第七章煌斑巖、金伯利巖、碳酸鹽

1、 在自然界分布廣泛，大多數(shù)形成規(guī)模不 大的巖脈、巖墻、巖床，極少數(shù)呈火山通 道相或火山渣錐（Rock,1987），其共同特 點(diǎn)為： 多數(shù)為淺成相，具斑狀結(jié)構(gòu)，基質(zhì)為細(xì)粒、 微?；螂[晶質(zhì)結(jié)構(gòu)。 SiO2 2752%，變化于超基性中性巖的范 圍，巖石色率高，為深色。 第一節(jié)、煌斑巖第一節(jié)、煌斑巖 含角閃石、云母等含水礦物，呈自形斑晶、 顯微斑晶，此外還有含F(xiàn)、Cl、SO2、CO2 和H2O的礦物，淺色礦物可以有長(zhǎng)石及似長(zhǎng) 石，但不形成斑晶。 全巖成分富含堿質(zhì)及揮發(fā)分（H2O和CO2） 且含有高的Ba、P、Sr、Th和LREE。 根據(jù)根據(jù)SO2、K2O+Na2O及及K2O、Al2O3、Na2O的相對(duì)

2、的相對(duì) 含量：含量： 超鎂鐵質(zhì)煌斑巖（SO240%） 鈣堿性煌斑巖 堿性煌斑巖 超鉀質(zhì)煌斑巖K/(K+Na)0.75,K/Al0.8 過(guò)鉀質(zhì)煌斑巖K/(K+Na)0.75,K/Al0.8 礦物組成： 主要礦物：鐵鎂礦物含量較高（至少1/3） 常見(jiàn)黑云母、角閃石 次要礦物：輝石、橄欖石（少見(jiàn)）、較常 見(jiàn)富鈦的堿性暗色礦物、有時(shí)含少量的長(zhǎng) 石，偶見(jiàn)方解石。 副礦物：磷灰石、榍石、磁鐵礦和鋯石 煌斑巖容易發(fā)生風(fēng)化和蝕變，形成碳酸鹽、 綠泥石、高嶺石等。 結(jié)構(gòu)構(gòu)造 煌斑結(jié)構(gòu)和半自形粒狀結(jié)構(gòu)是煌斑巖中的 特征結(jié)構(gòu) 煌斑結(jié)構(gòu)：斑晶為自形的黑云母和角閃石 等鐵鎂礦物，基質(zhì)有時(shí)為隱晶質(zhì)或出現(xiàn)少 量玻璃質(zhì)，有的

3、煌斑巖為無(wú)斑隱晶質(zhì)結(jié)構(gòu)。 塊狀構(gòu)造、有時(shí)見(jiàn)斑雜構(gòu)造或氣孔、杏仁 構(gòu)造 二、主要巖石類(lèi)型 p當(dāng)無(wú)法鑒定長(zhǎng)石成分時(shí)，根據(jù)主要暗色礦 物粗略劃分為： 云母煌斑巖 角閃煌斑巖 輝石煌斑巖 p如果長(zhǎng)石保存完好： 結(jié)合長(zhǎng)石和主要暗色礦物進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì) 定名 1、云母煌斑巖、云母煌斑巖 根據(jù)長(zhǎng)石的種類(lèi)再劃分為云煌巖和云斜煌 巖，色率偏低（30-40）長(zhǎng)和花崗巖相伴生 云煌巖：主要礦物是黑云母和堿性長(zhǎng)石 云斜煌巖：主要礦物是黑云母和斜長(zhǎng)石 2、角閃煌斑巖、角閃煌斑巖 根據(jù)長(zhǎng)石的種類(lèi)進(jìn)一步劃分成閃正煌巖和閃 斜煌巖。其色率為30-50，化學(xué)成分相當(dāng)于中 性巖類(lèi) 閃正煌巖：主要礦物是普通角閃石和堿性長(zhǎng) 石 閃斜煌

