网上有关“(四)主要岩石类型”话题很是火热,小编也是针对(四)主要岩石类型寻找了一些与之相关的一些信息进行分析,如果能碰巧解决你现在面临的问题,希望能够帮助到您。
由于围岩成分和组成矽卡岩的矿物不同,可分为钙质矽卡岩和镁质矽卡岩,两者有时是渐变过渡的。
1.钙质矽卡岩类
钙质矽卡岩(calcareous skarn)主要产于地壳中等深度及浅处的中酸性侵入岩体与石灰岩、方解大理岩或其他富含钙质岩石的侵入接触带中。其矿物主要是钙质石榴子石(钙铝榴石-钙铁榴石系列)和单斜辉石(透辉石-钙铁辉石系列),除了这两种矿物伴生或单独组成矽卡岩以外,还可以有符山石、硅灰石、方柱石等矿物。岩石中常有高温气成矿物,如锂云母、日光榴石等。最主要的岩石类型有石榴矽卡岩、透辉矽卡岩、石榴辉石(或辉石石榴)矽卡岩,此外,还常有硅灰矽卡岩、符山矽卡岩、方柱矽卡岩等。
(1)石榴矽卡岩(granet skarn)石榴矽卡岩是最常见和分布最广的矽卡岩,其矿物主要由钙质石榴子石(钙铝-钙铁榴石的类质同象系列)组成的,有时还有少量辉石、符山石、硅灰石等矿物。在石榴子石之间常有碳酸盐矿物、长石和石英。钙质石榴子石的成分主要是钙铝榴石和钙铁榴石。钙铝榴石颜色较浅多呈**、浅黄绿、浅黄褐色。钙铁榴石的颜色较深多为暗褐色、棕褐色。钙质石榴子石与其他成分的石榴子石的重要区别是,部分钙质石榴子石在显微镜下,经常具有非均质性光性异常的干涉色、双晶和环带,尤其是钙铁榴石中光性异常现象更为发育和常见。在正交偏光下,光性异常所显示的是一级灰、灰白、白和黄白的干涉色,有的钙质石榴子石有黑十字的消光影,六连晶、四连晶和三连晶的有六个、四个和三个锥体呈对顶消光,锥顶多聚合在晶体中心,锥底面即是其晶面。钙质石榴子石大多都有环带状构造,尤其是在正交偏光下,由钙质石榴子石的干涉色清晰显示了同心环带状的特征(照片7-1,2)。有的矽卡岩中的钙铝、钙铁榴石也具有均质性,有时也可看到均质和非均质的钙质石榴子石同时存在,甚至在同一石榴子石的中心部位是均质的,而在其边缘具有光性异常的石榴子石,显示其比中心的均质性的石榴子石形成要晚。
石榴矽卡岩中的石榴子石有的呈完好的自形晶,有的呈半自形,也有为他形粒状集合体。石榴子石的粒径粗细不一,有细、中、粗粒,有时呈巨粒(>5mm)的粒状变晶结构或岩石中石榴子石粒径相差很大的不等粒粒状变晶结构,也常有各种交代结构。石榴矽卡岩的构造主要有块状、斑杂状和斑块状构造,有时有条带状和角砾状构造。
若岩石中以钙铝榴石为主时,可定名为钙铝榴矽卡岩,分布于岩体边缘带中的内矽卡岩大多是钙铝榴矽卡岩;如以钙铁榴石为主时,可定名为钙铁榴矽卡岩(照片7-1,2),如不能确定石榴子石种类时,可统称为石榴矽卡岩。在石榴矽卡岩中次要矿物是透辉石(或次透辉石、钙铁辉石)、硅灰石、符山石等,可分别定名为透辉(硅灰、符山)石榴矽卡岩(照片7-3)。
(2)透辉矽卡岩(diopside skarn)透辉矽卡岩也是分布较广和常见的矽卡岩之一。其矿物主要是透辉石-钙铁辉石类质同象系列中的透辉石、次透辉石、低铁次透辉石和钙铁辉石,其中以透辉石和次透辉石较常见,而以钙铁辉石为主的矽卡岩较少。透辉石多呈浅绿色、绿色、灰白色,柱状或粒状晶体。显微镜下透辉石与其他单斜辉石的区别是:无色、或具有很浅的绿色,横断面呈方形的八边形,其中四个边显然小于另四个边,似为四边形缺了四个角。此外,透辉石的消光角c∧Ng=38°~44°。而钙铁辉石的颜色较深,多呈暗绿色,绿褐色,显微镜下钙铁辉石为浅绿色、绿色或黄绿色,多色性不明显,消光角稍大,c∧Ng=47°~48°。在标本上主要是以颜色来区分两者,也可笼统称为辉石,或辉石矽卡岩。透辉矽卡岩的结构是柱状(或粒状)变晶结构,也有的柱状晶体的集合体组成放射状、扇状、束状变晶结构。有的透辉石呈细粒及显微粒状变晶结构时,则形成致密块状构造。当岩石中辉石粒径粗细相差很大时,则组成不等粒柱状(粒状)变晶结构(照片7-5)。
当岩体侵入白云质灰岩和白云岩在它们的接触带附近,透辉矽卡岩是最常见的。此外,在侵入岩体的内接触带的矽卡岩中,透辉石也较发育。
在透辉矽卡岩中,次要矿物有钙质石榴子石、符山石和硅灰石,可分别命名为石榴透辉矽卡岩(照片7-4)、石榴硅灰透辉矽卡岩或硅灰符山透辉矽卡岩。
(3)硅灰矽卡岩(wollastonite skarn)在各类矽卡岩中硅灰石常作为次要矿物产出,但单独形成硅灰矽卡岩的则较少。由于硅灰石多为白色、灰白色,所以硅灰矽卡岩也多为白色和灰白色。柱状硅灰石晶体有弱的丝绢光泽。硅灰石与透闪石十分相似,两者的区别可参阅大理岩的有关章节(第三章、第四节的第一部分)。其结构以柱状变晶结构为主,块状构造(照片7-6)。在硅灰矽卡岩中常有钙质石榴子石、符山石、透辉石等次要矿物时,可进一步命名为符山石榴硅灰矽卡岩等(照片7-7)。
硅灰石含量高的硅灰矽卡岩,如具有一定规模和经济价值,可作为硅灰石矿床开采。硅灰石主要用于陶瓷工业、涂料工业,在塑料工业中用作填充剂。
(4)符山矽卡岩(vesuvianite skarn)符山石呈灰绿、黄绿及黄褐色,柱状晶体、解理不发育。显微镜下无色,正高突起,横断面呈方形,具有灰黄褐、丁香紫色和靛蓝色的异常干涉色,平行消光,大多为负延性,以一轴晶负光性为主。符山石的上述特征可与矽卡岩中呈柱状的透闪石、硅灰石和透辉石等矿物区别开。符山矽卡岩的结构主要是柱状变晶结构(照片7-8)或放射状变晶结构(照片1-18),块状及斑杂状构造。
符山矽卡岩常含有一定量的钙质石榴子石、透辉石、硅灰石等矿物,可形成石榴(透辉、硅灰)符山矽卡岩。
符山石是含有水和挥发分的钙铁镁铝硅酸盐矿物,它的形成一般要比石榴矽卡岩、透辉矽卡岩和硅灰矽卡岩等无水的矽卡岩略晚。成分中Al2O3是其主要组分之一,因而符山矽卡岩常发育在围岩是泥质灰岩的外矽卡岩中。
(5)方柱矽卡岩(scapolite skarn)岩石多呈浅色,常有浅灰色、灰白色、浅绿**和**。方柱石呈柱状晶体,有两组解理。在显微镜下无色、正中低突起,其横断面呈方形,干涉色大多在二级—三级,平行消光,负延性,一轴晶负光性。上述特征可与矽卡岩中呈柱状的透闪石、符山石、硅灰石和透辉石等矿物相区别。岩石多具有柱状变晶结构,或柱粒状变晶结构,块状及斑杂状构造(照片7-9)。
