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正文 第九十三章 – 再入皇城
天使也玩堕落,在我邪恶的指引下,樱子跟我一起屠杀起日本的玩家来.表面上看不出来,樱子杀起人来倒是丝毫不留手.外表纯情可爱的樱子一但握上了那把雷切丸,那凶狠的劲比身为暴龙战士的孤独求败还狠,死在她刀下的不是分尸就是无脑,反正没有一个完整的.从那以后,紫电基本上成了樱子的座骑,而樱子也从武士变成了骑士,我不禁汗颜,自己的座骑给别人骑了,反而紫电还很高兴地哼哼.
至于我的召唤魔法似乎到了瓶颈,尽管我又花了10天一路杀到皇城,成功地升到了76级,但是我的召唤数量仍然保持在80上.按道理来说我现在应该可以召唤95个亡灵了,似乎没有小贝的技能升级我就无法召唤更多.现在我只想升到80级好去学习新技能,至于升到100级转职,那还比较远了点,毕竟在‘生死’中级别真的不是那么好升的,每升一级经验的需要都会比前面高很多,幸好我杀的是人,这样经验比怪高了不止10倍,不然单纯靠杀怪练级,也不知道要练到猴年马月去.
当……
应该是你需要的吧
整除关系是偏序关系吗
正整数上的整除关系是偏序关系。
偏序关系R定义如下:
自反。即若aRa。
反对称。即若aRb且bRa,则有a=b。
传递。即若aRb且bRc,则有aRc。
举例:
整数a一定可整除自身,满足自反性。
若a可整除b,则a必为b的因子,即b大于等于a。因此,b大于a时不可整除a,只有当b=a时才有b整除a,因此满足对称性。
若a可整除b,b可整除c,即a为b因子,b为c因子,一定有a为c因子。
综上整除关系是偏序关系。
题主所提到的不可比概念没听说过,我也只能帮你到这里了。
高中化学问题...化学高手请进
这道题的答案想得很简单,并没什么特别之处。
AgCl、AgBr 都是沉淀。我们根据Cl-,Br-守恒列出(188+143.5n)x= 77.3,再根据质量关系列出(80+35.5n)x = 23.3。忽略中间繁琐过程。
我觉得这样的解法是对的,虽然很简单。结合问题补充我说下理由:
1、对于SO2的问题:加入的SO2是过量的,说明有部分的亚硫酸残余溶液中。加入硝酸钡后,硫酸与其作用,氢离子提升硝酸根的氧化性,使亚硫酸被氧化为硫酸,最终转化为成沉淀离开溶液体系。
2、虽然溶液中的Br-会被氧化成Br2,(硝酸氧化性强于氯气)但因为溴是液体!不会离开溶液体系。因此溴离子守恒成立。最后可以生成溴化银。(挥发性不必考虑)
3、对于次溴酸的问题。因为次氯酸就很不稳定,所以次溴酸几乎已经可以忽略不计,只是在极少精密测试终会讨论。次溴酸容易分解为溴酸和氧气,因此把他直接看做溴离子
4、最后,我想说的是绕圈子这种事经常发生。只是当你站在一定高度看这个问题就可以忽略许多本质上无意义的“幻术”另外,竞赛并不代表计算简单。计算是很重要的基本能力,也会被考核。很多竞赛中都是列式简单计算极繁。总之记住竞赛考核是很全面的就行了
希望能对您有帮助,谢谢!
