神奇的花崗岩交代結構

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花崗岩漿結晶成岩後，隨著溫度緩慢下降，加上與岩體內殘餘流體的作用，已經晶出的礦物會發生一些成分和結構上的變化。無論是超溶線的鹼性長石花崗岩，還是亞溶線的正常花崗岩、花崗閃長岩等，鹼性長石會析出鈉長石，形成條紋長石，而原先的正長石會向微斜長石轉化，甚至徹底變為微斜長石。斜長石也會向低溫態轉化。這些都是在固相線下（約500℃）發生的變化，岩石的總成分保持不變，都不屬於交代作用所致。

但是花崗岩類岩石形成後，或者與成岩相隔很近的殘餘流體（溫度也在固相線下），或者與成岩時間相隔很久有一些深部上來的熱液流體滲入，使某些原生礦物不穩定而發生溶解或變化，較穩定的新生礦物隨即在此（溶解或變化之處）形成，從而使岩石的部分礦物成分改變，岩石的結構也發生了變化，這就屬於交代作用了。

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林格侖認為交代作用發生時，被交代礦物剛一發生溶解，等體積的交代礦物就立即在那兒沉澱結晶出來，因此交代礦物與被交代礦物的體積相等。在交代過程中，溶解-沉澱結合得如此緊密，顯微鏡下觀察不到出現有可察覺的空間。

普特尼斯認為離子交換，岩漿期後蝕變，假象交代，化學風化，成岩作用和變質作用等等都涉及礦物的交代現象。 礦物交代現象的共同的特徵是一種礦物被另一種更穩定的礦物所替代。

此外，在新的物理化學環境下，舊礦物被外來的氣液通過離子交換就地改造, 局部或全部轉變為新礦物，這裡沒有經歷舊礦物逐漸溶解、新礦物逐漸形成的過程，這種礦物成分的變化也應該是一種交代作用的結果。

於是普遍認為交代作用過程應具有三個特點：

（1）交代過程中整個岩石保持固體狀態；

（2）被交代礦物的溶解或改變（改造、質變、轉化），和交代礦物的形成或結晶，幾乎是同時進行的；

（3）被溶解或改變（改造、質變、轉化）的原礦物和新形成和結晶的新礦物的體積一致。即交代後，岩石體積保持不變。

通常，交代作用和現象也常用「化」字來表示。原生甲礦物被（或遭受）新生乙礦物交代，稱甲礦物被（或遭受）乙礦物「化」。例如，鉀長石被鈉長石交代，稱鉀長石被鈉長石化；黑雲母被綠泥石交代，稱黑雲母被綠泥石化；鉀長石被石英交代，稱鉀長石被石英化等等。礦物交代的程度，即 「化」的程度，大體上常用微弱、中等、強烈、徹底等幾個等級進行描述。

如果原礦物先被溶解掉一部分，出現了一個自由空間，之後再結晶出新礦物，嚴格說就不能算作交代，而應屬於充填。

交代概念與岩漿結晶過程中形成礦物時發生的類質同象替換的概念有質的不同。交代作用造成的現象有時與兩種礦物結晶時達到共結線而發生同時結晶現象相似。交代現象也容易與有的礦物在成岩後發生固溶體分離（出溶作用）現象相混淆。

交代作用的關鍵證據是在交代礦物中存在有被交代礦物的交代殘留體。然而，應該把交代殘留體跟同時結晶的夾裹礦物，岩漿岩中的正常包裹礦物區分開。

花崗岩是否發生過或強或弱的交代作用，是地質工作者，尤其是岩礦研究者經常會遇到的問題。例如產Li、Be、Nb、Ta礦化的花崗岩，與普通花崗岩的結構有很大不同，是否由強烈鈉長石化所造成？花崗岩中的鉀長石大斑晶主要是岩漿結晶的，還是交代形成的？這涉及花崗岩是岩漿成因還是交代成因的大問題。岩石是否遭受過某種強烈的交代作用，例如強烈的鈉長石化、鉀長石化或硅化。作者認為可以通過顯微鏡下仔細觀察，在判別交代現象的基礎上，查明和弄清這些問題。

這裡討論的是單個新生礦物對單個原生礦物之間發生的交代現象。研究的主要素材來自中國廣東台山陽江沿海一帶和廣東湖南交界的諸廣山中新生代花崗岩雜岩體和甘肅芨嶺古生代花崗岩體，以及其中發育的鹼交代岩。在數以百計薄片觀察的基礎上，依據交代礦物和被交代礦物的方位的異同，作者認為交代結構主要應分為兩類：1）異方位交代型；2) 同方位交代型。 鉀長石的異方位鈉長石化與鉀長石的同方位鈉長石化是很不相同的，它們是分別發生的，沒有過度。它們的形成條件必然彼此不同，儘管都被籠統地稱為鉀長石的鈉長石化了。

這裡對凈邊鈉長石，粒間鈉長石，細小葉片狀鈉長石，鉀長石化，石英化，綠泥石化，綠柱石化，蠕英石，條紋鈉長石，反條紋長石，鉀長石巨晶等的形成原因，對於交代機理，以及對多次交代現象的分辨，作了較詳細的探討和解釋。主要是使用岩石偏光顯微鏡進行觀察、對照和研究。至於原生礦物發生重結晶和被新生礦物集合體替代等情況比較複雜，本文未作討論。

本文摘編自戎嘉樹、王鳳崗著《論花崗岩交代結構——來自岩相學的證據

》（責編： 王運韓鵬）前言，內容有刪減。

論花崗岩交代結構——來自岩相學的證據

戎嘉樹、王鳳崗

北京：科學出版社，2017.01

ISBN 978-7-03-051541-4

花崗岩中的交代結構不是雜亂無章的，而是有規律的。按交代礦物和被交代礦物結晶方位的異同， 作者首次提出將交代結構分為 「異方位交代」 及 「同方位交代」 兩種類型。鉀長石的異方位鈉長石交代和同方位鈉長石交代很不一樣， 儘管都稱它們為鉀長石的鈉長石化。它們是分別發生的， 沒有過渡， 形成條件應該不同。對常見的凈邊鈉長石、粒間鈉長石、細小葉片狀鈉長石、鉀長石化、石英化、綠泥石化、白雲母化、綠柱石化、蠕英石、條紋鈉長石、鉀長石巨斑晶等的成因以及多次交代的先後順序進行了探討和解釋。書中配有大量正交偏光下加上石英試板拍攝的彩色顯微照片，使相關礦物晶體方位與交代現象、交代規律之間的關係更加清晰、明了。

（本期編輯：安靜）

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