大多数方柱矽卡岩也是硅质矽卡岩的主要岩石类型,也常产于侵入岩体边部的内矽卡岩中,常与含铝较高的钙铝榴石、符山石、斜长石共生,它代表早期钠质交代的产物。
上述石榴矽卡岩、透辉矽卡岩、硅灰矽卡岩、符山矽卡岩和方柱矽卡岩大多属于早期简单矽卡岩阶段,在这一阶段中很少形成含有金属的矿物,仅与磁铁矿、白钨矿及日光榴石的铍矿有关。
2.镁质矽卡岩类
镁质矽卡岩(magnesian skarn)是分布在酸性、弱酸性、中性(个别为镁铁质)侵入岩体与富含镁的白云岩(白云石大理岩)、白云质灰岩(白云质大理岩)等碳酸盐岩石的侵入接触带中。
组成岩石的矿物主要有镁橄榄石、硅镁石类(粒硅镁石、斜硅镁石和硅镁石)、尖晶石、金云母、蛇纹石、滑石、顽火辉石、透辉石、白云石、菱镁矿。此外,还有透闪石、电气石、磁铁矿和榍石等。由于矽卡岩型的硼矿床总是与镁质矽卡岩有密切关系,因而,在含硼的镁质矽卡岩中,常有硼镁石类矿物和硼镁铁矿等镁的硼酸盐矿物。在上述矿物中,镁橄榄石、尖晶石、硅镁石类、硼镁石和硼镁铁矿等可作为镁质矽卡岩的特征性矿物。在镁质矽卡岩中,也常见到透辉石,由于透辉石是含钙-镁的硅酸盐矿物,在钙质矽卡岩和镁质矽卡岩中均可单独形成透辉矽卡岩,因此,透辉石不属于镁质矽卡岩的标志性矿物。但透辉石也常与镁橄榄石、硅镁石类和尖晶石等典型的镁质矽卡岩矿物共生产出。
镁质矽卡岩分布较局限,不像钙质矽卡岩那样普遍,与其有关的矿床有铁矿和硼矿及其他的非金属矿床(如滑石、菱镁矿等),其次要的金属矿床是铜、铅、锌、锡、铍、钼和金等。镁质矽卡岩的主要岩石类型如下所述。
(1)镁橄矽卡岩(forsterite skarn)镁橄榄石、透辉石、金云母和碳酸盐矿物(方解石、白云石)经常共生产出,岩石中碳酸盐矿物<50%,这类矽卡岩与镁橄透辉大理岩呈渐变过渡关系。岩石呈浅绿色、黄绿色、绿色,粒状变晶结构,当镁橄榄石、透辉石呈变斑晶产出时则形成斑状变晶结构。镁橄榄石常被后期的蛇纹石交代,而形成交代假象结构,交代残余结构和交代网状结构(照片7-13)。岩石具有块状构造,但由于镁橄榄石和透辉石在矽卡岩中常分布不均匀,而形成斑块状或斑杂状构造。岩石中透辉石少于镁橄榄石时,则形成透辉镁橄矽卡岩。
(2)硅镁矽卡岩(humite skarn)在镁质矽卡岩中硅镁石类矿物以单斜晶系的粒硅镁石最为常见,其次是斜硅镁石,而斜方晶系的硅镁石很少见,它们经常与镁橄榄石、尖晶石、透辉石、石榴子石和金云母共生产出,个别情况下也见符山石与硅镁石类矿物共生。单斜晶系的粒硅镁石和斜硅镁石的主要特征是,具有**、褐**和褐红色,粒状、板状,具一组不完全解理。显微镜下为无色—浅**、金**多色性,正中突起,干涉色达二—三级,具聚片双晶,斜消光,二轴晶正光性。而粒硅镁石与斜硅镁石之间的区别则在于前者的消光角较大,c∧Np为22°~29°(据Tr?ger,1952),而斜硅镁石的消光角较小,c∧Np为7°~15°。上述硅镁石矿物都属单斜晶系,均为斜消光,而它们与斜方晶系的硅镁石之间的区别是后者为平行消光。硅镁石类矿物的上述特征可与镁质矽卡岩中的其他矿物区别开。硅镁矽卡岩多为粒状变晶结构、块状构造(照片7-15)。其他的岩石类型有镁橄硅镁矽卡岩(照片7-14),镁橄透辉硅镁矽卡岩,在福建龙岩铁矿还见有符山硅镁矽卡岩。
(3)含硼矽卡岩(boron-bearing skarn)矽卡岩型硼矿床的围岩常是含硼矽卡岩。在含硼的镁质矽卡岩中,除了常见的镁质矽卡岩矿物以外,还常有一定量含有镁的硼酸盐矿物(硼镁石、硼镁铁矿)及含硼的铝硅酸盐的矿物如电气石等。含硼矽卡岩中有上述硼酸盐矿物可与其他镁质矽卡岩相区别。硼镁石呈白色、灰白色、浅绿色和**。晶体呈纤维状、板状和柱状,一组解理完全。显微镜下无色、正低一中突起,具高级白干涉色、斜消光,消光角小(c∧Np=7°~8°),负延性,二轴晶负光性,2V角小。硼镁铁矿为黑色,暗绿色到近于不透明的柱状,常呈纤维状、放射状、簇状的集合体。含硼矽卡岩中除了上述含有硼酸盐矿物以外,还常有镁橄榄石、斜硅镁石、金云母、碳酸盐矿物、磁铁矿等矿物共生,有时岩石中还有透闪石、蛇纹石等晚期矿物。
3.条纹状含铍矽卡岩(条纹岩、含铍条纹岩)
条纹状含铍矽卡岩(streaky beryllium-bearing skarn)是一种很少见的特殊矽卡岩类型。由于其产于侵入岩体与碳酸盐地层的接触带中,与矽卡岩型铍矿床在成因上,空间上和成分上有十分密切的关系,而且在岩石中含有石榴子石、符山石、粒硅镁石等矽卡岩矿物,因而将其归入矽卡岩类中。含铍矽卡岩以我国湖南香花岭地区最为著名。
条纹状含铍矽卡岩的矿物种类很多,有些矿物较少见和特殊。
常见矽卡岩矿物有:石榴子石、符山石、粒硅镁石、尖晶石、金云母、硼镁铁矿;
含铍矿物有:香花石、日光榴石、铍镁晶石、金绿宝石、塔菲石、铍榴石;
含有金属矿物有:磁铁矿、锡石、黄铁矿、磁黄铁矿、闪锌矿、黄铜矿;
另外还常有:锂云母、铁锂云母、黑鳞云母、电气石、萤石、碳酸盐矿物、长石。
条纹状构造是这类矽卡岩的主要特征之一,故条纹状含铍矽卡岩(照片7-16)又称为条纹岩或含铍条纹岩。条纹的宽度只有零点几到零点零几毫米,颜色不同的条纹是由不同矿物组合相间形成的,深色条纹大多是由磁铁矿-绿色尖晶石、绿色云母-黑鳞云母-磁黄铁矿等矿物组成。浅色条纹由:金云母-金绿宝石、金云母-萤石、石榴子石-金绿宝石、塔菲石-萤石及完全由浅色云母或碳酸盐矿物组成。绿色条纹由铍镁晶石、绿色云母、黑鳞云母、绿色尖晶石等矿物组成。由不同矿物组合和不同颜色相间组成了细而密集的条纹构造。条纹状含铍矽卡岩的命名原则是:
条纹状+次要矿物(前少后多)+主要矿物+矽卡岩
除了含铍的条纹岩以外,矽卡岩型铁矿床在局部也有分布不太典型的条纹状构造。当条纹岩中含铍矿物相对集中、富集,且具有一定的工业价值时,则形成矽卡岩型的铍矿床。
4.其他矽卡岩