变质带和变质反应级
一、深度带的概念
据岩石的矿物组成和结构构造判断,不少变质岩区存在不同规模的变质作用强度分带现象。早期研究者,如Beck(1903)和Grubenmann(1924)等,将这种分带现象与变质时所处地壳深度相联系,认为随深度增大,温度和压力增高,所以变质也愈强烈,此即为深度带概念。后来Niggli等确立了深度带三分的方案。
◎浅带:温度较低或中等,静压力小,侧应力常较强,但不均匀。通过变形和化学反应,主要形成片状含(OH)的硅酸盐,包括绢云母、绿泥石、硬绿泥石、黑硬绿泥石、蛇纹石、滑石、阳起石、帘石、蓝闪石、钠长石、锰铝榴石、方解石、白云石及菱铁矿等。
◎中带:温度和压力都高于浅带,侧应力通常很强,以变质重结晶和重组合为主,形成黑云母、白云母、十字石、蓝晶石、角闪石、镁铁闪石、普通闪石、碱性角闪石、帘石、酸性斜长石、铁铝榴石和方解石等。
◎深带:温度和静压力很高,侧应力弱,以长时期变质重结晶和重组合为主,通常不伴随变形。主要形成不含(OH)的高温矿物,如钾长石、矽线石、红柱石、顽火辉石、紫苏辉石、透辉石、钙铁辉石、绿辉石、橄榄石、钠辉石、硬玉、碱性角闪石、石榴子石、蓝晶石、基性斜长石、符山石、方柱石、硅镁石、钙镁橄榄石、方镁石和方解石等。
但后来的研究发现,变质时温度和压力在地壳三维空间常很不均匀,温度并不一定只随深度而增大,因此深度带的概念渐渐被扬弃。而他们按矿物成分和结构构造将区域变质岩三分的概念则演变成后来较通用的低、中、高三个变质等级,并成为变质岩分类依据之一,但不再与深度直接联系。
二、泥质岩的递进变质带
Barrow(1893)通过地质调查和制图对苏格兰高地下古生代Dalradian片岩系进行了研究,发现其变质强度以花岗岩-片麻岩为中心,在空间上有规律地分带(图22-1)。由外缘向中心,离花岗岩越近,变质越强烈。这套岩系以泥质岩为主,它们对温压的变化敏感,以其中新生变质矿物首次出现为标志,可划分以下变质带(图22-1)。
◎绿泥石带:典型矿物组合为绿泥石、绢云母、钠长石、石英。
◎黑云母带:特征是红棕色黑云母开始出现。
◎铁铝榴石带:特征是铁铝榴石开始出现,并和黑云母、白云母、石英及更长石共生。
图 22 -1 苏格兰高地下古生代递进变质带( 据 Miyashiro,1973)
◎十字石带:特征是十字石开始出现,并和石榴子石、黑云母、白云母及石英共生。
◎蓝晶石带:特征是蓝晶石开始出现,并和铁铝榴石、黑云母、白云母及石英共生。
◎矽线石带:特征是矽线石出始出现,并和铁铝榴石、黑云母、钾长石及石英共生。
Tilley(1925)又对该区作了进一步研究,并用变质级的概念来概括这种分带现象。他认为同种变质矿物开始出现的位置连线为等变线(Isograd),它们代表地壳中变质作用时的等温面与目前地表面的交线。相邻等变线之间为当时温度范围相同的等变质级岩石,在化学成分相同的泥质岩石中,应具有相同的矿物共生组合。这种变质带的形成被认为是由于分阶段的递进变质作用所致。即围绕花岗岩所在的地壳中某些热中心,开始时形成一定空间范围的低温矿物组合,相当于绿泥石带。接着在一定空间范围内温度继续升高,已形成的绿泥石带组合进一步转变为黑云母带组合(黑云母开始出现)。尔后,由于部分地段内温度再升高,又可由黑云母带组合转变成铁铝榴石带组合(铁铝榴石开始出现)。依此类推,最后阶段在热中心区达最高温度,故在蓝晶石带背景上又形成矽线石带组合。虽然后来的研究证明,将该区的热来源完全与花岗岩侵入体相联系是不正确的,但将变质岩中矿物组合(和组构)的变化与地壳中热源联系起来进行研究,否定了简单的深度带观点,这是变质地质学的重要进展。
