2016年04月08日 星期五

研究亮点

杨志明研究组–G-cubed:开发了一套岩浆氧逸度综合分析软件Geo-fO2

来源:地调局地质所 作者:科技处 发布时间:2019-06-06

   氧逸度(fO2)指的是一个系统中的氧分压。在岩浆演化过程中,氧逸度会通过控制变价元素的价态(例如:FeCuAuVSC),进而控制这些元素在岩浆中的溶解度。氧逸度的这一潜能将直接影响岩浆热液系统中的金属富集过程和岩浆去气作用中的气体组成。

  早期用来测定岩浆氧逸度最常用的方法,主要包括岩石全岩组分的Fe3+/Fe2+比值和Fe–Ti氧化物的平衡。然而,全岩Fe3+/Fe2+比值极易受到去气作用,热液蚀变,风化作用,以及铁镁质矿物早期的结晶分离等作用的影响。同样,原生的Fe–Ti氧化物对也经常由于晚期热液蚀变或岩浆的缓慢冷却而倾向于在亚固相线温度下发生再平衡。因此,采用这两种方法进行岩浆氧逸度计算时很难得到初始岩浆真正的氧化还原状态。

  近年来,一些新的氧逸度估算模型逐步被建立起来,这些模型主要基于中酸性岩浆中最常见的矿物,例如锆石、角闪石和黑云母。根据矿物由早到晚的结晶顺序,运用这些氧逸度估算模型,我们可以获得岩浆初始氧逸度,并且能够追踪氧逸度在岩浆演化过程中的系统变化。基于这一思路,我们对这些氧逸度估算模型的计算方法做了系统梳理和大量数据测试后,用Python计算机语言编写了一个用于计算岩浆氧逸度的综合软件:Geo-fO2。该软件具有高效的人机交互界面,能够实现数据的批量导入和导出,实现不同氧逸度估算模型和温压计的计算和投图功能。该软件已在http://geo-fo2.com网站上提供下载,该网站将长期服务于岩浆氧逸度计算。

   

  1 软件界面

  上述研究成果发表在国际地学知名期刊《Geochemistry, Geophysics, Geosystems》上(Li, W. K., Cheng, Y. Q., Yang, Z. M.*, 2019. Geo-fO2: Integrated software for analysis of magmatic oxygen fugacity. Geochemistry, Geophysics, Geosystems, 20)。博士生李炜恺为第一作者,杨志明研究员为通讯作者。

  原文链接:https://doi.org/10.1029/2019GC008273