Question

岩浆成岩过程的鉴别

Answer 1

由前述平衡部分熔融和分离结晶作用中微量元素定量模型，可以根据微量元素分配系数的研究来对成岩过程进行鉴别。

Allegre等人（1978）提出了判别部分熔融和分离结晶的方法。他们认为：

（1）固-液相分配系数高的相容元素，如Ni和Cr等，在分离结晶作用过程中的这些元素浓度变化很大，但在部分熔融过程中则变化缓慢。

（2）固-液相分配系数低的微量元素（超岩浆元素，Hypermagmatophil），如Ta、Th、La、Ce等，它们总分配系数很低，与 0.2～0.5 比较可忽略不计。在部分熔融过程中这些元素的浓度变化大，但在分离结晶作用过程中浓度变化缓慢。

（3）固-液相分配系数中等的微量元素（亲岩浆元素），如 HREE、Zr、Hf等，它们的总分配系数与1比较可忽略不计。

对于平衡部分熔融：

地球化学

式中：为超岩浆元素在液相中的浓度；为岩浆元素在液相中的浓度；，分别为它们在原始固相中的浓度。

对于分离结晶作用：

地球化学

当用某超岩浆元素（H）与亲岩浆元素（M）的浓度比值对超岩浆元素浓度作图时，平衡部分熔融的轨迹是斜率为的直线，而分离结晶作用则构成水平线。Treuil 和 Toron 研究了冰岛地表火山岩和雷克雅内斯山脊火山岩的样品，用w（La）/w（Sm）比值对 La 丰度作图（图 5.13），发现前者符合分离结晶作用的趋势，而后者为具有一定斜率的斜线。赵振华等（1982）通过研究得知，我国西藏冈底斯花岗岩类的斑状黑云母花岗岩主要通过分异结晶形成，而闪长岩、花岗闪长岩和二云母花岗岩系列属于平衡部分熔融的产物（图5.14）。

图5.13 平衡部分熔融作用与分离结晶作用的轨迹

图5.14 平衡部分熔融作用与分离结晶作用