[科普中国]-硬绿泥石

简介

硬绿泥石是指一种硅酸盐矿物，为锰、镁和铁的碱性铝硅酸盐。矿物颜色为暗绿色，具有珍珠光泽。如果富含锰就称为锰硬绿泥石；富镁则称镁硬绿泥石。

基本信息化学组成：成分变化较大，还常含有CaO及TiO2。

类别：硅酸盐矿物-岛状硅酸盐-硬绿泥石族。晶系和空间群：有两种多型，为三斜晶系和单斜晶系，空间群分别为Ci和C2/c。

晶胞参数：a0=0.950nm，b0=0.548nm，c0=0.916nm，α=90o11，β=90o111，γ=90o11（三斜），a0=0.952nm，b0=0.547nm，c0=1.819nm，α=90

形态：晶体为假六方晶体片状，通常以鳞片状或玫瑰花形集合体产出。

鉴定特征：以较高的硬度和脆性区别绿泥石，与云母的区别是薄片无弹性。

成因和产状：形成于区域变质形成的岩石，如片岩和千枚岩，还形成于伟晶岩，伴生矿物有白云母、绿泥石、石榴子石、十字石和蓝晶石。

著名产地：瑞典Saas和Lukmanier等。

物理性质颜色：深灰色，或从浅绿色至绿黑色。

条痕：同颜色。

透明度：半透明。

光泽：玻璃光泽，解理面上可见珍珠光泽。

硬度：6.5。

解理和断口：解理完全，参差状断口。

比重：3.6g/cm3

其他性质：薄片可弯曲，但易折断，无弹性。

黑硬绿泥石的形成作用和时代据野外产状和分布特征，岩相学测定、变晶矿物成分和组合标志以及硅酸盐成分分析表明，组成桐柏黑硬绿泥变质带的原岩主要分属于两种类型，一是辉长岩类，二是斜长花岗岩类。

类岩石中黑硬绿泥石的形成过程虽长，但基本上是在一个变质作用过程中的产物，只是其发育有先有后而已。早阶段形成的黑硬绿泥石都和糜棱叶理相一致，晚阶段发育起来的硬绿泥石则斜交片理，二者虽有穿插现象但绝无交代作用可见，而且较大的变斑晶黑硬绿泥石可有筛状变晶结构，中包斜长石、绿帘石、角闪石或石英长石，白云母绿帘石等矿物包体。这些包体矿物一般都是原岩中原生矿物粒化重结晶的变晶矿物。说明这两类岩石中的黑硬绿泥石都是在原岩受到糜棱岩化作用过程中的变晶矿物，所以，黑硬绿泥石的变质作用实是韧性剪切变形作用带内辉长岩体和斜长花岗片麻岩体的一种退变质作用的结果。

变质作用时代也就是糜棱岩形成的时代，其中白云斜长片麻糜棱岩的39Ar/40Ar同位素年龄为230Ma，相当于印支期，也就是说桐柏北部黑硬绿泥石变质带的形成时代和整个东秦岭大别山造山带发育的印支期糜棱岩化变形作用是同步发展起来的。其形成时的温压条件，参考变质作用带内相邻同变质期岩类中多硅白云母的Si=3.40～3.50，按MassonneandSchreyer（1987）的图解，于温度达673.15K时，压力应在0.8GPa～1.2GPa之间。若依其平均压力1GPa，采用Kroph（1978）和GreenandHellman（1982）[15]石榴石多硅白云母地质温度计，求得本带变质作用的温度为644.15K～765.15K。也就是说桐柏北部黑硬绿泥石变质带中，黑硬绿泥石+黑云母+白云母±绿泥石±石英+钠长石和黑硬绿泥石+白云母+阳起石±绿泥石+钠长石组合形成作用的温压条件是在约1.0±0.3GPa，703.15±323.15K，黑硬绿泥石可稳定的情况下，这和鄂北蓝片岩带形成的温压条件p/GPa=0.5～0.7，T=623.15K～723.15K是相近的。由于这个黑硬绿泥石变质带无硬柱石发育，而且有富锰铝榴石石榴石、黑云母和绿帘石形成。因此，其变质作用温度要比北美加里福尼亚有硬柱石出现的黑硬绿泥石变质带的形成温度要高些，即在临近黑云母变质带的温度范围内。桐柏黑硬绿泥石的变质带内无典型的蓝闪石分布，而常见冻蓝闪石和蓝透闪石与镁钠闪石产生，也表明这个变质带形成时的温度可能相对较高，应相当于通常的绿泥石带的上部至黑云母带的下部温度之间的过渡带内。这和地质温度计的计算结果是一致的。桐柏黑硬绿泥石变质带内的黑硬绿泥石与多硅白云母、阳起石、绿帘石、钠长石和绿泥石共生，两无钾长石发育，这和Brown（1975）对含黑硬绿泥石的高压绿片岩相的分析相吻合。因此，桐柏黑硬绿泥石变质带应属于高压条件下的较高温蓝闪绿片岩相变质形成物1。

硬绿泥石+纤锰柱石组合蓝片岩相变质的硬绿泥石+纤锰柱石+多硅白云母组合产在开山屯镇西南的怀庆街上所附近。该种变泥质岩呈灰黑色，片状构造，显微镜下糜棱岩组构清晰。岩石由硬绿泥石、石英（或玉髓）、多硅白云母、绿泥石、纤锰柱石等组成。硬绿泥石呈板状或不完全的放射状集合体产出。多硅白云母为片状集合体。纤锰柱石呈针状、纤维状分布，多色性浅棕黄、黄绿至浅绿、鹅黄色，平行消光，最高干涉色二级中部，这与已知铁纤锰柱石的特征符合。矿物的电子探针成分分析结果及分子式计算见表"。把本区发现的纤锰柱石与已知的纤锰柱石、铁纤锰柱石的成分相比较，前者的SiO2（33.89%~36.18%）略低于后二者，其高值接近于铁纤锰柱石（37.38%）和纤锰柱石（A）37.39%~38.30%的低值，差别分别近于3.21%和3.24%；前者的Al2O3含量高值28.56%，也比后二者低。其MnO和FeO含量都与铁纤锰柱石相当，而与纤锰柱石（A）相差较大。它与富锰纤锰柱石相比，SiO2和Al2O3值都很接近。可见，吉林延边开山屯地区发现的纤锰柱石应为铁纤锰柱石2。

京西潭柘寺东山红庙岭组硬绿泥石矿物科研人员利用偏光显微镜、X射线衍射（XRD）、拉曼光谱分析（Raman）、扫描电镜和能谱分析（SEMandEDS）等，从矿物学角度对潭柘寺东山红庙岭组中硬绿泥石特征进行了研究。结果表明，

（1）在京西潭柘寺东山红庙岭组中段分布有含大量硬绿泥石的灰黄色泥质粉砂岩。硬绿泥石为单斜晶体，发育接触双晶，呈玫瑰花状或束状集合体。

（2）该区硬绿泥石易被氧化，其中部分Fe2+被氧化为Fe3+，并替换了Al3+，其化学式可写为（Fe2+，Mg）（Al，Fe3+）2SiO5（OH）2。

（3）在京西潭柘寺东山红庙岭组中段分布硬绿泥石和钠云母共存，形成温度为350～500℃，硬绿泥石呈定向排列，为受构造应力影响而形成的应力矿物，其形成还可能与受构造控制的深部热液活动有关3。