第七章煌斑岩、金伯利岩、碳酸盐解析
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2012年8月August2012岩 矿 测 试ROCKANDMINERALANALYSISVol.31,No.4705~710收稿日期:2012-01-08;接受日期:2012-03-22基金项目:国家深部探测技术与实验研究专项“南岭成矿带地壳岩浆系统结构探测实验”课题(SinoProbe0301);中国地质大调查项目“南岭地区岩浆岩成矿专属性研究”(1212011120989);“我国三稀金属资源战略调查”项目(1212011120354);“我国重要矿产和区域成矿规律研究”项目(1212010633903)作者简介:王登红,研究员,博士生导师,主要从事矿产资源研究。
E mail:wangdenghong@sina.com。
文章编号:02545357(2012)04070506赣南路迳似金伯利岩(金伯利质煌斑岩)锆石的特点和年龄及其构造意义王登红1,陈振宇1,许建祥2,刘善宝1(1.国土资源部成矿作用与资源评价重点实验室,中国地质科学院矿产资源研究所,北京 100037;2.江西省国土资源厅,江西南昌 330000)摘要:南岭以花岗岩广泛分布闻名于世,但也存在基性超基性侵入岩。
位于赣南安远蔡坊镇的路迳似金伯利岩(金伯利质煌斑岩)就是其中之一。
本研究在野外调研的基础上,利用高灵敏高分辨离子探针(SHRIMP)锆石定年技术对其成岩时代进行了研究,获得其U-Pb年龄为132.0Ma(变化于128.7~135.4Ma)。
同时还发现了早期锆石捕获晶,其年龄为1945Ma,意味着赣南地区存在古元古代的基底。
这一结果一方面弥补了原先根据K-Ar法和Rb-Sr法将似金伯利岩定为新生代的不足,为探讨赣南地区大地构造演化历史提供了准确资料;同时也表明燕山晚期的构造体制转换与壳幔相互作用是有关的,似金伯利岩岩浆可能起源于富集地幔。
关键词:路迳似金伯利岩(金伯利质煌斑岩);锆石U-Pb定年;燕山晚期;富集地幔中图分类号:P597.3;P612文献标识码:ATheCharacteristicsandAgeofZirconinLujingKimberlite likeRock(KimberliticLamprophyre)inSouthernJiangxiandItsTectonicSignificanceWANGDeng hong1,CHENZhen yu1,XUJian xiang2,LIUShan bao1(1.KeyLaboratoryofMetallogenyandMineralResourceAssessment,MinistryofLandandResources,InstituteofMineralResources,ChineseAcademyofGeologicalSciences,Beijing 100037,China;2.DepartmentofLandandResourcesofJiangxiProvince,Nanchang 330000,China)Abstract:TheNanlingareaisfamousforitswidelydistributedgranites,however,therearealsomanymafictoultra maficintrusion,Lujingkimberlite likerock(kimberliticlamprophyre),locatedinCaifangTown,AnyuanCountryofSouthJiangxiprovince,beingoneoftheseintrusions.Basedonafieldsurvey,weinvestigatedtherockformationtimeofLujingbySHRIMPzirconU