变质岩中的球状结构及其对变质作用的指示

摘要：

球状结构是指由纤维状晶体组成的放射状集合体,其为一种高度不平衡的结构.它们常见于火山岩、假玄武玻璃、沉积岩以及热液沉积物中,在不同变质级别的变质岩中也有广泛报道.变质岩中的球状结构记录了丰富的变质作用信息,然而其在变质岩中的成因机制和对变质作用的指示意义尚缺少详细的研究.球状结构的生长需要温度、压力或成分的改变使得结晶体系远离平衡,它的结晶动力学过程受物质的扩散控制,要求晶体生长速率远大于物质扩散速率.详细解析球状结构和分析导致不平衡的因素有助于限定变质作用的条件和过程.本文拟从变质岩中报道的代表性球状结构出发,基于球状结构结晶所需的热力学和动力学条件,总结变质岩中球状结构的四种可能成因机制:流体结晶、变质熔体结晶、冲击变质作用和高度不平衡的变质反应.组成球状结构的纤维状晶体具有大的表面能,在持续保持温压和流体条件不变的情况下会快速重结晶使得球状结构消失,球状结构得以保留意味着其所处的环境要迅速转变为它不再结晶的条件.因此,变质岩中的球状结构指示寄主岩石经历了持续时间很短的非平衡变质作用过程.借鉴其它学科研究球状结构的定量方法和在变质作用条件下开展球状结构的实验研究是变质岩中球状结构研究的潜在方向.

关键词：球状结构、不平衡结晶、变质岩结构、变质条件、变质作用时间尺度

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分类号：P588.3(岩石学)

资助基金：国家自然科学基金项目41573029、41641016、41873040

在线出版日期：2019-11-18（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共9页

页码：3262-3270