绿帘石是一种
硅酸盐类矿物,它们通常为深浅不同的绿色,也有无色或黄绿色。如果绿帘石中含锰量高,则被称作红帘石。绿色的深浅不同,是由于含铁量的不同。铁越多,颜色越深。绿帘石晶体为柱状,晶体的集合体一般为粒状,是名贵珠宝饰品原生矿石。
绿帘石(epidote)这一名称可能源于希腊语epidosis,意思是增长,指的是它晶体一面比另外一面长。成分为:Ca2FeAl2[SiO4][Si2O7]O(OH )
绿帘石晶体呈柱状,柱面有条纹,集合体常呈粒状。颜色呈各种不同色调的草绿色,随
铁含量的增加颜色变深,
玻璃光泽,底面
解理完全。
摩氏硬度6-6.5,比重3.38-3.49,随铁含量的增加而增大。
在绿帘石分子式中的数目可大于1,称富铁绿帘石。绿帘石与
斜黝帘石可形成一
完全类质同像系列。当斜黝帘石中的铁逐步被 铝所置换时,则向绿帘石过渡。
八面体以共棱方式联结成沿b轴方向延伸的链,此链又与八面体共棱相联而成折状链;链间通过孤立四面体及双四面体联结起来,链之间的大空隙由 充填,呈不规则的八次配位的多面体。
斜黝帘石与绿帘石的
晶体结构的区别是所占据的
八面体空隙全部由所取代。
晶体常呈柱状,延长方向平行b轴。平行b轴
晶带上的晶面具有明显的条纹。可依(100)成
聚片双晶。绿帘石之所以经常出现延长方向平行b轴、(100)较发育之板状晶体与结构中平行b轴延伸的
八面体链及其所构成的平行(100)的链层有关。另外常呈柱状、放射状、
晶簇状
集合体。
颜色:灰色、黄色、
黄绿色、绿褐色,或近于黑色,颜色随含量增加而变深,很少量Mn的
类质同像替代使颜色显不同程度的粉红色;
旋转时,半透明的绿帘石棱镜呈现出强烈的
二色性,即在一个方向上,颜色为深绿;而另一个方向是棕色。
绿帘石的生成与
热液作用(主要相当于中温热液阶段)有关,主要形成绿帘石化,即原来的
岩浆岩、
变质岩、沉积岩受热液交代后形成的一种
围岩蚀变。
在
区域变质作用过程中,早期
绿帘角闪岩相进变质阶段形成的绿帘石,其化学成分以含铁高为特征,到了
柯石英榴辉岩相变质阶段和石英榴辉岩相变质阶段形成的绿帘石,其化学成分呈现连续变化,核部相对富含量低,主要形成于
柯石英榴辉岩相变质阶段;边部Fe2O3的含量低,为9.628-10.138﹪,XFe=0.275-0.286,主要形成于
石英榴辉岩相退变质阶段;晚期退变质
角闪岩相阶段形成的绿帘石,其化学成分与
绿帘角闪岩相变质阶段相似,高
盐度(22.5wt﹪NaCl至略大于23.2wt﹪NaCI)的水溶液包裹体形成于
柯石英榴辉岩相变质阶段,中高盐度(12.6-16.0wt﹪NaCl)的水溶液包裹体形成于石英榴辉岩相变质阶段,而中等
盐度(6.4-11.7wt﹪NaCl)的溶液
包裹体形成于
角闪岩相退变质阶段。绿帘石中流体包裹体的研究证实
超高压变质作用及后期的折返过程中并不存在大规模的流体作用,变质流体的活动限于
矿物晶体颗粒范围。
绿帘石是一种能在UHP变质峰值期稳定存在的含
水矿物。由于其稳定的温-压条件十分宽广,其成分的变化可指示变质过程及条件。对中国大陆科学钻探(CCSD)岩芯及
青龙山榴辉岩和正、副
片麻岩中绿帘石较系统的
岩相学观察和主、微量元素研究表明:绿帘石有多种成因,在俯冲进变质和折返退变质过程中都有绿帘石形成,每个阶段又可以划分出多个形成世代。绿帘石中主量元素的变化集中体现在的变异,XFe值是变质条件(温度、压力、
氧逸度)的函数。XFe在绿帘石
斑晶的核部到边缘由大到小是进
变质作用的标志,退变质过程形成的绿帘石则相反。在退变质过程中绿帘石斑晶边缘的∑REE及Sr、Ba、Pb等大
离子半径元素比核部有降低的趋势;副
片麻岩中的绿帘石核部大都包含
褐帘石残余,褐帘石退变为绿帘石时∑REE急剧减少,球粒陨石配分模式也由LREE富集型逐渐过渡为LREE和HREE无明显分异的平坦型。这些微量元素的特征不可能起源于变质流体/矿物间的水/岩反应,而极有可能是板块折返过程中发生部分熔融的结果。绿帘石还是REE、Sr等大
离子半径元素循环至地壳深部和
地幔的合适的载体矿物。