超硅石榴石的偶合类质同象置换及辉石、金红石、磷灰石和石英的出溶

作     者：杨家喜 刘良 

作者机构：长安大学地球科学与国土资源学院西安710054 西北大学大陆动力学教育部重点实验室和地质学系西安710069 

出 版 物：《科学通报》 (Chinese Science Bulletin)

年 卷 期：2003年第48卷第22期

页      面：2374-2379页

核心收录：

学科分类：0709[理学-地质学] 070901[理学-矿物学、岩石学、矿床学] 07[理学] 

基　　金：国家重点基础研究发展规划项目(G1999075508) 国家自然科学基金(批准号:49972063,40032010,40372088)资助 

主　　题：超硅石榴石 偶合置换 出溶超高压 变质作用 辉石 金红石 磷灰石 石英 晶体化学行为 

摘      要：超高压条件下辉石溶入石榴石使石榴石出现Si~Ⅵ+M~Ⅵ=Al~Ⅵ+Al~Ⅵ和Si~Ⅵ+Na~Ⅷ=Al~Ⅵ+M~Ⅷ偶合置换而形成超硅石榴石,其程度随压力增高而增强.超硅石榴石以及在减压过程中石榴石出溶辉石、金红石、磷灰石和石英的现象已在天然岩石中发现,在幔源岩石以及与板块深俯冲有关的超高压变质作用研究方面具有重要的意义.Ti通过对Si的置换、P通过P~Ⅳ+Na~Ⅷ=Si~Ⅳ+Ca~Ⅷ偶合置换、K通过Si~Ⅵ+K~Ⅷ=Al~Ⅵ+M~Ⅷ偶合置换、水通过[(OH)_4]^(4-)=[SiO_4]^(4-)置换即[4H]^(4+)=Si^(4+)置换进入石榴石晶格.单斜辉石中的Eskola辉石组分M_(0.5)AlSi_2O_6可能与一般辉石组分M_2Si_2O_6在超高压条件下一道进入石榴石,将在石榴石中出现出Si~Ⅵ+0.5□~Ⅷ=Al~Ⅵ+0.5M~Ⅷ偶合置换.这种偶合置换的存在是导致金红石、磷灰石和石英在石榴石中出溶的关键.根据这一新的偶合置换,本文给出了两个新的分解反应,作为这些矿物在石榴石中出溶的理论模型.实际的出溶可以是多个分解反应的联合.