绿帘石

硅酸盐类的矿物

绿帘石属于一种硅酸盐矿物,具有岛状结构。成分中的三价铁可被铝完全替代称为 斜黝帘石 ;若锰元素含量过高,则称红帘石。晶体颜色多呈不同色调的草绿色若含铁量增加颜色会变深,有时也呈黄色黄绿色、绿 褐色 、灰色或近于黑色。绿帘石多作为名贵的珠宝饰品,在工业应用中一般只具有 矿物学 和 岩石学 意义。

世界主要产地有 阿拉斯加州 威尔士王子岛萨尔泽、 爱达荷州 亚当区、 科罗拉多州 查菲区的卡鲁麦特铁矿和帕克区的绿帘石山,在 法国 、 瑞士 、 墨西哥 、 奥地利 、 巴基斯坦 也有产出。

名称来源

绿帘石(epidote)这一名称可能源于 希腊语 epidosis,意思是增长,指的是它 晶体 一面比另外一面长。成分为: ca(clo)2 FeAl2[SiO4][Si2O7]O(OH)。

基本资料

晶体习性: 柱状 或柱状集合体,常发育晶面纵纹。

常见颜色:浅至深绿色至棕 褐色 、黄、黑。

光泽:玻璃光泽至油脂光泽。

解理 :一组完全解理。

密度:3.40(+0.10,—0.15)g/cm3。

光性特征:非均质体,二轴晶,负光性。

多色性: 大正三色锦鲤 性,强,绿色,褐色和黄色。

折射率 :1.729-1.768(+0.012,—0.035)。

双折射率:0.019-0.045。

紫外 荧光 :一般无。

吸收光谱 :445nm强 吸收带 ,有时具475nm弱吸收线,但不特征。

放大检查:气液包体,固体矿物包体。

特殊性质:遇热 盐酸 能部分溶解;遇 氢氟酸 能快速溶解。

详细介绍

晶体 属 单斜晶系 的岛状结构硅酸盐矿物。

成分中三价铁可被铝完全代替,成为称 斜黝帘石 ,形成绿帘石-斜黝帘石完全类质同象系列;斜 黝帘石 的 正交 (斜方) 晶系 同质多象变体称为黝帘石。

含锰高的绿帘石称红帘石。

绿帘石晶体呈 柱状 , 柱面 有条纹,集合体常呈粒状。颜色呈各种不同色调的草绿色,随铁含量的增加颜色变深,玻璃光泽, 底面 解理 完全。摩斯硬度6-6.5,比重3.38-3.49,随铁含量的增加而增大。

绿帘石可以是变质成因的,多见于 绿片岩 中,在接触交代成因的 矽卡岩 中,绿帘石往往由早期矽卡岩矿物如 石榴石 , 符山石 等转变而成。绿帘石也可以是围岩蚀变的产物。

绿帘石的形成与热液作用有关。广泛分布于 变质岩 、夕卡岩和受热液作用的各种火成岩中。也可从热液中直接结晶。中国 邯郸市 产结晶粗大的绿帘石。

化学组成

在绿帘石 分子式 中的数目可大于1,称富铁绿帘石。绿帘石与 斜黝帘石 可形成一种完全类质同像系列。当斜黝帘石中的被逐步置换时,则向绿帘石过渡。

晶体

对称特点

单斜晶系 , 点群 2/m, 空间群 P21/m。

晶胞参数

ao=8.98埃,bo=5.64埃,co=10.22埃,Z=2,b=115.25°

单斜晶系

=0.888-0.898nm,=0.561-0.566nm,=1.15-1.030nm;β=115°25′-115°24′;Z=2。绿帘石的 晶体结构 为:结构中 八面体 以共棱方式联结成沿b轴方向延伸的链,此链又与八面体共棱相联而成折状链;链间通过孤立四面体及双四面体联结起来,链之间的大空隙由充填,呈不规则的八次 配位 的 多面体 。 斜黝帘石 与绿帘石的晶体结构的区别是所占据的八面体空隙全部被取代。

晶体 形态

晶体常呈 柱状 ,延长方向平行b轴。平行b轴晶带上的晶面具有明显的条纹。可依(100)成聚片 双晶 。绿帘石之所以经常出现延长方向平行b轴、(100)较发育之板状晶体与结构中平行b轴延伸的 八面体 链及其所构成的平行(100)的链层有关。另外一种常呈柱状、放射状、晶簇状的集合体。

物理性质

硬度:6-6.5

比重:3.38-3.49

解理 :(001)解理完全

断口 :不整齐

颜色:灰色、黄色、黄绿色、绿 褐色 ,或近于黑色,颜色随含量增加而变深,很少量Mn的类质同像替代使颜色显不同程度的粉红色;

