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红柱石角闪岩

周敏

红柱石角闪岩基本信息

中文名称 红柱角闪岩 颜    色 黑色
主要矿物 红柱石、石英 次要矿物 角闪石白云母黑云母

红柱石角闪岩基本简介

黑色,分布均匀。致密块状构造,斑状变晶结构,基质角岩结构。主要矿物为红柱石、石英。红柱石约占45%之多,石英占30%之多;次要矿物为角闪石、白云母、黑云母,大约共占10%;副矿物为黄铁矿,占2%左右。由于富泥质岩接触、汽液变质而成。

黑色,分布均匀。致密块状构造,斑状变晶结构,基质角岩结构。主要矿物为红柱石、石英。红柱石约占45%之多,石英占30%之多;次要矿物为角闪石、白云母、黑云母,大约共占10%;副矿物为黄铁矿,占2%左右。由于富碳富铝泥质岩接触、汽液热变质而成。

红柱石角闪岩造价信息

市场价 信息价 询价

红柱石角闪岩常见问题

红柱石的矿石性质

一般特征:红柱石属于斜方晶系,晶体沿C轴延伸呈斜方柱形。由于柱面夹角为89℃左右,因而外观很象四方柱形。集合体呈放射状、粒状,可见穿插双晶。柱面解(110)完全。颜色为灰、黄、红、紫、绿及褐色。硬度6...

红柱石的工业指标

对红柱石矿的开发利用,总的来说,应着眼于经济效益,从各种使用角度提出不同的指标要求。目前国内在这方面尚无统一规定,现参照国家地质总局地生——(1978)1201号、冶金部(78)冶基字第3278号联合...

红柱石的质量标准

有用元素及主要伴生元素对原料的影响红柱石虽然具有与兰晶石、矽线石相同的化学分子式,但其晶格中往往含有氧化铁氧化锰,颜色呈灰色、黄色;如含变体则呈深绿色,称之为锰红柱石。红柱石结晶构造是兰晶石到矽线...

红柱石的化学组成

化学组成为Al2[SiO4]O、晶体属正交(斜方)晶系的岛状结构盐矿物。英文名来自首先发现它的西班牙名城安达卢西亚(Andalucia)。与蓝晶石、夕线石成同质多象。通常呈柱状晶体,横断面接近四方...

红柱石的基本资料

晶体形态:斜方双锥晶类;晶体呈柱状,主要单形有:斜方柱m、n,平面双面c晶体结构:晶系和空间群:正交晶系,D122h—Pnnm晶胞参数:a0=7.78&Aring,b0=7.92&Ar...

红柱石利用方法

国内于1978年开始红柱石的勘探工作,并陆续进行红柱石选矿试验室探索工作,这些工作的特点是:未按耐火材料制品的要求,对红柱石精矿粒度的组成,(粗粒构成骨架细粒为填料)考虑选别流程。都是采用磁选--浮选选--重选--浮选等联合选别流程。 原矿含红柱石10-18%左右,所获得的红柱石精矿含Al2O3 55-57%左右,红柱石矿物回收率60%左右。采用的选矿设备均为国内80年代中期生产的设备。在国外南非是世界上最大的红柱石生产和出口国。

南非各地采用的选别流程基本上大同小异,在流程中均采用重介质旋流器预先富集,然后采用强磁选来把关,这是南非生产红柱石有效的选矿方法,最终可获得含Al2O3≥58%,Fe2O3≤0.9%的红柱石精矿。

法国红柱石呈细粒嵌布。先将矿石磨至1.6mm用磁选法排除磁性物,使红柱石得到富集,再采用重介质旋流器两次提纯,可获得红柱石精矿含Al2O358%,Fe2O31.0%。

法国达姆瑞查公司于1987年首推新浮选法,PH值<3.5,矿浆浓度为15~30%。用烷基磺酸盐作捕收剂浮出红柱石矿,从而选出最高标准的红柱石精矿--KF级。含Al2O360%,Fe2O30.6%。该法于1989年申请欧洲专利。

红柱石质量标准

有用元素及主要伴生元素对原料的影响

红柱石虽然具有与兰晶石、矽线石相同的化学分子式,但其晶格中往往含有氧化和氧化锰,颜色呈灰色、黄色。如含锰变体则呈深绿色,称之为锰红柱石。红柱石结晶构造是兰晶石到矽线石的过渡情况。其存在于泥质及碳--泥质页岩中,与石英、石榴石、刚玉、兰晶石、云母、褐铁矿、赤锰矿金红石,黄铁矿等其他矿物共生。

根据矿石形态及矿物成分,红柱石分为片岩及角岩两种类型。片岩型红柱石矿石中红柱石与石榴石、十字石及石英集块构成斑晶。基质主要由云母、细砂粒状石英及炭、泥、铁质物构成。矿石呈片状及泥质片状构造。角岩型红柱石矿石为黑云母,石英闪长岩热液作用变质而成。红柱石与绿泥石、云母、炭质组成斑晶。基质由石英、白云母、绢云母、黑云母、斜长石组成,呈泥质岩屑集合体,并具弱磁性。其次为少量的单体石英、长石电气石锆石红石磷灰石、褐铁矿等。

红柱石晶体内部往往含有较多的炭质、泥质包裹体而成为空晶石,并使红柱石颜色变黑。鉴于此,对于红柱石赋存粒度较大的红柱石矿石,由于红柱石单矿物表面所粘附的杂质相对对单体红柱石重量不大,因而容易得到含Al2O3较高的红柱石精矿产品。反之,如红柱石赋存粒度细小,则必须细磨,除去占矿物重量相当部分、表面粘附的杂质,方能获得合格的最终精矿。因此,红柱石矿石中红柱石晶体大小乃是影响选别难易程度及流程结构极为重要的因素。脉石矿物赋存状态也是影响选矿工艺及选别指标的另一重要因素。长石、泥质粘土矿物、石英、褐铁矿、黑云母相互胶结,成岩屑状态后,并具弱磁性,使之能用磁选予以选出。岩屑中Fe2O3成分主要为黑云母带入,岩屑中黑云母含量较多,比磁化系数愈大,愈易被磁选选出。