20世纪以来对全球各大陆的递进变质带进行了大量研究,著名者如北美的阿巴拉契亚地区、欧洲西南部的比利牛斯地区、北欧和英国的加里东造山带等,也包括中国西康丹巴地区、阿尔泰、华北中条山和五台山地区及云开地区等。随研究深入,发现由于各地区温度和压力条件不同及各地泥质岩系本身化学特征的某些差异,其发育的递进变质带也明显不同,现将各带有关问题作一些讨论。
1.黑云母带
黑云母开始出现是进入这个带的标志。过去认为它们是由下列反应所成:
岩石学
它形成时的温压条件应较稳定。但近年来研究发现,低温时的白云母以富硅、贫铝为特征,化学成分变化很大,主要受原岩成分的控制。由于白云母化学成分不同,通过反应(22-1)形成黑云母的温度也可有明显差别。据Miyashiro(1973)的总结,在进变质作用过程中,黑云母的形成是分阶段的,最贫铝岩石中它可在相对较低温度下出现,和白云母(或绢云母)不共生。随后在稍高一些的温度下,一般成分的岩石中才开始出现黑云母,其反应式如下:
岩石学
此时的黑云母能和低铝的白云母共生。当温度再升高时,较富铝岩石中也开始出现黑云母,其反应式为:
岩石学
另一方面,原岩FeO/MgO比值的不同也影响黑云母开始出现的温度,FeO/MgO比值较高时黑云母可在相对较低温度出现。总之,由于原岩成分中Al2O3/K2O、FeO/MgO比值等因素的影响及压力条件的不同,有些地区黑云母出现较早,基本与泥质岩石开始重结晶同时,即不存在独立的绿泥石带。在另一些地区,它们出现的稍晚,形成独立的黑云母带。还有些地区黑云母可推迟到和铁铝榴石基本同时出现,甚至稍晚于后者,此时绿泥石带之后,为黑云母-石榴子石带,没有独立的黑云母带和石榴子石带。
2.铁铝榴石带
石榴子石开始出现是进入这个带的标志。泥质岩石中常以铁铝榴石为主,但可含一定量锰铝榴石和少量钙铝榴石端元。一般认为它是由绿泥石脱水反应所成,反应式为:
岩石学
它常和黑云母及白云母稳定共生。也可由:
岩石学
这一反应所成。形成锰铝榴石的温度较低,在400℃左右,所以当原岩富锰时,这种石榴子石可在绿泥石带出现。当原岩中FeO/MgO和FeO/(FeO+Fe2O3)比值都较高时,铁铝榴石也易于较早出现,组成石榴子石-黑云母变质带。泥质片岩在较高温度条件下,还可由以下反应形成铁铝榴石:
岩石学
此时它和钾长石共生,相当于矽线石带的温度条件。此外铁铝榴的稳定范围还和静压力有关,压力较高有利于它的出现。
3.十字石带
十字石的出现是进入这个带的标志。十字石化学成分与硬绿泥石相似,所以常认为它是由后者在升温过程通过以下这些反应所成:
岩石学
但泥质变质岩中十字石较普遍,硬绿泥则很罕见,所以必须有不涉及硬绿泥石的其他反应发生,如:
岩石学
岩石学
以上情况说明十字石的出现有一定温压区间,它既可以晚于铁铝榴石形成,成为独立的十字石带,如苏格兰高地的巴洛带; 也可与铁铝榴石基本同时形成,成为 Alm + St 带( 如北美的阿巴拉契亚地区) 。此外原岩 FeO/MgO 比值还必须较高才有利于十字石的出现。不同的压力条件决定着它是与 Alm 共生还是被 Crd ± And 所取代。
4. 蓝晶石带
蓝晶石虽在苏格兰高地形成一个独立的变质带,出现于十字石带和矽线石带之间,但多数地区它和十字石基本同时出现,不能彼此单独分带,其原因可能是这些地区有极富铝原岩,可由以下反应形成蓝晶石:
岩石学
这样形成的蓝晶石可和十字石及铁铝榴石基本同时出现,且平衡共生,有时甚至更早一些,可和白云母及富镁的绿泥石共生。形成蓝晶石的另一反应是:
岩石学
此反应当压力较大时也出现蓝晶石,其形成温度比反应 ( 22 - 12) 高得多,此时表现为继十字石带之后出现独立的蓝晶石带,苏格兰高地即属这类型。相反压力较低时则将出现矽线石,并与白云母及铁铝榴石共生。此时蓝晶石带不出现,十字石带之后即为 Sil +Ms 带 ( 相当于阿巴拉契亚地区的 “第一矽线石带”) 。当压力更低时,则反应 ( 22 - 12)和 ( 22 -13) 均形成红柱石,而不是蓝晶石,这类地区也将缺失蓝晶石带。另一方面蓝晶石等 Al2SiO5矿物能否出现还与原岩化学成分有很大关系。研究表明,当泥质岩石中FeO / MgO 和 FeO / ( FeO + Fe2O3) 比值较高时,蓝晶石等也不会出现,代之以大量十字石和铁铝榴石等矿物。所以有些地区缺失蓝晶石带可能与原岩成分有关。
5. 矽线石带
该带一般范围较窄,限于地壳某些热点中心部位,且常与花岗质岩石密切伴生,有些地区则不出现此带。一般认为形成矽线石的典型反应为:
岩石学
据实验资料,在中压 ( 0. 3 ~0. 5GPa) 条件下,其平衡温度为 650 ~700℃之间,这是Winkler ( 1976) 所划分的中级和高级变质的临界反应。这种反应形成的矽线石应与钾长石、铁铝榴石等共生,但不与白云母平衡共生。
许多研究发现,矽线石具有多种成因,有时它是由蓝晶石、红柱石直接转变而成,或由十字石、堇青石等分解所成。后者反映的形成温度可能更高一些。另一方面,不含钾长石的 Sil + Ms + Q 组合的形成温度则偏低,相当于巴洛式递进变质带中的蓝晶石带。实际上更多情况下,见到的是岩石中黑云母广泛地转变为纤状矽线石,它们究竟为变质所成,还是与花岗岩有关的流体相交代作用所成,仍有各种不同认识。
通过以上讨论,可以说明:
( 1) Barrow 等在苏格兰高地建立的递进变质带只代表中压条件下,随温度增高,在特定化学成分的泥质原岩中矿物组成依次变化的一种样式,一般文献中称之为巴洛式。但它决不是唯一的样式。近年来研究表明在地壳中 dP/dT 较低的地区,泥质岩石的递进变质带特点大不相同。它们通常没有绿泥石带,黑云母提前出现; 石榴子石不发育,有时含锰较高,石榴子石带的位置常被 Crd +And 组合所代替; 蓝晶石不出现,此带可被 Sil +Ms +Q 组合所代替,称为 “第一矽线石带”; 当温度更高时,才出现 Sil + Kf + Q 的组合,称为“第二矽线石带”。这种低压型递进变质带见于苏格兰高地东北部地区,称为布奇式 ( 图22 - 1) ,与巴洛式属于同一变质岩系。该类型亦见于日本的中生代领家变质地带,因此,也称为领家式。欧洲西南部比利牛斯山地区的许多热点式古生代递进变质地带和我国阿尔泰古生代变质地带也均属于这一类型。
( 2) 由于各地区泥质原岩的化学特征仍可有差异,或因同种变质矿物可在不同温压条件下由不同变质反应形成等原因,某种特定矿物能否出现及出现的彼此先后顺序各地区可有明显不同。巴洛式的 6 个递进变质带绝不可能在不同地区原封不动地加以应用。单凭某一矿物的开始出现来对比各地区当时的温压条件也是不正确的。
( 3) 另外值得指出的是,变质矿物的化学成分特征与原岩化学成分及变质温压条件之间关系的研究已取得不少进展,并有效地将有关成果应用于递进变质带的划分。如一般随变质温度升高,形成的黑云母中 FeO/MgO 比值降低,TiO2含量增加。当温度相似时,石榴子石中锰铝榴石端元的含量随压力增大而降低,其 ( MgO + FeO) /( CaO + MnO) 则随温度而增高。白云母中 Al/Si 比值随温度而增大等。但进行这方面研究时,首先必须查明原岩总化学成分对矿物相的控制作用。其次还要通过矿物微区化学成分变化的研究以获得它们在变质高峰期的平衡成分,只有后者才能作为划分变质带的依据。
