硅镁石族多体矿物的演化及其地质意义

摘要

矿物的多体性是由两种或两种以上性质不同的结晶模块按照不同比例和堆积顺序构筑成结构和化学组成不相同的矿物特性.具有相同模块、不同比例的矿物可以构成一个多体系列矿物(polysomatic series),而其中的每一个成员均为该系列的一个多体矿物.矿物多体性的研究对于全面认识造岩矿物和固溶体的晶体结构、化学成分关系、结构无序和交代过程等具有重要的理论和现实意义.硅镁石族矿物是具有典型矿物多体性的矿物,由橄榄石结构模块和块硅镁石结构模块组合构成.虽然前人对硅镁石族矿物进行了晶体化学、晶体结构研究,但硅镁石族中多体矿物之间的关系及它们之间的演化等仍然缺乏认识.rn 湖南香花岭含铍条纹岩产于癞子岭花岗岩与围岩接触带部位，是我国重要的多金属(Be、Li、W、Sn、Pb、Zn)矿床。黄蕴慧先生(1988年)对香花岭条纹岩进行了详细的矿物学研究工作，并鉴别了该条纹岩中的粒硅镁石(chondrodite)和块硅镁石(norbergite)。作者再对香花岭含铍条纹岩进行铍矿物研究时，发现粒硅镁石和块硅镁石一起产出于该条纹岩中，这将有利于深入研究硅镁石族多体矿物之间的演化关系。电子探针化学成分分析表明，相对于块硅镁石，粒硅镁石富含Si和Fe，而块硅镁石相对富含Mg和F。粒硅镁石属于单斜晶系，空间群为P21／c，晶胞参数a=7.8503(6)，b=4.7297(3)，c=10.2753(7)，β=109.117(8)，V=360.48(A)3;块硅镁石为斜方晶系，空间群为P2/m 2/m 2/m，晶胞参数a=10.2875(7)，b=8.7972(6)，c=4.7134(4)，V=426.57(A)3;粒硅镁石和块硅镁石晶体结构中Si位均含一定量的B，粒硅镁石富含B较多一些(0.108/晶胞vs 0.077/晶胞)。矿物组合和晶体结构特征研究表明，香花岭条纹岩中硅镁石族矿物由粒硅镁石向块硅镁石演化，可能由于粒硅镁石晶体结构中橄榄石模块不稳定造成；而这种演化直接反映了块硅镁石交代粒硅镁石的反应过程。粒硅镁石中的Fe仅仅分布在其晶体结构的Mg1位，经过热液交代反应后，少量的Fe和Si被带出，导致块硅镁石Fe和Si相对较少。