红柱石性质

矿物组成

红柱石多数呈斑状变晶结构。斑晶内含有碳质、石英、云母、金属矿物、石榴石和电气石等。有些伴生矿物如石榴石、碳质等可通过选矿加以回收。

矿区地质概况

矿区内地层主要为奥陶系,呈残山状分布于矿床的南部;其次为沿河谷分布的第四系残、坡积物及河流冲击物(图2—2)。

(一)地层

矿区内出露地层为中—上奥陶统哈巴河群上亚群,分布于角闪辉长岩体(钽、铌矿化体)的西侧和南侧,呈弧形厚层状展布,在岩体内为顶盖残留体,呈大小不等的透镜状分布,片理走向300°~360°,倾向北东,倾角60°~90°。主要岩性有:

1)棕色及灰色的含十字石黑云母斜长石石英片岩,主要分布在西部,结构为鳞片粒状变晶结构,部分为筛状变晶结构,片状及块状构造。矿物成分主要有石英及中长石,粒径025~05cm,他形粒状,石英变晶颗粒较大,斜长石呈微粒集合体,嵌于石英颗粒之间,形成变余砂状构造,含石英50%~60%,含中长石10%~20%。其次是黑云母,半自形片状,粒径01~05cm,多分布在石英颗粒之间,大致平行排列,含量15%~25%,少数斜长石具绿泥石化,副矿物十字石含量小于7%,亦可见磁铁矿、磷灰石、锆石、白云母、电气石等。

2)含红柱石黑云母—石英片岩,多分布在矿区南西部,显微镜下呈鳞片结构、片状构造,主要由石英及黑云母组成,石英他形粒相互镶嵌,含量40%~50%。黑云母呈褐色片状,定向排列,少量变质为矽线石,含量30%~45%。其次是红柱石、十字石、斜长石、角闪石等,红柱石他形粒状,微粉红色,颗粒一般较粗大,呈变斑晶分布,常与石英镶嵌而成筛状,含量1%~10%。矽线石灰色,毛发纤维状,含量1%~3%,副矿物有磁铁矿、绿泥石、锆石、磷灰石等,含量小于1%。

图2—2 疆富蕴县可可托海稀有金属矿区地形地质图

3)棕色灰色石英黑云母片岩,在角闪辉长岩内多呈小残留体,为粒状结构、片状构造,有时可见石英与黑云母组成明暗条带,黑云母呈现05~1cm条带与石英相互交替产出。主要成分石英含量60%~80%,含黑云母15%~30%,其次为中长石,副矿物有磷灰石、锆石、石榴子石、电气石、绿泥石及白云母等。

以上片岩与变质基性岩(辉长岩)接触处,片岩的片理消失而发生角岩化及弱硅化(黑云母角闪岩、石英角岩),部分接触处为白云长英岩边缘体,片岩与黑云母花岗岩接触处发生黑云母化、黑云母含量可达30%~40%,其片理更为显著。

第四系上更新统—全新统(Q3—4),分布于河流两岸及谷沟底部、山坡坡脚及阴坡地带。主要是残坡积冲积物,由砾石、砂、黄土、淤泥等松散沉积物组成。

(二)岩浆岩

1基性岩类

变质基性(辉长岩)岩类主要有角闪岩、斜长角闪岩、角闪斜长岩及脉岩,其次是角闪斜长变粒岩(中性岩类)等。出露面积45km2,占总面积近50%,分布在矿床中间部位,垂深达1300m以上(地表可见350m,钻孔深900m以上)。

角闪斜长岩主要分布在矿区东部,长1400m,宽400~800m;斜长角闪岩分布在中部,长2000余m,宽400~1500m。角闪岩多分布在斜长角闪岩之中,呈卵形及拉长状,大小700m×100m~250m×400m;角闪斜长变粒岩分布在西部,多点出露,面积较小,一般300m×500m~200m×100m。各岩类出露长轴方向,都为北西—南东向,与区域构造方向一致。各岩类之间接触关系:角闪斜长岩与斜长角闪岩呈渐变过渡关系,角闪岩分布于斜长角闪岩之中,呈变质结晶分异的渐变过渡形式,角闪斜长变粒岩与其周围的斜长角闪岩及结晶片岩为侵入或穿切关系。

脉岩为斜闪煌岩(暗色微晶闪长岩),呈岩墙状,在矿床范围内经常见到,片岩内也有分布。岩墙长数米至200m,厚度05~25m。走向近东西向,倾向350°~10°,倾角70°~85°。在3号脉岩钟部分露天场的东、西、南都见到斜闪煌岩墙,被近南北向破碎带断开,后又被伟晶岩脉切穿。

上述岩石在显微镜下鉴定特征如下。

(1)角闪岩

矿物组成主要是角闪石,其次为斜长石及黑云母、石英、绿泥石等,偶尔见到辉石、橄榄石残体,副矿物有磷灰石、磁铁矿、褐铁矿、电气石等。具斑状变晶结构,基质具细粒花岗状变晶结构、变余嵌晶结构,局部为变余含长结构。块状构造。普通角闪石斑晶(05~10cm)占20%左右,宽板柱状,内含显微片状或尘埃状磁铁矿、赤铁矿包裹体,还含有少量板状及板条状斜长石嵌晶,嵌晶多具卡氏及卡—钠复合双晶。基质由大量柱状普通角闪石(l~2mm)杂乱交生,其间夹少量板状及他形的斜长石,钠长石双晶普遍。在角闪石柱体间含极少量金云母,角闪石部分绿泥石化,显示出变质作用。很少见辉石(普通辉石)橄榄石(贵橄榄石),均被闪石交代,又被绿泥石化。

(2)斜长角闪岩

主要矿物有角闪石、斜长石,其次是石英、黑云母、绿泥石等,副矿物为磷灰石、榍石、磁铁矿、褐铁矿等。具花岗纤状变晶结构,局部具变余嵌晶含长结构、筛状结构。块状及片麻状构造。角闪石为纤柱集晶05~25mm,长轴平行排列,个别的保留有较大及较好的柱状及板状晶、半自形晶,其中包含尘埃状磁铁矿及粒状斜长石包体,形成筛状结构。斜长石(拉长石)为板状他形镶嵌集晶,03~2mm,各种双晶发育。石英呈较细粒他形粒状(03mm左右)填充在角闪石与拉长石晶粒间。角闪石部分绿泥石化,拉长石部分具绢云母化。

