花崗巖中的交代結(jié)構(gòu)不是雜亂無章的, 而是有規(guī)律的。按交代礦物和被交代礦物結(jié)晶方位的異同, 作者首次提出將交代結(jié)構(gòu)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, 盡管都稱它們?yōu)殁涢L石的鈉長石化。它們是分別發(fā)生的, 沒有過渡, 形成條件應(yīng)該不同。對(duì)常見的凈邊鈉長石、粒間鈉長石、細(xì)小葉片狀鈉長石、鉀長石化、石英化、綠泥石化、白云母化、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后順序進(jìn)行了探討和解釋�！墩摶◢弾r交代結(jié)構(gòu)——來自巖相學(xué)的證據(jù)》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(guān)礦物晶體方位與交代現(xiàn)象、交代規(guī)律之間的關(guān)系更加清晰、明了。
花崗巖漿結(jié)晶成巖后，隨著溫度緩慢下降，加上與巖體內(nèi)殘余流體的作用，已經(jīng)晶出的礦物會(huì)發(fā)生一些成分和結(jié)構(gòu)上的變化。無論是超溶線的堿性長石花崗巖，還是亞溶線的正�；◢弾r、花崗閃長巖等，堿性長石會(huì)析出鈉長石，形成條紋長石，而原先的正長石會(huì)向微斜長石轉(zhuǎn)化，甚至徹底變?yōu)槲⑿遍L石。斜長石也會(huì)向低溫態(tài)轉(zhuǎn)化。這些都是在固相線下（約500℃）發(fā)生的變化，巖石的總成分保持不變，都不屬于交代作用所致。但是花崗巖類巖石形成后，或者與成巖相隔很近的殘余流體（溫度也在固相線下），或者與成巖時(shí)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(wěn)定而發(fā)生溶解或變化，較穩(wěn)定的新生礦物隨即在此（溶解或變化之處）形成，從而使巖石的部分礦物成分改變，巖石的結(jié)構(gòu)也發(fā)生了變化，這就屬于交代作用了。林格侖（Lindgren，1925）認(rèn)為交代作用發(fā)生時(shí)，被交代礦物剛一發(fā)生溶解，等體積的交代礦物就立即在那兒沉淀結(jié)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-沉淀結(jié)合得如此緊密，即使在顯微鏡下觀察也不見有空間孔隙存在。
普特尼斯（Putnis，2002）認(rèn)為離子交換、巖漿期后蝕變、假象交代、化學(xué)風(fēng)化、成巖作用和變質(zhì)作用等都涉及礦物的交代現(xiàn)象。礦物交代現(xiàn)象的共同的特征是一種礦物被另一種更穩(wěn)定的礦物所替代。
此外，在新的物理化學(xué)環(huán)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(zhuǎn)變?yōu)樾碌V物，這里沒有經(jīng)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(yīng)該是一種交代作用的結(jié)果。
于是普遍認(rèn)為交代作用過程應(yīng)具有三個(gè)特點(diǎn)：
�。�1）交代過程中整個(gè)巖石保持固體狀態(tài)。
�。�2）被交代礦物的溶解或改變（改造、質(zhì)變、轉(zhuǎn)化）和交代礦物的形成或結(jié)晶，幾乎是同時(shí)進(jìn)行的。
