洋中脊热液交代过程的实验与理论研究

通过对辉绿岩的高温高压交代实验及理论计算,研究了洋中脊的热液交代过程。这一交代过程的存在可以从洋中脊的热液化学组成、挖掘到的变质玄武岩样品的化学、矿物学以及陆地上的蛇绿岩露头得到证实。所获结果表明,Mg、Ca、Na的固定反应分别发生在不同的交代条件下。Mg的固定反应发生在海底热液对流圈的下降翼,Ca、Na的固定主要和上升翼有关,其中Ca反应发生于深部,Na反应则位于上升翼近于海底的部位。热液中Ca的迁出,伴随着H~+的产生。减压过程大大地增进了这一反应。和其他含钙交代相相比,绿帘石的稳定性也因此而提高。在热液体系中,绿帘石和斜长石这两个固溶体制约着热液的化学成分和pH值。东太平洋隆起21°N黑烟囱中喷出的热液来自于385—400℃、300—400bar的反应带。只要弄清了盐度的影响、由传导冷却而造成的退变质过程以及混合过程,就可确定所有热液的反应带的温压条件。