礦物顯微出溶結(jié)構(gòu)的研究-展示頁
2025-05-09 03:14本頁面
【正文】 )所出溶的礦物片晶總是沿母體礦物的特定結(jié)晶學方向分布，不同片晶之間是相互平行或彼此以特定的夾角分布 （ Ye et al， 2022)； 3)當出溶片晶或棒狀體沿母體礦物的多個結(jié)晶學方向分布時，其空間分布規(guī)律一定是能被母體礦物的部分或全部對稱要素聯(lián)系起來的 . 具有這些幾何學特征的本質(zhì)，在于母體固溶體礦物的均勻性以及出溶作用過程中組分的遷移是以離子擴散的方式進行的 . 4)另外，由于礦物固溶體的出溶是一個等化學的分解反應，所以出溶后的礦物成分總和應與出溶前母體礦物的成分完全一致， 同時， “ 重建 ” 獲得的出溶前母體礦物成分中的各種陰陽離子的配置及其類質(zhì)同像替換關(guān)系必須符合該礦物固溶體的晶體化學原理 . 因此，識別礦物的出溶結(jié)構(gòu)，前 2個和第 4個或全部 4個基本特征必須具備 . 其中，第 4個特征是其區(qū)別于母體礦物以定向附生的方式包裹了其它礦物、或母體礦物結(jié)晶后受交代作用所致沿特定方向新生了其它礦物的最重要的標志之一 . 四、一些出溶結(jié)構(gòu)引發(fā)的爭議 及其啟示 1. 關(guān)于橄欖石出溶鈦鐵氧化物 Dobrzhineskaya et al (1996)依據(jù) : 1) 重建出溶前母體礦物 TiO2含量與瓦茲利石中 TiO2的濃度比較相近 (TiO2約為 wt%） ； 2) 寄主礦物橄欖石具有 罕見的 [001]優(yōu)選方位； 3)透射電鏡分析揭示部分出溶的鈦鐵礦具有斜方晶系的晶體結(jié)構(gòu) (可能是其超高壓同質(zhì)多形變體－鈣鈦礦(Pervoskite)轉(zhuǎn)化而來的 ) 的特征； 提出橄欖石出溶鈦鐵礦可能發(fā)生在10GPa的壓力 (相當于 300km的地幔深度 ) 條件 . 爭論焦點（ 1）－出溶量的估算： Hacker et al (1997) 對同一地區(qū)的樣品（由 Dobrzhineskaya提供）以及中國蘇魯榮城遲家店石榴二輝橄欖巖的橄欖石中鈦鐵礦出溶物進行了統(tǒng)計，獲得出溶前橄欖石 Ti02含量僅為 wt%。 出溶作用的特點： 組分遷移的方式： 是原子、離子或分子的擴散作用 . 驅(qū)動力或必要條件： 是出溶前后體系自由能的降低 . 組分變化的規(guī)律： 是等化學的分解反應－ 即理論上 出溶前后組分是守恒的 . 詳見： 1.《 礦物學原理 》 －施倪承，馬喆生等譯，地質(zhì)出版社， 1992 2. Rockforming minerals,. Deer W. A., et al. (1978) 3. Solid solutions in silicate and oxide systems, edited by Charles A. Geiger, Eotvos University Press, 2022 出溶結(jié)構(gòu)的特征： 通常表現(xiàn)為 單個礦物晶體或顆粒內(nèi) 兩種或兩種以上異種礦物晶體彼此間以一定的結(jié)晶學取向關(guān)系交互連生，或一種礦物晶體嵌生于另一種晶體之中 . 其中，結(jié)晶學取向關(guān)系可表現(xiàn) 為拓撲取向 (topotaxy) 或共晶格取向 (syntaxy)或共面網(wǎng)取向 (epitaxy)。 分類： — 類質(zhì)同象混晶 （有序與無序之分） （侵入固溶體） 類質(zhì)同象是固溶體的一種類型 從晶體結(jié)構(gòu)的角度看，除有序固溶體外，其余固 溶體的晶格都是明顯的缺陷結(jié)構(gòu)。 因此，一些特殊礦物出溶結(jié)構(gòu)可能成為賦存巖石形成深度的判別標志 此后，礦物出溶結(jié)構(gòu)研究拓展到超高壓變質(zhì)巖石之中，涌現(xiàn)出一大批重要的研究成果 (After Liou et al.,2022) 目前全球至少在 22 條造山帶 中發(fā)現(xiàn)了超高壓巖石 認定依據(jù)： 特征礦物 （如柯石英，金剛石等）及 特殊的礦物出溶結(jié)構(gòu)； 礦物出溶結(jié)構(gòu)研究意義： 限定俯沖深度 及其 動力學演化過程 方面發(fā)揮著重要作用 目前關(guān)注的科學問題： 如何區(qū)分認定某些礦物的顯微結(jié)構(gòu)是 “ 出溶結(jié)構(gòu) ” 還是 “ 非出溶結(jié)構(gòu) ” ？ 如何準確解析這些顯微結(jié)構(gòu)的地質(zhì)內(nèi)涵？ 在學習、理解前人研究成果的基礎上，重點就礦物出溶結(jié)構(gòu)的識別標志、如何進行研究及其研究面臨的問題與挑戰(zhàn)談一談體會 . 二 、 礦物出溶結(jié)構(gòu)及其相關(guān)結(jié)構(gòu)涉及的基本概念 出溶作用 (exsolution) 交代作用 (metasomatism) 礦物中的包裹體 (inclusion) 礦物的定向附生 (overgrowth) （ 1）出溶作用 (exsolution) 概念： 出溶 作用 通常是指某一均勻的 礦物固溶體 ，由于溫度、壓力或溫度與壓力兩者同時改變而分離為兩種或兩種以上不同礦物相的過程 . 由出溶作用形成的異種礦物之間的相互交生 (intergrowth) 稱之為 礦物的出溶結(jié)構(gòu) ，出溶后較豐富的礦物相稱為基質(zhì)，而較少量的礦物相稱為出溶片晶或出溶棒狀體 . 固溶體 (solid solution) 概念 ： 在固態(tài)條件下，一種組份內(nèi)“溶解”了其他組而形成的均勻的固體。 Brown .,1984 輝石族礦物的出溶 詳見： Rockforming minerals,. Deer W. A., et al. (1978) － 資料豐富，出溶方位的描述 氧化物礦物的出溶－ 尖晶石 磁鐵礦與磁鐵礦 鈦鐵礦系列 詳見： Oxide Minerals. Mineralogical Society of America .(1991) Chapter 5: Oxide textures — A MiniAtlas , Haggerty － 圖片非常漂亮 這一時期最主要的研究進展之一是認識到 這些“出溶結(jié)構(gòu)”的形成是 礦物固溶體 降溫分解的產(chǎn)物 對其研究成為探索結(jié)晶巖石演化歷史（尤其是冷卻歷史）的重要內(nèi)容 堿性長石出溶圖解（據(jù) Smith and Parsons,1974) (據(jù) Yund amp。礦物顯微出溶結(jié)構(gòu)的研究 及其地質(zhì)意義 劉 良 大陸動
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