(3)角闪斜长岩

与斜长角闪岩主要区别是角闪石量减少、斜长石量增大,二者量相近,斜长石牌号降低,其他特点同斜长角闪岩。

(4)角闪斜长变粒岩

主要组成矿物为斜长石(45%~90%)、石英(3%~25%)、角闪石(3%~40%)及少量黑云母,副矿物有榍石、磁铁矿等。结构多样,有半自形细、中、粗粒结构,长英岩结构。长英岩结构中由于角闪石晶体大于长石、石英,故常呈非均匀粒状以至斑状结构,其中角闪石晶形长01~15cm、宽03cm,而斜长石及石英晶体仅为001~05cm。块状构造及碎裂构造。斜长石弱自形晶,1~2mm,其中常包含石英晶体,长轴由于受应力在晶体颗粒边缘碎裂化并重结晶为微细粒状斜长石,原岩中长石双晶纹也被弯曲或断裂,具环带构造,长石具定向排列。斜长石属中长石。角闪石为青绿色、浅绿,强多色性,晶体呈拉长柱状,有时呈放射状集合体。局部绿帘石化强烈。石英,他形粒状,波状消光。

从其矿物成分、结构多变上看,其形成时间与上述岩石属同一时期最晚期形成的产物,其外部条件不稳定,温度、压力等多变,故矿物颗粒由粗—中—细直到长英岩状结构。

(5)斜闪煌岩(暗色微晶闪长岩)

岩石由角闪石、斜长石、黑云母及少量不透明矿物及副矿物组成。角闪石,自形—半自形晶,小柱状,细—微粒状,半定向排列,有时见少量呈微斑晶,总含量42%~55%。斜长石,板状、细粒等轴状,半自形晶,粒径0lmm左右,具环带构造,属中性长石,含量40%~55%。黑云母、石英含量1%~3%,石英以他形晶粒存在于角闪石与斜长石之间,波状消光。副矿物为磁铁矿、褐铁矿、钛铁矿及磷灰石等。据脉岩成分及产状关系,可能是基性岩体晚期伴生的脉岩(沿原生裂隙侵入而成)。

2酸性岩类

酸性岩有花岗岩及其脉岩类,花岗岩类为黑云母二长花岗岩、二云母二长花岗岩、白云母碱长花岗岩,脉岩为细晶岩脉、伟晶岩脉及石英脉。其中,黑云母二长花岗岩分布面积最大,在矿区四周并与矿区外围的花岗岩基相连为一体,其他花岗岩仅为岩株或岩脉分布在矿区东西两边。脉岩类以伟晶岩脉规模最大,分布最广,多处矿区中部。细晶岩脉及石英脉小而少,分布在矿区中部及南部。无论岩株长轴方向或岩脉的走向都为北西向。

(1)花岗岩类

1)黑云母二长花岗岩。与矿田大花岗岩基相连为一体,因此在矿区的东、北、西三方都可见到,矿床呈残留体形式分布于黑云母二长花岗岩体顶部。花岗岩颜色为亮灰及浅褐灰色,粒状结构,以粗粒为主,在接触处及小岩株体内多为中、细粒,另常见似斑状结构,斑晶(2~4cm)由钾长石组成,其中常包含斜长石嵌晶。块状构造及片麻状构造。在花岗岩接触带处片麻构造最为普遍。在显微镜下观察,斜长石(更—中长石)40%~60%,钾长石10%~30%,石英20%~30%,黑云母8%~12%,及少量白云母等。副矿物有:磷灰石、锆英石、榍石、磁铁矿等。次生矿物有绢云母、绿帘石、黝帘石及绿泥石等。其中钾长石晶体一般较大,大的晶体中常含斜长石嵌晶,即为斑晶,也就构成斑晶结构。黑云母,暗棕色,片状1~6mm;白云母少见,常沿黑云母而生,但在接触处白云母显著增多,晶体变大,其含量(7%~10%)大于黑云母(5%~7%),而且又不与黑云母连生成为独立的大片白云母,常具波状消光;石英为小颗粒,波状消光。矿物的波状消光,由于石英、长石被压碎、长石双晶带的移位,在与斜长角闪岩、角闪斜长岩及片岩接触处,具有强片麻化,片麻化方向与接触方向一致等现象,表明了花岗岩受挤压作用。

2)二云母二长花岗岩。矿区内分布的面积小而少,在中部1号与3B号伟晶岩脉之间呈岩株及透镜体状(长100~150m)呈侵入体出现,东部黑云母二长花岗岩与角闪斜长岩接触处成脉状(长170m、宽10~30m)产出。分布面积最大岩体在西南的萨雷—布拉克上游西岸,呈株状体(400m×200m)。斜长石与碱性长石(微斜长石)二者含量相近(25%~35%),石英一般都在20%~30%之间(石英正长岩中石英含量为5%~20%)。另外,黑云母、白云母各占3%~4%。故定为二云母二长花岗岩,呈侵入体产出。

3)白云母碱长花岗岩。分布面积很小,仅在东部黑云母二长花岗岩接触处呈脉状(400m×150m)侵入于角闪斜长岩中,走向北西,倾角陡。上述二云母二长花岗岩与白云母碱长花岗岩区别仅是后者中白云母及碱性长石量增多。其结构构造及矿物成分种类皆相似,如颜色为亮灰及淡灰色,中、细粒花岗结构,块状构造、局部花斑构造;镜下观察矿物组成有:碱性长石、斜长石、石英、白云母及少量黑云母。副矿物:石榴子石、磷灰石、锆英石等,次生矿物有绿帘石。其中:微斜长石为他形晶体,大小不一,01mm至数mm,常与同时消光的棱角状石英成规则连晶而构成微文象结构,含量30%~50%;斜长石半自形与他形晶粒状,颗粒001~10mm(小于石英颗粒),含量20%~30%;石英为不规则他形粒状,有的呈线状分布的尘状包体,含量40%左右;白云母片状1~2mm,含量4%左右,有时达7%~8%。黑云母较少,褐色片状1~3mm。二者都出自黑云母二长花岗岩,并呈渐变过渡关系。二者的株状侵入体,其长轴方向及脉状走向方向都为北西向,与区域构造方向一致,为黑云母二长花岗岩体浅成相侵入体。

(2)脉岩

脉岩为浅色脉岩,有细晶岩、伟晶岩及石英脉等。

1)细晶岩。在矿区边部及花岗岩体附近,常见由花岗岩体侵入于斜长角闪岩或角闪斜长岩中的花岗细晶岩脉。如矿区东南部,见有两组细晶岩脉,后者北西向切穿前者近东西向的脉岩,脉长100~300m,厚1~10m,北西向脉岩规模大于东西向的。矿床内部,常见细小的浅色脉岩,长数十米,厚小于05m。如3号脉岩钟部分露天采场揭露出浅色细晶岩脉,走向北西(290°~310°),倾向北东,倾角60°~80°,成组出现,它切穿早期斜闪煌岩脉,又被最晚期伟晶岩脉切割。此浅色细晶岩显微镜下鉴定,主要由斜长石(中长石)组成,其次为角闪石、黑云母及石英等。斜长石含量70%~90%,角闪石、黑云母、石英含量10%~30%。细粒花岗结构,块状构造。按其成分可称为花岗闪长细晶岩。可能是花岗岩质物质经基性岩部分同化作用而成。