4、巖：主要礦物是普通角閃石和斜長(zhǎng)石 3、閃煌巖、閃煌巖 以出現(xiàn)長(zhǎng)石和富堿的鐵鎂礦物為特征，色率 偏高50，化學(xué)成分上相當(dāng)于堿玄巖或鐵鎂 質(zhì)巖。 根據(jù)長(zhǎng)石的種類(lèi)和副長(zhǎng)石的含量可劃分為： 閃煌巖： 霞閃正煌巖 沸煌巖 4、黃長(zhǎng)煌斑巖、黃長(zhǎng)煌斑巖 不含長(zhǎng)石，出現(xiàn)黃長(zhǎng)石，色率70 根據(jù)副長(zhǎng)石的含量進(jìn)一步劃分為： 黃長(zhǎng)煌斑巖：斑狀結(jié)構(gòu)，斑晶主要是金云 母、黑云母、橄欖石和普通輝石；基質(zhì)是 普通輝石和黑云母、黃長(zhǎng)石以及少量鈣鈦 礦等。不含或者含很少量的副長(zhǎng)石（ 5%）。 4、黃長(zhǎng)煌斑巖、黃長(zhǎng)煌斑巖 橄煌斑巖：斑狀結(jié)構(gòu)或全自形細(xì)粒結(jié)構(gòu)， 主要礦物為黃長(zhǎng)石、橄欖石、金云母-黑云 母和霞石，其次是磁鐵礦、鈣鈦礦、

5、鉻鐵 礦和方解石。 與黃長(zhǎng)煌斑巖的區(qū)別在于：含有較多的副長(zhǎng) 石而不含有普通輝石。 三、煌斑巖的成因三、煌斑巖的成因 根據(jù)SO2含量、堿度和K/Na比值，進(jìn)一步劃 分成： 鈣堿性煌斑巖： 出現(xiàn)在俯沖帶環(huán)境 堿性煌斑巖： 或與鉀玄巖共生出現(xiàn)在大 陸邊緣弧的環(huán)境 黃長(zhǎng)煌斑巖： 常和其它的堿性巖同時(shí)出現(xiàn)在 板內(nèi)裂谷環(huán)境 第二節(jié)、金伯利巖與鉀鎂煌斑巖第二節(jié)、金伯利巖與鉀鎂煌斑巖 l金伯利巖和鉀鎂煌斑巖常攜帶有深源 包體（包括下地殼和巖石圈地幔橄欖 巖的捕擄體） l對(duì)了解克拉通下地殼和巖石圈地幔的 熱狀態(tài)和物質(zhì)組成具有重要意義 金伯利巖金伯利巖超基性超基性淺成、超淺成巖淺成、超淺成巖 （1 1）發(fā)現(xiàn)和命名

6、）發(fā)現(xiàn)和命名: : 18701870年首次發(fā)現(xiàn)于南非年首次發(fā)現(xiàn)于南非阿扎尼亞阿扎尼亞的的金伯金伯 利城利城，因而得名。，因而得名。 （2 2）是金剛石的母巖，我國(guó)遼寧、山東等）是金剛石的母巖，我國(guó)遼寧、山東等 地都有地都有 金伯利巖特征金伯利巖特征 （1）顏色：灰綠色為主）顏色：灰綠色為主 （2）化學(xué)成分：）化學(xué)成分：SiO2 一般一般33%左右左右, Na2O，H2O和和CO2含量高含量高 （3）結(jié)構(gòu)構(gòu)造：細(xì)粒結(jié)構(gòu)，斑狀結(jié)構(gòu)）結(jié)構(gòu)構(gòu)造：細(xì)粒結(jié)構(gòu)，斑狀結(jié)構(gòu) 塊狀，角礫狀，巖球構(gòu)造塊狀，角礫狀，巖球構(gòu)造 （4）礦物成分礦物成分：Ol(橄欖石橄欖石)綠色綠色 鎂鋁榴石鎂鋁榴石玫瑰紅色玫瑰紅色 金云