�。�3）被溶解或改變（改造、質(zhì)變、轉(zhuǎn)化）的原礦物和新形成及結(jié)晶的新礦物的體積一致。即交代后，巖石體積保持不變①。
通常，交代作用和現(xiàn)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；黑云母被綠泥石交代，稱黑云母被綠泥石化；鉀長石被石英交代，稱鉀長石被石英化等。礦物交代的程度，即“化”的程度，大體上常用微弱、中等、強(qiáng)烈、徹底等幾個(gè)等級(jí)進(jìn)行描述。
如果原礦物先被溶解掉一部分，出現(xiàn)了一個(gè)自由空間，之后再結(jié)晶出新礦物，嚴(yán)格說就不能算作交代，而應(yīng)屬于充填。
交代概念與巖漿結(jié)晶過程中形成礦物時(shí)發(fā)生的類質(zhì)同象替換的概念有質(zhì)的不同。交代作用造成的現(xiàn)象有時(shí)與兩種礦物結(jié)晶時(shí)達(dá)到共結(jié)線而發(fā)生同時(shí)結(jié)晶現(xiàn)象相似。交代現(xiàn)象也容易與有的礦物在成巖后發(fā)生固溶體分離（出溶作用）現(xiàn)象相混淆。
交代作用的關(guān)鍵證據(jù)是在交代礦物中存在有被交代礦物的交代殘留體。然而，應(yīng)該把交代殘留體跟同時(shí)結(jié)晶的夾裹礦物，巖漿巖中的正常包裹礦物區(qū)分開。
花崗巖是否發(fā)生過或強(qiáng)或弱的交代作用，是地質(zhì)工作者，尤其是巖礦研究者經(jīng)常會(huì)遇到的問題。例如產(chǎn)Li、Be、Nb、Ta礦化的花崗巖，與普通花崗巖的結(jié)構(gòu)有很大不同，是否由強(qiáng)烈鈉長石化所造成？花崗巖中的鉀長石大斑晶主要是巖漿結(jié)晶的，還是交代形成的？這涉及花崗巖是巖漿成因還是交代成因的大問題。巖石是否遭受過某種強(qiáng)烈的交代作用，例如強(qiáng)烈的鈉長石化、鉀長石化或硅化。作者認(rèn)為可以通過顯微鏡下仔細(xì)觀察，在判別交代現(xiàn)象的基礎(chǔ)上，查明和弄清這些問題。
有關(guān)各種巖漿巖、變質(zhì)巖的典型結(jié)構(gòu)特征在教科書（如武漢地質(zhì)學(xué)院巖石教研室，1980；賀同興等，1980；王仁民，1989；路鳳香等，2002；梅森，2007等）中和巖石結(jié)構(gòu)構(gòu)造圖冊(cè)和鑒定手冊(cè)（張樹業(yè)等，1982；胡受奚等，2004；常麗華等，2009；陳曼云等，2009；李子穎等，2010，2014等）中都有詳細(xì)的介紹，其中也常包含或涉及一些交代結(jié)構(gòu)，但對(duì)其探討分析較少。
本書討論的是單個(gè)新生礦物對(duì)單個(gè)原生礦物之間發(fā)生的交代現(xiàn)象。研究的主要素材來自中國廣東臺(tái)山陽江沿海一帶和廣東湖南交界的諸廣山中新生代花崗巖雜巖體和甘肅芨嶺古生代花崗巖體，以及其中發(fā)育的堿交代巖。在數(shù)以百計(jì)薄片觀察的基礎(chǔ)上，依據(jù)交代礦物和被交代礦物的方位的異同，作者認(rèn)為交代結(jié)構(gòu)主要應(yīng)分為兩類：異方位交代型和同方位交代型。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(fā)生的，沒有過渡。它們的形成條件必然彼此不同，盡管都被籠統(tǒng)地稱為鉀長石的鈉長石化。