2)石英脉。石英脉多产于黑云母二长花岗岩中,产状不稳定,脉长150~200m,厚10m左右,分布在斜长角闪岩及角闪斜长岩中较少。呈透镜状,长30m,厚小于10m。在片岩内,有时见到长数米的石英小透镜体。

3)伟晶岩脉。伟晶岩脉在矿床中出露的有23条之多,经岩心钻探新发现盲脉有16条。可可托海矿区内伟晶岩脉占整个可可托海矿田伟晶岩总数仅1%,但其拥有的稀有金属储量却最多,地质特征也最典型。伟晶岩脉多数产于角闪岩及斜长角闪岩中,少数在片岩及花岗岩内。伟晶岩脉除个别形态复杂(3号脉)外,其他多为脉状及板状。片岩及花岗岩内的伟晶岩脉规模较小,一般长100~200m,个别达400~500m,厚度15~4m。产状多变,走向北西及北东,倾向南西及南东,倾角60°~80°。产于角闪岩及斜长角闪岩中的伟晶岩脉,规模大,长数百米到1000m,个别达2000m,厚度5~40m,局部膨胀处(3号脉岩钟)的体积达250m×150m×200m。走向北西(300°~340°),倾向南西,倾角12°~40°。富含稀有金属矿物,主要有绿柱石、锂辉石、铌—钽铁矿类及铯榴石等,其中规模最大、结构构造最典型的是3号矿脉。

(三)构造

矿区内控矿构造主要是北西向和近东西向两个断裂,构成区内主体构造格局。由于晚期构造活动的叠加和继承性,控矿构造为叠加构造。

北西向断裂长1~2km,走向290°~310°,倾向南西或北东,倾角20°~45°。东西向断裂,大多被花岗伟晶岩脉所充填,严格控制着区内伟晶岩的形态和分布,为成矿前的断裂。

北北西向断裂组内发育构造破碎带和蚀变带,并有规模较小的伟晶岩带产出,它控制着蚀变带的分布和规模。在断裂两侧,特别是上盘,次级平行的小断裂发育,形成不同蚀变类型和强度的蚀变岩,呈平行排列,成群(带)分布。该组断裂总体走向为345°,倾向为北东东或北东,倾角65°~75°,是区内最为发育的一组断裂构造。

近东西向断裂构造带,形成时间明显晚于北西向断裂构造带,北西向伟晶岩脉往往被错断。但由于断裂构造的长期活动,亦可见到近东西向的伟晶岩脉被北西向构造所错断。该组断裂走向近东西,倾向南,倾角55°左右。此组断裂的部分被花岗伟晶岩脉所充填,使伟晶岩脉形成转折和肘拐状,部分受热液蚀变作用而形成近东西向的蚀变带,其规模小于北西向断裂,一般长几百米至1000m。在两组断裂的交汇处,伟晶岩往往出现膨大,形成柱状和馕状矿体。

区内节理发育,纵横交错,分布密度一般为2~4条/m2。节理一般是在中基性辉长岩冷却成岩阶段形成原生节理,后经花岗岩浆的上升侵入作用和构造活动,使原生节理继承发展和追踪,同时又形成新的节理,使区内节理构造更加复杂化。

昆仑地层区

结合构造演化运动,区内岩浆作用可分为以下3期:加里东-华力西拉张裂陷期构造-岩浆作用;印支造山期构造-岩浆作用;燕山陆内造山期构造-岩浆作用(表24)。

2311 加里东-华力西拉张裂陷期构造-岩浆活动期

该期构造-岩浆活动时间跨度大,岩石类型较多。

(1)火山岩地质特征

主要有发育于武都、康县及松潘塔藏一带古生界的绿片岩相变质的基性火山岩,岩性以变玄武岩和凝灰岩为主,对火山岩的化学成分作AMF三角投影和里特曼坐标投影显示造山带拉斑玄武岩特征,大地构造环境为拉张裂谷,且与铜成矿关系明显,玄武岩中多处见铜矿化。

图26 西秦岭成矿带中东段岩体分布图

碧口地区的碧口群阳坝组为元古代火山岩,以安山质凝灰岩为主,次为安山岩、玄武岩、细碧岩、角斑质凝灰岩-石英角斑质凝灰岩,白杨组只有少量安山质凝灰岩。呈北东-南西方向断续分布。岩相变化较大,碧口以东以熔岩为主,碧口以西火山碎屑岩增加,再向西渐变为正常沉积碎屑岩。纵向上中酸性火山岩多位于下部,基性火山岩多位于上部。

张家庄附近的火山岩为奥陶纪火山岩,均沿断裂构造带展布,正常沉积岩层中有中酸性凝灰岩和凝灰熔岩夹层。火山活动为裂隙式间歇性海底喷发。张家庄东邻的陕西红花铺一带有大量的细碧-石英角斑岩系,厚为1570m,正常沉积岩相对较少,说明火山活动向东有加强的趋势。

望关及陕西秦家坝的下志留统底部夹有中基性、中酸性熔岩及凝灰岩等志留纪火山岩,在石门乡及白依沟的中上志留统下部夹有中性凝灰岩。

(2)侵入岩地质特征

主要为北部白龙江一带侵位于震旦系白依沟群及志留系白龙江群中的基性小岩脉,岩石类型以浅成相变质辉绿岩为主,K-Ar同位素年龄值为38974Ma。从构造演化角度分析,辉绿岩属于白龙江加里东裂陷槽拉张阶段产物,就位机制为沿断裂带同构造侵位,岩脉走向与区域东西向断裂带保持一致。此外还有少量零星分布的中酸性—酸性侵入岩体,如憨斑斑状花岗岩、马槽湾黑云母花岗岩等。

区内出露的憨斑等岩体,为志留纪酸性花岗侵入岩,面积20km2,岩体很小,一般生成深度较浅,剥蚀亦浅,主要由花岗岩组成,为圆形或椭圆形岩株。侵入长城系、奥陶系、中上志留统,外接触带常为宽数十米至100~200m的角化岩带,局部产生边缘混合岩化。

