如题所述
一、侵入岩的认识
代表性侵入岩为纯橄榄岩、橄榄岩和辉石岩。
(一)矿物成分及其特征
本岩石的主要矿物为橄榄石和辉石,次要矿物为角闪石、黑云母,偶见斜长石;副矿物常见尖晶石类、铬铁矿、钛铁矿、磷灰石和磁铁矿等。
橄榄石多为镁橄榄石和贵橄榄石,常呈自形晶体,受熔蚀呈浑圆状,易发生蛇纹石化,首先沿矿物的裂纹和边缘变化形成蛇纹石,交代强烈时则全部变成蛇纹石,仅保留橄榄石假象,在蛇纹石化的同时,游离出来的铁质往往沿橄榄石裂纹或矿物边缘形成磁铁矿。
辉石为富镁斜方辉石(主要是顽火辉石、古铜辉石,紫苏辉石较少)和富钙单斜辉石(透辉石、普通辉石、异剥辉石)。
角闪石较辉石少,为褐色普通角闪石;云母为镁黑云母或金云母。
常见的蚀变矿物为叶蛇纹石、纤蛇纹石、鳞蛇纹石、菱镁矿和滑石等。
(二)结构构造
主要结构有半自形粒状结构、粒状镶嵌结构、海绵陨铁结构、网状结构、包含结构及反应边结构等。
(1)粒状镶嵌结构:是超基性岩中常见的结构,粒状矿物呈直线镶嵌接触(图1-5-1)。
图1-5-1 纯橄榄岩(单偏光,d=4.8mm)
由橄榄石和少量磁铁矿组成,具粒状镶嵌结构
图1-5-2 透辉岩(单偏光,d=4.8mm)
磁铁矿充填于辉石空隙中,具海绵陨铁结构
(2)海绵陨铁结构:其特点是在早先析出的硅酸盐矿物颗粒间充填着不规则的他形金属矿物晶粒(图1-5-2)。
(3)网状结构:橄榄石遭受蛇纹石化的次生结构,其特征是蛇纹石构成网状,网孔中保留着残余的橄榄石(图1-5-3)。
(4)包含结构:颗粒粗大的辉石或角闪石包裹了许多较小的圆状橄榄石,也称包橄结构(图1-5-4)。目前认为被包围的矿物是早期结晶矿物,经重力作用堆积于熔体底部,晶体之间充满了粒状熔浆,熔浆结晶后形成巨大晶体,由于粒间熔浆熔蚀早期结晶矿物,所以多为浑圆粒状。
主要构造为块状构造,也有流动构造和层状构造。
图1-5-3 蛇纹石化橄榄岩(单偏光,d=4.8mm)
蛇纹石化强烈,橄榄石呈残余细小颗粒,具网状结构并析出磁铁矿
图1-5-4 橄榄辉石岩(单偏光,d=4.8mm)
巨大的辉石包含浑圆状的橄榄石,具包含结构
(三)种属划分及其特征
1.种属划分
本类岩石主要是根据橄榄石、辉石、角闪石的含量进行划分。国际地科联1972年将本岩类(深成岩)划分两大类型:橄榄岩类和辉石岩-角闪石岩类(图1-5-5)。橄榄岩类和辉石岩类常见。
图1-5-5 橄榄岩类和辉石岩-角闪石岩类分类命名三角图(不透明矿物≤50%)
左图为含辉石岩类;右图为含辉石和角闪石岩类
2.主要种属描述
(1)纯橄榄岩:全部或几乎全部由橄榄石组成(>90%),可含少量辉石及其他矿物,但后者<10%,向辉长岩过渡时可含少量基性斜长石;常含铬铁矿、磁铁矿、钛铁矿等金属矿物。纯橄榄岩在岩体中呈带状或透镜体产出,新鲜未蛇纹石化者少见。新鲜的纯橄榄岩呈橄榄绿、黄绿或浅绿灰色,粒状结构,块状构造,富含铁矿物的呈海绵陨铁结构。目前所知尚存新鲜橄榄岩的有西藏普兰岩体和陕西商南松树沟岩体。