Pbdating,anddetermineditsageas132.0Ma(rangein128.7-135.4Ma).Meanwhile,earlyxenocrystof1945Maoldwasfound,whichindicatesthatthereisaPalaeoproterozoicbasementintheSouthJiangxiarea.Firstly,thisresultrevisesthepreviousdeterminationoftheLujingkimberlite likerockasCaenozoicbyK ArandRb Srdatingmethod,andprovidesnewcorrectdataforinvestigatingtheevolutionaryhistoryoftectonicstructuresoftheSouthJiangxiarea.Secondly,thisresultindicatesthatthetransformationofthetectonicsysteminthelateYanshanianperiodisrelatedtotheinteractionofcrustandmantle,andthemagmaoftheLujingkimberlite likerockmayhaveoriginatedfromenrichedmantle.Keywords:Lujingkimberlite likerock(kimberliticlamprophyre);zirconU Pbdating;lateYanshanian;enrichedmantle—507—路迳似金伯利岩,位于赣州地区安远县蔡坊镇境内。
广西大化金伯利岩类岩石的岩石学特征郑翔;彭懋媛;胡贵昂;陆刚;黄祥林【摘要】产于广西大化县的金伯利岩类岩石钾镁煌斑岩及金伯利斑岩,经岩石化学、重砂、岩矿鉴定、电子探针等分析,其主要化学成分为SiO2(42.60%~42.69%)、Al2O3(10%~11.07%),K2O> Na2O、K/Al=0.874 6 ~1.037 9、K/Na =4.970 7~5.215 6;主要矿物含铬,有含铬金云母(Cr2O3 1.05%~1.72%)、含铬橄榄石(Cr2O30.1%~0.64%)、含铬透长石(Cr2O3 0.06%~0.2%)、含铬透辉石(Cr2O30~0.1%)、铬尖晶石、碳硅石等;岩石中微量元素Cr(404.9 ~478.6)×10-6、Ni(168.6 ~222.9)×10-6、Co(28.27 ~39.75)×10-6、Nb(36.55 ~50.19)× 10-6,含量较高.岩石具同种矿物多世代结构、煌斑结构、卵斑结构,基质具隐晶质-显微球粒状结构、显微柱粒状-显微放射状结构、显微席状交织结构.岩中包体(捕掳晶、捕掳体)含量高,包体种类既有同源包体亦有异源包体.【期刊名称】《桂林理工大学学报》【年(卷),期】2016(036)003【总页数】8页(P418-425)【关键词】金伯利斑岩;钾镁煌斑岩;化学成分;矿物成分;大化;广西【作者】郑翔;彭懋媛;胡贵昂;陆刚;黄祥林【作者单位】广西区域地质调查研究院,广西桂林541003;广西区域地质调查研究院,广西桂林541003;广西区域地质调查研究院,广西桂林541003;广西区域地质调查研究院,广西桂林541003;广西区域地质调查研究院,广西桂林541003【正文语种】中文【中图分类】P588.125笔者等于2011年开展1∶25万广西南丹县幅区域地质调查工作中,首次发现了金伯利岩类岩石钾镁煌斑岩与金伯利斑岩(前人曾定名为云斜煌斑岩),岩管位于大化县雅龙乡南东,产于北北东向与北西向断裂交汇处,侵入上泥盆统融县组灰岩和泥岩中。
金伯利岩金伯利岩金伯利岩,(Kimberlite),于1887年发现于南非的金伯利。
它是由火山爆发所产生的,这种岩石是探勘钻石的指标岩,寻找钻石矿由寻找金伯利岩开始。
除了金刚石以外,金伯利岩中还含有镁铝榴石、大颗粒形的橄榄石、斜方辉石、金云母大晶体等。