泥盆纪超基性侵入岩体仅在康县、成县一带零星出露,呈北西向脉状产出,面积为2km2。主要岩石类型为蛇纹岩、斜辉橄榄石岩,局部地段为角闪岩,均已蛇纹石化和透闪石化。岩体属中深—深成相,剥蚀较深。代表性岩体如蒲家峡—三岔子一带超基性岩。该岩体沿东西向大断裂分布,长25km,宽一般20~250m,最宽800m,为不规则“钳形”岩株。岩体产状与围岩基本一致,倾向北东,倾角70°,侵入中志留统和泥盆系。岩体由斜辉橄榄岩、斜辉橄石岩等构成。自变质作用强烈,由内向外为蛇纹石化—滑石菱镁矿化—绿泥石化。

表24 西秦岭地区沉积建造-构造运动-岩浆活动一览表

(据杜子图,1998b)

泥盆纪基性侵入岩主要分布于成县的白崖子、小岭、塔子湾、田家坝一带,最大岩体为1km×1km,一般为500m×(30~50)m,由紫苏辉长岩组成。岩体沿近东西向断裂带两侧分布,呈岩株或岩墙产出,侵入中泥盆统中。

泥盆纪中性侵入岩出露在利桥一带的尖尼山、刘家坪—花庙子和碧口一带。在碧口为几个不规则状呈北东向分布的岩株,以石英闪长岩为主,局部相变为闪长岩。其岩体时代是依据碧口东邻阳平关石英闪长岩体侵入中泥盆统和同位素年龄值为365Ma(相当中、晚泥盆世)等资料确定的。

石炭纪中性侵入岩主要分布在天水的百花村和卓尼的尖尼沟。百花村岩体面积100km2,为不规则状岩基,侵入寒武系及下泥盆统,被晚古生代中期花岗岩侵入,岩体由黑云母辉石闪长岩和石英闪长岩构成。为中深成相产物,中等剥蚀深度。

石炭纪酸性侵入岩发育,只零星分布在降扎、腊子口和草关村等地,面积37km2,近东西向展布,呈小岩株状产出,侵入上泥盆统。岩体边缘具有较多地层捕虏体,围岩具矽卡岩化、红柱石角岩化和大理岩化。以花岗闪长岩为主,草关村岩体以含紫苏辉石为特点。岩体为中深成相产物,剥蚀程度中等。

2312 印支造山期构造-岩浆活动期

(1)火山岩地质特征

这时期火山活动微弱,且仅限于晚印支构造期,主要为发育于三叠纪海相地层中的少量基性火山岩,如哲波山中上三叠统扎尕山组的安山质凝灰岩和松潘东北寨一带晚三叠世地层中的蚀变玄武岩,后者岩石具有一定的含矿性,其含金高达15×10-6。早三叠世发育较好,呈层状产出;晚三叠世零星分布,呈夹层和透镜状产于正常沉积岩层中。早三叠世火山岩分布于夏河北西的赛尔钦沟一带,向西延入青海省境内。以赛尔钦沟一带发育最好,厚约2800m,向西逐渐变薄,至青海省厚度减到2100m。以中酸性火山岩为主,形成近东西向和北西向火山岩带,延伸方向与区域构造线基本一致。岩石类型为流纹岩、英安岩、安山岩、安山玄武岩以及相应成分的火山碎屑熔岩。

(2)侵入岩地质特征

侵入岩相对火山岩比较发育,为伴随印支造山带形成过程和晚期的深源岩浆热事件,印支期侵入岩主要沿近东西向白龙江断裂、褶皱构造带成带、成串分布,呈浅成相和超浅成相的小岩株或岩脉沿断裂带侵位于三叠系及其以下的各时代地层中。

印支期与燕山期侵入岩于西秦岭地区的成矿作用密切相关,依据岩体时空分布特征可将这两期的岩浆岩划分为南北两带,其中北带以武山-岷县白垩纪盆地和天水-礼县中新生代盆地为界,进一步分为西、中、东3个区段;南带以堡子坝-望关早白垩世盆地为界划分为西、东两个区段。侵入岩主要出露于北带中段、东段,其次为南带东段,北带西段和南带西段仅零星出露。北带中段岩体呈近等轴状岩基,个别为小岩株,以花岗岩和二长花岗岩为主,其次为二云母花岗岩、白云母二长花岗岩和石英闪长岩等。部分岩体(温泉、中川、闾井、碌础坝等)具岩相分带,中心相为中粗粒似斑状结构,过渡相为中粗粒含斑结构,边缘相为中—细粒结构。岩体与中泥盆统、下二叠统呈侵入接触,外接触带具角岩化、大理岩化,局部具矽卡岩化、混合岩化。岩体多属深—中深成相。剥蚀程度中等或较浅。岩体受近东西向褶皱构造和近南北向银川-昆明隐伏大断裂的复合控制。北带东段岩体多呈规模较大的、不规则的岩基或岩株,以二长花岗岩(二流水、党川、八卦山等岩体)、花岗岩(秦岭大堡岩体)为主,其次为花岗闪长岩(糜署岭岩体)、石英二长岩(太阳山岩体)。部分岩体如秦岭大堡、二流水、上先坪等岩体具岩相分带,中心相为粗粒结构,过渡相为中粗粒结构,边缘相为细粒结构;太白牙岩体由似斑状二长花岗岩构成中心相,边缘相为细粒花岗闪长岩。岩体与中、上泥盆统、三叠系呈侵入接触,界面外倾,倾角40°~70°;部分岩体(糜署岭、黄渚关)南北两侧均向北倾,倾角50°~60°,与地层产状基本一致。党川岩体与下古生界变质岩系呈渐变过渡关系,无明显界线,岩体内包含许多围岩残留体,其产状与围岩仍保持一致,混合岩化强烈。多数岩体接触带具角岩化、大理岩化,部分地段具矽卡岩化、混合岩化、云英岩化等。岩体多属深—中深成相,个别属中深—浅成相。剥蚀程度中等或较浅。岩体受褶皱构造控制,如黄渚关、厂坝、沙坡里、糜署岭等岩体受近东西向复向斜控制。北带西段,岩体较集中地分布于岷县北白石山—武山县一带,呈岩株状产出。各岩体岩石类型单一,以斜长花岗岩、石英闪长岩居多,二长花岗岩、闪长岩次之。岩体与上泥盆统、二叠系、中三叠统呈侵入接触,外接触带常具烘烤褪色现象,部分地段具角岩化、矽卡岩化,偶见混合岩化。岩体多属中深—浅成相。剥蚀程度较浅。岩体受近东西向褶皱构造的次级断裂或裂隙构造控制。南带西段,除鄂额、乏哈儿两个岩体呈规模较大的岩株以外,其余岩体规模均较小。岩石类型以石英闪长岩为主,次为花岗闪长岩、石英二长岩等。岩体与志留系、泥盆系、二叠系、三叠系呈侵入接触,界面外倾,倾角50°~75°。外接触带多具角岩化,局部具矽卡岩化、大理岩化。除鄂额、乏哈儿两个岩体属深—中深成相以外,其余小岩体多属中深—浅成相。剥蚀程度均较浅。南带东段,规模较大的岩基呈近等轴状(如迷坝、阳坝、鹰嘴山岩体),而较小的岩株呈近东西或近北东东方向延展。岩石类型以二长花岗岩为主,个别岩体为花岗岩或花岗闪长岩等。迷坝岩体由二长花岗岩构成中心相带,似斑状斜长花岗岩为过渡相带,中细粒花岗闪长岩为边缘相带,其余岩体不具岩相分带。岩体中闪长岩析离体颇为发育。岩体与长城系、中志留统、中泥盆统呈侵入接触,界面多向外倾,倾角60°~70°。外接触带多具角岩化,部分具矽卡岩化、大理岩化。岩体多属深—中深成相,部分为中深—浅成相。剥蚀程度属浅—中等。岩体受褶皱构造控制,如摩天岭、鹰嘴山、阳坝等岩体受碧口-太坪川北东向复背斜控制。