(2)橄榄岩:主要由橄榄石和辉石组成,橄榄石含量40%~90%,可有少量角闪石、黑云母、磁铁矿、铬铁矿等,颜色呈浅绿,具粒状结构、包含结构、反应边结构及海绵陨铁结构等。根据辉石种属及含量进一步划分为:
——方辉橄榄岩:几乎全部由橄榄石和斜方辉石组成。如西藏普兰岩体的方辉橄榄岩由橄榄石(74.7%)、斜方辉石(23.4%)、单斜辉石(0.7%)、铬尖晶石(1.2%)组成。
——单辉橄榄岩:由橄榄石和单斜辉石组成,斜方辉石<5%,单斜辉石常为异剥辉石,由此也称异剥橄榄岩。
——二辉橄榄岩:由橄榄石、斜方辉石和单斜辉石组成(图1-5-6),其中橄榄石40%~90%,两种辉石含量大致相近且都大于5%。如辽宁宽甸黄椅山、河北张家口汉诺坝等地新生代碱性玄武岩包体中都有二辉橄榄岩。它是碱性玄武岩内超镁铁岩类中最常见的一种岩石。
图1-5-6 二辉橄榄岩(单偏光,d=3.7mm)
由镁橄榄岩、顽火辉石和透辉石组成,并含少量的铬尖晶石,具半自形粒状结构
图1-5-7 角闪橄榄岩(单偏光,d=3.7mm)
巨大的含钛角闪石(Hb)和含钛普通辉石(Aug)中包裹大量圆粒状橄榄石,具典型包含(橄)结构
(3)橄榄辉石岩:是介于辉石岩与橄榄岩之间的岩石,由辉石和橄榄石组成,辉石含量60%~90%,橄榄石含量<40%。根据辉石不同可细分为橄榄单辉岩、橄榄二辉岩、橄榄方辉岩。
(4)辉石岩:几乎或全部由辉石(>90%)组成,可含少量橄榄石、角闪石、金属矿物等,色深,具粒状结构,辉石易蚀变为纤维状蛇纹石。根据辉石种属可细分为方辉辉石岩、透辉岩、二辉辉石岩等。
(5)角闪橄榄岩:是介于角闪石岩和橄榄岩之间的过渡种属。其特征是在粗大角闪石晶体中包含着圆形橄榄石晶粒(图1-5-7),具典型包含结构。
(四)次生变化
本岩类侵入岩在热液作用和表生作用下易于分解。常见的次生变化如下:
(1)蛇纹石化:岩石中的橄榄石、辉石被蛇纹石代替的变化作用,其结果是超基性岩转变为蛇纹岩。变化方式有下列三种情况:
①水化作用
岩石鉴定
②硅化作用
岩石鉴定
③碳酸盐化作用
岩石鉴定
(2)滑石化:当本类岩石蛇纹石化后,蛇纹石进一步蚀变转变成滑石。①转变时增加SiO2,迁出MgO,结果形成滑石岩:
岩石鉴定
②由于CO2加入,蛇纹石也能转变为滑石。
岩石鉴定
(五)产状、分布和有关矿产
本岩类侵入岩一般多以小岩体产出,如岩盆、岩床、岩盖、岩墙等,它常存在于岩盆或岩床的底部,与基性岩一起组成杂岩体,常成群出现,构成岩带。
本岩类在大陆表面分布的面积很小,多与深大断裂有关,其空间分布受深大断裂的控制。我国已发现的超镁铁质岩出露面积为1万多平方千米,其中西藏日格则岩体最大,约1000km2以上。其侵入时代从前寒武纪至喜马拉雅期都有。
与本岩类有关的矿产有铬、镍、钴、铂族金属以及金刚石等,当本类岩石发生蚀变之后还会形成石棉、菱镁矿、滑石等矿产。
