确定矿物共生组合的主要标志有哪些
2020-01-14 · 技术研发知识服务融合发展。
一定化学成分的岩石在变质反应过程中达到平衡时的矿物组合称为矿物共生组合(mineral assemblage)或平衡矿物共生组合(equilibrium mineral assemblage)。矿物共生组合是岩石化学成分和温压等条件的反映,是共生分析的对象或出发点。由于温度升高,进变质过程反应速率增大,易于达到平衡,因此,岩石中见到的矿物共生组合多为热峰时的矿物共生组合。
确定矿物共生组合是共生分析的第一步。然而,由于在变质作用过程中存在不平衡状态,在一块变质岩标本中,甚至于一块薄片范围内可能见到不同期次的共生组合。因此,必须根据详细的岩石学观察,才能正确判断矿物共生组合。
确定矿物共生组合的主要标准如下:
(1)一个矿物共生组合中的各种矿物都有相互接触的关系;
(2)一个矿物共生组合的各矿物相互间无反应和交代现象;
(3)一个矿物共生组合中,同种矿物的化学成分及光性特征应相近,如有环带,则其边部化学成分及光性特征近似;
(4)一个矿物共生组合中的一对矿物之间元素的分配符合Nernst分配定律,即各处元素的分配系数近相等;
(5)矿物共生组合中的矿物共生关系应符合矿物相律,即矿物相数不超过惰性组分数(通常矿物种类不超过5~6种)。
上述判别标准中,(2)、(3)、(4)、(5)主要是平衡的标志。具备了这些标准,可认为岩石达到化学平衡。标准(1)则是一定的化学成分的标志。由于原岩化学成分不均匀,一个薄片中可出现几个矿物组合,此时可据标准(1)将它们区分开来。例如,在低压高温下变质的硅质灰岩,其平衡式为Cc+Q→Wo+CO2。如果硅质灰岩由SiO2含量变化的细微薄层组成,虽然硅灰石、方解石、石英这三个矿物可在同一薄片中出现,但仔细检查可发现,在各层中只有Wo+Cc或Wo+Q才构成共生(图9-2a)。此外,标准(1)还可排除被大矿物包裹而不参与反应的“被屏蔽”的相。如图9-2b,矿物D被B包裹不能与A、C接触,而A、B、C三矿物彼此有机会接触,因而有A+B+C和B+D两个矿物组合。
图9-2 一个薄片中出现两个共生组合
(据路凤香和桑隆康,2002)
(a)原岩成分的细微变化使得在一个很小的范围内出现两个共生组合:Cc+Q(上)和Wo+Q(下);(b)视域中A、B、C三相有机会彼此接触,属一个矿物共生组合,而D则被包裹于B中,不与A、C接触,不包括在该共生组合中,D与B构成另一个矿物共生组合
一定的矿物共生组合的出现,取决于元素的地球化学性质和一定地质作用中一定的物理化学条件(如温度、压力、组分浓度、pH值、Eh值等)。因此,研究矿物共生组合规律,可以预测某些地质环境中可能找到的有用矿物,以指导找矿;还有助于阐明成矿规律、确定矿石类型、推断矿床成因以及研究和鉴矿物共生组合别矿物。