蛇纹石的磁铁矿形成原理
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蛇纹石化过程中,橄榄岩中少量的CaO可进入流体中,流体中的H2O可进入蛇纹岩,而其他元素含量几乎无变化。蚀变后的橄榄岩的Fe2O3T变化很大(5.21%~19.77%),表明铁在蛇纹石化过程中是活动的。蛇纹石化过程中的Fe来自橄榄岩,蚀变后,Fe可以富集在流体、蛇纹石、水镁石和磁铁矿中。
(1)磁铁矿的产生和蛇纹石化程度有关
通过观察洋中脊处蛇纹石化的方辉橄榄岩和纯橄岩表明,蚀变早期没有磁铁矿的出现,而晚期的蛇纹石脉中有磁矿。蛇纹石化蚀变样品中有两种脉,第一种脉的蚀变程度较低,叶蛇纹石和水镁石中的铁含量较高(高达10.88% FeO),无磁铁矿;第二种脉穿切第一种脉,蚀变程度较高,利蛇纹石仅含3.12%的FeO,有磁铁矿。蛇纹石化首先形成富铁的蛇纹石和水镁石,后期形成磁铁矿。这似乎表明产生的磁铁矿随着蛇纹石化程度的增加而增加。但是,当蛇纹石发生重结晶时,磁铁矿随着蛇纹石重结晶程度的增加而减少
(2)蛇纹石的重结晶和不同种类蛇纹石之间的置换会影响生成的磁铁矿的量。
蛇纹石发生重结晶时,形成新的利蛇纹石,或者置换为纤蛇纹石或叶蛇纹石。蛇纹岩中蛇纹石重结晶对生成磁铁矿的影响。随着蛇纹石化程度的增强和利蛇纹石的重结晶,磁铁矿的量增加,而水镁石的量降低,利蛇纹石中的铁降低;
(3)温度会影响产生磁铁矿的量。
水热实验表明,低温时(<200)无磁铁矿的产生 。同样,热力学计算也表明,Fe2+在低温时(<200)时很容易进入水镁石中,例如,50时,Mg#<70,这将导致产生磁铁矿的量降低,高温时(>300),有磁铁矿的形成当温度为302~377, 压力为0.51~1.99kbar时。,磁铁矿的量随着温度升高而增加,400~600时蛇纹石化的产物为富Mg的叶蛇纹石和富铁的橄榄石,无磁铁矿形成。
(4) SiO2的活度(aSiO2)可能会影响磁铁矿的生成。
当体系中的SiO2较高时,较少的Fe3+会替代蛇纹石中的Si,导致磁铁矿的量增加,方辉橄榄岩蚀变产生的磁铁矿为0.35%~0.57%,平均为0.44%,而纯橄岩蚀变产生的磁铁矿为0.15%~0.37%,平均为0.22%。

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