本書對(duì)凈邊鈉長石、粒間鈉長石、細(xì)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(duì)交代機(jī)理以及多次交代現(xiàn)象的分辨，作了較詳細(xì)的探討和解釋。主要是使用巖石偏光顯微鏡進(jìn)行觀察、對(duì)照和研究。至于原生礦物發(fā)生重結(jié)晶和被新生礦物集合體替代等情況比較復(fù)雜，本書未作討論。書中所有的圖都做成圖版附在書末。
戎嘉樹 王鳳崗
2016年2月于核工業(yè)北京地質(zhì)研究院
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目錄
序1
序2
序3
前言
第1章花崗巖單礦物交代的兩種類型1
1.1異方位交代型1
1.1.1異方位交代鈉長石化2
1.1.2異方位交代鉀長石化5
1.1.3異方位交代白云母化10
1.1.4石英化13
1.1.5黑鱗云母化15
1.1.6綠柱石化16
1.1.7方解石化16
1.1.8黃鐵礦化17
1.2同方位交代型17
1.2.1黑云母轉(zhuǎn)化為白云母17
1.2.2黑云母轉(zhuǎn)化為綠泥石17
1.2.3斜長石(去鈣長石化)轉(zhuǎn)化為鈉長石18
1.2.4鉀長石同方位鈉長石化轉(zhuǎn)化為鈉長石18
1.2.5氯磷灰石同方位磷灰石化轉(zhuǎn)化為羥氟磷灰石21
第2章礦物交代形成機(jī)理23
2.1外來氣液的通道23
2.2溶解-沉淀機(jī)理24
2.2.1礦物被異方位交代有難易之分25
2.2.2異方位交代生長的礦物需要有結(jié)晶生長基礎(chǔ)或結(jié)晶中心26
2.2.3對(duì)異方位交代鈉長石化的理解26
2.3離子交換(或離子層替換)機(jī)理28
2.4長石礦物的同方位交代29
2.4.1斜長石同方位鈉長石化29
2.4.2鉀長石同方位鈉長石化29
2.5同方位交代長石中出現(xiàn)顯微空洞(微孔)30
2.6兩種交代類型的關(guān)系31
2.6.1黑云母的白云母化32
2.6.2鉀長石的鈉長石化32
2.6.3斜長石的鈉長石化33
第3章應(yīng)用這兩種交代類型探討花崗巖礦物結(jié)構(gòu)成因35
3.1細(xì)小葉片狀鈉長石成因35
3.1.1交代成因假說35
3.1.2巖漿成因假說36
3.2蠕英石的成因37
3.2.1蠕英石成因假說38
3.2.2蠕英石成因討論39
3.3條紋長石的成因42
3.3.1條紋鈉長石的含量43
3.3.2條紋鈉長石的形態(tài)43
3.3.3條紋鈉長石成因假說44
3.3.4長石中見含定向排列的長棒狀包裹晶48
3.3.5條紋鈉長石的成因討論49
3.3.6反條紋長石成因50
3.4鉀長石變斑晶與正斑晶的識(shí)別50
3.4.1變斑晶成因說51
3.4.2巖漿結(jié)晶成因說53
3.5交代作用的歷史54
3.5.1先形成對(duì)錯(cuò)交代鈉長石化，后發(fā)生石英化54
3.5.2先發(fā)生對(duì)錯(cuò)交代鈉長石化，后發(fā)生綠柱石化55
3.5.3三次異方位交代(早鈉長石化，后鉀長石化，晚鈉長石化)55
3.5.4黑云母異方位白云母化，同方位綠泥石化56
3.5.5異方位鈉長石化？黑鱗云母化？白云母化和石英化56
3.6堿交代巖中多次交代作用的先后順序57
3.6.1同方位鈉長化(發(fā)生在早期異方位鈉長石化之后)58
3.6.2方解石化(交代石英和鉀長石)(晚于同方位鈉長石化)58
3.6.3晚期凈邊鈉長石化(交代方解石)60
3.6.4鈉長石微脈及脈壁純凈鈉長石化(交代方解石)61
3.6.5晚期石英化(交代方解石)61
3.6.6晚期石英中的鈉長石微脈是交代殘留物61
3.7交代結(jié)構(gòu)與非交代結(jié)構(gòu)的區(qū)分63
3.7.1同方位的非交代結(jié)構(gòu)63
