榴辉岩部分熔融过程中钒分配系数的实验测定

摘要

钒(V)是常见的变价元素,其在矿物?熔体间的分配行为主要受氧逸度控制.近年来,V的分配行为与氧逸度之间的关系常被用于揭示地幔的氧化还原状态.板块俯冲过程中,V能否迁移是理解俯冲带V地球化学行为的关键环节,也是探讨俯冲带地幔楔氧逸度的重要前提.本文使用活塞圆筒装置模拟含水榴辉岩部分熔融过程,测定石榴子石、单斜辉石和金红石与熔体之间V的分配系数.实验压力为2.5 GPa、温度介于900～1125℃之间,实验产物计算的氧逸度 ΔFMQ介于?5.24～+0.74之间,实验结果表明V在石榴子石、单斜辉石和金红石中为相容元素(矿物/熔体分配系数D>1.0),并且DV(金红石)>DV(单斜辉石)>DV(石榴子石);V的分配系数也是氧逸度、温度和熔体聚合度的函数,随氧逸度和温度的增加,石榴子石、单斜辉石和金红石的V分配系数都减小,而随着熔体聚合程度的增加,V分配系数增大.模拟结果表明在榴辉岩部分熔融过程中熔体将显著亏损V,因此,V在榴辉岩(俯冲带洋中脊玄武岩)部分熔融过程中是不运移的;而板块俯冲过程中,榴辉岩部分熔融产生的熔体交代地幔楔不能明显改变地幔的V含量,V在地幔矿物和熔体间的分配行为可用来监测地幔氧逸度.