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1、淺談副礦物地球化學研究【摘要】：副礦物在各類的變質巖、沉積巖和火成巖中都有著廣泛的分布，本文以錯石為主要研究對象，分析了巖漿錯石和變質錯石的結構特征，并對副礦物地球化學研究未來的發(fā)展方向進行了探討【關鍵詞】：副礦物；地球化學；研究副礦物在巖石中的含量一般都比較小，但是其對寄主巖石的形成環(huán)境有著極高的敏感度，對于環(huán)境的變化也有著強大的抵抗力，從而通過研究副礦物，可以有效地記錄源區(qū)信息，并通過副礦物的結構和地球化學特征將其反映出來一、不同成因錯石的結構特征錯石是一種高度穩(wěn)定的礦物，其最大的特征就是高Th、U和低普通Pb,是作為對各種高級變質作用峰期年齡和巖漿巖結晶年齡進行研究的
2、最佳對象。但是，只有單階段演化的巖漿錯石,才能夠準確地利用其U—Pb年齡來反映成巖時代。[1]本文主要對巖漿錯石和變質錯石兩種成因的錯石的結構特征進行了分析（一）巖漿錯石錯石的粒徑變化相對來說比較大，在進行科學研究的時候，所選擇的錯石的粒徑一般都在幾十微米到上百微米之間。巖漿冷凝階段對錯石的晶型特征有著很大的影響，數量小、粒徑大的錯石群體反映了較慢的成核率和較快的生長率，這表明這些形態(tài)可能與深部熔融區(qū)相對應；數量大、粒徑小的錯石群體可能是在巖漿侵入上部圍巖而發(fā)生冷卻后的環(huán)境中形成的巖漿錯石都是半自形到自形，含有特征的振蕩環(huán)帶，一些地幔巖石中的錯石會顯示出弱分帶或無分帶的特點
3、。在高溫下，容易形成比較寬的結晶環(huán)帶；在低溫條件下，則對應窄環(huán)帶。在CL照片中，巖漿錯石環(huán)帶顏色的深淺主要與U濃度有著密切的關系，通常U濃度越高，則錯石環(huán)帶的顏色就越深。在巖漿錯石中，一般都會有繼承錯石的殘留核，這些殘留核可能是從巖漿源區(qū)帶過來的，也有可能是在巖漿的運移過程中從圍巖中所得到的。[2]（二）變質錯石受到放射性成因鉛丟失的影響，錯石U-Pb的年齡經常會出現差異，引起這種現象出現的原因主要是變質增生、變質重結晶、蛻晶化作用。在錯石中，其微量元素含量和蛻晶化程度越高，就會導致錯石的穩(wěn)定性越弱，使得錯石經常發(fā)生重結晶的現象。在現階段的認識條件之下，能夠反映變質重結晶和
4、變質增生作用的最佳指標就是錯石的內部結構及其外形。在CL照片中，變質增生錯石的外形會出現突出的增生邊；而變質重結晶部分的發(fā)光效應一般比較弱，振蕩環(huán)帶出現彎曲變形或者模糊的現象。錯石的變質程度不同，那么其具有的陰極發(fā)光特征也是具有差異的，具體表現為：進變質相和超高壓變質相錯石一般具有較弱發(fā)光效應的核，同時具有強發(fā)光效應的邊；而退變質錯石則具有較強發(fā)光效應的核，同時具有弱發(fā)光效應的邊，其實質上是與碎屑錯石的陰極發(fā)光特征相似的二、副礦物地球化學的發(fā)展方向（一）除了錯石之外，針對其他副礦物的研究也開始逐漸展開，主要包括金紅石、磷灰石、石榴石、楣石等等。比如與石榴石相關的地質溫度計有
5、石榴石一磷鉛礦經驗溫度計、石榴石Ni溫度計等等。［3］在楣石中，其Zr含量與壓力、溫度都有著密切的關系，所以可以將其作為地質溫度計和壓力計。但是在現階段中，對于這些副礦物的研究和報道仍舊沒有錐石的范圍廣泛，在今后的研究中，將會對這些副礦物開展更加深刻的研究（二）對于研究地球的物質演化等一系列問題，將微量元素與巖相學、副礦物同位素體系、構造地質學等多種學科進行交叉使用能夠發(fā)揮出重要的作用。例如Lu-Hf同位素分析，可以將副礦物的微量元素特征結合起來，能夠準確地指示殼幔演化的過程，同樣適用于一些碎屑礦物，但是其在碎屑金紅石對物源的指示方面還欠缺一定的合理性。此外，一些其他的同位
6、素體系，比如Li同位素，在以后將會發(fā)展成為研究殼幔相互作用的普遍方法（三）副礦物的性質雖然比較穩(wěn)定，但是在高溫變質和巖漿的過程中，熱液等流體成分在一定程度上會對副礦物的環(huán)帶成分和內部結構產生影響。將副礦物的結構在變質作用前后進行對比，尤其是比較不同環(huán)帶之間在成分上的差異，能夠很好地解釋高溫變質過程（四）與普通尺度的礦物相比，納米級的礦物可能會具有不同的地球化學行為特征，隨著納米技術的發(fā)展，在今后的地球化學研究中，納米新技術的應用將會給地球科學的研究和發(fā)展帶來新的動力。[4]（五）對于一些重大地質問題的解決來說，其與分析方法的進步是緊密聯系的，除了電子探針、SHRIMP等先進
7、的分析儀器之外，激光拉曼光譜分析具有快捷、無損的突出優(yōu)勢,既夠了解副礦物的成分，還能夠將礦物的內部結構準確地反映出來。在今后的副礦物地球化學研究中，將會追求更加經濟、快捷和高分辨率的分析方法結語：綜上可知，副礦物對寄主巖石的形成環(huán)境有著極高的敏感度，從而可以通過副礦物對地球化學進行研究。通過上述對巖漿錯石和變質錯石的分析，闡明了副礦物地球化學研究今后的發(fā)展方向，以期能夠推動我國地球化學研究的進步作者簡介：蒲錦鋒，性別：男，民族：漢，出生年月曰：1995-04-14：籍貫：四川劍閣，學歷：本科在讀,研究方向:淺談副礦
