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橄榄石、石榴子石腐蚀像立体模型及其地质意义

王蓉  
【摘要】: 本文主要对橄榄石、石榴子石进行化学腐蚀研究,以不同浓度的氢氟酸(HF)为腐蚀剂,对橄榄石对称型最小重复单位内代表性的7个单形切面(100)、(010)、(001)、(110)、(011)、(101)、(111),以及石榴子石对称型最小重复单位内代表性的7个单形晶面或切面(100)、(110)、(111)、(120)、(211)、(221)、(hkl)进行腐蚀实验,获得各个晶面或切面的腐蚀像。各晶面或切面的腐蚀像均有固定的形态与角度,且在各自晶面上的结晶学方向固定。由各不同结晶学方向的不同切面腐蚀像在三维空间的变化规律,建立了橄榄石、石榴子石腐蚀像立体模型。由腐蚀像三维立体模型,发现各腐蚀像形状的延长方向具有一定的一致性,即均沿各自晶胞参数最大的结晶学方向延长,且腐蚀像在同一个晶带中具有一定的渐变性。同时橄榄石、石榴子石晶体的腐蚀像对称性反应了各自晶体的对称型,即反应了相应的点群mmm以及m3m。 相同腐蚀剂对不同晶面腐蚀的容易程度差异巨大,以腐蚀像在DIC400×下能清晰观察到腐蚀像形态,且在DIC200×下观察到一定量的腐蚀像为衡量标准,橄榄石、石榴子石各晶面或切面的腐蚀速率分别为(010)(110)(100)(111)(101)(001)(011)以及(111)(221)(100)(hkl)(120)(110)(211)。 由橄榄石、石榴子石晶体腐蚀像的无重复性以及其结晶学定向,在相应的橄榄岩、榴辉岩切片中对相应的橄榄石、石榴子石颗粒进行了切面指标化以及结晶学定向,并由各腐蚀像与晶面的位置关系以及结晶学定向方向,对橄榄石、石榴子石在岩石中的排列进行初步模拟。 由橄榄石、石榴子石晶体腐蚀像对各颗粒切面指数的命名以及结晶学定向,在相应的橄榄岩、榴辉岩切片中对相应的橄榄石、石榴子石颗粒进行了结晶优选方向的测定。在大别山碧溪岭石榴子石二辉橄榄岩中可以推断橄榄石[100]主极密垂直面理面,[010]主极密平行于线理面。在大别山碧溪岭及双河地区榴辉岩的实验中,石榴子石[110]主极密垂直面理面,[211]主极密平行线理面。腐蚀像所确定的晶体结晶学方向结晶优选性为构造动力提供了一定有价值资料。 腐蚀像同时也反应了橄榄石、石榴子石颗粒分别在橄榄岩、榴辉岩中的位错缺陷。橄榄岩中橄榄石颗粒各切面腐蚀像所表现的位错缺陷主要有自由位错、位错弓弯、位错壁、位错线等。榴辉岩中石榴子石位错缺陷包括自由位错、位错壁、位错线。 总之,本文在建立橄榄石、石榴子石腐蚀像立体模型的基础上,研究了腐蚀像对岩石中矿物颗粒的定向以及对岩石中矿物位错定向,并与构造产状联系探讨了矿物在应力场的择优取向。这些研究开拓了腐蚀像的地质应用意义。


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