铬铁矿床绝大多数与本类岩石有关,多富集在含镁较高的纯橄榄岩或纯橄榄岩-方辉橄榄岩为主的杂岩体中,随着钙、铁含量的增加而不利于铬铁矿矿床的形成,从化学成分上看,成矿母岩的Mg/Fe比值越高,越有利于成矿。如我国西藏、内蒙古、新疆等地的铬铁矿都是如此。
本类岩石中的镍矿床,即可以是硫化物形式也可以是硅酸盐形式产出。硫化物镍矿床往往与铜、钴相共生;硫化铜镍矿床及含钴硫化镍矿床多与含长二辉橄榄岩-辉石橄榄岩-含长斜方辉石岩-苏长辉石岩杂岩体有关,从化学成分上看,其铁的含量较高,岩体Mg/Fe比值一般小于7。
铂及铂族元素矿床多产于斜辉橄榄岩中,铂常呈自然铂出现,也可成砷、锑化物及铂族元素的复杂形式出现。
我国与钒钛磁铁矿物有关的超镁铁岩主要为层状橄榄岩-辉长岩的杂岩体。
应当指出,本岩类侵入岩中上述各主要矿产往往还伴有其他有益组分,如金、银、硒、锑、铋等,在评价时应注意综合评价,同时,某些高镁质的橄榄岩和蛇纹岩本身可作耐火材料及化肥原料。
二、喷出岩的认识
本岩类喷出岩目前发现很少,分布有限。主要由橄榄石、辉石和基性玻璃组成,不含或含很少长石,经常与拉斑玄武岩或碱性玄武岩共生,其种属有:
(1)苦橄岩:是含镁高、成分接近于辉石橄榄岩的熔岩。呈淡绿至黑色,具无斑隐晶质结构、微晶结构和镶晶结构,矿物成分为辉石(<40%)、橄榄石(50%~75%),可含少量的斜长石、角闪石、金属矿物等,化学成分见表1-5-3。具斑状结构的相应岩石称为苦橄玢岩。
表1-5-3 喷出岩(熔岩)化学成分(wB/%)
(2)科马提岩:是1969年在南非的科马提河太古宙绿岩带下部首现发现而得名。由高镁质橄榄石(Fo=90~95)、辉石及少量金属矿物和基性玻璃组成,常见枕状构造,具独特的鬣刺结构(图1-5-8)和化学成分(表1-5-3)。典型鬣刺结构的特征是橄榄石(或辉石)呈细长的锯齿状晶体(或骸晶),近于平行丛生部分状如鬣刺草。在化学成分上以高MgO(>9%)、高CaO/Al2O3(>1,但不是必备标志)、低碱(K2O<0.9%)为特征。
(3)玻基纯橄岩:又称麦美奇岩。是相当于纯橄岩而具玻基斑状结构的熔岩,由橄榄石粗粒斑晶(是唯一的)和黑色玻璃组成(图1-5-9),有时在玻璃质中有少量的钛辉石微晶,化学成分(表1-5-3)表现为SiO2含量20%~40%,Al2O3+Na2O+K2O<10%,Na2O略大于K2O。我国浙江天台冷水坑见有该类岩石。
图1-5-8 鬣刺结构
大的树枝状橄榄石骸晶分布于单斜辉石的玻璃基质中
图1-5-9 玻基纯橄岩(正交偏光,d=1.2mm)
斑晶为受熔蚀的橄榄石,基质为深色玻璃
(4)玻基辉橄岩:一种成分相当于橄榄辉石岩的暗色熔岩,SiO2<45%,具玻基斑状结构,斑晶为橄榄石与含钛辉石,基质为橙黄色-褐色的玻璃,可含少量的辉石、斜长石微晶。常与碱性橄榄玄武岩共生,多以岩流、岩颈、岩墙或超浅成小侵入体产出。我国江苏六合柱子山曾发现这种岩石。