7、母金云母 其他礦物其他礦物鉻鐵礦，鈣鈦礦，鈦鐵礦鉻鐵礦，鈣鈦礦，鈦鐵礦 基質(zhì)基質(zhì)隱晶質(zhì)，也是上述礦物隱晶質(zhì)，也是上述礦物 構(gòu)成斑晶構(gòu)成斑晶 金伯利巖特征金伯利巖特征 （5）角礫或包體：）角礫或包體： 來(lái)自地幔的來(lái)自地幔的石榴二輝橄欖巖，榴輝巖石榴二輝橄欖巖，榴輝巖 來(lái)自地殼的來(lái)自地殼的變質(zhì)巖塊，早期結(jié)晶的金變質(zhì)巖塊，早期結(jié)晶的金 伯利巖角礫伯利巖角礫 金伯利巖是自然界起源金伯利巖是自然界起源最深的巖漿最深的巖漿冷凝形成的巖石冷凝形成的巖石, 其中包含其中包含 著大量的深部地質(zhì)記錄。著大量的深部地質(zhì)記錄。 （6）次生變化：）次生變化： 蛇紋石化蛇紋石化 碳酸鹽化碳酸鹽化 硅化硅化 金伯利巖屬金伯

8、利巖屬SiO2不飽和巖類(lèi)不飽和巖類(lèi) 與橄欖巖類(lèi)相同之處與橄欖巖類(lèi)相同之處：它的：它的SiO2含量低，一般小含量低，一般小 于于40%且低于橄欖巖；微量元素中的相容元素且低于橄欖巖；微量元素中的相容元素Cr， Ni，Co含量高。含量高。 與橄欖巖不同之處與橄欖巖不同之處：K2O，Na2O及不相容元素及不相容元素 Rb，Ba，Nb，LREE等含量高，且等含量高，且K2ONa2O。 此外，金伯利巖富含揮發(fā)分此外，金伯利巖富含揮發(fā)分H2O和和CO2。 金伯利巖并不是單一巖漿結(jié)晶的產(chǎn)物，是一種 充滿(mǎn)了晶體(地幔物質(zhì)解體的捕虜晶)充填了流體的 粥狀熔漿結(jié)晶形成的，因此它是由巖漿、地幔物 質(zhì)及揮發(fā)分這三種組

9、分組成的，這也是它具有上 述復(fù)雜性的原因（路鳳香等1992，1996）。 近年來(lái)的研究表明，有經(jīng)濟(jì)價(jià)值的金 剛石不是巖漿結(jié)晶形成的，而是地幔 的捕虜晶，所以金伯利巖中含地幔物 質(zhì) 粗晶橄欖石的含量愈高，含金剛石性 就愈好。 金伯利巖金伯利巖 產(chǎn)于美國(guó)阿肯色洲的金伯利巖，此標(biāo)本已強(qiáng)烈蝕變，產(chǎn)于美國(guó)阿肯色洲的金伯利巖，此標(biāo)本已強(qiáng)烈蝕變， 多邊形及菱形顆粒為殘余的橄欖石多邊形及菱形顆粒為殘余的橄欖石 （引自（引自University of British Columbia） （根據(jù)莫少龍等，（根據(jù)莫少龍等，2000） 金伯利巖金伯利巖 產(chǎn)于山東蒙陰，產(chǎn)于山東蒙陰， 具角礫狀構(gòu)造具角礫狀構(gòu)造 的金伯利

10、巖的金伯利巖 （引自中國(guó)大百科全書(shū)）（引自中國(guó)大百科全書(shū)） （莫少龍等，（莫少龍等，2000） 金伯利巖的產(chǎn)狀及類(lèi)型金伯利巖的產(chǎn)狀及類(lèi)型 金伯利巖巖漿侵位的理想模式金伯利巖巖漿侵位的理想模式 金伯利巖巖漿侵位的理想金伯利巖巖漿侵位的理想 模式自下而上劃分出了：模式自下而上劃分出了： 根部相根部相（包括淺成的巖墻、（包括淺成的巖墻、 巖床）：粗晶斑狀金伯利巖巖床）：粗晶斑狀金伯利巖(淺淺 成相成相), 細(xì)粒金伯利巖細(xì)粒金伯利巖(淺成相淺成相)； 火山通道相（火山頸）：火山通道相（火山頸）： 巖球金伯利巖、金伯利角礫巖巖球金伯利巖、金伯利角礫巖 及金伯利凝灰?guī)r；及金伯利凝灰?guī)r； 火山口相火山口相：

