礦物顯微出溶結(jié)構(gòu)的研究-資料下載頁
2025-04-30 03:14本頁面
【正文】 hemian Massif附近的長英質(zhì)麻粒巖 Hwang S. L., et al., J. metamorphic Geol., 2022, 25, 349–362 AEM indicated the traces of rutile needles are parallel to 111/100, 112 and110 directions of gar when viewed along 110, 111 and 100 zone axes of gar, respectively. The lack of specific orientation relationships between rutile and gar host 因此， Hwang et al(2022) 提出石榴子石中的金紅石棒狀體可能不是出溶作用的產(chǎn)物． Micrographs of exsolved pyroxenes in gar 樣品來自 挪威 Otr248。y和 Fj248。rtoft島上石榴橄欖巖中的石榴石 Three types of exsolved intracrystalline pyroxenes: 1) Orthopyroxene rods ( 90 %) 2) Clinopyroxene rods 3) Cpx + Opx intergrowth rods Pyroxene lamellae showing stratified intergrowth of cpx and opx with various ratios. Opx Cpx 在測量的 200多個(gè)輝石顆粒中，約有 8090％ 的輝石出溶體與寄主石榴石存在緊密的穩(wěn)定結(jié)晶學(xué)取向關(guān)系 [001]px // 111grt amp。 [010]px // 110grt 小結(jié)：幾點(diǎn)啟示 1) 一些礦物出溶結(jié)構(gòu)的形成可能存在 多種機(jī)制 ，如橄欖石出溶鈦鐵礦，大多數(shù)研究者認(rèn)為是含 TiO2瓦茲利石固溶體降壓分解的產(chǎn)物，但也有研究提出可能是橄欖石面缺陷－含鈦硅鎂石層分解而形成的 . 對此及類似問題，多方面細(xì)致綜合研究并有效地予以甄別十分關(guān)鍵 . 2) 一些特殊類質(zhì)同象組分在出溶母體礦物相中溶解度的高溫高壓實(shí)驗(yàn)研究及其溶解度與溫壓條件相關(guān)性的認(rèn)知， 是判別出溶結(jié)構(gòu)是否具有超高壓指示意義以及解析礦物出溶結(jié)構(gòu)形成機(jī)制的理論依據(jù) . 但是，類質(zhì)同象組分在相關(guān)礦物相中 溶解度的變化除與溫壓條件有關(guān)之外，還可能與體系的化學(xué)成分或礦物共生組合有關(guān) . 因此， 在進(jìn)行高溫高壓實(shí)驗(yàn)?zāi)M或利用已有實(shí)驗(yàn)資料分析某一礦物出溶結(jié)構(gòu)的成因時(shí)， 應(yīng)特別關(guān)注實(shí)驗(yàn)起始材料的成分及實(shí)驗(yàn)產(chǎn)物中的礦物共生組合是否與所研究的巖石體系相吻合 . 3)礦物出溶結(jié)構(gòu)的認(rèn)定與研究難度相對較大， 不僅要求對出溶母體礦物在高溫高壓條件下的晶體化學(xué)行為及其變化有全面深入的了解，而且需要對細(xì)小的出溶礦物片晶或棒狀體進(jìn)行化學(xué)成分、晶體結(jié)構(gòu)、出溶量以及其與母體礦物拓?fù)潢P(guān)系的分析和確定 . 五 、 出溶結(jié)構(gòu)研究面臨的一些問題 1) 前已述及， 解析礦物出溶結(jié)構(gòu)能否作為超高壓變質(zhì)的標(biāo)志及其指示的壓力究竟是多少等地質(zhì)內(nèi)涵的關(guān)鍵，是要對出溶母體礦物在高溫高壓條件下的晶體化學(xué)行為及其分解與變化規(guī)律有全面深入的了解 . 