東南極拉斯曼丘陵硼硅酸鹽礦物組合硅硼鎂鋁礦-硼柱晶石-電氣石的形成過程及其巖石學意義

作者：任留東,宗師,王彥斌,劉平

摘要：東南極拉斯曼丘陵長英質片麻巖中產出大量的電氣石-硼柱晶石-硅硼鎂鋁礦之硼硅酸鹽礦物組合,這些礦物(電氣石除外)的形成晚于變質峰期一般的硅酸鹽礦物。電氣石可多次出現,硅硼鎂鋁礦之后形成硼柱晶石,很少見兩種以上的硼硅酸鹽礦物能夠同時結晶,各種硼硅酸鹽礦物在同一期、甚至同一階段內呈遞進關系。在硼硅酸鹽礦物的結晶過程中,B_(2)O_(3)和Al_(2)O_(3)較為活動從而SiO_(2)的活度相對受到抑制,即存在組分的分異和活性波動,表明絡陰離子SiO_(4)^(4-)、PO_(4)^(3-)、BO_(3)^(3-)活動高峰并非同步因而,揮發分組分對深熔作用的影響可能是有限的;同時,結晶的金屬陽離子組分不斷發生分異。不同的硼硅酸鹽礦物形成的介質條件有所差異:電氣石形成于富鈣的弱酸性溶液,硅硼鎂鋁礦應為近中-堿性溶液介質,而硼柱晶石形成于含少量氟的偏堿性介質環境。除溫壓因素外,流體揮發分種類和介質條件也影響到硼硅酸礦物的多期次、多階段的變化,從而造成礦物組合的復雜性。本區長英質巖石中硼(B)及其他揮發分組分的較高含量可由原巖成分決定,亦可經由變質-深熔作用引起,即深熔作用時熔體的整體優先吸收硼(硼的第一次富集)及隨后熔體結晶階段的局部殘留和富集硼(硼的第二次富集)。Gdd-Prs-Trn硼硅酸鹽礦物組合的存在,表明發生了以脫水為主的高級變質作用,同時伴隨強烈的深熔作用。揮發分組分在露頭尺度體系中可能屬于開放性質,而在更大尺度和范圍內則基本封閉;在深熔作用中,硼等揮發分的存在影響了熔體的組成使得巖漿熔點降低、熔融成分調整粘度有所降低,更容易運移;而且,熔體可以攜帶這些揮發分,當熔體結晶時揮發分析出、結晶局部富集而形成硼硅酸鹽礦物,尤其是沿著一些構造有利部位發生顯著的聚集。

發文機構：中國地質科學院地質研究所

關鍵詞：硼硅酸鹽礦物揮發分介質組成變質演化東南極拉斯曼丘陵BorosilicateVolatile componentsMedia compositionMetamorphism evolutionLarsemann Hills,East Antarctica

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