确定岩石形成的p-T条件和p-T-t轨迹。

中-低压泥质岩在KFMASH体系中的相平衡关系

利用内部一致热力学数据库、可靠的固溶体活度模型,用有关程序THERMOCALC3.1计算了KFMASH(K_2O-FeO-MgO-Al_2O_3-SiO_2-H_2O)体系和亚体系KMASH、KFASH中的岩石成因格子。温压范围为P=0.05～1.2GPa,T=450～900℃,包括黑云母、白云母、钾长石、绿泥石、硬绿泥石、十字石、堇青石、斜方辉石、石榴石、尖晶石、红柱石、蓝晶石、矽线石、石英(过量)、熔体和水(固相线以下水过量、固相线以上水不过量)。利用这些成因格子以及所计算的AFM图、P-T视剖面图,可以很好地阐明泥质岩石中低压变质作用的相平衡关系及P-T条件。所计算的结果与岩石学研究非常吻合,能解释从绿片岩相至麻粒岩相的一系列变化。尤其是熔体的引入,使我们能够定量计算高角闪岩相以上出现的混合岩化过程。