中國祁連褶皺造山帶－走廊過渡帶花岡岩之實驗岩石學研究

Melting experiments of a granite from transition belt, Qilian fold belt, China.

廖巧文(Chiao-wen Liao)

指導教授 ： 劉德慶

國立臺灣師範大學/理學院/地球科學系/碩士(1999年)

摘要

本實驗之花岡岩岩石樣本採自中國祁連褶皺造山帶、走廊過渡帶之黃羊水庫地區，距離古浪縣西北方約20公里。岩石樣本中包含主要礦物：鉀長石、斜長石、石英和黑雲母。附屬礦物有磷灰石、榍石、石榴子石、鋯石、磁鐵礦和鈦鐵礦，屬於過鋁質（peraluminous）之花岡岩。
將岩石樣本磨製成岩石粉末，於高溫爐及活塞鋼圈高壓儀中，進行一系列一大氣壓無水高溫實驗和0.5京帕（GPa）含水之高溫高壓實驗。實驗後樣本經過淬冷製成光片，使用電子微探儀分析各相之化學成分。
一大氣壓無水高溫實驗之結果顯示其全熔溫度為1296℃，初熔溫度略低於1010℃。結晶順序為1296℃晶出鋯石，1278℃晶出石英，1269℃晶出鐵氧化物，1257℃晶出鐵鈦氧化物，1186℃晶出斜長石，估計在1092℃晶出榍石、磷灰石，最後約在1057℃晶出鉀長石。
0.5京帕含水5wt.%的高溫高壓實驗結果為：其全熔溫度約為1220℃，初熔溫度略低於800℃。結晶順序為1220℃晶出鋯石，1180℃晶出石英、鐵氧化物和輝石，1135℃晶出鐵鈦氧化物和斜長石，1115℃晶出磷灰石和鐵硫化物，1035℃晶出榍石，975℃晶出鉀長石，863℃晶出黑雲母，最後在825℃晶出石榴子石。
0.5京帕含水10wt.%的高溫高壓實驗結果為：全熔溫度約為1195℃，初熔溫度低於780℃。結晶順序為1195℃晶出鋯石、石英，1063℃晶出鐵氧化物、鐵鈦氧化物、輝石和斜長石，1038℃晶出磷灰石、榍石和鉀長石，863℃晶出石榴子石，最後在825℃晶出鐵硫化物和黑雲母。
0.5京帕含水高溫高壓實驗，由於進行相變反應：輝石 + 鉀長石 + 水 = 黑雲母 + 石英，故在高溫晶出之輝石在含水5wt.%和10wt.%實驗中，分別於1035℃和1038℃以下時消失。
比較岩石樣本和實驗結果之結晶順序，以及岩石樣本和實驗結果之各礦物相成分，推測在壓力為0.5京帕、溫度略低於780℃、含水量約為10wt.%的環境下，可生成黃羊水庫之花岡岩。

關鍵字

祁連褶皺造山帶 ； 走廊過渡帶 ； 花岡岩 ； 實驗岩石學研究

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Qilian fold belt ； transition belt ； granite ； melting experiments

參考文獻

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