不同温度、压强、氧逸度条件下斜方辉石含水性的实验研究

作     者：蒋昊天 JIANG Hao-tian

作者机构：南京大学地球科学与工程学院南京210023 

出 版 物：《四川地质学报》 (Acta Geologica Sichuan)

年 卷 期：2020年第40卷第2期

页      面：313-317页

学科分类：0709[理学-地质学] 070901[理学-矿物学、岩石学、矿床学] 07[理学] 

主　　题：斜方辉石 含水性研究 高温高压 氧逸度 

摘      要：斜方辉石的含水性显著影响着上地幔的物理化学性质。前人对于斜方辉石的水溶解度的制约因素研究并不充分,特别是氧逸度的影响很少被单独考虑。为了厘清斜方辉石的水溶解度的制约因素,我们借助高温高压设备(MAVO LPC250型活塞圆筒压机)在1.0~3.0 GPa,800~1100℃和两种典型的氧逸度条件控制下开展了系统性地实验研究,即Ni+NiO(NNO),Fe+FeO(IW)。通过傅里叶变换红外光谱测量(FTIR),斜方辉石的天然和实验样品显示出7组典型的OH-吸收峰。含水量结果表明,在上地幔浅部条件下,斜方辉石的水溶解度均随温度或压强升高而增大,而随氧逸度值升高而减小,仅氧逸度变化其它条件不变时,还原条件比相对氧化条件高达50%,这与橄榄石等其它名义上无水矿物的氧逸度效应存在不一致。通过估算,橄榄石和斜方辉石间水的分配系数在不同氧逸度条件下可以相差55%。因此,与名义上无水矿物中结构水相关的实验研究,未有效控制氧逸度的结果需要被重新考虑。