三、基性岩的递进变质带
基性岩的矿物组合对温压变化也较敏感,可据以划分递进变质带。但其化学成分复杂,H2O 和 CO2等流体相对变质反应影响较大,再加上不同构造环境下 P/T 梯度的不同,所以不同地区变质带的样式也常有差异。据 Turner ( 1981) 等的总结,在中压变质地带一般可划分以下几个变质带:
1. 钠长石 - 绿泥石带
典型矿物组合为: Ab + Ep + Chl,此外可含一些石英和 ( 或) 方解石及少量绢云母和磁铁矿。相当于泥质岩石中的绿泥石带。当 H2O 活度很大时,帘石类矿物不再稳定,彻底分解为绿泥石、方解石和石英。
2. 钠长石 - 阳起石带
典型矿物组合为: Ab + Act + Ep + Chl ± Q ± Cc ± Bi。阳起石的出现是进入这个带的标志,它的开始出现,在苏格兰等地区相当于泥质片岩绿泥石带中部,在另一些地区则相当于泥质片岩的黑云母带。在基性变质岩中黑云母一般和阳起石基本同时出现,比泥质片岩中稍早。形成阳起石的主要变质反应为:
岩石学
PCO2和 PH2O对这些反应影响很大,随它们的增大,阳起石的出现将推迟。
3. 钠长石 - 普通角闪石带
普通角闪石代替阳起石出现是进入这个带的标志。典型组合是 Ab + Hb + Ep ± Alm,相当于泥质岩石中的铁铝榴石带。普通角闪石可能通过如下反应而形成:
岩石学
这类反应的平衡温度可能在 500℃左右,但有较宽的区间,所成角闪石的化学特征也随温度增高而变化。
4. 斜长石 - 普通角闪石带
斜长石 ( An >17 ~20) 代替 An≈5 的钠长石成稳定矿物是进入这个带的标志。典型组合为 Pl + Hb ± Alm ± Di ± Bi,相应岩石为各种斜长角闪岩。一般在低压地区,斜长石出现较早,与普通角闪石基本同时形成。相反,在压力较高地区,钠长石可保留到相对较高温度。斜长石出现之后,特别当 An > 30 时,随温度升高,An 含量增大。有些研究者曾试图以斜长角闪岩中斜长石的牌号来划分变质带。这个带有时还出现少量铁铝榴石或透辉石,一般认为原岩中 CaO/Al2O3> 1 ( 分子比) 时,透辉石易于出现; 相反时则出现铁铝榴石。另外有时还有黑云母。这些矿物都无分带意义。
5. 二辉石带
进入这个带的标志是斜方辉石开始出现,其典型组合为 Opx + Cpx + Pl ( 中基性) 。相应岩石为各种麻粒岩。通常认为形成辉石的反应如下:
岩石学
据实验资料,当 PH2O< Pl时,这些反应的平衡温度在 700℃ 左右或稍高。但当 P >0. 8 ~ 1. 0GPa 时,角闪石将和斜长石重组合成 Cpx + Gt,当温度进一步升高时,才通过以下反应形成斜方辉石:
岩石学
所以这类地区有时在二辉石带之前,还可先出现 Cpx - Gt 带。
另外,在低温高压即高 P/T 的变质地带,基性岩中有时还可出现 Lm→Prh + Pu→Gl +Lw……的递进变质带。
四、钙质和泥灰质岩的递进变质带
1. 硅质白云岩的递进变质带
本类岩石为 CaO - MgO - SiO2- H2O - CO2五组分系统,其原岩矿物成分对温度敏感,在变质作用的一般温压条件下,除方解石、白云石和石英外,通常还可出现滑石、透闪石、透辉石、镁橄榄石、硅灰石、方镁石和水滑石等钙镁硅酸盐矿物。但各种矿物能否出现及其出现温度,除与静压力有关外,还受系统中 XCO、XH及其缓冲性质的控制。尽管这方面已有许多实验数据,但与各种变质反应有关的不少问题仍不完全清楚。在受区域变质的硅质白云岩中,有时可划分出滑石带、透闪石带、透辉石带和镁橄榄石带,更高温时还出现硅灰石。各带之间的变质反应如图 22 -2 所示。
