Địa nhiệt học Chlorite: Một bài tổng quan

Cambridge University Press (CUP) - Tập 41 Số 2 - Trang 219-239 - 1993
Patrice de Caritat1, I. D. Hutcheon2, J. L. Walshe3
1University of Calgary Department of Geology and Geophysics Calgary AB Canada
2Department of Geology & Geophysics University of Calgary Canada
3Department of Geology, Australian National University, Canberra, Australia

Tóm tắt

Tóm tắt Khoáng vật chlorite, được tìm thấy trong nhiều loại đá và môi trường địa chất khác nhau, thể hiện một loạt các thành phần hóa học và nhiều polytype, phản ánh các điều kiện vật lý - hóa học mà chúng hình thành. Đặc biệt quan trọng trong các nghiên cứu liên quan đến sự hình thành mỏ khoáng, biến chất, biến đổi thủy nhiệt hoặc xử lý đá trầm tích là nhiệt độ cổ đại của quá trình tinh thể hóa chlorite. Tuy nhiên, để hiểu mối quan hệ giữa thành phần chlorite và nhiệt độ hình thành và do đó sử dụng chlorite như một nhiệt kế địa nhiệt, cần xác định cách mà các thông số khác ảnh hưởng đến thành phần của chlorite. Các thông số này có thể bao gồm fO2 và pH của dung dịch cùng với tỷ lệ Fe/(Fe + Mg) và thành phần khoáng vật tổng thể của đá mẹ.Bốn phương pháp tiếp cận để đo nhiệt độ địa nhiệt của chlorite, một phương pháp cấu trúc và ba phương pháp thành phần, đã được đề xuất trong quá khứ: 1) một phương pháp polytype dựa trên quan sát (chủ yếu là định tính) rằng những thay đổi cấu trúc ở chlorite có thể phụ thuộc vào nhiệt độ (Hayes, 1970); 2) một phép hiệu chỉnh thực nghiệm giữa độ chiếm không gian tetrahedral nhôm trong chlorite và nhiệt độ được đo ở các hệ thống địa nhiệt (Cathelineau, 1988), đã được nhiều nhà nghiên cứu điều chỉnh; 3) một mô hình dung dịch rắn của chlorite với sáu thành phần dựa trên sự cân bằng giữa chlorite và dung dịch nước, sử dụng các thuộc tính nhiệt động lực học được hiệu chỉnh bằng dữ liệu từ các hệ thống địa nhiệt và thủy nhiệt (Walshe, 1986); và 4) một phương pháp lý thuyết dựa trên giao điểm của các phản ứng chlorite- cacbonat và bề mặt khả năng hòa tan CO2-H2O trong không gian nhiệt độ-XCO2, yêu cầu biết hoặc ước lượng thành phần của pha cacbonat đồng tồn tại (dolomit, ankerite, Fe-calcite hoặc siderite) (Hutcheon, 1990). Bốn phương pháp này được xem xét và các phương pháp tính toán khác nhau cho các nhiệt kế thành phần được áp dụng cho một tập hợp các phân tích chlorite từ tài liệu. Kết quả của bài kiểm tra so sánh này chỉ ra rằng không có một nhiệt kế chlorite nào hoạt động tốt trong toàn bộ phạm vi các điều kiện tự nhiên (nhiệt độ khác nhau, tổ hợp đồng hiện, Fe/(Fe + Mg), fO2, v.v.). Do đó, nên sử dụng địa nhiệt học chlorite một cách thận trọng và chỉ kết hợp với các phương pháp ước lượng nhiệt độ cổ đại thay thế.

Từ khóa


Tài liệu tham khảo

10.1016/0016-7037(83)90066-2

10.2475/ajs.290.9.995

10.2475/ajs.245.7.401

10.2475/ajs.257.1.29

De Caritat, 1990, Chlorite geother-mometry in low-temperature (diagenetic) investigations, Geol. Soc. Australia Abstracts, 25, 284

Foster, 1962, Interpretation of the composition and a classification of the chlorites, U.S. Geological Survey Professional Paper, 414–A, 33

Walker, 1989, Polytypism of chlorite in very low grade metamorphic rocks, Amer. Mineral., 74, 738

Brown, 1963, Chlorite polytypism: II. Crystal structure of a one-layer Cr-chlorite, Amer. Mineral., 48, 42

10.1093/petrology/14.1.159

10.1180/claymin.1991.026.2.01

10.22215/etd/1977-00341

10.2475/ajs.260.2.115

10.1346/CCMN.1990.0380311

10.1007/BF00311182

10.1016/B978-0-444-42264-4.50010-4

Deer, W. A. , Howie, R. A. and Zussman, J. , 1966 An Introduction to the Rock Forming Minerals .

10.1180/claymin.1991.026.2.02

10.1180/claymin.1990.025.1.09

10.1346/CCMN.1987.0350301

10.1130/0016-7606(1960)71[1:PMAGOT]2.0.CO;2

10.1007/BF00371699

10.1130/0016-7606(1969)80[157:AMOUCS]2.0.CO;2

Albee, 1962, Relation between mineral association, chemical composition and physical properties of the chlorite series, Amer. Mineral., 47, 851

10.1016/0098-3004(92)90029-Q

10.1016/0883-2927(89)90044-9

10.2475/ajs.281.5.615

10.2113/gsecongeo.82.7.1898

Angus, 1976, International Union of Pure and Applied Chemistry, Division of Physical Chemistry, Commission on Thermodynamics and Thermochemistry

10.1111/j.1365-3091.1969.tb01118.x

10.1180/mono-5.1

10.1016/0016-7037(80)90108-8

10.1515/9781501508998-015

Bailey, 1962, Chlorite polytypism: I. Regular and semi-random one-layer structures, Amer. Mineral., 47, 819

10.2475/ajs.263.5.445

Hutcheon, 1990, Clay-carbonate reactions in the Venture area, Scotia Shelf, Nova Scotia, Canada, Fluid-Mineral Interactions: A Tribute to H. P. Eugster, 2, 199

10.1180/minmag.1985.049.352.08

10.1346/CCMN.1988.0360301

Lister, 1967, Chlorite polytypism: IV. Regular two-layer structures, Amer. Mineral., 52, 1614

10.1016/0264-8172(89)90016-0

10.1180/claymin.1988.023.4.13

Jowett, 1991, Fitting iron and magnesium into the hydrothermal chlorite geothermometer, GAC/MAC/SEG Joint Annual Meeting (Toronto, May 27–29, 1991), Program with Abstracts, 16, A62

10.1007/BF00413350

10.1180/claymin.1986.021.5.07

10.1007/BF00371916

10.1007/BF00371372

10.2113/gsecongeo.81.3.681

10.1016/0016-7037(93)90037-W

Hey, 1954, A new review of the chlorites, Mineral. Mag., 30, 277

10.1346/CCMN.1992.0400507

10.1180/claymin.1989.024.2.04

10.1346/CCMN.1970.0180507

10.1180/minmag.1985.049.352.17

Thompson, 1982, Composition space: an algebraic and geometric approach, Characterization of Metamorphism Through Mineral Equilibria, 10, 1

Shirozu, 1965, Chlorite polytypism: III. Crystal structure of an orthohexagonal iron chlorite, Amer. Mineral., 50, 868

10.1111/j.1525-1314.1991.tb00560.x

10.2113/gsecongeo.85.6.1208

10.1016/0016-7037(85)90204-2

Thông tin
Thông tin xuất bản

Cambridge University Press (CUP)

Tập 41 Số 2

219-239

Thông tin tác giả