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1、第20卷第2期吉林地质Vol.20,No.22001年3月JILINGEOLOGYJun.,2001文章编号:1001-2427(2001)02-0029-13石英构造矿物学刘劲鸿(吉林省地质矿产勘查开发局,吉林长春130061)摘要:石英属遍在性矿物,它在各种构造中常出现特殊的构造矿物学现象,这对于正确判断构造性质、构造几何学和构造动力学都有极好的效果。该文是作者多年科研成果和积累资料的总结。主要讨论了石英族矿物的变形、动态恢复重结晶、结构异常、化学变化的特征、识别标志、构造环境及标型意义。关键词:变形;碎斑系;流变;动态重结晶;
2、光弹性现象;结构异常;新相矿物+中图分类号:619.233文献标识码:A石英是地壳中分布最广、最重要的造岩矿物之一,其本身不仅可以构成重要矿产资源,而且又是重要的、蕴藏信息量最大的指示矿物。对其进行深入成因矿物学、找矿矿物学和构造矿物学研究,对阐明成岩、成矿、找矿和成矿远景及构造解析等问题都具有重要意义。本文只论及石英的构造矿物学。在开篇时理应简介石英矿物族的矿物在正常环境下的一般特征,限于篇幅而免笔,但熟知它十分重要,因为它是衡量变形强度的标准。1变形石英的特征及识别变形石英特征多表现为物理性质的改变。如光弹性现象、结构和颜色异常
3、、变形纹和变[1,2]形条带的出现等。1.1应力光性异常———光弹性现象应力光性异常是矿物受力作用产生的现象。该现象是应力与光性间的相互关系,现已发展成为独立的学科———光弹性学。21.1.1轴性异常有实验证明平行石英光轴施加600kg/cm压应力,经过3小时,变成二轴晶,2E=13°54′。石英二轴晶光轴面方向,就是压力方向。在自然界构造带中变形石英的轴性曾见到由一轴晶变为二轴晶,一般光轴角1°～10°,最大的可达20°。1.1.2消光效应在强应变带中常见细糜棱岩和超糜棱岩,其中由于极细粒石英集合体高度偏极化,造成非均质变为均质体
4、。这种现象称消光效应,是强韧性变形的标志。1.1.3不均匀消光这种现象已经被公认为是矿物变形所引起的消光异常。依据消光影形状及边界特征,可进一步分为波状消光、带状消光、镶嵌状消光(亦有人称为团块状消光、收稿日期:1998-09-01;修订日期:1999-10-15作者简介:刘劲鸿(1944-),男,吉林长春人,吉林省地质矿产勘查开发局教授级高级工程师.30吉林地质2001年补丁状消光)(潘亻光和JanTullis,1987)、光性亚颗粒构造(T.S.Olsen,1985)、菱形消光、环状消光和哑铃状消光等。它们的消光特征如图1。波状
5、消光:识别特征是消光影呈不典型扇状、条状或不规则状连续地扫过颗粒,消光界面不明显。消光位从一侧开始如波浪一样往前推进,过后渐变为不消光的部分。消光影的连续变化表明,晶粒内各部位消光位顺序略有偏移,其偏移角一般较小,在10°以内。波状消光是一种很常见的粒内应变效应,多发育于经过轻微变形的石英中。波状消光与晶内自由位错的密度和状态有关。当晶内位错密度较大,尤其是不同类型的位错不均匀时,如正刃型位错多于负刃型位错时,晶格会由于过量的位错而引起图1不同消光异常现象畸变,以致在正交偏光镜下出现波状消Fig.1Differentextincti
6、onanomalousphenomenona.带状消光;b.镶嵌状消光;c.菱形消光;d.交叉带光现象。如果测出自由位错密度(ρ)和状消光;e.环状消光;f.哑铃状消光;g.放射状消光;1位错的柏格斯矢量(b),就可用R=b(e.王嘉荫,1978[3];其余均为作者在夹皮沟绿岩带、ρ求出晶格畸变(弯曲)的曲率半径(R)。清原绿岩带、古洞河仲马等地变质岩薄片中发现的,1989)带状消光:识别特征是晶粒内一种较宽、界面清晰的消光带,消光影由此带至彼带呈不连续跳跃式过渡,有点类似聚片双晶消光的特点,但是消光界面不如聚片双晶那样截然。带状消
7、光带也有称为变形带(deformationband)的。若消光带的界面更清晰、平直,消光影的过渡更截然些,则有人称扭折带(Kinkband)。作者认为把晶粒内的带状消光带称为变形带或扭折带是不适合的。因为变形和扭折主要特点是在应力作用下均有机械错位现象,而带状消光只是光学现象而无错断现象。另外也易与描述岩石变形的变形带、扭折带混淆。严格讲变形带、扭折带与变形纹、机械双晶、膝折一样属于脆性机械显微变形。晶粒内带状消光是由滑动面的弯曲形成的。是因晶粒互相牵制、互为阻碍,限制了晶粒的转动,使得晶内滑动面在滑动中以晶内调整的方式使晶内滑移转
8、动集中在晶内较窄的范围内,出现消光位基本一致的带状消光带。镶嵌状消光:识别标志是整个镶嵌状消光晶粒由3个以上呈较规则形态(矩形、三角形、菱形等)的小消光域组成。小消光域之间有一消光位差,一般在1°～10°间变化。无数小消光域相互紧密嵌