全世界已发现金伯利岩体上万个,其中含金刚石的占20%~30%。
金伯利岩,一般认为是一种碱性或偏碱性的超基性岩。
是具斑状结构和(或)角砾状构造的云母橄榄岩。
1887年发现于南非的金伯利(Kimberley),故名。
金伯利岩是产金刚石的最主要火成岩之一,来源于地幔深处的金伯利岩岩浆结晶形成的一种特殊岩石。
产生时代,以白垩纪为主。
常见类型有凝灰质金伯利岩、角砾状金伯利岩及斑状金伯利岩等。
金伯利岩主要分布在地壳构造运动的稳定地区,多呈岩筒、岩床、岩墙产出。
金伯利岩 - 发现规模全世界已发现金伯利岩体上万个,其中含金刚石的占20%~30%,具工业价值的不足5%。
具有工业意义的含金刚石金伯利岩体,主要分布在南非、博茨瓦纳、扎伊尔、澳大利亚、俄罗斯和中国等国。
中国的金刚石的地质勘查工作始于20世纪50年代,已发现金伯利岩脉有400余条,分布于辽宁、山东、贵州3省,虽部分含金刚石,但具工业价值的极少。
已知的仅山东蒙阴的若干金伯利岩脉金刚石原生矿具工业价值。
金伯利岩常呈岩筒、岩墙产出。
有经济价值的原生金刚石矿床产于岩筒中。
岩筒的面积一般不足1万平方米,少数达1平方公里,最大的未超过2平方公里,常成群出现,著名的南非金伯利岩就是由十多个著名的岩筒组成的岩筒群。
金伯利岩岩墙厚度小,一般小于2米,但长度大,最长达65公里,成群出现则构成岩墙群,少数呈环状岩墙。
金伯利岩岩床、金伯利岩火山口、火山口湖以及火山沉积是少见的。
金伯利岩 - 物理特征矿物组成金伯利岩1、原生矿物主要是橄榄石,其次是金云母和透辉石,副矿物有铬铁矿、钛铁矿、钙钛矿、磷灰石等。
2、岩浆末期蚀变矿物主要是蛇纹石和方解石或白云石。
金伯利钻石的一句广告语,钻石恒久远,一颗永流传.现代科学技术、手段为探索钻石的形成提供了新思路和方法。
钻石是世界上最坚硬的、成份最简单的宝石,它是由碳元素组成的、具立方结构的天然晶体。
其成份与我们常见的煤、铅笔芯及糖的成份其本相同,碳元素在较高的温度、压力下,结晶形成石墨(黑色),而在高温、极高气压及还原环境(通常来说就是一种缺氧的环境)中则结晶为珍贵的钻石(白色)。
为了便于理解钻石的起源,先看一看含有钻石的原岩。
自从钻石在印度被发现以来,我们不断听到人们在河边、河滩上捡到钻石的故事,这是由于位于河流上游某处含有钻石的原岩,被风化、破碎后,钻石随水流被带到下游地带,比重大的钻石被埋在沙砾中。
钻石的原岩是什么?1870年人们在南非的一个农场的黄土中挖出了钻石,此后钻石的开掘由河床转移到黄土中,黄土下面就是坚硬的深蓝色岩石,它就是钻石原岩——金伯利岩(kimberlite)。
什么是金伯利岩?金伯利岩是一种形成于地球深部、含有大量碳酸气等挥发性成份的偏碱性超基性火山岩,这种岩石中常常含有来自地球深部的橄榄岩、榴辉岩碎片,主要矿物成份包括橄榄石、金云母、碳酸盐、辉石、石榴石等。
研究表明,金伯利岩浆形成于地球深部150公里以下。
由于这种岩石首先在南非金伯利被发现,故以该地名来命名。
另一种含有钻石的原岩称钾镁煌斑岩(lamproite),它是一种过碱性镁质火山岩,主要由白榴石、火山玻璃形成,可含辉石、橄榄石等矿物,典型产地为澳大利亚西部阿盖尔(Argyle)。
科学家们经过对来自世界不同矿山钻石及其中原生包裹体矿物的研究发现,钻石的形成条件一般为压力在 4.5-6.0Gpa(相当于150-200km的深度),温度为1100-1500摄氏度。
虽然理论上说,钻石可形成于地球历史的各个时期/阶段,而目前所开采的矿山中,大部分钻石主要形成于33亿年前以及12-17亿年这两个时期。
如南非的一些钻石年龄为45亿左右,表明这些钻石在地球诞生后不久便已开始在地球深部结晶,钻石是世界上最古老的宝石。
第七章硅酸盐熔体硅酸盐熔体-矿物之间的平衡、岩浆中的H2O、岩浆中的CO2、硅酸盐熔体的不混溶作用一系列实验证明硅酸盐熔体是一离子系统,可以导电。