然而，目前僅對少數(shù)超高壓或超深礦物中一些類質(zhì)同象組分的溶解度隨溫壓條件變化的知識(shí)有一定的高溫高壓實(shí)驗(yàn)資料的積累， 而對大部分其它超高壓或超深礦物的相關(guān)知識(shí)知之甚少 . 2) 已有研究表明， 同一類礦物所出溶的礦物的種類具有多樣性 . 如：石榴子石可以出溶單斜輝石或斜方輝石，也可以出溶單斜輝石＋金紅石＋磷灰石或金紅石＋石英＋磷灰石；單斜輝石不僅可出溶石英 /柯石英 , 石榴子石，斜頑輝石和鉀長石，還可以出溶金云母＋柯石英 /石英 . 顯然， 導(dǎo)致這種多樣性的首要因素可能是母體礦物固溶體 “溶解” 了不同的組分所致 ， 但控制這些不同組分耦合置換的晶體化學(xué)內(nèi)因及其規(guī)律是什么？其穩(wěn)定存在與發(fā)生出溶時(shí)所對應(yīng)的物理化學(xué)條件的差異又是什么？需要進(jìn)一步探究 . 3) 近 10多年來的研究表明 , 微量 “水” 也可以結(jié)構(gòu)水的形式與其它類質(zhì)同象組分耦合存在于超高壓巖石的名義上無水的礦物之中 . 新近，一些超高壓巖石中名義上無水礦物出溶了含水礦物的顯微結(jié)構(gòu)現(xiàn)象不斷被發(fā)現(xiàn)，如哈薩克斯坦含金剛石大理巖的 單斜輝石中發(fā)現(xiàn)了金云母＋柯石英的出溶 ，柴北緣石榴子石橄欖巖的 石榴子石中發(fā)現(xiàn)鈉質(zhì)角閃石＋金紅石＋磷灰石的出溶 ，蘇魯石榴子石二輝橄欖巖石榴子石包體中的 單斜輝石發(fā)現(xiàn)出溶的含鉀韭閃石 等 , 不僅提供了俯沖帶巖石中的礦物可攜帶含水流體與大離子親石元素（如 K、 Na、 P等）進(jìn)入地幔深部的有力證據(jù)，而且 進(jìn)一步表明伴隨超高壓巖石抬升折返時(shí)這種微量“水”與大離子親石元素在母體礦物中又變得不穩(wěn)定而析離出來 . 顯然， 深俯沖巖石從地幔深度折返回地表的過程中一些名義上無水礦物的含水性發(fā)生了復(fù)雜的物理化學(xué)變化 ， 但目前我們對發(fā)生這一變化的動(dòng)力學(xué)機(jī)制與引發(fā)的效應(yīng)尚不明確 . 4) 目前， 原巖類型主體是各種片麻巖 (含副變質(zhì)的 ) 或沉積巖的超高壓巖石不斷被發(fā)現(xiàn)， 尤其是阿爾金超高壓帶中泥質(zhì)片麻巖中先存斯石英出溶藍(lán)晶石＋尖晶石顯微結(jié)構(gòu)的發(fā)現(xiàn)和確定， 表明這些巖石深俯沖形成的礦物組合和礦物學(xué)特征及其在抬升過程中發(fā)生的物理化學(xué)變化以及殘存的礦物學(xué)信息可能不完全等同于榴輝巖和變質(zhì)的超鎂鐵質(zhì)巖 。 但對此，目前人們的認(rèn)知大部分是匱乏的。 因此，針對上述問題 , 把高溫高壓實(shí)驗(yàn)與天然巖石樣品中的顯微結(jié)構(gòu)觀察以及多種礦物微區(qū)分析測試手段有機(jī)地相結(jié)合開展深入研究 ，不僅對深化超高壓變質(zhì)作用以及大陸深俯沖研究提供重要信息和關(guān)鍵性的約束條件，而且有望對陸殼深俯沖以及引發(fā)的殼幔交換作用等固體地球科學(xué)重要問題提供新認(rèn)識(shí)。 ? 出溶結(jié)構(gòu)蘊(yùn)含豐富的地質(zhì)信息 ,研究意義重大，但研究難度大。 ? 如何研究？ ? 野外地質(zhì) －－ 新鮮樣品 顯微結(jié)構(gòu)的細(xì)致觀察－－ 前提 ? 精細(xì)地分析測試－－包括成分、拓?fù)潢P(guān)系等 EBSD，透射電鏡 ? 固溶體礦物高溫高壓實(shí)驗(yàn)－－ －是解析出溶結(jié)構(gòu)地質(zhì)意義的核心 六 、 結(jié)語
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