綠簾石屬于一種硅酸鹽礦物,具有島狀結(jié)構(gòu)。成分中的三價(jià)鐵可被鋁完全替代稱為斜黝簾石;若錳元素含量過高,則稱紅簾石。晶體顏色多呈不同色調(diào)的草綠色若含鐵量增加顏色會(huì)變深,有時(shí)也呈黃色黃綠色、綠褐色、灰色或近于黑色。綠簾石多作為名貴的珠寶飾品,在工業(yè)應(yīng)用中一般只具有礦物學(xué)和巖石學(xué)意義。
世界主要產(chǎn)地有阿拉斯加州威爾士王子島薩爾澤、愛達(dá)荷州亞當(dāng)區(qū)、科羅拉多州查菲區(qū)的卡魯麥特鐵礦和帕克區(qū)的綠簾石山,在法國(guó)、瑞士、墨西哥、奧地利、巴基斯坦也有產(chǎn)出。
名稱來源
綠簾石(epidote)這一名稱可能源于希臘語epidosis,意思是增長(zhǎng),指的是它晶體一面比另外一面長(zhǎng)。成分為:ca(clo)2FeAl2[SiO4][Si2O7]O(OH)。
基本資料
晶體習(xí)性:柱狀或柱狀集合體,常發(fā)育晶面縱紋。
常見顏色:淺至深綠色至棕褐色、黃、黑。
光澤:玻璃光澤至油脂光澤。
解理:一組完全解理。
密度:3.40(+0.10,—0.15)g/cm3。
光性特征:非均質(zhì)體,二軸晶,負(fù)光性。
多色性:大正三色錦鯉性,強(qiáng),綠色,褐色和黃色。
折射率:1.729-1.768(+0.012,—0.035)。
雙折射率:0.019-0.045。
紫外熒光:一般無。
吸收光譜:445nm強(qiáng)吸收帶,有時(shí)具475nm弱吸收線,但不特征。
放大檢查:氣液包體,固體礦物包體。
特殊性質(zhì):遇熱鹽酸能部分溶解;遇氫氟酸能快速溶解。
詳細(xì)介紹
成分中三價(jià)鐵可被鋁完全代替,成為稱斜黝簾石,形成綠簾石-斜黝簾石完全類質(zhì)同象系列;斜黝簾石的正交(斜方)晶系同質(zhì)多象變體稱為黝簾石。
含錳高的綠簾石稱紅簾石。
綠簾石晶體呈柱狀,柱面有條紋,集合體常呈粒狀。顏色呈各種不同色調(diào)的草綠色,隨鐵含量的增加顏色變深,玻璃光澤,底面解理完全。摩斯硬度6-6.5,比重3.38-3.49,隨鐵含量的增加而增大。
綠簾石可以是變質(zhì)成因的,多見于綠片巖中,在接觸交代成因的矽卡巖中,綠簾石往往由早期矽卡巖礦物如石榴石,符山石等轉(zhuǎn)變而成。綠簾石也可以是圍巖蝕變的產(chǎn)物。
綠簾石的形成與熱液作用有關(guān)。廣泛分布于變質(zhì)巖、夕卡巖和受熱液作用的各種火成巖中。也可從熱液中直接結(jié)晶。中國(guó)邯鄲市產(chǎn)結(jié)晶粗大的綠簾石。
化學(xué)組成
在綠簾石分子式中的數(shù)目可大于1,稱富鐵綠簾石。綠簾石與斜黝簾石可形成一種完全類質(zhì)同像系列。當(dāng)斜黝簾石中的被逐步置換時(shí),則向綠簾石過渡。
晶體
對(duì)稱特點(diǎn)
單斜晶系,點(diǎn)群2/m,空間群P21/m。
晶胞參數(shù)
ao=8.98埃,bo=5.64埃,co=10.22埃,Z=2,b=115.25°
單斜晶系
=0.888-0.898nm,=0.561-0.566nm,=1.15-1.030nm;β=115°25′-115°24′;Z=2。綠簾石的晶體結(jié)構(gòu)為:結(jié)構(gòu)中八面體以共棱方式聯(lián)結(jié)成沿b軸方向延伸的鏈,此鏈又與八面體共棱相聯(lián)而成折狀鏈;鏈間通過孤立四面體及雙四面體聯(lián)結(jié)起來,鏈之間的大空隙由充填,呈不規(guī)則的八次配位的多面體。斜黝簾石與綠簾石的晶體結(jié)構(gòu)的區(qū)別是所占據(jù)的八面體空隙全部被取代。
晶體形態(tài)
晶體常呈柱狀,延長(zhǎng)方向平行b軸。平行b軸晶帶上的晶面具有明顯的條紋。可依(100)成聚片雙晶。綠簾石之所以經(jīng)常出現(xiàn)延長(zhǎng)方向平行b軸、(100)較發(fā)育之板狀晶體與結(jié)構(gòu)中平行b軸延伸的八面體鏈及其所構(gòu)成的平行(100)的鏈層有關(guān)。另外一種常呈柱狀、放射狀、晶簇狀的集合體。
物理性質(zhì)
硬度:6-6.5
比重:3.38-3.49
解理:(001)解理完全
斷口:不整齊
顏色:灰色、黃色、黃綠色、綠褐色,或近于黑色,顏色隨含量增加而變深,很少量Mn的類質(zhì)同像替代使顏色顯不同程度的粉紅色;
條痕:不明顯至灰色
