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斑状变晶

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石英片麻岩中的 铁铝榴石斑状变晶,长3 cm. 产地: 巴西
云母片岩中的黑色石榴子斑状变晶,产地:希腊
岩石薄片:石榴子云母片岩中的石榴子斑状变晶。显示白和灰色的弯曲包裹体

斑状变晶(英语:porphyroblast) 是指在细粒基质的变质岩中,一种大型矿物晶体。通常是自面晶体,但形状也可以部分或完全不规则。

变质泥岩中最常见的斑状变晶是石榴石十字石。如果变泥质岩有良好片状结构(例如片岩)而基质是片状云母,斑状变晶更是脱颖而出[1]。 类似斑状变晶是斑晶,它是火成岩中的大晶体。斑状变晶经常与残碎斑晶(porphyroclasts)混淆,它也是大的晶体,但比岩石的基质先生成。

如果斑状变晶中含有少量包裹体,则该矿物被描述为变嵌晶(poikiloblastic)。有时片状基质会被斑状变晶包围成包裹体。斑状变晶的生长,可在变质作用过程之中,之前或之后发生。研究斑状变晶生长与变形的关系,通常是查看其包裹体的形状方向与基质纹理比较来评估[2]

一些石榴石斑状变晶含有弯曲的石英和其他矿物的包裹体,显示出晶体的旋转[3][4]。但是在变质过程中如何旋转,一直是一个争论问题。例如在“螺旋石榴石”中,其包裹体有弯曲尾巴,代表旋转的轨迹。这是在生长过程中,石榴石斑状变晶受剪切而旋转形成的[5]。然而,后来的研究导致了另一种形成模型,基质原就有微褶皱纹理,其方向相对外部参考框架,是保持不变的[6]。目前测试这两种模型的研究报告,大多数支持后者的解释[7]

参考文献

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  1. ^ VERNON, R.H., PATERSON, S.R. and FOSTER, D. (1993), Growth and deformation of porphyroblasts in the Foothills terrane, central Sierra Nevada, California: negotiating a microstructural minefield. Journal of Metamorphic Geology, 11: 203-222. https://doi.org/10.1111/j.1525-1314.1993.tb00143.x
  2. ^ Carlson, W.D., Denison, C. and Ketcham, R.A. (1995), Controls on the nucleation and growth of porphyroblasts: Kinetics from natural textures and numerical models. Geol. J., 30: 207-225.ttps://doi.org/10.1002/gj.3350300303
  3. ^ C.McA. Powell, R.H. Vernon(1979)Growth and rotation history of garnet porphyroblasts with inclusion spirals in a Karakoram Schist,Tectonophysics,Volume 54, Issues 1–2,Pages 25-43,ISSN 0040-1951,https://doi.org/10.1016/0040-1951(79)90110-0.(https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/0040195179901100)
  4. ^ VERNON, R. (1988), Microstructural evidence of rotation and non-rotation of mica porphyroblasts. Journal of Metamorphic Geology, 6: 595-601. https://doi.org/10.1111/j.1525-1314.1988.tb00442.x
  5. ^ Rosenfeld, J.L. (1970). Rotated garnets in metamorphic rocks. Special Paper of the Geological Society of America, 129 pp. Geological Society of America.
  6. ^ T.H. Bell and S.E. Johnson (1989). "Porphyroblast inclusion trails: the key to orogenesis". Journal of Metamorphic Geology. 7 (3): 279–310. Bibcode:1989JMetG...7..279B. doi:10.1111/j.1525-1314.1989.tb00598.x.
  7. ^ D. Aerden, S.E. Johnson, K. Michibayashi (2013). Deformation, Pophyroblasts and Mountain Building. Tectonophysics (special issue), v. 587 (2013).