( 1) 滑石带
未变质原岩的矿物组合为 Dol + Q,相当于图中 AB 线以下的广大区间。温度升高,通过如下反应形成滑石 ( 进入滑石带) :
岩石学
但只有系统中 XCO极低 ( <0. 10 左右) 时,这反应才能发生,所以这个带常不出现。若原岩中 SiO2很低,则这个带的特征组合为: Tc + Cc + Dol,温度在 400 ~500℃之间。
( 2) 透闪石带
透闪石的出现是进入这个带的标志,形成透闪石的反应为:
图 22 -2 硅质白云岩 P =0. 5GPa 时变质反应的 T - XCO图解
岩石学
这个带的特征组合为 Tr + Cc + Dol ( 或 Q) ,Tr 的稳定区间为图中反应线 AB 和 BC 之间。图 22 -2 表明当系统中 XCO低时透闪石的稳定区较大。相反,若 XCO> 0. 9 ± 时,则反应 ( 22 -22) 不能发生。此带温度上限在 600℃左右。
( 3) 透辉石带
透辉石的出现是进入这个带的标志,形成透辉石有多种变质反应。当岩石中仍有SiO2存在时,最通常的反应式为:
岩石学
这个带常见矿物组合为 Di + Tr + Cc,其稳定区间在图中反应线 ( 22 - 23) 之上,当岩石中 XCO愈高,且外部缓冲时,透辉石的稳定区扩大。
( 4) 镁橄榄石带
以镁橄榄石出现为标志,形成镁橄榄石的变质反应为:
岩石学
常见共生矿物为 Fo + Di + Cc + Dol。当 XCO≈0. 5,且外部缓冲时,此带的温度上限在 700℃左右。
在更高温度条件下,如岩石中 SiO2用于组成各种硅酸盐之后仍有剩余时,则将通过反应:
岩石学
形成硅灰石,但这种情况较少见。
2. 泥灰岩的递进变质带
泥灰岩组分复杂,变质结晶过程又受流体相中 XCO和 XH和缓冲性质的明显控制,故其变质所成的钙镁硅酸盐岩石中矿物成分复杂多变,不易查明矿物共生关系和进行变质带的划分。但 Ferry ( 1983) 对北美缅因州中南部这类岩石组成的 Vassalboro 建造进行了详细的变质带研究,共划分出五个带。
( 1) 铁白云石带
代表性组合为 Ank + Q + Ab + Ms ± Cc ± Chl。钠长石、白云母和绿泥石等是铁白云石和黏土矿物反应的产物。
( 2) 黑云母带
黑云母通过以下反应所成:
岩石学
此带代表性组合为: Bi + Ank + Q + Ab + Ms + Cc + Chl。
( 3) 角闪石带
形成此带特征矿物钙质角闪石的反应为:
岩石学
常见组合为: Cam + Q + Pl + Cc + Bi ± Chl,此带开始时的角闪石为透闪石 - 阳起石,向高温部位铝含量增高,斜长石平均成分为 An70。
( 4) 黝帘石带
黝帘石开始时呈斜长石与方解石之间的反应边出现,说明形成它们的反应为:
岩石学
此带典型矿物组合为 Zo + Cam + Q + Pl( An74) + Cc ± Bi ± Mic。
( 5) 透辉石带
与相邻泥质变质岩中的矽线石带位置相当。形成透辉石的反应式为:
岩石学
典型矿物组合为: Di + Zo + Cam + Cc + Q + Pl( An79) ± Bi ± Mic。
但这种分带可能具有很大的地区性,很难普遍应用。
五、等 ( 变质) 反应级