3.7.2異方位的非交代結(jié)構(gòu)64
結(jié)束語69
致謝71
參考文獻(xiàn)72
圖版及說明
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目錄
序1
序2
序3
前言
第1章花崗巖單礦物交代的兩種類型1
1.1異方位交代型1
1.1.1異方位交代鈉長石化2
1.1.2異方位交代鉀長石化5
1.1.3異方位交代白云母化10
1.1.4石英化13
1.1.5黑鱗云母化15
1.1.6綠柱石化16
1.1.7方解石化16
1.1.8黃鐵礦化17
1.2同方位交代型17
1.2.1黑云母轉(zhuǎn)化為白云母17
1.2.2黑云母轉(zhuǎn)化為綠泥石17
1.2.3斜長石(去鈣長石化)轉(zhuǎn)化為鈉長石18
1.2.4鉀長石同方位鈉長石化轉(zhuǎn)化為鈉長石18
1.2.5氯磷灰石同方位磷灰石化轉(zhuǎn)化為羥氟磷灰石21
第2章礦物交代形成機(jī)理23
2.1外來氣液的通道23
2.2溶解-沉淀機(jī)理24
2.2.1礦物被異方位交代有難易之分25
2.2.2異方位交代生長的礦物需要有結(jié)晶生長基礎(chǔ)或結(jié)晶中心26
2.2.3對(duì)異方位交代鈉長石化的理解26
2.3離子交換(或離子層替換)機(jī)理28
2.4長石礦物的同方位交代29
2.4.1斜長石同方位鈉長石化29
2.4.2鉀長石同方位鈉長石化29
2.5同方位交代長石中出現(xiàn)顯微空洞(微孔)30
2.6兩種交代類型的關(guān)系31
2.6.1黑云母的白云母化32
2.6.2鉀長石的鈉長石化32
2.6.3斜長石的鈉長石化33
第3章應(yīng)用這兩種交代類型探討花崗巖礦物結(jié)構(gòu)成因35
3.1細(xì)小葉片狀鈉長石成因35
3.1.1交代成因假說35
3.1.2巖漿成因假說36
3.2蠕英石的成因37
3.2.1蠕英石成因假說38
3.2.2蠕英石成因討論39
3.3條紋長石的成因42
3.3.1條紋鈉長石的含量43
3.3.2條紋鈉長石的形態(tài)43
3.3.3條紋鈉長石成因假說44
3.3.4長石中見含定向排列的長棒狀包裹晶48
3.3.5條紋鈉長石的成因討論49
3.3.6反條紋長石成因50
3.4鉀長石變斑晶與正斑晶的識(shí)別50
3.4.1變斑晶成因說51
3.4.2巖漿結(jié)晶成因說53
3.5交代作用的歷史54
3.5.1先形成對(duì)錯(cuò)交代鈉長石化，后發(fā)生石英化54
3.5.2先發(fā)生對(duì)錯(cuò)交代鈉長石化，后發(fā)生綠柱石化55
3.5.3三次異方位交代(早鈉長石化，后鉀長石化，晚鈉長石化)55
3.5.4黑云母異方位白云母化，同方位綠泥石化56
3.5.5異方位鈉長石化？黑鱗云母化？白云母化和石英化56
3.6堿交代巖中多次交代作用的先后順序57
3.6.1同方位鈉長化(發(fā)生在早期異方位鈉長石化之后)58
3.6.2方解石化(交代石英和鉀長石)(晚于同方位鈉長石化)58
3.6.3晚期凈邊鈉長石化(交代方解石)60
3.6.4鈉長石微脈及脈壁純凈鈉長石化(交代方解石)61
3.6.5晚期石英化(交代方解石)61
3.6.6晚期石英中的鈉長石微脈是交代殘留物61
3.7交代結(jié)構(gòu)與非交代結(jié)構(gòu)的區(qū)分63
3.7.1同方位的非交代結(jié)構(gòu)63
3.7.2異方位的非交代結(jié)構(gòu)64
結(jié)束語69
致謝71
參考文獻(xiàn)72
圖版及說明
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