中条山TTG片麻岩中蚀变绢云母的特征研究

• 作 者: 孙宇 黄菲
• 机 构: 东北大学资源与土木工程学院,沈阳 110819
• 出 处: 第二届中国纳米地球科学学术研讨会暨2016年纳米地球科学国际学术研讨会
• 发表日期: 2016年6期
• 关键词: 片麻岩 热液蚀变 绢云母 成矿过程

中条山位于华北克拉通中部,其中广泛分布的TTG岩石(英云闪长岩-奥长花岗岩-花岗闪长岩)受新太古代晚期的岩浆热事件影响,发生了不同程度的变质.该岩石中矿物特征记录有华北克拉通演变地质过程的重要信息.开展岩石中矿物成因的研究,对于认识该区域的地质演化历史有重要意义.该地区TTG片麻岩遭受热液改造,在斜长石中普遍出现了绢云母.但是,目前绢云母的研究往往只是描述性的,对其结构成分研究尚不深入[1].因此,对其进行详细研究,对深入理解成矿过程和认识成矿条件大有裨益.
本次利用扫描电子显微镜、激光拉曼光谱、电子探针等分析手段，对该区TTG片麻岩中绢云母进行了显微观测与研究。通过扫描电子显微镜观察，可见到片状的绢云母生长于斜长石颗粒中，宽度大小几微米至几十微米不等，片层的厚度为几十纳米。电子探针分析结果与标准白云母相比，显示铝的含量相对更低。所测样品的拉曼谱在1000~1500 cm-1之间出现了白云母没有的振动峰位，显示出与白云母的主要区别。在硅酸盐矿物中，硅氧四面体非桥氧的振动峰位随着硅氧四面体由孤立-二聚体-环-链-层-架状结构的变化而逐渐向高频区移动[2]，该绢云母谱图与白云母的差异性说明绢云母的层状结构中，部分硅氧四面体仍然保留长石中的架状连接模式。
根据本次研究结果，结合前人对绢云母化热液蚀变的研究，分析该区绢云母的形成经历了以下过程：华北地区新太古代的岩浆热事件提供了热液，这些热液与TTG岩石中的长石发生交代反应，氢离子与钠长石中的钠离子进行离子交换，使长石的架状结构遭到破坏；然后，被破坏了连接方式的硅氧四面体与热液中的铝离子形成铝氧八面体配位，热液中的大阳离子钾离子对这些配位体进行连接，形成了类似白云母的TOT型结构。然而，由于热液环境的复杂性，在成层的过程中，部分硅氧四面体仍然保留了长石架状结构的连接模式，其顶端自由氧没有形成铝氧八面体配位，但也被连接在这些层片中，从而造成了较白云母更低的铝含量。
该区绢云母形成过程的新认识，对理解热液蚀变过程有科学意义，在相关矿床成因的研究中提供了有效的矿物学证据，为判定矿床形成的物理化学条件等有实际价值。