矿物晶体交生与聚集中的结晶学取向规律及成岩作用指示意义

Crystallization during magmatism or metamorphism is likely to form intergrowth and aggregation among mineral crystals. The crystallographic orientation correlation and the interface feature among mineral crystals in the intergrowth and aggregation can reflect the information about crystal growth, which can implicate the rock texture formation. This subject aims to investigate the crystallographic orientation correlation and interface feature among mineral crystals such as quart, feldspar, pyroxene, amphibole, olivine, etc., in some special textures (such as exsolution struture, graphic texture, symplectite texture, etc.). We try to find a way to estimate the coincidence degree of the crystallographic orientation among mineral crystals, for comparing the crystallographic orientation correlation and interface feature among different rock textures. The typomorphism of the crystallographic orientation correlation among mineral crystals to rock formation will be discussed. This kind of orientation correlation research is different from the crystallographic preferred orientation(CPO) because it emphasizes the detail orientation correlation among the adjacent mineral crystals. This subject exploits the crystallographic information in rock texture, and extends the application of crystal growth and crystallography theory in rock formation analysis.

岩浆结晶和变质结晶中会导致矿物晶体的交生或聚集。在这些交生或聚集体中，矿物晶体的结晶学取向关系、接触界面性质可以反映矿物晶体生长信息、岩石结构形成机制。本项目用电子背散射衍射、透射电子衍射等技术查明岩石中一些特殊结构（如出溶结构、文像结构、后成合晶结构等）中石英、长石、辉石、角闪石、橄榄石等矿物晶体的交生与聚集中的结晶学取向关系、接触界面特征，尝试建立矿物晶体交生或聚集中的的结晶学取向匹配程度的估算方法，对比不同岩石结构中矿物晶体结晶学取向匹配程度和界面特点，探讨这些结晶学取向规律对成岩作用的指示意义。这种结晶学取向关系和界面特征的研究不同于常规的择优取向研究，它着重查明了相邻几个矿物晶体之间的关系细节。该项目挖掘了岩石结构中的结晶学信息，深化了择优取向研究内容，拓展了晶体生长与结晶学理论在岩石成因分析中的应用.

用背散射电子衍射及电子探针等，研究了岩石中一些特殊结构（出溶结构、蠕虫结构、交代嵌晶结构、后成合晶结构）的矿物晶体交生的结晶学取向规律。选取一些规则平直的矿物晶体接触界面，用透射电镜测试了界面的微观结构。得出的主要结果为：1）所有的特殊结构都有结晶学取向规律，例如，出溶结构中出溶体与主晶都是以晶格最匹配的方向（面或棱）平行交生，交代成因的蠕虫石英、嵌晶钾长石与原来被交代的长石有结晶学取向匹配规律，等等。2）有结晶学取向规律的矿物晶体之间，有些并不存在规则平直的界面，有些甚至不相交，即：矿物晶体交生不受界面能的控制而是受结晶学取向规律控制。3)交代结构中结晶学取向规律与交代反应所涉及的化学平衡有关。4）石英聚集体的结晶学取向规律在岩浆岩中比在变质岩中强。4）矿物中的包裹体与主晶也具有结晶学取向规律但规律性比出溶体弱。5）只有一些出溶结构中的规则平直的界面在透射电镜下能看到晶格变形的微观结构，其他界面不管是规则或不规则在透射电镜下也很难看到晶格变形微观结构。上述结果的科学意义是，矿物晶体的交生或聚集中的结晶学取向规律对岩石结构形成机制具有一定的指示意义。