2313 燕山陆内造山期构造-岩浆活动期

该期岩浆活动强烈,分布范围较广,具同源、同期、异相的特点,且与该区金及多金属成矿有着密切的关系。中生代以来,海相火山作用渐趋消失,陆相火山活动明显增加,特别是进入燕山期板内造山阶段,中新生代陆相火山盆地逐个形成。火山盆地的分布,均受断裂带控制,以北西西向及北东向构造控制为主。区内颇具代表性的火山岩是分布于北部郎木寺一带的侏罗纪—白垩纪陆内火山岩,为印支造山带形成后,燕山期陆内拉张断陷盆地的产物。火山活动为沿北西西向断裂带呈裂隙中心式喷发和喷溢相为主。主要岩石类型为玄武岩类、安山岩类和流纹英安岩。侏罗纪火山岩K-Ar同位素年龄测定值为19157Ma,白垩纪火山岩Rb-Sr同位素年龄值为112±27Ma(杨恒书等,1996)。

(1)火山岩地质特征

中侏罗世火山岩厚度大、分布广,是中生代较为发育的火山岩系之一,主要分布于郎木寺、宕昌北的路院和马建川,合作北东的前扎等地。隐爆角砾岩分布于年木耳和美武两地的岩体边缘。路院和马建川一带火山岩发育最好,厚2000m以上,面积23km2。岩石类型以流纹岩为主,次为安山岩、英安岩、安山质凝灰角砾岩、英安质火山碎屑岩、流纹质角砾凝灰岩。前扎、朵日一带厚约1100m,面积约60km2,岩石为英安岩、英安质火山角砾岩、英安质角砾凝灰岩。郎木寺和杂海一带中侏罗世火山岩不发育,厚度小于200m,以中性火山岩为主,少量中基性火山岩,岩石为安山岩、辉石安山岩、安山玄武岩、安山质火山角砾岩、凝灰岩、安山质集块岩。中侏罗世隐爆角砾岩产于年木耳石英闪长岩体西南边缘内接触带和美武花岗闪长岩体北部边缘相石英闪长岩中的两个角砾岩筒中。年木耳角砾岩筒经剥蚀出露地表,其截面呈不规则椭圆形,长700m,宽400m,延深400m以上,呈倾斜漏斗状,倾向北西,倾角60°~70°。由内向外分别为爆发角砾岩,爆发交代角砾岩、震碎角砾岩。美武角砾岩筒呈椭圆形,长轴近东西向,长约200m,宽150m,延深500m以上,地表面积30000m2。该角砾岩筒界线清楚,倾向南西,倾角80°~85°。由爆发角砾岩、震碎角砾岩、注入角砾岩构成。前两种角砾岩呈筒状产出,爆发角砾岩位于中部,向外为震碎角砾岩,而注入角砾岩呈脉状产出。龙得岗铜矿主要矿体和矿化体皆赋存于年木耳隐爆角砾岩筒中。

白垩纪火山岩出露厚度不大,但分布较广。早白垩世火山岩,分布于夏河以北,为中基性火山岩,与正常沉积岩呈互层产出。以杏仁状玄武岩、安山玄武岩为主,少量为安山岩、安山质火山角砾岩,厚530m。晚白垩世火山岩分布在天水南西,面积4~5km2,在清水江以北和洮水河以南也有零星分布,为偏碱性的超基性—基性火山岩,由玻基橄辉凝灰熔岩、气孔状玻基橄辉岩、霞石方沸橄辉岩、白榴石方沸橄辉岩、橄榄石碱玄岩组成,厚度仅数十米。葡萄园西为流纹质熔结凝灰岩、流纹岩、流纹质角砾凝灰熔岩、安山质角砾凝灰岩,面积50km2,最大厚850m。

(2)侵入岩地质特征

燕山期侵入体分布广泛而零散,岩体的分布与中生代断裂构造关系密切,宏观格局上,近东西向构造带控制着侵入岩带的延伸,北东向构造与近东西向构造的交汇、复合处控制着岩体的形态和位置,从而构成东西成带,北东成行,网格状交叉的空间展布特征。岩体产出规模一般较小,多以中—浅成相呈脉状产出,少量为岩株产出。其侵位围岩多为印支期区域浅变质岩,侵位地层包括从震旦系到三叠系。岩石类型以中性岩和中酸性岩石为主。

