[张贴报告]高温高压实验限制铂和铼在氧化弧岩浆中的行为

高温高压实验限制铂和铼在氧化弧岩浆中的行为
编号：445 稿件编号：375 访问权限：私有 更新：2023-04-08 13:19:22 浏览：325次 张贴报告

报告开始：2023年05月06日 08:00 （Asia/Shanghai）

报告时间：0min

所在会议：[SP] 张贴报告专场 » [SP-2-1] 2、地球化学

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摘要
高度亲铁元素例如铂(Pt)和铼（Re）是地球壳幔分异过程重要的示踪元素。Pt和Re在氧化弧岩浆中的行为被认为分别受硫化物和磁铁矿控制，因为它们分别在硫化物熔体和磁铁矿中具有很强的相容性。因为前人测得的Pt在硫化物熔体与硅酸盐熔体间的分配系数非常高（>105），因此通常需要硫化物不平衡分馏的模型来解释弧岩浆结晶分异过程中Pt的行为。考虑到弧岩浆结晶分异过程中饱和的硫化物不仅有硫化物熔体还存在硫化物固溶体，而前人的研究表明Pt在硫化物固溶体中的相容性要远远低于硫化物熔体，因此我们需要定量评估硫化物固溶体在其中发挥的作用。此外Re在磁铁矿与硅酸盐熔体间的分配系数也缺乏实验验证。因此本次研究我们通过高温高压实验测量了Pt在硫化物固溶体（MSS）与硅酸盐熔体（Sil），以及Re在磁铁矿（Mag）与硅酸盐熔体（Sil）间的分配系数（和），实验条件是0.4-0.5GPa, 1020-1100℃，氧逸度从FMQ-1到FMQ+2.5。我们获得的随着硫化物中Pt含量的增加（20-530）以及实验氧逸度的降低从20增大到8700。这种随硫化物Pt含量增加增大的现象我们认为是MSS中存在富Pt的合金颗粒以及Pt的非亨利分配行为导致的，因此我们获得的较低的可能才是真实值，这一结果表明Pt可能并没有前人认为的那么亲硫。此外我们获得的随着实验氧逸度增加（FMQ+1到FMQ+2.5）从2.9降低到0.5，表明在氧化的弧岩浆分异过程中，Re在磁铁矿中是不相容到轻度相容的。将我们的分配系数结合前人的分配系数应用到弧岩浆结晶分异模型可以很好地解释Pt和Re在氧化弧岩浆分异过程中的行为，我们的结晶分异模型包含硫化物固溶体和硫化物溶体，磁铁矿和其它硅酸盐矿物的平衡分离。这一结果表明硫化物的平衡分离同时控制着Pt和Re在氧化的弧岩浆分异过程中的行为，磁铁矿对于Re的作用是次要的，并且Pt的行为也无需使用前人提出来的硫化物不平衡分馏模型来解释。
关键字
硫化物，分配系数，铂，铼
报告人
刘志伟
中国科学院广州地球化学研究所

稿件作者
刘志伟 中国科学院广州地球化学研究所
李元 中国科学院广州地球化学研究所
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