Effects of melt composition on Fe3+/Fe2+ in silicate melts: a step to model ferric/ferrous ratio in multicomponent systems
Effects of melt composition on Fe3+/Fe2+ in silicate melts: a step to model ferric/ferrous ratio in multicomponent systems
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熔体成分对硅酸盐熔体中 Fe3 /Fe2 的影响：模拟多组分系统中铁/亚铁比率的步骤
DOI：
10.1007/s00410-015-1119-6
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发表时间：
2015
影响因子：
3.5
通讯作者：
Holtz F.
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Borisov A;Behrens H;Holtz F.
在模型硅酸盐熔体中，研究了 Al2O3、MgO 和总铁对硅酸盐熔体中铁/亚铁比的影响，温度范围为 1400–1550 °C，总压力为 1 atm。 实验主要在空气中进行，部分在纯二氧化碳中进行。结果表明，玄武岩熔体中 Al2O3 浓度的增加会导致 Fe3+/Fe2+ 比率适度降低。相比之下，更多硅熔体中 Al2O3 的增加导致 Fe3+/Fe2+ 比率更显着降低。玄武岩熔体中 MgO 浓度的增加会导致 Fe3+/Fe2+ 比率适度增加，但在硅质熔体中的影响可以忽略不计。 Al2O3 和 MgO 在玄武岩和更多硅质熔体中的不同行为表明，在恒定 T-fO2 条件下，熔体成分对铁/亚铁比的影响无法准确预测为 ΣdiXi 的函数，其中 ΣdiXi 是固定经验系数，Xia 是硅酸盐熔体中主要氧化物组分的摩尔分数。我们提出了一种替代方法来解释复杂硅酸盐熔体中阳离子的相互作用。根据本研究获得的数据，提出了一个方程，可预测空气条件下改变 SiO2、TiO2、Al2O3、总铁、MgO 和 P2O5 的超镁铁质与硅质熔体的铁/亚铁比。
The effect of Al2O3, MgO and total iron on the ferric/ferrous ratio in silicate melts was investigated in model silicate melts in the temperature range 1400–1550 °C at 1 atm total pressure. The experiments were done mostly in air and partially in pure CO2. It is demonstrated that an increase in Al2O3concentration in a basaltic melt results in a moderate decrease of Fe3+/Fe2+ratio. In contrast, the increase in Al2O3in more silicic melts results in a much more pronounced decrease of Fe3+/Fe2+ratio. The increase of MgO concentration in a basaltic melt results in a moderate increase of Fe3+/Fe2+ratio but has a negligible effects in more silicic melts. The different behavior of Al2O3and MgO in basaltic and more silicic melts indicates that at constantT–fO2conditions, the effects of melt composition on ferric/ferrous ratio cannot be predicted accurately as a function of ΣdiXiwherediare fixed empirical coefficients andXiare mole fractions of the main oxide component in silicate melts. We suggest an alternative approach which accounts for the interaction of cations in complex silicate melts. Based on the data obtained in this study, an equation predicting the ferric/ferrous ratio of ultramafic to silicic melts at air conditions with changing SiO2, TiO2, Al2O3, total iron, MgO and P2O5is proposed.
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