侏罗纪侵入岩体主要出露于北带西段,其次为北带东段,南带西段仅零星出露。本期岩体同位素年龄值,据46个样品测定结果为145~191Ma。北带西段,岩体为北西西向延展的线型岩基和岩株。岩石类型较多,二长花岗岩和花岗闪长岩常构成规模较大的岩株或岩基,闪长岩、石英闪长岩及斜长花岗岩多为大小不等的岩株。仅美武、德乌鲁、阿姨山岩体有明显的相带,前两者中心相带为花岗闪长岩,边缘相带为石英闪长岩;后者在局部地段有垂直分带。岩体与二叠系、石炭系、三叠系、中侏罗统呈侵入接触。界面多向外倾,一般倾角为50°~80°,个别为30°,极个别的如美武、平山岩体南北两侧均向南倾,倾角50°~70°。美武岩体原生流动构造产状与接触面基本一致。外接触带多具角岩化,部分具矽卡岩化、大理岩化,局部地段具云英岩化及硅化。岩体多属深—中深成相,部分为中深—浅成相或浅成相。剥蚀程度多属浅—中等,个别岩体剥蚀较深。岩体受近东西或北西西向褶皱构造控制。北带东段,岩体多呈岩基或岩株状产出,以二长花岗岩及花岗岩为主,个别的如台子上岩体多为石英花岗岩。规模较大的秦岭梁、天子山、辽家河坝、台子上等岩体具较明显的岩相分带。岩体与中、上泥盆统、下古生界呈侵入接触。外接触带具角岩化、混合岩化。岩体多属深—中深成相,个别的如秦岭梁岩体为中深—浅成相。剥蚀程度均属浅—中等。南带西段,出露有郎木寺、格尔括合等几个小岩株,呈近南北向延展。岩石类型以石英闪长岩为主,其次为花岗闪长岩。岩体与下中侏罗统、三叠系呈侵入接触,界面外倾,外接触带具角岩化。岩体属浅成相。剥蚀程度属浅—中等。

白垩纪侵入岩体分布于北带东段。酸性岩类为规模较小的岩株,岩石类型以二长花岗岩为主,个别的如和尚堡岩体为石英二长花岗岩。岩体与中生代早、中期侵入体接触,外接触带岩石具烘烤现象。岩体属中深—浅成相。剥蚀程度较浅。同位素年龄值为104Ma。超基性岩类见于龙门西沟,由4个呈串珠状展布的小岩株构成,面积近lkm2。可划分为两个相带,强蛇纹石化纯橄岩带和纯橄岩、单辉橄石岩、单辉橄榄岩、橄榄单辉岩、单辉岩带。岩体与寒武系、奥陶系、中生代中期侵入体呈侵入接触。受利桥帚状构造的元家坪-潘家湾弧形压扭性断裂的控制。

西秦岭地区燕山期岩浆活动与金成矿有密切关系,如大水金矿、忠曲金矿、拉尔玛金矿、巴西金矿等都与侵入岩体有直接关系,且巴西金矿床内的石英闪长粉岩脉本身参与了金矿化。岩浆活动对金及多金属矿产的形成有着不可忽视的作用,但对岩浆与矿源的关系,尚存在分歧,主要有以下3种观点:①认为幔源岩浆把金和多金属等成矿元素从地幔中带到上地壳后再改造矿;②认为岩浆本身不带矿源,而岩浆进入上地壳后,在黑色岩系中俘获成矿元素之后,再形成与岩浆作用有关的矿床;③则认为岩浆热事件或岩浆期后热液对矿源层中成矿元素改造后形成矿床。无论哪一种观点,岩浆侵位时的热动力条件是该区金成矿的一个重要成矿条件。

变质岩的岩石学

该阶段地层存在东西向(新疆、青海)同一地层不同名现象,经过对比,依据地层命名优先原则进行了统一,取消“阿拉马斯群”,采用狼牙山组。

1小庙岩群(ChX)

出露于昆北柴达木盆地南缘、昆中阿尔格山、石花山一带,高绿片岩相-低角闪岩相变质;与下伏白沙河岩群断层接触,与上覆狼牙山组平行不整合;以石英质岩石为主,主要有石英岩、云母石英片岩、变长石石英岩夹黑云斜长片麻岩与大理岩等。石英岩层位相对稳定,是区域地层对比的重要标志层,叠置厚度2300 m(昆中地区叠置厚度7735 m)。底部以大量石英质岩石的出现与白沙河岩群分界。小庙岩群原岩为杂砂岩、泥质岩及泥砂质灰岩,昆中地区夹少量偏基性火山凝灰岩,属浅海陆缘碎屑岩沉积。

小庙岩群变粒岩继承锆石内核年龄,重结晶环带年龄分别为2444 ± 35 Ma、1097 ± 30 Ma(1∶25万冬给措纳湖幅),结合其与上下地层的接触关系定为长城纪。

2赛图拉岩群(ChS)

出露于西昆仑赛图拉、和平桥道班及库地、康矮孜达里亚沟一带,构成昆仑山主脊。为高绿片岩相-角闪岩相变质岩,主要有黑云斜长片麻岩、二云斜长片麻岩、石榴二云石英片岩、黑云斜长石英片岩、黑云片岩、黑云斜长变粒岩、斜长浅粒岩、斜长变粒岩、石英岩夹斜长角闪岩等。下未见底,上与桑株塔格岩群不整合接触,叠置厚度大于8664 m。以副变质岩为主,原岩为一套泥质-长英质碎屑岩夹碳酸盐岩、中基性火山岩。从赛图拉向东至康西瓦一带,主要为大理岩、绢云黑云石英片岩和绢云绿泥变砂岩的不均匀互层,夹凝灰岩和霏细斑岩。

形成于活动大陆边缘与大陆岛弧环境。

在坎地里克南东侵入于赛图拉岩群的花岗岩获1576 Ma 的 Rb- Sr 年龄(汪玉珍,1983),反映赛图拉岩群的时代上限为中元古代早期,目前将赛图拉岩群的时代暂划归长城纪,考虑到有高角闪岩相变质岩石的存在,不排除跨越古元古代的可能。

3狼牙山组(Jxl)

主要出露于东昆仑阿拉克湖温冷恩-木和德特、诺木洪郭勒东岸及波洛斯太-乌拉斯太一带。岩性组合为白云岩、白云质灰岩、硅质条带白云岩、硅质条带灰岩、硅质灰岩及大理岩夹砂岩、板岩、红柱石角岩及硅质岩,未见底,厚1020 m,产叠层石。沉积环境主要为浅海陆棚。据岩石组合和狼牙山组对比,前人据微古植物和叠层石,将狼牙山组时代定为蓟县纪,目前在没有新的时代依据情况下,仍定为蓟县纪。与下伏小庙岩群和上覆丘吉东沟组均为平行不整合接触。