(1)简单矽卡岩(simple skarn)在矽卡岩化的早期阶段,经常形成矿物较简单的矽卡岩,如单纯由钙质石榴子石(透辉石)组成的石榴矽卡岩(透辉矽卡岩)。但由于气水热液活动的脉动性及矽卡岩化多阶段性的特征,可以见到早阶段形成的石榴矽卡岩的裂隙中被晚阶段形成的石榴子石细脉穿插交代,在早阶段形成的细粒透辉矽卡岩中,晚阶段的粗粒透辉石呈脉状或不规则交代细粒透辉石。至于早阶段的石榴矽卡岩被晚阶段的透辉石交代或是透辉(或硅灰)矽卡岩被晚阶段石榴子石交代现象,在早期简单矽卡岩中是经常见到的。
(2)复杂矽卡岩(complex skarn)在晚期矽卡岩化阶段温度降低,形成主要由含(OH)的硅酸盐矿物组成的矽卡岩,故也称为湿矽卡岩。复杂矽卡岩中最常见的矿物是透闪石、阳起石和绿帘石,此外还有云母类矿物(绢云母、白云母、黑云母有时有锂云母)、绿泥石等。也有一些长石化、硅化、碳酸盐化作用形成的钾长石、钠长石、石英、碳酸盐矿物等,它们大多是交代石榴子石、透辉石等早期矽卡岩矿物(照片7-10),因此,在晚期复杂矽卡岩中常有早期矽卡岩矿物的残余(照片7-11)。由于晚期矽卡岩中矿物种类比早期矽卡岩更多,它们在矽卡岩中含量变化大,因此也称为复杂矽卡岩,最常见的复杂矽卡岩有透闪矽卡岩、阳起矽卡岩、绿帘矽卡岩、绿帘阳起矽卡岩(照片7-12)等。晚期的复杂矽卡岩中各种交代结构十分发育,岩石中矿物的世代关系也更为复杂。由于铁、铜、钨、锡、铅、锌等矿化作用都与该阶段矽卡岩化作用有关,因而复杂矽卡岩也是找矿的重要标志。
(3)含矿矽卡岩(ore-bearing skarn)在早期矽卡岩形成后,经多阶段气水热液和含矿溶液作用下,形成复杂矽卡岩和含矿矽卡岩。在复杂矽卡岩中含有各种金属的矿物,它们多呈分散浸染状、脉状和不规则的团块状不均匀地分布于岩石中,由于这些金属矿物并未达到具有工业价值的含量,所以,仍属于矽卡岩的范围。含矿矽卡岩主要有含磁铁矽卡岩、含黄铜矽卡岩、含白钨矽卡岩、含锡石矽卡岩、含辉钼矽卡岩和含铅、锌硫化物矽卡岩。上述含矿矽卡岩常与矽卡岩型的磁铁矿床,铜矿床、白钨矿床、锡石矿床、辉钼矿床、铅-锌矿床和金矿的关系十分密切,是寻找上述矽卡岩型矿床的主要标志。
链状结构硅酸盐亚类矿物
安徽省铜陵市朝山金矿床位于安徽省铜陵市东南部,属铜陵县管辖,地理坐标为东经117°53′15″,北纬30°55′00″。
朝山金矿由原安徽地矿局321地质队于1990年发现的,位于铜陵矿集区狮子山矿田内,是近年来在安徽铜陵矿集区狮子山铜矿田首次发现的与中基性辉石二长闪长岩体有直接成因关系的矽卡岩型金矿床(胡欢等,2001;徐兆文等,2004;李进文等,2007),俗有“安徽黄金第一村”的称号。该矿床埋藏较浅,品位高,地质构造简单,赋存规律、成矿特征明显。选矿性能良好,具较重要的理论研究意义和实际开发价值。
1 区域成矿地质环境
1.1 大地构造单元
铜陵矿集区位于扬子板块东北部,秦岭-大别造山带东侧。朝山金矿位于狮子山矿田东部(图1),NE向大通-顺安复向斜之青山次级背斜北东段的南东翼。
图1 安徽铜陵朝山金矿床地质图
(据傅世昶,修改,1999;田世洪,2004)
T1n1—南陵湖组下段大理岩;T1n2—南陵湖组上段大理岩;1—辉石二长闪长岩;2—角砾状辉石二长闪长岩;3—花岗斑岩;4—矽卡岩化辉石二长闪长岩;5—煌斑岩;6—矽卡岩;7—铁帽;8—含金铁帽;9—实测及推测地质界线;10—推测断层及破碎带;11—断裂;12—剖面位置;13—矿体编号
1.2 区域地层
区域内出露的地层为下、中三叠统的碳酸盐岩和页岩。
区内广泛发育接触变质作用,接触热变质作用形成大理岩和角岩,接触交代变质作用形成矽卡岩化辉石闪长岩及矽卡岩化大理岩。矽卡岩的主要组成矿物为石榴子石、透辉石、方柱石、符山石、阳起石及绿帘石等。自岩体向外大体上依次出现矽卡岩化辉石闪长岩-石榴子石透辉石方柱石矽卡岩透辉石矽卡岩、石榴子石矽卡岩-矽卡岩化大理岩,局部出现隐爆角砾状矽卡岩。
1.3 区域构造格架
印支期NE向褶皱构造与燕山期形成的近EW,NE和NNE向断裂、褶皱及层间破碎带组成该区基本构造格架。
1.4 区域岩浆活动
区内岩浆活动强烈,以钙碱性—碱性系列的辉石闪长岩、石英闪长岩及花岗闪长岩为主,主要以岩墙-岩枝形式产出,与成矿关系密切(傅世昶,1999;胡欢等,2001)。
1.5 成矿单元
区域成矿单元有Ⅰ-3秦祁昆成矿域、Ⅱ-7秦岭-大别成矿省和Ⅲ-28桐柏-大别成矿带。
2 矿区地质特征
2.1 赋矿地层
矿体主要赋存于辉石闪长岩体与中三叠统南陵湖组的灰岩接触带及其围岩层间裂隙中,构造叠加处矿体变厚,主矿体受接触带构造控制,呈透镜状、薄板状;次要矿体受近接触带围岩裂隙构造控制,沿主矿体东侧自北至南呈斜列式排列,矿体形态为透镜状。
南陵湖组下部为青灰色叶片状、薄层状石灰岩夹中厚层状石灰岩,中部为灰色叶片状、薄层状石灰岩,缝合线构造发育。变质后为白-灰白色中-薄层状大理岩,局部夹角岩细条带。
2.2 矿区岩浆岩
矿区内侵入岩主要为燕山期白芒山辉石闪长岩体,自北向南贯穿全区,呈岩墙状产出,出露面积0.3km2,长达2km,出露宽度受构造控制,最宽处>200m,最窄处仅30m。微量元素以含有较高的Cu,V,Zn,Au(4×10-9~19×10-9),Ag(15×10-6~41×10-6),F,Sr和Ba为特征(唐永成等,1998)。该岩体与成矿关系密切,为金矿体的成矿母岩,也是矿体的围岩之一。王彦斌等(2004)利用SHRIMP锆石U-Pb法测得白芒山辉石闪长岩的侵位年龄为142.9±1.1 Ma。
近接触带岩石具深灰色-浅黑色,自形-半自形粒状结构,主要矿物为斜长石(An=43~52,60%~70%)、次透辉石(10%~15%)和角闪石(8%~12%),其次为黑云母(3%~4%)和钾长石(3%~5%),副矿物主要有磁铁矿、磷灰石、锆石和榍石。岩石成分:SiO2为53.02%,TiO2为1.22%,Al2O3为16.23%,Fe2O3为3.71%,FeO 为4.72%,MnO 为0.14%,MgO 为3.94%,CaO为7.76%,Na2O为4.38%,K2O为2.72%,P2O5为0.46%。