11、金伯利凝灰?guī)r。金伯利凝灰?guī)r。 二、鉀鎂煌斑巖二、鉀鎂煌斑巖 19701970年代末，西澳發(fā)現(xiàn)了含金剛石的橄欖鉀年代末，西澳發(fā)現(xiàn)了含金剛石的橄欖鉀 鎂煌斑巖，特別是其中的金剛石雖然質(zhì)量較差但鎂煌斑巖，特別是其中的金剛石雖然質(zhì)量較差但 品位極高。品位極高。 與金伯利巖相比，鉀鎂煌斑巖與金伯利巖相比，鉀鎂煌斑巖SiOSiO2 2高，但它高，但它 的的MgOMgO、K K2 2O O含量又高于一般的鎂鐵質(zhì)巖，而含量又高于一般的鎂鐵質(zhì)巖，而AlAl2 2O O3 3 含量低，因此是一種過(guò)鉀質(zhì)的巖類(lèi)。含量低，因此是一種過(guò)鉀質(zhì)的巖類(lèi)。 鉀鎂煌斑巖的礦物組成：鉀鎂煌斑巖的礦物組成： 主要礦物主要礦物：除含有橄

12、欖石（粗晶及斑：除含有橄欖石（粗晶及斑 晶），金云母（斑晶及嵌晶）外，還可晶），金云母（斑晶及嵌晶）外，還可 含堿鎂閃石及白榴石、透輝石；含堿鎂閃石及白榴石、透輝石； 副礦物：副礦物：以鈦礦物為主，也含有鉻鐵礦、以鈦礦物為主，也含有鉻鐵礦、 石榴石及硫化物等。石榴石及硫化物等。 基質(zhì)基質(zhì)：可以含有玻璃質(zhì)，但多數(shù)已脫玻：可以含有玻璃質(zhì)，但多數(shù)已脫玻 化，這也是與金伯利巖不同之處，此外化，這也是與金伯利巖不同之處，此外 鉀鎂煌斑巖中的金云母比金伯利巖中者鉀鎂煌斑巖中的金云母比金伯利巖中者 含含TiOTiO2 2高高 三、碳酸巖類(lèi) 大部分碳酸巖為結(jié)晶的粒狀結(jié)構(gòu)，結(jié)晶的顆粒大小 平均在2-5mm之間。方解石碳酸巖主要為粗粒結(jié)構(gòu)，而 白云石碳酸巖則為細(xì)粒結(jié)構(gòu)。一般以塊狀構(gòu)造為主，有 時(shí)有流動(dòng)構(gòu)造、條帶構(gòu)造及瘤狀構(gòu)造等。 主要礦物是方解石、白云石和鐵白云石，其次有堿 性長(zhǎng)石、霓石、鈉閃石、透輝石、霞石和黃長(zhǎng)石。磷灰 石是常見(jiàn)礦物。 稀土元素礦物種類(lèi)很多，主要有鈮鐵礦、獨(dú)居石、燒綠石、 鈮金紅石、鈾鈮鉭礦及硅灰石等。 阿肯色馬格尼特灣碳酸巖阿肯色馬格尼特灣碳酸巖-霞石巖環(huán)霞石巖環(huán) 狀雜巖地質(zhì)圖狀雜巖地質(zhì)圖 （據(jù)（據(jù)Hyndman,1985） 常與超基性常與超基性-堿性巖堿性巖 共生，與霓霞巖、共生，與霓霞巖、 橄欖巖等形成環(huán)狀橄欖巖