地质温度计
geothermometer能够用来确定地质作用温度的地质产物。 目前应用比较普遍的地质温度计主要有如下几种。目前应用比较普遍的地质温度计主要有如下几种。
矿物包裹体地质温度计根据矿物晶体中原生包裹体的均一化测定矿物的形成温度。 矿物包裹体地质温度计根据矿物晶体中原生包裹体的均一化测定矿物的形成温度。 这种原生包裹体通常叫矿物温度计。这种原生包裹体通常叫矿物温度计。 包裹体可以是固态的﹐也可以是液态或气态的﹐甚至可以几种物态共存。包裹体可以是固态的﹐也可以是液态或气态的﹐甚至可以几种物态共存。 当加热包裹体到一定温度时﹐不同物态转化为均一状态﹐即液态或气态﹐这时的温度大体上相当被测矿物的形成温度﹐这种测温的基本方法叫均一法。当加热包裹体到一定温度时﹐不同物态转化为均一状态﹐即液态或气态﹐这时的温度大体上相当被测矿物的形成温度﹐这种测温的基本方法叫均一法。 常用于测定透明矿物﹐它是包裹体测温的基本方法。常用于测定透明矿物﹐它是包裹体测温的基本方法。 测定不透明矿物的方法叫爆破法﹐是根据气液包裹体爆破产生的响声来确定温度的。测定不透明矿物的方法叫爆破法﹐是根据气液包裹体爆破产生的响声来确定温度的。 从包裹体爆破曲线图上可得出爆破温度﹐爆破温度经过压力校正之後可认为是矿物形成温度的上限。从包裹体爆破曲线图上可得出爆破温度﹐爆破温度经过压力校正之后可认为是矿物形成温度的上限。
同位素地质温度计根据共生矿物对的同位素分馏(见稳定同位素地球化学)测定地质体中同位素平衡时的温度。 同位素地质温度计根据共生矿物对的同位素分馏(见稳定同位素地球化学)测定地质体中同位素平衡时的温度。 由同位素分馏作用已知﹐同位素交换反应的分馏系数(由同位素分馏作用已知﹐同位素交换反应的分馏系数( )随温度(T)而变化﹐它们之间的关系式为)随温度(T)而变化﹐它们之间的关系式为
1000ln 1000ln =(A/T2)+B=(A/T2)+B
该式为同位素地质温度计的计算公式﹐A和B是实验确定的常数﹐与矿物种类有关。 该式为同位素地质温度计的计算公式﹐A和B是实验确定的常数﹐与矿物种类有关。 目前常用的有石英－磁铁矿﹑石英-白云母﹑石英-方解石等共生矿物对氧同位素地质温度计和闪锌矿-方铅矿﹑黄铁矿-方铅矿等硫同位素地质温度计。目前常用的有石英－磁铁矿﹑石英-白云母﹑石英-方解石等共生矿物对氧同位素地质温度计和闪锌矿-方铅矿﹑黄铁矿-方铅矿等硫同位素地质温度计。 同位素地质温度计不需进行压力校正。同位素地质温度计不需进行压力校正。
闪锌矿地质温度计闪锌矿中常含有一些微量元素﹐如铟(In)﹑锗(Ge)﹑镓(Ga)﹑铊(Tl)等﹐这些微量元素含量的多少常与闪锌矿的形成温度有关(见表闪锌矿中微量元素含量(ppm)与温度(℃)的关系 闪锌矿地质温度计闪锌矿中常含有一些微量元素﹐如铟(In)﹑锗(Ge)﹑镓(Ga)﹑铊(Tl)等﹐这些微量元素含量的多少常与闪锌矿的形成温度有关(见表闪锌矿中微量元素含量(ppm)与温度(℃)的关系 )。)。 因此﹐闪锌矿地质温度计又称矿物－微量元素地质温度计或类质同象地质温度计。因此﹐闪锌矿地质温度计又称矿物－微量元素地质温度计或类质同象地质温度计。
同质多象温度计矿物的同质多相转变是在一定的温度下实现的﹐因此﹐不同变体的出现﹐就能反映其形成温度。 同质多象温度计矿物的同质多相转变是在一定的温度下实现的﹐因此﹐不同变体的出现﹐就能反映其形成温度。 例如文石(斜方)和方解石(三方)的化学分子式均为CaCO3﹐它们的转变温度为400℃。例如文石(斜方)和方解石(三方)的化学分子式均为CaCO3﹐它们的转变温度为400℃。 若文石出现﹐则反映低温条件﹔方解石出现﹐反映中温条件。若文石出现﹐则反映低温条件﹔方解石出现﹐反映中温条件。
泥质矿物温度计在正常压力下一些泥质矿物的出现反映其形成的最高温度(℃)﹐如埃洛石(50)﹑高岭石(500)﹑蒙脱石(725)﹑水白云母(900)﹑伊利石(950)等。 泥质矿物温度计在正常压力下一些泥质矿物的出现反映其形成的最高温度(℃)﹐如埃洛石(50)﹑高岭石(500)﹑蒙脱石(725)﹑水白云母(900)﹑伊利石(950)等。 若压力增高﹐其相应温度略有降低。若压力增高﹐其相应温度略有降低。
能够作为地质温度计的还有矿物熔点﹑矿物分解温度﹑固溶体分解温度﹑矿物中的放射性裂变径迹﹑镜质组反射率﹑生物标志化合物等。 能够作为地质温度计的还有矿物熔点﹑矿物分解温度﹑固溶体分解温度﹑矿物中的放射性裂变径迹﹑镜质组反射率﹑生物标志化合物等。