2.3 控矿构造
矿区内断裂构造发育,主要有近SN,EW和NW向3组断裂,另有许多成矿裂隙。其中,SN向断裂为成矿前断裂,系岩浆活动的通道,被辉石闪长岩所充填。EW向断裂具有一定的控矿作用,在地表有铁帽和含Au铁帽出露。在与SN向接触带构造复合处,金矿体加厚,出现矽卡岩化和黄铁矿化的破碎带和角砾岩,金含量增高。NW向断裂位于矿床东部,为成矿后的断裂,被晚期花岗斑岩所充填。近接触带的层间裂隙是控矿的主要构造,被含Au的硫化物矿脉所充填。层间裂隙自南向北呈斜列式排列,是运载含Au,Cu等成矿元素的热液流体的主要通道和容矿场所。
2.4 围岩蚀变
与金矿化有关的围岩蚀变主要是矽卡岩化,主要发育于辉石闪长岩与南陵湖组灰岩的接触带中,在岩体产状变化处的内凹、拐弯及超覆部位尤为发育。主要的矽卡岩矿物有石榴石、透辉石、绿帘石、阳起石、透闪石和绿泥石,其次为方柱石、符山石和蛇纹石等。根据野外观察和镜下鉴定结果,将朝山金矿的蚀变矿化过程划分为矽卡岩期和热液期(王建中,2007),前者又可进一步分为早期无水矽卡岩阶段(形成石榴石、透辉石和符山石等无水矽卡岩矿物)、中期含水矽卡岩阶段(形成绿帘石、阳起石和透闪石等含水矽卡岩矿物)和晚期氧化物阶段(形成角闪石、黑云母、斜长石、磁铁矿和赤铁矿等),后者分为石英-硫化物阶段(主要形成金属硫化物、绿泥石、绢云母、石英和方解石)和碳酸盐阶段(形成大量方解石和少量石英、蛇纹石等)。在内矽卡岩带和辉石闪长岩中,还发育不同程度的钾长石化和黑云母化蚀变。石英-硫化物阶段是矿石矿物大量沉淀的阶段,即主成矿阶段。
矿体围岩均具有热变质、接触交代变质现象,前者表现为角岩化、大理岩化,后者以辉石闪长岩及其大理岩围岩的强烈矽卡岩化为特征。热液期蚀变主要有钾长石化、高岭土化、硅化、黄铁矿化、绿泥石化、绿帘石化、绢云母化和碳酸盐化等,其中,后三者与金矿化关系密切。由于热液活动的多次叠加,围岩蚀变类型较为复杂。
3 矿体地质特征
3.1 矿床(体)特征
矿区内经工程控制的原生金矿体20余个,其中具有一定规模的工业矿体10个。多数矿体呈透镜状、薄板状和脉状产于朝山岩体的内外接触带及附近围岩的构造破碎带中,具分支复合、尖灭再现现象(图2),构造控矿特征明显。其中,主矿体长130m,最大斜深145m,上部厚度>15m,下部仅为2~4m,厚度变化大,金平均品位16.47×10-6,单样最高145×10-6。
3.2 矿石成分
3.2.1 金矿石类型
根据矿石的矿物组成及含量、矿石组构、赋矿岩石等特征,朝山金矿的矿石类型主要有含金黄铁矿矿石、含金磁黄铁矿黄铁矿矿石、含金磁黄铁矿矿石、含金矽卡岩矿石、含金黄铁矿化大理岩和含金辉石闪长岩。前3类矿石统称含金硫铁矿石,为工程所见矿体的主体。其中,含金黄铁矿矿石分布于矿体中上部,含金磁黄铁矿黄铁矿矿石分布于矿体中部,含金磁黄铁矿矿石则主要分布于矿体下部或边部。含金矽卡岩矿石见于主矿体局部和零星矿体中,而含金黄铁矿化大理岩和含金辉石闪长岩零星分布于岩体外接触带和岩体底部。
不同类型矿石的金品位呈现规律性变化,含金磁黄铁矿矿石最高,平均18.0×10-6,含金磁黄铁矿黄铁矿矿石次之,为15.0×10-6,含金黄铁矿化大理岩、含金矽卡岩和含金黄铁矿矿石的平均品位相近,为8.0×10-6~9.0×10-6,而含金辉石闪长岩中金的平均品位仅为3.1×10-6。
可见,由接触带向两侧,深部向浅部,矿石中磁黄铁矿相对含量逐渐减少,金平均品位逐渐降低。一方面表明磁黄铁矿是主要载金矿物之一;另一方面也佐证了接触带构造(尤其是外接触带)作为矿液运移通道和容矿场所,是重要的控矿构造。
3.2.2 金矿石的矿物组成
通过光学显微镜鉴定、电子探针定量分析,金矿石中金属矿物以磁黄铁矿、黄铁矿和毒砂为主;其次为黄铜矿、方铅矿、闪锌矿和胶状黄铁矿,含量较少的有自然金、银金矿、金银矿、自然铋、辉铋矿、赫碲铋矿、碲铋矿、斜方辉铅铋矿、硫铋铅矿、斑铜矿、黝铜矿和辉钼矿等。其中,磁黄铁矿与黄铁矿是最重要的载金矿物,金以自然金、金银矿和银金矿的形式存在于载金矿物的显微裂隙和晶间缝隙中,其次呈包裹物的形式存在于载金矿物晶体内。非金属矿物主要有石英、方解石、菱铁矿、石榴石和透辉石;其次为绿泥石、绿帘石、钾长石和绢云母等。值得指出的是,朝山和包村独立金矿及区内众多伴生金矿中普遍含有铋矿物,且铋矿物作为主要载金矿物与金矿化具有密切的时空及成因联系,是金矿化(尤其是富金矿化)的重要指示矿物,其重要的成因意义和实际找矿价值值得重视。
图2 朝山金矿勘探线联合剖面图
(据任云生等,2007)
T2n—南陵测组;ηδν—墨云辉石闪长岩;1—内矽卡岩;2—铁帽/含金铁帽;3—含金矽卡岩;4—含金黄铁矿矿石;5—黄铁矿矿石;6—接触带界线;7—矿体编号
3.3 矿石组构特征
3.3.1 矿石结构
该矿床原生矿石结构主要有结晶和交代-充填,其次有变晶和碎裂。
1)结晶结构。早期形成的毒砂、黄铁矿多呈自形-半自形晶结构;稍后形成的金属硫化物、自然铋等呈他形晶集合体分布于石英等脉石矿物间,或交代包裹自形-半自形的黄铁矿和毒砂,表现为包含结构。此外,常见闪锌矿、黄铜矿呈固溶体分离结构。
2)交代-充填结构。矽卡岩矿物被菱铁矿的细小粒状集合体所交代,或角闪石被叶片状黑云母集合体所交代,甚至仅保留原矿物的晶体假象时,形成交代假象结构;早阶段形成的毒砂、黄铁矿被晚阶段形成的金属硫化物、自然铋和金矿物等沿晶隙、裂隙溶蚀交代,形成交代残余及交代骸晶结构。
3)变晶与碎裂结构。主要表现为方解石、菱铁矿、石榴子石和石英等矿物的粒状变晶结构以及透辉石、方柱石、硅灰石和阳起石等矿物的柱状、纤维状变晶结构。碎裂结构表现为早阶段形成的毒砂、黄铁矿,在后期构造应力作用下,压碎破裂。
3.3.2 矿石构造
矿石以团块状、浸染状、斑杂状和脉状构造为主,角砾状构造次之。
1)块状构造。为含金硫铁矿石的主要构造类型。金属硫化物体积含量在80%以上,矿物集合体呈不规则状,分布无定向,致密无空洞。