条痕:不明显至灰色

透明度:透明至半透明

光泽:玻璃光泽

密度:相对密度3.38-3.49(随Fe含量增加而变大)。

其他

旋转时,半透明的绿帘石 棱镜 呈现出强烈的二色性,即在一个方向上,颜色为深绿;而另一个方向是 棕色 。

成因产状

绿帘石的生成与热液作用(主要相当于中温热液阶段)有关,主要形成绿帘石化,即原来的岩浆岩、 变质岩 、 沉积岩 受热液交代后形成的一种围岩蚀变。在伴有动力破碎的后退 变质作用 中,可以从 斜长石 、 辉石 和 角闪石 中析出而形成绿帘石族矿物。在区域变质岩中的绿片岩相中也广泛发育。此外,绿帘石也为基性岩浆岩动力变质的常见矿物。

鉴定特征

柱状 晶形、明显的晶面条纹、平行(001)的一组完全 解理 、特征的黄绿色可以与相似的 橄榄石 、角闪石相区别。

主要用途

工业应用中,绿帘石一般只具有 矿物学 和 岩石学 意义。绿帘石为 绿柱石 原生 矿石 、透明 晶体 可磨制成珍贵稀有的 刻面宝石 。

主要产地

阿拉斯加州 威尔士王子岛萨尔泽, 爱达荷州 亚当区, 科罗拉多州 查菲区的卡鲁麦特铁矿和帕克区的绿帘石山; 墨西哥 ; 瑞士 ; 奥地利 ; 巴基斯坦 。 法国 布贺多桑思产迷人的晶石。

演化阶段

早期绿帘角闪岩相进变质阶段形成的绿帘石,其 化学 成分以含铁高为特征,为14.796-17.84﹪,XFe=0.413-0.486,而 CaO 和含量较低;柯 石英 榴辉岩相变质阶段和石英榴辉岩相变质阶段形成的绿帘石,其化学成分呈现连续变化,核部相对富,为11.933-12.993﹪,XFe=0.322-0.358,而CaO和含量低,主要形成于柯石英榴辉岩相变质阶段;边部 氧化铁 的含量低,为9.628-10.138﹪,XFe=0.275-0.286,而CaO和的含量高,主要形成于石英榴辉岩相退变质阶段;晚期退变质角闪岩相阶段形成的绿帘石,其化学成分与绿帘角闪岩相变质阶段相似,也以富含为特征,XFe=0.433。绿帘石中存在三种不同盐度的含、等金属 阳离子 的NaCl 水溶液 包裹体 ,高盐度(22.5wt﹪NaCl至略大于23.2wt﹪NaCI)的水溶液包裹体形成于柯 石英 榴辉岩相变质阶段,中高盐度(12.6-16.0wt﹪NaCl)的水溶液包裹体形成于石英榴辉岩相变质阶段,而中等盐度(6.4-11.7wt﹪NaCl)的溶液包裹体形成于 角闪岩 相退变质阶段。绿帘石中 流体 包裹体的研究证实 超高压变质作用 及后期的折返过程中并不存在大规模的流体作用,变质流体的活动限于矿物晶体颗粒范围。

研究追踪

绿帘石是一种能在UHP变质峰值期稳定存在的含水矿物。由于其稳定的温-压条件十分宽广,其成分的变化可指示变质过程及条件。对中国大陆科学 钻探 (CCSD)岩芯及青龙山榴辉岩和正、副 片麻岩 中绿帘石较系统的 岩相学 观察和主、 微量元素 研究表明:绿帘石有多种成因,在俯冲进变质和折返退变质过程中都有绿帘石形成,每个阶段又可以划分出多个形成世代。绿帘石中主量元素的变化集中体现在XFe(XFe=/(+++))的变异,XFe值是变质条件(温度、压力、氧 逸度 )的函数。XFe在绿帘 石斑 晶的核部到边缘由大到小是进 变质作用 的标志,退变质过程形成的绿帘石则相反。在退变质过程中绿帘石斑晶边缘的∑REE及Sr、Ba、Pb等大 离子半径 元素比核部有降低的趋势;副 片麻岩 中的绿帘石核部大都包含 褐帘石 残余,褐帘石退变为绿帘石时∑REE急剧减少, 球粒陨石 配分模式也由LREE富集型逐渐过渡为LREE和HREE无明显分异的平坦型。这些 微量元素 的特征不可能起源于变质 流体 /矿物间的水/岩反应,而极有可能是板块折返过程中发生部分熔融的结果。绿帘石还是REE、Sr等大离子半径元素循环至 地壳 深部和 地幔 的合适的载体矿物。

参考资料