硅酸盐熔体中铬铁矿与镁铬铁矿溶解度的新模型

铬铁矿是一种关键岩浆矿物，常被用作基性岩浆结晶物理化学条件的岩石成因指示矿物。本工作中，在 1440{\deg}C 和大气压下，于受控的 CO-CO2 气体混合物（对应铁橄榄石-磁铁矿-石英缓冲剂上下各两个对数单位的范围）中，研究了天然玄武岩和无铁准玄武岩中镁铬铁矿与铬铁矿的溶解度。铬的来源为天然铬铁矿或合成 Cr2O3，后者与玄武质液体反应形成镁铬铁矿。与镁铬铁矿平衡的准玄武质熔体具有最高的 Cr 浓度，且取决于氧化还原条件。具体而言，在低 fO2 下液体 Cr 含量高，但 log [Cr, ppm] 的变化并非 log fO2 的线性函数。利用我们的新数据及文献数据，基于热力学形式体系建立了硅酸盐熔体中铬铁矿/镁铬铁矿饱和时 Cr 浓度的模型。我们的模型可用于评估橄榄岩熔融与同化过程中熔体组成对硅酸盐熔体中铬铁矿与镁铬铁矿溶解度的影响。在中高氧逸度下，铬铁矿饱和时超镁铁质岩的 Cr 浓度水平高于长英质岩。我们的数据意味着，含镁铬铁矿蛇纹岩岩石圈的同化可能导致基性熔体中 Cr 含量高，从而触发铬铁矿大量结晶，尤其在体系水化、冷却、氧化和岩浆脱气时。我们的模型可应用于铬铁矿结晶及由铬铁矿岩和纯橄岩代表的陆壳-地幔过渡带与地幔形成的定量预测。