2)浸染状及斑杂状构造。又可分为稀疏浸染状和稠密浸染状构造。金属硫化物集合体形状各异、大小不均,且分布不均时,呈现斑杂状构造。
3)脉状构造。石英、方解石、金属硫化物、自然铋、辉铋矿及金矿物等呈细脉状沿矽卡岩、大理岩和成矿岩体内的裂隙充填交代时,形成宽窄不等的脉状构造。
4)角砾状构造。含金硫铁矿石、矽卡岩等经构造破碎,形成大小不等的碎屑,被后期方解石、菱铁矿等沿裂隙充填胶结,形成角砾状矿石构造。
3.3.3 矿石风化特征
出露于地表的矿体,经氧化淋滤形成含金褐铁矿的铁帽。硫、铜离子大量流失形成针铁矿、水针铁矿,残留的石英组成多孔状、蜂窝状构造的氧化矿石。
3.4 成矿期、成矿阶段
根据野外穿插关系、矿石结构构造、围岩蚀变及矿物共生组合等特征,将矿床形成过程划分为3个成矿期:矽卡岩期、热液期和表生期,又可分为4个成矿阶段(表1)。
3.4.1 矽卡岩期(矽卡岩阶段)
主要形成由石榴子石、透辉石、符山石、方柱石、硅灰石和绿帘石等组成的矽卡岩或矽卡岩化辉石二长闪长岩和矽卡岩化大理岩。
3.4.2 热液期
热液期为本矿床的主要成矿期。根据不同的矿物组合特征可将该期分为2个成矿阶段:石英-硫化物阶段和碳酸盐阶段。其中,石英-硫化物阶段根据矿物共生组合关系又可分为3个亚阶段:①石英(辉钼矿)-黄铁矿-毒砂亚阶段(Ⅰ阶段);②磁黄铁矿-黄铜矿(闪锌矿)亚阶段(Ⅱ阶段);③自然金-自然铋亚阶段(Ⅲ阶段)。碳酸盐阶段又可分为菱铁矿亚阶段和方解石亚阶段。自然金主要沉淀于自然金-自然铋亚阶段至菱铁矿亚阶段。
3.4.3 表生期
矿体出露于地表,经氧化淋滤形成含金褐铁矿的铁帽。硫、铜离子大量流失形成针铁矿、水针铁矿,残留的石英组成多孔状、蜂窝状构造的氧化矿石。
本研究样品主要采自Ⅱ矿体-43m中段和Ⅰ矿体-120m中段。
4 矿床成因
4.1 地球化学特征
4.1.1 主量元素
表2为岩体主量元素分析结果。从表中可见,岩体的SiO2含量在50.86%~54.58%之间,K2O含量在2.53%~3.90%之间,K2O/Na2O的比值在0.62~1.12 之间,K2O+Na2O的值在6.58%~7.38%之间,平均值为6.80%,除了J41外,Na2O>K2O,但K2O的绝对含量可以达到3.90%,因此,得出岩体主量元素组成上的第一个特征是富碱。尽管CaO的绝对含量不高,平均为8.51%,变化范围为8.27%~8.97%,但在基性组分总量中所占的比例一般在45%左右,因此岩体的第二个特征是富钙。随SiO2相对于各主要氧化物含量变化,除Fe2O3,FeO和Na2O,K2O外,均显示强烈或较强烈的相关关系。应当特别指出的是,碱性辉石闪长岩的主要成分之间的相关变异中,CaO 对MgO,TiO2和P2O5表现出强烈或显著的正相关关系,而SiO2对CaO呈强烈的负相关关系。又由于CaO在基性组分中占优势,充分说明岩浆演化过程中发生过富钙岩石的同化混染或同熔混合作用,这些特点对探索辉石闪长岩的成因有十分重要的作用。
表1 安徽铜陵朝山金矿床矿物生成顺序
(据田世洪等,2004)
表2 白芒山辉石闪长岩(朝山岩体)硅酸盐分析 w(B)/%
续表
注:数据由南京大学地球科学系中心实验室分析,2001。
4.1.2 微量元素
表3为岩体微量元素分析结果,从表中可见岩体中的微量元素以富Au,Ag,Cu,Pb,Zn及Mn,Ba,V,Nb为特征,其中Cu含量平均值为4 144×10-6,高于正常值(维氏值=35×10-6)2个数量级;铅的平均值为82.52×10-6,高于正常值(维氏值=15×10-6)近6倍;锌的平均值为518.82×10-6,高于正常值近2个数量级;由于金在辉长岩、辉石闪长岩中的平均值只有4.8×10-9,而白芒山岩体中Au含量为19×10-9~100×10-9,超出正常值(维氏值为2.4×10-9)1~2个数量级(唐永成等,1998);Ag含量也同样大大超过正常值(唐永成等,1998)。岩体中不相容元素含量高,相容元素含量低,相对于岩浆来说,不相容元素变化明显,而相容元素变化缓慢,则可以推测辉石闪长岩在成岩过程主要为部分熔融成岩模式,并有一定的同化混染和分离结晶作用。
表3 白芒山辉石闪长岩(朝山岩体)微量元素 w(B)/10-6
注:数据由南京大学成矿机制国家重点实验室ICP-MS分析,2001。
4.2 矿物包裹体特征
用于流体包裹体研究的样品采自朝山金矿-43,-65,-95,-20,-183m中段矿体中的含金黄铁矿-石英和(或)方解石脉。分析结果显示,成矿阶段的石英和方解石中的流体包裹体较为丰富,根据室温下的相态组成,可将原生流体包裹体划分3 种类型,富气相L+V两相水溶液包裹体(Ⅰ型)、富液相L+V两相水溶液包裹体和L+V+S三相水溶液包裹体(Ⅲ型),其中L主要成分为水溶液,V主要成分为水蒸气,S主要成分为石盐(NaCl)。
Ⅰ型在样品中出现较少,常见于石英,一般与Ⅱ型、Ⅲ型包裹体共生,主要为椭圆形,少数为负晶形和不规则状,长轴长度一般为6~8 μm,气液比一般为55%~85%(80%~85%居多);Ⅱ型十分常见,一般随机分布在石英和方解石中,多为负晶形和椭圆形,少数为长条形和不规则状,长轴长度一般为8~15 μm,气液比一般为8%~50%(20%~35%为主);Ⅲ型在石英和方解石中随机分布,周围常同时出现Ⅰ型、Ⅱ型包裹体,长轴长度一般为6~48 μm,形态主要为负晶形和椭圆形,少数为不规则或长条形,气液比变化较大,介于10%~50%之间(20%~40%为主)。根据观察统计,Ⅰ型、Ⅲ型流体包裹体在方解石中不如石英中丰富,但方解石中Ⅱ型包裹体所占比例则高于石英。
4.3 物理化学条件
任云生等(2004)对朝山金矿石英-硫化物阶段的石英矿物原生流体包裹体的均一法测温结果为337~478℃,峰值为380~440℃。
石英+方解石中流体包裹体的盐度统计直方图同样出现了2个显著的峰值,分别介于17.50%~22.50%,32.50%~37.50%附近。
4.4 同位素地球化学标志
1)朝山金矿床中黄铁矿的δ34S值集中分布于7.2‰~8.5‰范围内,具有岩浆硫特点(李新俊等,2002)。
