能夠用來確定地質作用溫度的地質產物。目前應用比較普遍的地質溫度計主要有如下幾種。

  礦物包裹體地質溫度計 根據礦物晶體中原生包裹體的均一化測定礦物的形成溫度。這種原生包裹體通常叫礦物溫度計。包裹體可以是固態的,也可以是液態或氣態的,甚至可以幾種物態共存。當加熱包裹體到一定溫度時,不同物態轉化為均一狀態,即液態或氣態,這時的溫度大體上相當被測礦物的形成溫度,這種測溫的的基本方法叫均一法。常用於測定透明礦物,它是包裹體測溫的基本方法。測定不透明礦物的方法叫爆破法,是根據氣液包裹體爆破產生的響聲來確定溫度的。從包裹體爆破曲線圖上可得出爆破溫度,爆破溫度經過壓力校正之後可認為是礦物形成溫度的上限。

  同位素地質溫度計 根據共生礦物對的同位素分餾(見穩定同位素地球化學)測定地質體中同位素平衡時的溫度。由同位素分餾作用已知,同位素交換反應的分餾系數(α)隨溫度(T)而變化,它們之間的關系式為

         1000lnα=(A/T2)+B

該式為同位素地質溫度計的計算公式,AB是實驗確定的常數,與礦物種類有關。目前常用的有石英-磁鐵礦、石英-白雲母、石英-方解石等共生礦物對氧同位素地質溫度計和閃鋅礦-方鉛礦、黃鐵礦-方鉛礦等硫同位素地質溫度計。同位素地質溫度計不需進行壓力校正。

  閃鋅礦地質溫度計 閃鋅礦中常含有一些微量元素,如銦(In)、鍺(Ge)、鎵(Ga)、鉈(Tl)等,這些微量元素含量的多少常與閃鋅礦的形成溫度有關(見表)。因此,閃鋅礦地質溫度計又稱礦物-微量元素地質溫度計或類質同象地質溫度計。

閃鋅礦中微量元素含量(ppm)與溫度(℃)的關系

  同質多象溫度計 礦物的同質多相轉變是在一定的溫度下實現的,因此,不同變體的出現,就能反映其形成溫度。例如文石(斜方)和方解石(三方)的化學分子式均為CaCO3,它們的轉變溫度為400℃。若文石出現,則反映低溫條件;方解石出現,反映中溫條件。

  泥質礦物溫度計 在正常壓力下一些泥質礦物的出現反映其形成的最高溫度(℃),如埃洛石(50)、高嶺石(500)、蒙脫石(725)、水白雲母(900)、伊利石(950)等。若壓力增高,其相應溫度略有降低。

  能夠作為地質溫度計的還有礦物熔點、礦物分解溫度、固溶體分解溫度、礦物中的放射性裂變徑跡、鏡質組反射率、生物標志化合物等。

  

參考書目

中國科學院地球化學研究所包裹體實驗室著:《礦物中的包裹體及其在地質上的應用》,地質出版社,北京,1977。

 魏菊英,王關玉編:《同位素地球化學》,地質出版社,北京,1988。

 陳光遠等編著:《成因礦物學與找礦礦物學》,重慶出版社,重慶,1987。