结晶分异作用的岩浆动力学条件

摘要

火成岩石学研究中,通常仅根据岩套的化学变异来推断是否发生过结晶分异作用,而且认为结晶分异的主要机理是晶体在牛顿流体中的重力分离。然而,在大多数情况下,岩浆是一种非牛顿流体。本文导出的晶体沉降速率的表达式说明,晶体能否重力分离,不仅与晶体和流体相间的密度差及晶体大小有关,还与岩浆粘度、屈服强度有关,而岩浆的流变学性质又受岩浆成分、晶体含量和物化条件等的控制。因而,深度、地温、构造环境和岩浆上升速度等对结晶分异作用都有影响。文中导出的宾汉体岩浆中包体沉降速度的表达式,普遍适用于含深源包体的岩浆的最小上升速度的计算。本文还评述了结晶分异作用微量元素模型在应用上的动力学限制条件。