2)朝山金矿床的碳、氧同位素组成分析结果见表4。大理岩的 δ13CV-PDB为3.6‰~3.9‰,δ18OV-SMOW为22.5‰~24.2‰;矿石中方解石的δ13CV-PDB为-4.5‰~-5.3‰,δ18OV-SMOW为13.9‰~14.0‰。由图3可见,朝山金矿床矿石中方解石与该区南陵湖组大理岩碳、氧同位素组成明显不同,这反映矿石中碳、氧同位素并非源于大理岩。
图3 安徽铜陵朝山金矿床岩矿石碳、氧同位素组成图解
(底图据刘建明等,2003)
3)朝山金矿床的硅、氧同位素组成分析结果见表5。朝山金矿床矿石中石英的δ30SiNBS-28为-0.1‰和0.0,接近0.0,与矽卡岩的δ30SiNBS-28(-0.2‰和0.2‰)及岩体的δ30SiNBS-4(-0.3和0.1‰)非常接近,这暗示着矿石的硅来源于岩体。
表4 安徽铜陵朝山金矿床碳酸盐矿物碳、氧同位素组成
注:*δ18OV-SMOW=1.03086×δ18OV-PDB+30.86(Freidman等,1977)。 (据田世洪等,2004)
表5 安徽铜陵朝山金矿床硅、氧同位素组成
(据田世洪等,2004)
4)氢同位素。将 和δD的数据(表6)表示在图4中。可以看出,从早期矿化到晚期矿化,热液水的 值表现出逐渐降低的趋势(7.7‰→5.1‰),热液水的δD值也表现出逐渐降低的趋势(-46‰→-66‰)。结合该矿床的地质特征、稀土元素地球化学特征、石英—硫化物阶段的S,C,Si同位素特征以及碳酸盐阶段晚期方解石的H,O同位素组成,其δ18OV-SMOW,δDV-SMOW分别为13.9‰和-72‰,认为该矿床的成矿热液早期以岩浆水为主,随着成矿作用过程的进行,大气降水加入的比例越来越大。
表6 安徽铜陵朝山金矿床氢和氧同位素组成
注:计算所采用的分馏方程为: 1000 lnα石英-水 =3.38×106T-2-2.9(Clayton等,1972); 1000 lnα方解石-水 =2.78×106T-2-2.89(O'Niel等,1969)。 (据田世洪等,2004)
图4 安徽铜陵朝山金矿床δD-δ18O 图解
4.5 稀土元素
1)从岩体、矽卡岩阶段、石英—硫化物阶段到碳酸盐阶段,稀土总量ΣREE相对降低(234.3×10-6~244.0×10-6,平均为239.2×10-6→92.1×10-6~199.3×10-6,平均为142.0×10-6→1.8×10-6~7.4×10-6,平均为13.5×10-6→36.1×10-6~136.4×10-6,平均为86.3×10-6),轻、重稀土元素总浓度比值 ΣLREE/ΣHREE 也相对降低(4.84~5.40,平均为5.12→4.22~4.98,平均为4.49→1.20~5.53,平均为3.06→2.99~3.07,平均为3.03),稀土元素分馏程度指数[(La/Yb)N]也相对降低(14.92~19.72,平均为17.32→9.87~17.26,平均为13.78→1.69~23.60,平均为11.08→9.61~9.94,平均为9.78),具有明显的同源分异特征。
2)岩体、部分矽卡岩具有弱的铕负异常(δEu =0.83~0.95),其余矽卡岩、矿石和碳酸盐都具有明显的铕正异常(δEu=1.61~12.5),这一方面说明了矿石中稀土元素分布的不均匀性,存在着铕元素富集矿物相(储国正等,2000),另一方面也说明了石榴石的结晶分异作用发生在超基性岩浆条件下,铕元素在石榴石的矿物结晶相中相对亏损。在各类侵入岩中,酸性岩中石榴石相对富集铕元素,中性、基性岩中石榴石都有铕元素亏损,且随着岩石基性程度的增加(即SiO2含量的减少),石榴子石铕元素的亏损程度也增加(王训诚等,2000)。含金黄铁矿中铕元素强烈富集说明成矿流体中铕元素的强烈富集,石榴子石矽卡岩作为熔体的结晶分异产物发生铕元素亏损,说明石榴子石的铕元素亏损,即石榴子石的结晶分异作用发生在基性—超基性岩形成的地球化学条件下(王训诚等,2000)。
综上所述,朝山金矿床成矿流体的H,O,C,S,Si同位素地球化学特征以及岩石、矿石的稀土元素地球化学特征反映出成矿作用与燕山晚期的岩浆活动密切相关。燕山晚期强烈的构造-岩浆活动,造成岩浆向上迁移,原先的沉积岩变质为大理岩或角岩。变质过程中可能同化了部分围岩物质,伴随发生了比较微弱的矽卡岩化作用。在岩浆侵入的晚期,岩浆热液仍不断富集、上涌,沿着岩体与围岩灰岩的接触带和近接触带的裂隙构造发生充填交代成矿作用。在成矿过程中,被加热循环的大气降水也不断加入到成矿体系中。
4.6 成矿时代
研究表明,狮子山矿田的成矿具有同时性,成矿时代约为138~139 Ma,即早白垩世初期(王建中,2008)。
4.7 矿床成因
关于朝山金矿床的成因,唐永成等在执行国家“八五”攻关项目“安徽沿江重要成矿区铜及有关矿产勘查研究”时,根据朝山金矿床地质特征,提出朝山金矿床属于热液充填交代型为主、矽卡岩型为辅的复合型金矿床;胡欢等在研究朝山金矿床中金的赋存状态时,根据金在矿床中的赋存形式,提出朝山金矿床属于矽卡岩型金矿床;任云生等在研究朝山金矿床不同成矿阶段脉石矿物中的流体包裹体时,也提出朝山金矿床属于矽卡岩型金矿床。
5 找矿标志
1)地表的含硅质铁帽或含金铁帽是良好的直接找矿标志。
2)接触带附近的构造破碎带及围岩的层间裂隙。
3)原生晕铜异常叠加激电异常的产出部位位于辉石闪长岩体的边部或接触带附近及围岩中。
4)围岩蚀变如硅化、黄铁矿化、钾长石化及碳酸盐化等。
5)岩石片理或层(节)理发育,并伴有绿泥石化、黄铁矿化(往往结晶程度很差,呈细颗粒出现)等蚀变破碎岩层(压性结构面和层间裂隙带)。
6)产于偏基性岩体接触变质带的内矽卡岩,并伴有明显的菱铁矿化、碳酸盐化、赤铁矿化及强弱不一的硅化,往往以石英-碳酸盐细脉出现,且常见明金,金品位较高。
7)无论是在辉石闪长岩中还是在大理岩或角岩中,见多金属硫化矿脉出现,并见毒砂、辉铋矿、方铅矿和闪锌矿等矿物组合。
参考文献
常印佛,刘湘培,吴言昌.1991.长江中下游铁铜成矿带.北京:地质出版社