透明度:透明至半透明
光澤:玻璃光澤
密度:相對(duì)密度3.38-3.49(隨Fe含量增加而變大)。
其他
旋轉(zhuǎn)時(shí),半透明的綠簾石棱鏡呈現(xiàn)出強(qiáng)烈的二色性,即在一個(gè)方向上,顏色為深綠;而另一個(gè)方向是棕色。
成因產(chǎn)狀
綠簾石的生成與熱液作用(主要相當(dāng)于中溫?zé)嵋弘A段)有關(guān),主要形成綠簾石化,即原來的巖漿巖、變質(zhì)巖、沉積巖受熱液交代后形成的一種圍巖蝕變。在伴有動(dòng)力破碎的后退變質(zhì)作用中,可以從斜長(zhǎng)石、輝石和角閃石中析出而形成綠簾石族礦物。在區(qū)域變質(zhì)巖中的綠片巖相中也廣泛發(fā)育。此外,綠簾石也為基性巖漿巖動(dòng)力變質(zhì)的常見礦物。
鑒定特征
柱狀晶形、明顯的晶面條紋、平行(001)的一組完全解理、特征的黃綠色可以與相似的橄欖石、角閃石相區(qū)別。
主要用途
工業(yè)應(yīng)用中,綠簾石一般只具有礦物學(xué)和巖石學(xué)意義。綠簾石為綠柱石原生礦石、透明晶體可磨制成珍貴稀有的刻面寶石。
主要產(chǎn)地
阿拉斯加州威爾士王子島薩爾澤,愛達(dá)荷州亞當(dāng)區(qū),科羅拉多州查菲區(qū)的卡魯麥特鐵礦和帕克區(qū)的綠簾石山;墨西哥;瑞士;奧地利;巴基斯坦。法國(guó)布賀多桑思產(chǎn)迷人的晶石。
演化階段
早期綠簾角閃巖相進(jìn)變質(zhì)階段形成的綠簾石,其化學(xué)成分以含鐵高為特征,為14.796-17.84﹪,XFe=0.413-0.486,而CaO和含量較低;柯石英榴輝巖相變質(zhì)階段和石英榴輝巖相變質(zhì)階段形成的綠簾石,其化學(xué)成分呈現(xiàn)連續(xù)變化,核部相對(duì)富,為11.933-12.993﹪,XFe=0.322-0.358,而CaO和含量低,主要形成于柯石英榴輝巖相變質(zhì)階段;邊部氧化鐵的含量低,為9.628-10.138﹪,XFe=0.275-0.286,而CaO和的含量高,主要形成于石英榴輝巖相退變質(zhì)階段;晚期退變質(zhì)角閃巖相階段形成的綠簾石,其化學(xué)成分與綠簾角閃巖相變質(zhì)階段相似,也以富含為特征,XFe=0.433。綠簾石中存在三種不同鹽度的含、等金屬陽離子的NaCl水溶液包裹體,高鹽度(22.5wt﹪NaCl至略大于23.2wt﹪NaCI)的水溶液包裹體形成于柯石英榴輝巖相變質(zhì)階段,中高鹽度(12.6-16.0wt﹪NaCl)的水溶液包裹體形成于石英榴輝巖相變質(zhì)階段,而中等鹽度(6.4-11.7wt﹪NaCl)的溶液包裹體形成于角閃巖相退變質(zhì)階段。綠簾石中流體包裹體的研究證實(shí)超高壓變質(zhì)作用及后期的折返過程中并不存在大規(guī)模的流體作用,變質(zhì)流體的活動(dòng)限于礦物晶體顆粒范圍。
研究追蹤
綠簾石是一種能在UHP變質(zhì)峰值期穩(wěn)定存在的含水礦物。由于其穩(wěn)定的溫-壓條件十分寬廣,其成分的變化可指示變質(zhì)過程及條件。對(duì)中國(guó)大陸科學(xué)鉆探(CCSD)巖芯及青龍山榴輝巖和正、副片麻巖中綠簾石較系統(tǒng)的巖相學(xué)觀察和主、微量元素研究表明:綠簾石有多種成因,在俯沖進(jìn)變質(zhì)和折返退變質(zhì)過程中都有綠簾石形成,每個(gè)階段又可以劃分出多個(gè)形成世代。綠簾石中主量元素的變化集中體現(xiàn)在XFe(XFe=/(+++))的變異,XFe值是變質(zhì)條件(溫度、壓力、氧逸度)的函數(shù)。XFe在綠簾石斑晶的核部到邊緣由大到小是進(jìn)變質(zhì)作用的標(biāo)志,退變質(zhì)過程形成的綠簾石則相反。在退變質(zhì)過程中綠簾石斑晶邊緣的∑REE及Sr、Ba、Pb等大離子半徑元素比核部有降低的趨勢(shì);副片麻巖中的綠簾石核部大都包含褐簾石殘余,褐簾石退變?yōu)榫G簾石時(shí)∑REE急劇減少,球粒隕石配分模式也由LREE富集型逐漸過渡為L(zhǎng)REE和HREE無明顯分異的平坦型。這些微量元素的特征不可能起源于變質(zhì)流體/礦物間的水/巖反應(yīng),而極有可能是板塊折返過程中發(fā)生部分熔融的結(jié)果。綠簾石還是REE、Sr等大離子半徑元素循環(huán)至地殼深部和地幔的合適的載體礦物。
參考資料 >