測定、花崗巖類巖石中長石成分的分析方法

（四川省冶金地質勘查局六零四大隊 四川廣元628017）

（四川省冶金地質勘查局六零四大隊 四川廣元628017）

本文主要簡單介紹了花崗巖類的成分分析。

花崗巖成分分析

1 分析方法

實驗條件為：15 KV加速電壓，電子束直徑小于5 μm，為避免蒸發，先分析K和Na。數據采用一系列自然樣品及標準氧化物作為標準樣品，使用基于ZAF的程序進行校正。主量元素分析精度優于2%。分析以NIST610作為外部標樣，采用電子探針A1203數據作為內標。激光束斑大小一般為60 μm。剝蝕位置盡量與電子探針分析位置一致，為避免能量過高導致探針片被擊穿或擊飛，部分樣品點采用了44或32 gym。對NIST612的10次重復測定給出的Sr含量平均值為79.2 ppm，RSD為1.8%。本文樣品的Sr含量均大于200 ppm，故推測Sr分析精確度優于2%。

2 分析結果

低鎂埃達克質巖與普通花崗巖類中的斜長石形成了2個不同的成分區。在給定的Ca0含量，低鎂埃達克質巖中的斜長石相對普通花崗巖類中斜長石具有更高的Sr含量。兩類樣品中的斜長石形成獨立的Sr-Ca0相關趨勢。Sr/Ca0可反映斜長石中Sr的相對富集程度，低鎂埃達克質巖中斜長石Sr/C a0的變化范圍為429.3960.9，平均值為695.5士311.0(2SD,n=45)；而普通花崗巖類中斜長石的Sr/Ca0的變化范圍為81.5354.0，平均值為 206.7士 131.3(2SD, n=34)。此外，樣品07FJ-2,06ZY-4和07ZB-6中斜長石的成分呈現出較大的變化范圍.部分斜長石中發育明顯的成分環帶，絕大部分為核部的Sr和Ca0含量較邊部高的正環帶。這反映斜長石成分在結晶過程中逐漸變化。

3 討論

3.1 兩類花崗巖類中斜長石Sr/Ca0差異的原因

斜長石和熔體間Sr分配系數主要受鈣長石組分、結晶時的溫度、壓力和熔體水含量影響，但受鈣長石組分影響最為顯著。.本文中低鎂埃達克質巖與普通花崗巖的斜長石牌號并無系統差別，SX分配系數應接近，斜長石DSR/Ca接近1，最大的變化范圍為0.5-1.5，即相差3倍。.然而，低鎂埃達克質巖與普通花崗巖中斜長石的Sr/C a0平均值相差約3.5倍，在給定的Ca0含量，Sr含量表現出巨大差異。這說明分配系數差異本身并非導致兩類花崗巖中斜長石Sr/Ca0差異的主要原因。本文兩類樣品的全巖成分十分接近，觀察到的礦物組合及礦物比例也比較接近。因此，其他礦物相共結晶也無法解釋兩類花崗巖斜長石Sr/Ca0的系統差別。

綜上所述，低鎂埃達克質巖與普通花崗巖斜長石Sr/Ca0的顯著差異不是斜長石/熔體間的分配系數控制或與斜長石共結晶的礦物相組合不同的結果，兩類花崗巖斜長石Sr/Ca0的系統差別最可能是繼承自巖漿成分。

3.2 斜長石分離結晶對自身及熔體Sr/Ca0的影響

樣品07FJ-2,06ZY-4和07ZB-6中斜長石的Sr,Ca0含量表現出極大的變化。部分樣品中斜長石發育明顯的正成分環帶。這些連續的成分變化應反映的是斜長石分離結晶的結果。值得注意的是，在斜長石成分發生如此大的變化的情況下，同一樣品中斜長石Sr/Ca0的變化十分有限。雖然07ZB-1和07ZB-6中斜長石的Sr/Ca0變化較為明顯，但其Ca0變化范圍很小，所以它們的Sr/Ca0變化可能與分離結晶過程無關。因此，分離結晶過程中斜長石的Sr/Ca0未發生顯著改變。

斜長石/熔體間的Sr,Ca交換分配系數DSR/Ca計算自實驗巖石學方法及斑晶基質法數據,總在1附近，斜長石應記錄了與之平衡熔體的Sr/Ca0。從而斜長石分離結晶對熔體的Sr/C a0改變也應十分有限.其本質是斜長石結晶時，Sr和Ca總是以和熔體中相近的比例進入斜長石。斜長石分離結晶對熔體的Sr-Ca0關系不會產生顯著影響也得到全巖數據觀察的支持。北大別地區混合巖中斜長石堆晶成因淡色體具有與低鎂埃達克質巖類似的高Sr/Y,La/Yb特征，但在Sr-Ca0圖解上，整體落在大別普通花崗巖類的范圍之內，Sr/Ca0并無顯著改變。這些觀察進一步支持了本文的結論，即斜長石分離結晶不會顯著改變熔體的Sr/Ca0。

3.3 高Sr/Ca0成因及對低鎂埃達克質巖判別的意義

由于實驗巖石學文獻中沒有系統報道熔體和殘留相礦物比例，本文利用前人基于Melts模擬計算的結果，以無水基性地殼部分熔融為例，定性給出熔體S:和Ca0,Sr/Ca0隨熔融比例和壓力的變化關系，可以看出低比例熔融熔體的Sr含量隨壓力上升明顯升高。這是因為，Sr在殘留固相/熔體間的分配系數Dsr因壓力增大，殘留相中斜長石的比例明顯減少而減小。相同熔融程度時，不同壓力下熔體的Ca0含量基本一致。當壓力>1.6GPa時，小比例部分熔融熔體的Ca0含量較低壓熔體顯著降低，這可能由高壓下殘留相中高Ca0含量輝石比例增高導致。綜合結果是熔融壓力升高時，熔體會具有更高的Sr/Ca0。其根本原因是壓力增大，導致殘留相中斜長石向石榴石轉變時，熔體中Ca為主要元素，受飽和度控制，受到的影響較小，而Sr由分配系數控制，更易于分配進入熔體.大別低鎂埃達克質巖Sr/C a0的均值為450，最高值可達1119，支持其來自基性地殼高壓下低比例部分熔融，殘留相中貧斜長石的推測。

4 結論

（1）低鎂埃達克質巖中的斜長石具有比普通花崗巖中的斜長石顯著高的Sr/Ca0比值，該特征繼承自熔體。

（2）斜長石的分離結晶會顯著改變熔體的Sr和Ca0值，但不會顯著改變熔體的Sr/C a0，為應用Sr-Ca0關系判斷加厚下地殼熔體提供了支持。

（3）斜長石與熔體間的Sr和Ca交換分配系數Dsr/ca接近1。斜長石結晶時，Sr和Ca總是以和熔體中相近的比例進入斜長石。

（4）低鎂埃達克質熔體高Sr/Ca0的原因是高壓下其源區殘留相中貧斜長石。

[1]邱家輝.花崗巖的研究方法 [J]，中國地質，2014,23（15）：194-196.

測定、花崗巖類巖石中長石成分的分析方法

■鄭昆

P632[文獻碼]B

1000-405X（2016）-10-127-1