高温高压实验

1. 无助熔剂熔融法测定硅酸盐样品的主微量元素：He (贺治伟) et al. (2016)

硅酸盐岩的主微量元素组成是基础地球化学数据。传统测量方法主要包括溶液ICP-MS及助熔剂熔融结合LA-ICP-MS测量。溶液法耗时长，助熔剂熔融过程则可能损失挥发性元素。我们将硅酸盐样品粉末封闭在Mo管及石墨的组合套管内，在高温马弗炉中熔融后淬火，得到均一的硅酸盐玻璃，之后利用LA-ICP-MS分析其主微量元素组成。对多个国际岩石标样的测定结果显示，大多数元素的分析精度好于10%（RSD），测定值和推荐值的偏差小于10%（图9.1）。

图9.1  我们的方法获得的BHVO-2，BIR-1，AGV-1，RGM-1和W-2中元素测定值的（a）相对标准偏差（RSD）和（b）相对于推荐值的偏差（RD）。

最近，我们在上述方法的基础上又建立了快速分析橄榄岩样品微量元素组成的方法。我们利用钠长石作为助熔剂，将橄榄岩粉末制备成均一的硅酸盐玻璃。结合LA-ICP-MS分析，可以准确地获取橄榄岩的微量元素组成，尤其是富集在难熔矿物——尖晶石中的微量元素（如Cr, V）。

2. 熔体成分对元素分配系数的影响：贺治伟，准备中

单斜辉石(cpx)是控制岩浆体系中微量元素分配的重要矿物。前人研究表明，熔体成分显著影响REE和Sr等元素在cpx/熔体间的分配系数，但是不清楚其对第一行过渡族金属(FRTE) (Sc, V, Cr等)在cpx/高硅熔体间分配系数的影响。

我们利用高温马弗炉合成了一系列透辉石质单斜辉石和高硅、高铝、高碱熔体。熔体聚合度(NBO/T)范围为0.08至0.23。我们的分配系数测定结果符合晶格应变模型（图9.2）。相比于玄武岩体系，^{cpx/silicic melt}D_FRTE显著升高，并且随熔体NBO/T值的降低而升高。^{cpx/silicic melt}D_FRTE与单斜辉石^IVAl、硬玉含量等没有明显的相关关系，说明此时单斜辉石成分不是控制FRTE分配的主要因素。相反，^{cpx/silicic melt}D_FRTE与熔体Mg²⁺/(M⁺ +M²⁺)明显负相关，指示熔体成分控制了FRTE在单斜辉石与高硅熔体间的分配。这个结果对于理解高硅岩浆过程中矿物分离结晶对熔体微量元素组成的影响有重要意义。

图9.2 微量元素在单斜辉石与高硅熔体间的分配系数满足晶格应变模型。