变质黏土矿物黑云母、白云母和绿泥石的组成：关于固溶体模型的综述

摘要。黑云母、白云母和绿泥石记录了岩石学过程及压力－温度条件。不幸的是，它们的晶体化学复杂，热力学模型的相关系受到这种复杂性的阻碍。本文回顾了变质黏土矿物黑云母、白云母和绿泥石的主要原子替代及其与混合模型的相关性。利用包含主要阳离子含量、铁的物种及变质黏土矿物黑云母、白云母和绿泥石的H2O含量的化学分析数据库，以及一系列变质来源的白云母和绿泥石的分析及黑云母晶体结构的汇编。首先强调公式单位的计算和阴离子基的影响，这可能与黑云母和绿泥石的理想值有很大偏差。挥发性成分的分析精度对确定公式单位仍然非常重要，大多数层状硅酸盐在按表面值测量时表现出结构水的显著过剩或缺失。当通过电子探针进行分析时，如在矿物学和变质岩石学中常见，如果考虑到钛掺入后的去质子化，黑云母的假想阴离子基的归一化似乎是最佳选择。对于绿泥石和白云母，在缺乏替代方案的情况下，可以使用理想阴离子基。至于铁的物种，假设固定阴离子基会对计算的八面体和的和造成影响，从而影响二－三八面体的替代程度。尽管存在这些不确定性，但二－三八面体的替代在所有三种层状硅酸盐类型中都是重要的。其他重要的交换向量包括云母中的钾－钠交换和三者中的特尔马克（Tschermak）、Fe2+－镁和铝－Fe3+交换。云母中低的层间含量最好被建模为面向阳离子无层间空间的矿物的固溶体，例如白云母的偏光石和黑云母的滑石。元素比用于电子探针测量的图形表示非常有用，因为它们不需要归一化到阴离子基。阳离子位置分布方案对热力学建模很重要。本研究回顾了经典方法，强调了可能的改进，并提供一个可在热力学建模之前适用的四面体硅－铝排序的简化分配方案。为所有三种层状硅酸盐提出了一组独立的成分端元，并强调了系统研究变质层状硅酸盐中四面体Fe3+存在的必要性。该数据库在补充材料中提供，包含用于公式单位计算、阳离子位置分布方案和成分数据可视化的电子表格。