以上各类变质岩中都是根据新矿物的开始出现来划分变质带,以此来表达变质温度的增高和变质强度的增加。但前文已说明同种矿物可通过不同变质反应形成于不同温压条件,如铁铝榴石的出现可由反应:
岩石学
所成,此时它可与黑云母和白云母等共生,形成温度为 400 ~ 500℃; 但它也可由另一反应:
岩石学
所成,此时和 Sil + Kf 等成为平衡组合,但不与白云母共生,当压力为 0. 1 ~ 0. 2GPa 时,其形成温度高达 675 ~700℃。所以单凭某一特征矿物的开始出现来判断和对比不同地区相应变质带的温压条件是困难的,甚至会得出错误结果。若同时考虑原岩化学成分对变质矿物出现时温度的影响,则情况更为复杂。
有鉴于此,Winkler ( 1976) 提出应以特定变质反应及相应的矿物共生组合的出现( 代替某一新矿物的出现) 来标定变质温度的增高,并用以划分变质带。他提出应按变质矿物组合的空间变化来标定某一反应的空间位置。再在平面上将代表同一反应开始发生的这些位置点连接起来即成为等 ( 变质) 反应级 ( Reaction Isograd) 。它们真正代表当时地壳中某一变质反应开始进行时的等温面与目前地表面的交线。用它们来反映当时温压条件的空间变化要比以一种特征矿物的首次出现来标定更为可信,其识别标志也更明显。以上述由十字石等形成铁铝榴石的反应 ( 22 - 32) 为例,其低温一侧应以岩石中 St + Q 共生为特征,高温一侧则 Alm + Sil + Kf 共生为标志,在等变质反应线 ( 单变线) 位置上则St + Q + Alm + Sil 等可以平衡共生。等变质反应级的另一优点是能在一个地区同时用于不同化学成分的岩石,如泥质岩石中成互层的钙质岩和基性岩等。最后对各种等变质反应级序列进行综合分析,能更好地确定全区变质温压条件的空间变化规律。他提出 14 个特征的变质反应,可用于建立等变质反应级 ( 图 22 -3) 。
图 22 -3 一些重要变质反应的单变平衡曲线( 据 Winkler,1976)解释见正文
1.Serp+2Q=Tc+H2O
出现于较富SiO2的超基性岩中,平衡温度为300~350℃,但不含石英的纯蛇纹石岩在较高温度时仍稳定。
2.Pu+Chl+Q=Czo+Act+H2O
中新生代变质基性岩中较常见。据Nitsch(1971)的实验资料,P=0.25~0.7GPa时,T=345~370℃,PH2O<0.25GPa时此反应不出现。当压力较低时,代之出现的是Pu+Q=Prh+Czo+Chl+H2O。
3.5Lw=2Zo+Clt+2Q+8H2O
出现于变质基性岩中,据Nitsch(1972)实验资料,P=0.55~1.10GPa,T=350~450℃。
4.Atg+Brc=Fo+3H2O
见于变质超基性岩中,平衡温度稍高于反应(3)。
5.Stp+Phn=Bi+Ms+Q+H2O
出现于泥质变质岩中,相当于苏格兰高地的黑云母带,此反应的平衡温度在420~450℃之间。
6.Chl+Ms+Cld=St/Crd+Bi+Q+H2O
普遍出现于变质泥质岩中,一般平衡条件为PH=0.4~0.7GPa,T=540~560℃。反应形成的典型矿物共生组合为:St+Bi+Ms+Q。除极富镁的泥质原岩以外,一般绿泥石和硬绿泥石都消失。在压力较低时,堇青石可通过以下反应代替十字石出现Chl+Ms+Q=Crd+Bi+Al2SiO5+9H2O(PH=0.05~0.4GPa,T=505~555℃)。
7.5Serp=6Fo+Tc+9H2O
出现于超基性岩中,平衡温度为560~630℃。