陈康林,周福钱,付绍洪等.2001.川西北哲波山金矿床金赋存状态研究.黄金,22(10):1~3
胡欢,王汝成,陆建军等.2001.安徽铜陵狮子山矿田矽卡岩型金矿床的矿物组合、化学成分及成因意义.矿床地质,20(1):86~98
李进文,裴荣富,张德全等.2007.铜陵矿集区燕山期中酸性侵入岩地球化学特征及其地质意义.地球学报,28(1):11~22
毛晓冬,黄思静.2002.长坑-富湾金、银矿床硫同位素组成特征及其意义.华南地质与矿产,(1):17~22
任云生,刘连登,陈国华等.2007.铜陵朝山金矿床矿石特征与金的赋存状态研究.地质与勘探,43(3):60~64
唐永成,吴言昌,储国正等.1998.安徽沿江地区铜金多金属矿床地质.北京:地质出版社
田世洪,丁悌平,杨竹森等.2004.安徽铜陵朝山金矿床稳定同位素、稀土元素地球化学研究.矿床地质,23(3):365~374
韦龙明,刘鸾玲.1995.中国卡林型金矿床金的赋存状态研究.地质与勘探,31(6):31~35
吴淦国,张达,臧文拴.2003.铜陵矿集区构造滑脱及分层成矿特征研究.中国科学(D辑),33(4):300~308
武兴宇.1998.陕西小秦岭金矿床中金的赋存状态及分布规律.有色金属矿产与勘查,7(4):222~227
翟裕生,姚书振,林新多等.1992.长江中下游地区铁铜(金)成矿规律.北京:地质出版社
BOYLE,RW.1979.The geochemistry of gold and its deposits.Geological Survey of Canada Bulletin.284:584
OHMOTO H,GOLDHABERM B.2007.Sulfur and carbon iso-204.江苏地质
(张艳春编写)
(一)辉石族
辉石族矿物是重要的造岩矿物,广泛出现于中性、基性、超基性岩浆岩和变质岩中。本族矿物结晶成斜方晶系或单斜晶系,因此可以分为斜方辉石亚族和单斜辉石亚族。
辉石族矿物是单链结构的典型代表,链与链之间借Mg、Fe、Ca、Al等金属阳离子相联系。辉石族的链状结构决定了其柱状晶体形态,且发育平行于延伸方向的{210}(斜方辉石)或{110}(单斜辉石)柱状解理。横截面呈假正方或八边形,解理夹角为93°和87°(图4-41)。
图4-41 辉石族矿物垂直晶体延伸方向的晶体结构与解理夹角的关系
1.斜方辉石亚族
本亚族矿物是由顽火辉石(Mg2[Si2O6])和铁辉石(Fe2[Si2O6])两个端元组分构成的完全类质同象系列。考虑到传统的应用习惯和分类方案,仅描述常见的中间成员。
顽火辉石 Enstatite Mg2[Si2O6]含铁辉石分子Fe2[Si2O6]<10%
古铜辉石 Bronzite(Mg,Fe)2[Si2O6]含铁辉石分子Fe2[Si2O6]10%~30%
紫苏辉石 Hypersthene(Mg,Fe)2[Si2O6]含铁辉石分子Fe2[Si2O6]30%~50%
斜方晶系。单晶体呈短柱状。集合体呈粒状、块状或放射状。颜色随Fe含量的增高而加深:顽火辉石为无色或带浅绿的灰色,也可呈褐绿色或褐**;紫苏辉石呈绿黑色或褐黑色;古铜辉石呈特征性的古铜色,故名。玻璃光泽。硬度5~6;{210}解理完全。密度也随Fe含量的增高而增大(3.20~3.87g/cm3)。
本亚族主要是基性、超基性岩浆结晶作用的产物,见于纯橄榄岩或苦橄岩,辉石岩、斜长岩中。也是区域变质程度较深的变质岩,如变粒岩、片麻岩和麻粒岩中常见的矿物。
★以短柱状形态,颜色和两组近于正交的完好解理为鉴定特征。
2.单斜辉石亚族
透辉石 Diopside CaMg[Si2O6]
钙铁辉石 Hedenbergite CaFe[Si2O6]
透辉石(CaMg[Si2O6])和钙铁辉石(CaFe[Si2O6])是类质同象系列的两个端元矿物,其中间成员包括次透辉石(Mg>Fe2+)和铁次透辉石(Mg<Fe2+)。
单斜晶系。单晶体呈短柱状,其横切面近于正方形。常依(100)或(001)呈接触双晶或聚片双晶。集合体呈柱状、粒状或致密块状。
透辉石无色至浅绿色。钙铁辉石深绿色至墨绿色,条痕微具浅绿色;氧化后呈褐色或褐黑色。玻璃光泽。硬度5.5~6.5;{110}解理中等至完全,解理交角87°;有时具{001}或{100}裂理。密度3.22~3.56g/cm3。
透辉石、钙铁辉石和次透辉石是矽卡岩主要矿物之一,经常与石榴子石等共生。透辉石也是一些基性和超基性岩浆岩中或在中、高级区域变质作用和热变质作用岩石中的常见矿物。此外,钙铁辉石也见于受热变质作用的含铁沉积物中。
★具辉石式解理和柱状形态。透辉石颜色较浅,而钙铁辉石则较深,且风化表面常呈褐色。
普通辉石 Augite(Ca,Mg,Fe,Al)2[(Si,Al)2O6]
单斜晶系。单晶体呈短柱状,其横切面多呈八边形(图4-42)。依(100)而成的简单双晶或聚片双晶比较常见。集合体呈粒状或块状。绿黑色或黑色,少数情况下呈暗绿色或褐色;玻璃光泽。硬度5.5~6;{110}解理完全或中等,解理交角87 °;有时见到平行{100}或{001}的裂理。
图4-42 普通辉石晶形
{001},{100},{010}平行双面;{110},{111}菱方柱
普通辉石是岩浆岩,尤其是基性岩浆岩中极为普遍的造岩矿物之一。见于各种基性、超基性岩中,与橄榄石、斜长石和角闪石等共生。在中、高级区域变质岩和接触变质的辉石角岩中也常见到。普通辉石亦见于陨石中。
★以短柱状形态,横切面近于呈正八边形,色黑和{110}解理交角接近直角作为鉴定特征。普通辉石最易与普通角闪石相混,仔细观察其解理角的不同,是比较可靠的识别依据。
霓石 Aegirine NaFe[Si2O6]
霓辉石 Aegirine?augite(Na,Ca)(Fe3+,Fe2+,Mg,Al)[Si2O6]
霓石与钙铁辉石或透辉石之间能形成类质同象,而霓辉石则是其间的过渡性产物。
单斜晶系。单晶体呈长柱状或针状。柱面上经常发育有纵纹。集合体呈柱状、针状或放射状。暗绿色、墨绿色至黑色,有时带褐色;条痕浅绿色;玻璃光泽。硬度6;{110}柱面解理中等至完全;有时有{100}或{001}裂理。密度3.40~3.60g/cm3。
