刘良,张军峰,曹玉亭等
一种同质多象变体矿物转变为另一种变体矿物后继承保留了先期矿物晶体形态的现象称为矿物的副象,副象的存在是判断矿物之间发生过同质多象转变的重要证据。实验室研究人员在南阿尔金超高压榴辉岩的绿辉石和石榴子石中发现了长柱状或针状体形态的多晶石英集合体以及呈近四方形或平行四边形的单晶石英包裹体。众所周知,柯石英为单斜晶系,结构中Si-O四面体共角顶连接形成架状结构,结晶习性通常呈短柱状或板柱状;而斯石英为四方晶系,具金红石型结构,结构中Si-O八面体共棱连接沿C轴形成链状结构,结晶习性呈柱状或长柱状。另外,实验合成与天然产出的斯石英与柯石英的形态分别为长柱状和短柱状。综合上述矿物包裹体的形态、成分、EBSD测试研究以及与高温高压实验合成的斯石英晶体形态的对比分析,确定这些多晶石英集合体应为斯石英的副象。因此,南阿尔金榴辉岩的峰期压力至少应为8~10GPa(温度为800-10000C)的斯石英稳定域。这一研究表明陆壳俯冲到斯石英稳定域的地幔深度(≥300km)然后再折返回地表的地质现象可能更为普遍,其岩石类型也可能具有多样性。同时,该研究还为在超高压变质带中识别辨认先存斯石英的研究提供了新的思路。研究成果发表于国际期刊 Earth and Planetary Science Letters上。
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