低温高压微地质体中微米纳米级矿物相研究 以大冶葡萄石中绿纤石和多硅白云母为例.doc

低温高压微地质体中微米纳米级矿物相研究_以大冶葡萄石中绿纤石和多硅白云母为例3低温高压微地质体中微米纳米级矿物相研究———以大冶葡萄石中绿纤石和多硅白云母为例赵文俞王勤燕孙振亚叶先贤刘祥文刘嵘()()武汉工业大学,武汉430070中国地质大学,武汉430074关键词葡萄石低温高压变质矿物绿纤石多硅白云母微米纳米级变质作用低温高压地质体因与地壳碰撞、俯冲等构造活动密切相关,长期以来一直是国内外地学界关注的研究对象。但由于受研究手段、分辨能力所限,对于呈微米纳米级微粒形式存在于低温()高压微地质体即矿物中的成分、物相及其成因等问题的研究,至今仍是地学研究中的薄弱环节。随着高分辨电子显微镜、扫描隧道显微镜、原子力显微镜等超显微技术的飞速发展和微米1,2纳米超微矿物研究方法的成熟,采用多种超显微技术联合使用方法研究低温高压微地质体中的微米纳米级微粒,不仅是矿物学研究的新课题,而且对揭示构造运动、变质作用等基础地质学问题的动力学机制具有重要意义。本文通过对湖北大冶葡萄石晶体中微米纳米级低温高压变质矿物———绿纤石和多硅白云母的多种方法联合研究,探讨低温高压微地质体中微米纳米级矿物相的确定及其地质学意义。1样品产状及其研究现状湖北大冶葡萄石主要产于铁门坎透辉石石榴子石矽卡岩的晶洞和裂隙中,少量产于尖山34矽卡岩脉内,其形态、物性、红外光谱、共生与蚀变矿物特征和空间群类型均已研究过。研究区除经历过多期次低温热液作用外,还遭受过后期区域动力变质作用,其大地构造位置毗邻襄樊2广济深大断裂带。2实验方法垂直葡萄石柱体方向切取试样,按照岩石薄片制备法制成双光薄片,选取薄片中同一区域()()()()依次用光学显微镜OM、电子探针EMP、扫描电子显微镜SEM和透射电子显微镜TEM研究其光性特征以及微米、亚微米和纳米不同层次的成分、物相和组构特征。将磨制薄片后的部分残余试样破碎至约0105mm,未见葡萄石晶体中存在杂质微粒,按颜色不同挑选出蓝绿色和()白色两种微粒进行粉末X射线衍射PXRD物相分析。收稿日期:199922210修改稿:19992524第一作者简介:赵文俞男1969年生助理研究员矿物学()3国家自然科学基金49802004,49272091资助项目311PXRD物相分析蓝绿色和白色微粒PXRD谱物相分析表明,两个衍射谱中除葡萄石的特征衍射峰外,都存5在一些强衍射峰,如蓝绿色微粒的PXRD谱中峰形敏锐、强度递降,d值依次为01291、01289、014365、013784和110026nm的5条强衍射峰。混合相的PXRD法分析这些强衍射峰的物相,发现01291、01289、014365、013784nm分别是绿纤石d、d、d、d的衍射(300)(115)(200)(202)()峰,衍射峰110026nm的物相可能部分特征衍射峰已与葡萄石和或绿纤石的衍射峰叠合,尚不能确定出物相类型,但根据电子显微镜分析的结果,该衍射峰应属于多硅白云母的特征衍射峰。因此,研究试样除主体为葡萄石外,还存()在微米和或微米以下尺度的绿纤石和云母类矿物相。312OM光性观察OM观察发现试样的光性特征很特殊,表现为干涉色极不均匀,消光位不明显,且存在大μ量小于10m的柱状和它形粒状微粒。313SEM二次电子像观察SEM二次电子像观察发现,板状葡萄石晶体虽已部分转变成微米至纳米级细小微粒,但图1