硬綠泥石

硬綠泥石是指一種硅酸鹽礦物，為錳、鎂和鐵的鹼性鋁硅酸鹽。礦物顏色為暗綠色，具有珍珠光澤。如果富含錳就稱為錳硬綠泥石；富鎂則稱鎂硬綠泥石。

化學組成：成分變化較大，還常含有CaO及TiO₂。

類別：硅酸鹽礦物-島狀硅酸鹽-硬綠泥石族。晶系和空間羣：有兩種多型，為三斜晶系和單斜晶系，空間羣分別為Ci和C2/c。

晶胞參數：a0=0.950nm，b0=0.548nm，c0=0.916nm，α=90o11，β=90o111，γ=90o11（三斜），a0=0.952nm，b0=0.547nm，c0=1.819nm，α=90

形態：晶體為假六方晶體片狀，通常以鱗片狀或玫瑰花形集合體產出。

鑑定特徵：以較高的硬度和脆性區別綠泥石，與雲母的區別是薄片無彈性。

成因和產狀：形成於區域變質形成的岩石，如片岩和千枚巖，還形成於偉晶岩，伴生礦物有白雲母、綠泥石、石榴子石、十字石和藍晶石。

著名產地：瑞典Saas和Lukmanier等。

顏色：深灰色，或從淺綠色至綠黑色。

條痕：同顏色。

透明度：半透明。

光澤：玻璃光澤，解理面上可見珍珠光澤。

硬度：6.5。

解理和斷口：解理完全，參差狀斷口。

比重：3.6g/cm³

其他性質：薄片可彎曲，但易折斷，無彈性。

據野外產狀和分佈特徵，巖相學測定、變晶礦物成分和組合標誌以及硅酸鹽成分分析表明，組成桐柏黑硬綠泥變質帶的原巖主要分屬於兩種類型，一是輝長岩類，二是斜長花崗岩類。

類岩石中黑硬綠泥石的形成過程雖長，但基本上是在一個變質作用過程中的產物，只是其發育有先有後而已。早階段形成的黑硬綠泥石都和糜稜葉理相一致，晚階段發育起來的硬綠泥石則斜交片理，二者雖有穿插現象但絕無交代作用可見，而且較大的變斑晶黑硬綠泥石可有篩狀變晶結構，中包斜長石、綠簾石、角閃石或石英長石，白雲母綠簾石等礦物包體。這些包體礦物一般都是原巖中原生礦物粒化重結晶的變晶礦物。説明這兩類岩石中的黑硬綠泥石都是在原巖受到糜稜巖化作用過程中的變晶礦物，所以，黑硬綠泥石的變質作用實是韌性剪切變形作用帶內輝長岩體和斜長花崗片麻岩體的一種退變質作用的結果。

變質作用時代也就是糜稜巖形成的時代，其中白雲斜長片麻糜稜巖的³⁹Ar/⁴⁰Ar同位素年齡為230Ma，相當於印支期，也就是説桐柏北部黑硬綠泥石變質帶的形成時代和整個東秦嶺大別山造山帶發育的印支期糜稜巖化變形作用是同步發展起來的。其形成時的温壓條件，參考變質作用帶內相鄰同變質期巖類中多硅白雲母的Si=3.40～3.50，按MassonneandSchreyer（1987）的圖解，於温度達673.15K時，壓力應在0.8GPa～1.2GPa之間。若依其平均壓力1GPa，採用Kroph（1978）和GreenandHellman（1982）[15]石榴石多硅白雲母地質温度計，求得本帶變質作用的温度為644.15K～765.15K。也就是説桐柏北部黑硬綠泥石變質帶中，黑硬綠泥石+黑雲母+白雲母±綠泥石±石英+鈉長石和黑硬綠泥石+白雲母+陽起石±綠泥石+鈉長石組合形成作用的温壓條件是在約1.0±0.3GPa，703.15±323.15K，黑硬綠泥石可穩定的情況下，這和鄂北藍片岩帶形成的温壓條件p/GPa=0.5～0.7，T=623.15K～723.15K是相近的。由於這個黑硬綠泥石變質帶無硬柱石發育，而且有富錳鋁榴石石榴石、黑雲母和綠簾石形成。因此，其變質作用温度要比北美加里福尼亞有硬柱石出現的黑硬綠泥石變質帶的形成温度要高些，即在臨近黑雲母變質帶的温度範圍內。桐柏黑硬綠泥石的變質帶內無典型的藍閃石分佈，而常見凍藍閃石和藍透閃石與鎂鈉閃石產生，也表明這個變質帶形成時的温度可能相對較高，應相當於通常的綠泥石帶的上部至黑雲母帶的下部温度之間的過渡帶內。這和地質温度計的計算結果是一致的。桐柏黑硬綠泥石變質帶內的黑硬綠泥石與多硅白雲母、陽起石、綠簾石、鈉長石和綠泥石共生，兩無鉀長石發育，這和Brown（1975）對含黑硬綠泥石的高壓綠片岩相的分析相吻合。因此，桐柏黑硬綠泥石變質帶應屬於高壓條件下的較高温藍閃綠片岩相變質形成物 ^[1]  。

藍片岩相變質的硬綠泥石+纖錳柱石+多硅白雲母組合產在開山屯鎮西南的懷慶街上所附近。該種變泥質岩呈灰黑色，片狀構造，顯微鏡下糜稜巖組構清晰。岩石由硬綠泥石、石英（或玉髓）、多硅白雲母、綠泥石、纖錳柱石等組成。硬綠泥石呈板狀或不完全的放射狀集合體產出。多硅白雲母為片狀集合體。纖錳柱石呈針狀、纖維狀分佈，多色性淺棕黃、黃綠至淺綠、鵝黃色，平行消光，最高幹涉色二級中部，這與已知鐵纖錳柱石的特徵符合。礦物的電子探針成分分析結果及分子式計算見表"。把本區發現的纖錳柱石與已知的纖錳柱石、鐵纖錳柱石的成分相比較，前者的SiO₂（33.89%~36.18%）略低於後二者，其高值接近於鐵纖錳柱石（37.38%）和纖錳柱石（A）37.39%~38.30%的低值，差別分別近於3.21%和3.24%；前者的Al₂O₃含量高值28.56%，也比後二者低。其MnO和FeO含量都與鐵纖錳柱石相當，而與纖錳柱石（A）相差較大。它與富錳纖錳柱石相比，SiO₂和Al₂O₃值都很接近。可見，吉林延邊開山屯地區發現的纖錳柱石應為鐵纖錳柱石 ^[2]  。

科研人員利用偏光顯微鏡、X射線衍射（XRD）、拉曼光譜分析（Raman）、掃描電鏡和能譜分析（SEMandEDS）等，從礦物學角度對潭柘寺東山紅廟嶺組中硬綠泥石特徵進行了研究。結果表明，

（1）在京西潭柘寺東山紅廟嶺組中段分佈有含大量硬綠泥石的灰黃色泥質粉砂岩。硬綠泥石為單斜晶體，發育接觸雙晶，呈玫瑰花狀或束狀集合體。

（2）該區硬綠泥石易被氧化，其中部分Fe²⁺被氧化為Fe³⁺，並替換了Al³⁺，其化學式可寫為（Fe²⁺，Mg）（Al，Fe³⁺）₂SiO₅（OH）₂。

（3）在京西潭柘寺東山紅廟嶺組中段分佈硬綠泥石和鈉雲母共存，形成温度為350～500℃，硬綠泥石呈定向排列，為受構造應力影響而形成的應力礦物，其形成還可能與受構造控制的深部熱液活動有關 ^[3]  。