Seymchan帕拉斯岩橄榄石中的变形微结构、金属铁和空心负晶体包裹体：Fe2+固态还原的证据

摘要 利用光学显微镜、拉曼光谱和扫描电子显微镜（SEM）对 Seymchan 辉绿岩中的橄榄石晶粒进行了研究。橄榄石的特征是存在宽度为 1 µm 的空心直槽和厚度为 1-2 µm 的棱柱形空心负晶包裹体。通道的方向与橄榄石的 [001] 平行，并沿着 [001] 螺旋位错发展。负晶的延伸轴也平行于[001]。在通道中，空心段与充满金属铁的段交替出现。负晶是橄榄石中晶体学上的切面空洞，其中最大的空洞含有金属铁包裹体。通道的直线构造和晶体学取向与[001] 螺旋位错的特征相符，因此我们可以将[001] 位错视为通道前体。所获得的数据首次证明了橄榄石中[001] 位错的演变是橄榄石与主铁镍金属相互作用过程中冲击诱导二价铁还原的结果。根据以下反应之一，提出了在塞姆钦橄榄石中形成通道和空心负晶的位错转变模型：（{{text{F}}{{text{e}}}_{{text{host}}}}}+ {{left( {{text{M}}{{{text{g}}}_{{1 - n}}}{{text{F}}{{{{text{e}}}}_{n}}} \right)}_{2}}{{text{Si}}{{{text{O}}}_{4}}} = 2n{{left[ {{text{FeO}}}} \right]}_{{{text{host}}}}}+ {{left[ {n{text{Si}}{{{text{O}}}}_{2}}+ 2n{\text{F}}{{{\text{e}}}^{0}}+ left( {1 - n} \right){text{M}}{{{text{g}}}_{{text\{2}}}}{text{Si}}{{{{text{O}}}}_{4}}}+ 2n{{v}^{2 - }}}+ 2n{{v}^{2 + }}}}\right]}_{{{\text{ol}}}}}, \\ 2{\text{F}}{{{\text{e}}}_{{{\text{host}}}}}+ {{\left( {{text{M}}{{{text{g}}}_{{1 - n}}}{{text{F}}{{{{text{e}}}_{n}}} \right)}_{2}}{{text{Si}}{{{text{O}}}_{{text{4}}}} = 2n{{\left[ {{text{FeO}}}} \right]}_{{{text{host}}}}}+ {{left[ {n{text{MgSi}}{{{text{O}}}}_{3}}+ n{\text{F}}{{{\text{e}}}^{0}}+ left( {1 - n} \right){text{M}}{{{text{g}}}_{{text\{2}}}}{text{Si}}{{{text{O}}}}_{4}}+ n{{v}^{2 - }}}+ n{{v}^{2 + }}}}\right]}_{{{\text{ol}}}}}.\\end{gathered}.\根据该模型，在1000°C时，还原过程伴随着位错区中Fe0和相关空位（\({{v}^{2 - }}}\) 和\({{text{ + }}{{v}^{2 + }}}\)）浓度的增加。通道和负晶体中的空位是具有相反电荷的阴离子和阳离子结构空位湮灭的产物。橄榄石在这种固态转变中形成的相联系对应于 OSI（橄榄石 → SiO2 + 2Fe0）或 OPI（橄榄石 → 辉石 + Fe0）缓冲平衡。研究结果可用于重建不同类型辉石的热和冲击历史。