是碱性岩浆岩的造岩矿物之一,常见于霞石正长岩、响岩等碱性岩及其伟晶岩中,与霞石、正长石等共生。也见于碱性变质岩中。
★以其颜色、长柱状形态及产状最为特征。
硬玉(翡翠)Jadeite NaAl[Si2O6]
单斜晶系。晶体极少见,通常以粒状、显微纤维状或致密块状集合体产出。
纯的硬玉为无色透明或白色,常因含Cr、Fe、Mn等元素而呈不同色调的绿色,浅蓝、黄褐或紫色;玻璃光泽。硬度6.5~7;刺状断口;质地坚韧。密度3.24~3.43g/cm3。
主要产于碱性变质岩和榴辉岩中。可作为高压变质作用的标志矿物。
★以其颜色、致密块状及高硬度为特征。
是组成名贵的翡翠玉石材料的主要矿物。质地细腻、色艳者用于制作高档首饰和玉器。
(二)闪石族
闪石族矿物也是重要的造岩矿物。闪石族矿物结晶成斜方晶系或单斜晶系,因此可以进一步分为斜方闪石亚族和单斜闪石亚族。
闪石族矿物是双链结构的典型代表,链与链之间由金属阳离子相连。晶体的双链结构决定了其长柱状或针状形态,平行{010}和{110}(单斜闪石)或{210}(斜方闪石)柱状解理发育良好。晶体横截面常呈六边形,形成了特有的角闪石式解理(图4-43),解理交角分别为56°和124°。
图4-43 角闪石族矿物垂直晶体延长方向的结构及其与解理交角的关系
1.斜方闪石亚族
直闪石 Anthophyllite(Mg,Fe)7[Si4O11]2(OH)2
斜方晶系。晶体呈柱状、板状,集合体通常呈放射状或纤维状,后者称为直闪石石棉。
颜色随Fe含量之增高而变深,有白色、灰色、绿色及黄褐色等;玻璃光泽,纤维状集合体呈丝绢光泽。硬度5.5~6;{210}解理完全。密度2.85~3.57g/cm3。
变质成因矿物,一般仅见于中级变质的结晶片岩中。
★以其纤维状形态为特征。
直闪石石棉是工业石棉原料之一。
2.单斜闪石亚族
透闪石 Tremolite Ca2Mg5[Si4O11]2(OH)2
阳起石 Actinolite Ca2(Mg,Fe)5[Si4O11]2(OH)2
单斜晶系。单晶体常呈柱状或针状,依(100)而成的简单接触双晶或聚片双晶较常见。集合体呈放射柱状或细长柱状,也有呈粒状或块状。纤维状者,称透闪石石棉或阳起石石棉。致密坚韧并具刺状断口的隐晶质块体,称为软玉。自古以来,软玉以新疆和田所产最为著名,故俗称“和田玉”,洁白温润高品质的和田玉又称“羊脂白玉”。
透闪石色浅,常呈白色或灰白色;阳起石呈绿色,由浅绿色至墨绿色;玻璃光泽,纤维状者呈丝绢光泽。硬度5~6;{110}解理完全,解理交角56°。密度随Fe含量之增高而增大,在3.02~3.44g/cm3之间。
透闪石主要产于接触变质作用形成的矽卡岩中,也常见于区域变质作用形成的大理岩、片岩中,是常见矿物之一。阳起石是区域变质的绿片岩相中的特征矿物之一。此外,在热液蚀变过程中也可形成阳起石,这种作用过程称阳起石化作用。
★以闪石式解理,细长柱状形态,带绿的颜色(阳起石)以及产状可作为特征。
纤维状者石棉可用制作各种石棉复合材料制品。软玉是贵重玉石材料,用于雕刻各种饰物和工艺品。
普通角闪石 Hornblende(Ca,Na)2~3(Mg,Fe,Al)5[(Si,Al)4O11]2(OH,F)2
单斜晶系。单晶体呈柱状(图4-44)。由于经常发育{110}和{010}单形,故晶体横切面呈六边形。依(100)而成的接触双晶或聚片双晶常见。集合体常呈柱状或纤维状。
图4-44 角闪石晶形
m{110},r{011},e{210}菱方柱;α{100},b{010}平行双面
浅绿至深绿色或黑绿色;氧化后则呈浅褐或深褐色;条痕白色略带浅绿色;玻璃光泽。硬度5~6;{110}解理完全,解理夹角56°。密度3.02~3.45g/cm3,含 Fe 量越高者密度越大。
普通角闪石是分布很广的主要造岩矿物之一。广泛分布于各类岩浆岩与变质岩中,尤以中性岩浆岩中最为常见,是其中的最主要暗色矿物;在区域变质作用的角闪片岩、角闪片麻岩等岩石中也有大量产出,是角闪岩相的典型矿物。
★以其柱状形态,横切面呈六边形,{110}解理且夹角为56 °为特征。
蓝闪石 Glaucophane Na2Mg3Al2[Si4O11]2(OH)2
钠闪石 Riebeckite Na2Fe32+Fe23+[Si4O11]2(OH)2
单斜晶系。蓝闪石单晶体极少见,常呈纤维状集合体。钠闪石单晶体呈长柱状,柱面上有纵纹。集合体呈纤维状、棒状或粒状;钠闪石呈纤维状者,称为青石棉(蓝石棉)。
蓝闪石常呈灰蓝色、深蓝色至蓝黑色,条痕色是带浅蓝的灰色;钠闪石呈黑色,条痕色为蓝灰色;玻璃光泽或丝绢光泽。硬度5~6;{110}解理完全,解理夹角为56°。密度3.02~3.42g/cm3。
蓝闪石为低温高压变质成因的特征矿物之一,主要产于蓝片岩、云母片岩和榴辉岩中。
钠闪石见于碱性岩、碱性伟晶岩以及钠质粗面岩等岩石中。青石棉多在动力变质条件下,由热液提供钠、镁质交代含铁硅质岩而成。
★细长柱状或纤维状,色深往往带有蓝色调,具角闪石式解理以及产状为鉴定特征。
青石棉为优良的纤维材料,具有过滤和吸附化学毒物和净化放射性微粒污染空气等的独特特性能,故在核反应堆及国防工业中具有特殊用途,是重要战略物资之一。此外,还可以作黏合剂、增强塑料、抗酸抗水的矿物材料。
关于“(四)主要岩石类型”这个话题的介绍,今天小编就给大家分享完了,如果对你有所帮助请保持对本站的关注!
本文来自作者[hzjyqz]投稿,不代表金永号立场,如若转载,请注明出处:https://hzjyqz.cn/zlan/202507-8717.html
评论列表(3条)
我是金永号的签约作者“hzjyqz”
本文概览:网上有关“(四)主要岩石类型”话题很是火热,小编也是针对(四)主要岩石类型寻找了一些与之相关的一些信息进行分析,如果能碰巧解决你现在面临的问题,希望能够帮助到您。由于围岩成分和...
文章不错《(四)主要岩石类型》内容很有帮助