其导电性是由阳离子的运动产生的,而阴离子相对于阳离子是难以活动的。
关于硅酸盐熔体中阴离子的结构,曾经存在着不同的看法。
一种看法认为,硅酸盐熔体中只存在少数几种阴离子结构单位;另一种看法认为,硅酸盐熔体中的阴离子是一套无限聚合的复杂的Si-O阴离子团,它可以由孤立四面体到链状、环状及更复杂的结构。
由于各种聚合硅酸盐离子团的存在,使得硅酸盐熔体的热力学性质复杂。
近年来,利用Raman光谱及X光谱对熔体的研究,表明硅酸盐玻璃及硅酸盐熔体中的(Si, Al)O4四面体,可以象矿物中的硅氧四面体那样,聚合为链状或架状。
但是,它们与矿物还是有不同之处:(1)硅酸盐熔体中聚合的阴离子重复周期小;(2)熔体中的阳离子并不占有特定的位置。
尽管如此,硅酸盐熔体与矿物有类似的结构的发现,对于对硅酸盐熔体热力学模拟是非常重要的。
对岩浆淬火冷却而成的玻璃的研究表明,硅酸盐熔体(岩浆)可能具有和矿物相似的结构。
(a)矿物晶体结构。
每个硅氧四面体由桥氧(bridging oxygen)原子连接起来;(b)熔体中的单个硅氧四面体(单聚物);(c) 熔体中的双硅氧四面体(二聚物)。
在局部区域内,熔体与矿物结构类似,即它们的都具有“短程有序”(short-range order)现象。
但是,与矿物不同,熔体结构在大范围内是无序的,即它们结构的重复周期短,不具有矿物晶体那样的“长程有序”(long-range order)现象。
7.1 硅酸盐熔体-矿物之间的平衡7.1.1 热力学模型考察由a 、b 两组分构成的、平衡共存的矿物固体(solid)和硅酸盐熔体(liquid)组成的二元系统。
该系统的平衡可描述为melt a solid aμμ=。
两相中的组分a 的化学势分别表达为solid a solid 0,a solid a RTlna μμ+=、melt a melt 0,amelt a RTlna μμ+=。
金伯利岩类一、概述金伯利岩是含金刚石的重要母要。
虽然目前在其它类型岩石中也曾发现金刚石,但构成金刚石原生工业矿庆的母岩仅有金刚石。
金伯利岩是一种少见的不含长石的偏碱性基性浅成-超浅成岩,SiO2比橄榄岩类低,一般33%左右,发育蛇纹石化和碳酸盐化,细粒及斑状结构,块状或角砾状构造,有的为岩球构造。
矿物成分复杂,可达数十种。
但常见的主要原生矿物有橄榄石、镁铝榴石、金云母、铬铁矿、钙钛矿、钛铁矿等,前三种矿物常构成斑晶,其中橄榄石和金云母具多世代特点。
二、矿物成分橄榄石:为金伯利岩中的主要矿物,有几个世代,和金云母、镁铝榴石同为岩石中的斑晶。
镁铝榴石:常呈斑晶出现,是金刚石伴生矿物之一。
多因受熔蚀而成圆形,当遭受热液蚀变及表生作用时有次变边。
含矿金伯利岩中,若镁铝榴石含量多,个体大,晶体的颜色深,则含矿性一般较好。
金云母:斑晶和基质均有,也具多世代特征。
呈斑晶的金云母较大,可达数厘米,常见熔蚀和暗化现象,基质中的多为0.1-0.5mm。
金云母含量变化大,也容易水云母化、绿泥石化、碳酸盐化。
金伯利岩中金云母含量高者,含矿性差。
铬铁矿:斑晶和基质中均有广泛分布。
三、结构构造斑状结构:斑晶矿物呈椭圆状为其显著的特点,有人称卵斑结构。
斑晶为橄榄石、镁铝榴石或金云母,含量变化大(10-60%),其中以蛇纹石化橄榄石斑晶最多。
环边假象结构:被蛇纹石交代的橄榄石假象,边缘围绕着细粒铁质矿物。
角砾状构造:角砾成分复杂,有同源岩屑,也有异源岩屑,胶结角砾的多为斑状金伯利岩。
岩球构造;球体为圆形—椭圆形,球心多为蛇纹石、片麻岩等,球体外壳由细粒金伯利岩组成,矿物呈同心圆状分布。
四、种属划分及主要种属描述我国的金伯利岩按结构划分为斑状金伯利岩、金伯利角砾岩及凝灰状金伯利岩三类。
详细定名称以含量较多的矿物名称冠于基本名称之前。
如斑状金云母金伯利岩。
根据主要矿物的不同,金伯利岩划分两种基本类型,即橄榄石型(金云母<25%),和金云母型(金云母>50%)斑状金伯利岩:常形成岩管及岩脉的主体,也是含矿的主要岩石。