硬綠泥石Chloritoid
化學成分
(Fe2+, Mg, Mn)2Al4Si2O10(OH)4
物理性質
有同質多形之單斜與三斜晶系晶體,常出現成束之片狀或葉狀集晶,也有作放射狀(或沙漏狀)(圖6-11-1)。硬度6.5,比重3.46~3.80,解理平行(001)完全,(110)中等,常現聚片雙晶。礦物外觀暗綠色至鋼灰色,薄片顯強多色性,灰綠至淺黃(見礦物資料)(圖6-11-2),干涉色甚低(見礦物資料),白色至淡黃色,又因色散性強(r>v),在消光位置會出現異常之紅褐色。
產地與產狀
硬綠泥石為低度至中度之泥質岩區域變質礦物,只見於大南澳片岩中,早期市村毅(1936)與顏滄波(1959b)曾簡述在片岩中偶見有錳硬綠泥石(ottrelite),但主要之硬綠泥石岩體為鑛產測勘團與陳培源(Chen, P. Y., 1963a)於花蓮縣太魯閣地區發現,其產狀有三型:
A.第一型
為緻密塊狀岩石,主產於沙卡礑溪西岸之大理岩層(相當九曲層和長春橋之交界)中,岩層出露於沙卡礑溪西岸之陡坡上,呈斷斷續續出露之薄層透鏡體,以至莢狀體,似為大型香腸構造中之斷塊。外圍多有薄層綠泥石-白雲母片岩包裹。岩體厚度各個體數公尺,但已知露頭帶延長可及1公里許,經鑽探發現。應有兩層,相隔13公尺,層理與外圍大理岩層近於平行。
塊狀硬綠泥石岩呈肉眼不能分辨之細晶質至緻密狀,岩石灰黑而沈重,岩石比重3.2~3.5,甚堅韌,其成分含有硬綠泥石30%(體積百分比)以上,最多者可達80~90%(圖6-11-2),此外,有不透明礦物,包括磁鐵礦和鈦鐵礦、黃鐵礦、磁黃鐵礦等約20%,其他共生礦物有綠泥石、白色雲母、金紅石(有些呈緻密之淡紅色塊體)、榍石、剛玉、黝簾石和斜黝簾石,以及少量石英。在顯微鏡下,硬綠泥石呈長條狀群集(薄片狀累層之切面)或成束狀之聚片雙晶(圖6-11-1)。
B.第二型
呈片理狀與變質斑狀(porphyroblastic),出露太魯閣西段、慈母橋附近之老西溪下游河床,此斑狀岩石與白色雲母(鉀雲母和鈉雲母)-綠泥石片岩相交間,顏色較淺,但晶體粗大(圖6-11-3)(長約1.0公厘以上),成變斑晶出現,或密集成層,與片岩交替。
C.第三型
呈脈狀,貫切塊狀之硬綠泥石岩,脈寬2~10公厘,其中硬綠泥石晶片也較大,集成玫瑰花式結晶(rosette)或成羽毛狀,與脈壁近垂直或斜交,其成分純屬硬綠泥石。就其產狀顯然是較後期水溶液晶出所生成。
礦物資料
硬綠泥石,經濕法與螢光分析,其化學成分含有SiO2 20~35%,TiO2 6~10%,Al2O3 30~36%,Fe2O3 28~33%,其他各元素均小於1%,本分析未計其燒失水分,依此成分並無錳硬綠泥石存在。其結晶性質經XRD分析,包括有單斜晶系和三斜晶系兩種晶體(圖6-11-4),但其分布未發現有何規律【陳培源,1963】。
測定單斜晶系單片晶體之光性如表6-11-1,平行(001)面之晶片呈六角形,因晶片可能微彎曲故有出現微弱異光性。
表6-11-1 硬綠泥石之光性
方位 |
折射率(n) |
多色性 |
X=b
Y^⊥ (001)=20o~66o
Z^⊥ (001)=20o~24o
光軸面 ⊥ 010
2V=55o~82o (+)或(-) |
X 1.725±0.003
Y 1.727±0.003
Z 1.731±0.003
Nz-Nx~0.006> |
X 灰綠色
Y 灰藍色
Z 淡黃綠色
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依據化學成分之特殊性推論,陳培源(1975、1979)認為這種硬綠泥石岩之生因是由古高鋁紅壤(鐵礬土)經低至中度區域變質轉變所成,所以可代表古生代地層間之一不整合面存在,此岩層已受地質構造之剪切和壓縮作用而呈不連續分佈。
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圖6-11-1
圖6-11-2
圖6-11-3
圖6-11-4
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