8.Clt+Q=An+And/Ky+H2O
出现于超基性岩中,特征是其平衡温度随压力的增大而大幅度增高,可由500℃增到650℃左右。当P<0.5GPa时,Clt+Q组合只限于低温。P=0.5~0.6GPa时,此组合在中温也能稳定存在。当P>0.9GPa时,则这一组合不稳定,将转变为Zo+Ky+H2O。
9.Tr+Cc+Dol+Tc+Q(单变量组合)
出现于硅质白云质灰岩中,代表有两种反应同时存在并达到了平衡。平衡温度变化幅度大,可自500℃~650℃,和压力关系很大,这种组合若在:
(1)低温变质区出现,说明P<0.15GPa;
(2)中温变质区出现,说明P=0.15~0.7(或0.8)GPa;
(3)高温变质区出现,说明P>0.7~0.8GPa。
10.Zo+Gro+Q+An+Cc(单变量组合)
出现于变质泥灰岩中,是下列两个反应同时存在且达到平衡时的组合:
(1)Zo+Q=Gro+An+H2O;
(2)Zo+CO2=An+Cc+H2O。
这种单变量曲线坡度平缓,可与其他单变曲线形成许多交点,后者能正确指示具有这些反应的地区的变质温压条件。
11.St+Ms+Q=Al2SiO5+Bi+H2O
这是泥质变质岩最重要的反应之一,以含白云母岩石中十字石消失为特征,平衡温度在550~650℃之间,是中级和高级变质的划分标志。平衡条件和它相似的是硅质白云岩中出现如下反应:Tr+3Cc+2Q=5Di+3CO2+H2O。
12.Tr+11Dol=8Fo+13Cc+9CO2+H2O
出现于硅质白云质灰岩中,其平衡温度也和压力关系很大。在低压条件下,镁橄榄石在550~600℃之间即可出现,反之,在压力较高条件下,透闪石在700℃以上还能与方解石、石英等共生。
13.Ms+Q=Kf+Al2SiO5(Ky/Sil)+H2O
是泥质岩石中温和高温变质之间的极重要临界反应,其平衡条件:
(1)PH<0.35GPa,T=580~660℃;
(2)PH>0.35GPa,如岩石不含斜长石,则Ms+Q组合在660℃以上仍能稳定;
(3)如岩石含斜长石,则达660℃以上时,Ms+Q+Pl+Kf+H2O±Bi的岩石将发生熔融,形成熔体。
14.9Tc+4Fo=5Mg-Ant+4H2O
出现于超基性变质岩中,其平衡温度在650~680℃之间,只有流体中XCO很小时,它的平衡温压条件才是确定的。
根据这些反应,可以较准确地确定一个变质地区的变质作用温压条件。
此外,Winkler(1976)还根据一些典型的临界反应划分出四个等变质级:
◎很低级:只在基性岩中有时才出现,特征矿物为浊沸石、斜钙沸石、硬柱石、葡萄石和绿纤石等,其温度范围为200~400℃。
◎低级:相当于苏格兰高地的绿泥石带、黑云母带和铁铝榴石带,温度在400~550℃之间。它和极低级之间的临界反应为图22-3中的反应1,2,3,相应的矿物变化为绿纤石、硬柱石等消失,代之以黝帘石、绿泥石和阳起石。
◎中级:相当于苏格兰高地的十字石带和蓝晶石带,温度在550~650℃之间,它和低级之间的临界反应是图22-3中的反应6,以St+Ms+Q组合出现,绿泥石消失为特征,低压时出现堇青石。变质基性岩中以Hb+Pl(An>17)出现为特征。
◎高级:相当于苏格兰高地的矽线石带,温度为600~650℃,它和中级之间的界线是:低压(<0.35GPa)时的反应为图22-3中的反应6;压力较高时可以花岗质岩石的最低熔融曲线为界线。
等(变质)反应级概念及变质级的划分是变质作用强度带研究的一个重大进展。由于所选的变质反应都有实验资料,所以将变质作用温压条件空间变化规律的研究引向了定量化。