[科普中国]-地质压力计

矿物包裹体地质压力计

在矿物中往往看到很多含液体CO2的包裹体。根据H2O-CO2体系相图，CO2与H2O是部分地相混溶,其混溶程度（即溶于H2O中的CO2量）与压力密切相关，随压力的增大，CO2溶解量增多，因此可用含液体 CO2的包裹体来测定压力。这种方法又叫等值线法，即根据被测矿物的均一温度和CO2的比容求出压力值。另外，测定气体包裹体压力也是压力计之一。气体包裹体是在溶液沸腾条件下形成的，形成时的压力应等于其蒸气压。因此,可根据NaCl-H2O溶液沸腾曲线求出压力,即测出气体包裹体的均一温度和盐度，温度与盐度的相交点就是蒸气压。气体包裹体压力计适用于高温气成条件下形成的矿床。

闪锌矿地质压力计在290～550℃温度范围内，闪锌矿中FeS的含量是压力的函数，随压力增加FeS含量减少。因此可根据闪锌矿中 FeS的含量测定压力。应用闪锌矿地质压力计时须注意以下几点：①闪锌矿必须与黄铁矿及六方磁黄铁矿平衡共生；②对闪锌矿成分需精确分析，若分析误差约0.5%时,则造成压力误差达4～5×107帕；③适用温度范围为290～550℃。2

同质多象压力计柯石英和斯石英的成分均为SiO2，但是它们的出现，分别反映了不同的压力条件。当温度≥1000℃时，转变成柯石英的最低压力≥3×109帕。因此，在深度大于 100公里的地幔内才有可能出现柯石英。金刚石包裹体中柯石英的存在，就证明了这一点。当压力更高，约大于11×109帕时，柯石英转变为斯石英。

矿物组合压力计在深变质岩中，石榴子石－斜长石-夕线石-石英组合可作为地质压力计。根据实验相平衡校正和对石榴子石、斜长石等的热力学数据测定，提出了地质压力计的计算公式。测定参与反应的各组分活度系数和反应系统的温度后，可计算出压力。

此外，还可根据地壳厚度平均增压率粗略估算压力，如上覆岩层厚度每增加1公里,压力约增250～270标准大气压；利用流体包裹体热力学方程联解来计算压力等。