该组在西昆仑于田县普鲁-阿羌一带原称阿拉马斯群,呈岩块状混杂于石炭纪裂谷火山岩中。下部为碳酸盐岩,有白云石化大理岩、块状大理岩;中部为泥质细碎屑岩夹碳酸盐岩,有二云石英片岩、片理化石英岩与大理岩互层、角闪斜长变粒岩、石榴黑云石英片岩、砂质大理岩、石榴二云石英片岩夹蓝晶黑云石英片岩;上部为硅泥质岩夹少量碳酸盐岩,有糜棱岩化石英岩、绢云片岩夹石英大理岩、石英岩等。未见顶底,厚1166 m。变质达高绿片岩相-低角闪岩相。在苏巴什北侧,该组内的斜长角闪岩获 Sm- Nd 年龄1012 Ma,εNd值为+86;前人曾采获叠层石Jacutophyton sp,故将其时代归蓟县纪。

4桑株塔格岩群(JxSz)

出露于西昆仑阿特奥依纳克以北地区。下部灰白色厚层大理岩、微晶大理岩夹少量绢云板岩、炭质板岩;中部灰黑色炭泥质板岩、变石英砂岩、粉砂岩夹灰岩及少量大理岩;上部浅中、厚层砂质灰岩夹千枚岩、粉砂岩等。不整合于赛图拉岩群之上,上与不同时代地层断层接触,叠置厚度2086 m。总体为一套浅变质的碳酸盐岩与碎屑岩组合,属较稳定浅海沉积。

大理岩中产叠层石Conophyton sp,Baicalia sp,与东昆仑狼牙山组、塔里木盆地博查特塔格组可以对比,时代为蓟县纪。

5苏玛兰组(Jxs)

分布在于田县普鲁至阿羌一带。由于构造活动强烈,地层出露不全,多呈构造透镜体产出,未见顶、底,厚度不详。岩性组合与铁克里克地区出露的苏玛兰组完全一致,时代属于蓟县纪。岩性特征见塔里木地层区。

6丘吉东沟组(Qbq)

主要出露于祁漫塔格山白干湖断裂带北侧。以碎屑岩为主,夹硅质岩、镁质碳酸盐岩,有长石石英变砂岩、凝灰质变砂岩、石英粉砂岩、石英岩夹凝灰岩、玄武岩,平行不整合于狼牙山组之上,上与志留系白干湖组断层接触,厚925 m。总体为浅变质、低成熟度的陆源碎屑岩夹玄武岩。区域上向东至冰沟、丘吉东沟一带为含炭硅质板岩、粉砂质板岩,丘吉东沟层型剖面上为以碎屑岩为主夹硅质岩和镁质碳酸盐岩,产叠层石Spicaphyton qiujidonggouense及微古植物化石。该叠层石相当于青海柴南缘叠层石组合Ⅴ,即Spicaphy-ton-Conophyton组合,出现在丘吉东沟组上部的硅质白云岩中,是本区分布层位最高的叠层石组合,时代属青白口纪。

丘吉东沟组根据岩石组合特征与所含叠层石化石,与中祁连地区的龚岔群可以对比。

7万宝沟岩群(Pt2-3W)

出露于万宝沟、忠阳山、雪水河西侧及水泥厂北侧等地,为中、浅变质的火山岩及碳酸盐岩。区域上形成大小不一的构造块体,严格受断裂控制。主要岩石组合有:灰绿色玄武岩、玄武安山岩、安山岩夹玄武质凝灰熔岩、钠长英安岩、灰岩、大理岩、板岩、硅质岩及微晶、细晶、粒屑、藻屑白云岩和白云质大理岩等。与周围地层均呈断层接触,叠置厚度大于2989 m。总体无层无序,局部有序,变形强烈,形态各异,各类糜棱岩、褶叠层、石香肠、构造鱼等广泛发育,沿石灰厂南断裂带形成韧性变形带。

在碳酸盐岩中采得叠层石Conophyton f,minjaria f,Kussiella f,Jurusania f,Gymnosolen f等,时代为中、新元古代;变玄武岩中获锆石U-PbSHRIMP年龄1348 ± 23 Ma (1∶25万不冻泉幅),Sm-Nd等时线年龄1141 ± 230 Ma、670 ± 15 Ma(1∶5万万宝沟幅),主体时代为中、新元古代,但作为构造地层体其中可能混杂有古生代地层块体。

本区出露的岩石除燕山期侵入岩外,几乎所有的岩石都遭受到了不同程度的变质作用,包括太古宇变质杂岩、显生宇区域变质岩和接触热变质岩等。

5 2 1 1 太古宇变质杂岩

太古宇变质杂岩主要出露在周口店岩体的南、北两侧及东缘,出露面积总计不到 0 5km2,但岩石类型较为复杂。主要由片麻岩、斜长角闪岩、变粒岩组成,并受到中等到强的混合岩化作用,形成各种类型的混合岩,受后期构造影响,这些岩石又遭受强烈动力变质作用,普遍发生糜棱岩化。

1) 黑云母角闪斜长片麻岩-混合片麻岩: 岩石呈浅灰色、灰色。风化后呈黄褐色,片麻状构造,中、细粒花岗变晶结构。

2) 混合花岗岩: 岩石为浅灰、灰白色,有时具弱片麻状,具多阴影状构造。镜下为不等粒的花岗变晶结构,广泛见到各种交代结构,如交代蚕蚀、交代净边等。

3) 斜长角闪岩: 岩石一般为块状构造,有时见有弱定向性构造,轻度混合岩化时,可见条带状混合构造,网脉状、角砾状混合构造,岩石一般为灰黑色到墨绿色,当有混合岩化时岩石总的色调变浅。显微镜下岩石呈柱粒状变晶结构到花岗变晶结构。有混合岩化时则可见有多种交代结构。

4) 黑云母、角闪石变粒岩: 该类岩石多见于东岭子、南观一带,并经常发育有程度不等的混合岩化,在岩体中也有少量此类岩石包体发现。岩石在露头上多呈层状产出,未混合岩化部分为块状构造,经常发育有条带状构造。岩石颜色为灰绿色-深绿色到墨绿色。混合岩化加强时颜色变浅。细粒花岗变晶结构,主要矿物成分是长石、石英、角闪石、黑云母、绿帘石,含量变化较大。白云母在薄片中也能见到,副矿物主要是磁铁矿、磷灰石和榍石等。

5) 动力变质岩: 前述岩石与上覆不同层位的盖层岩石呈断层接触。这种断层是沿不整合面发育的韧性剥离断层。韧性剪切流变的结果使太古宇变质岩发生强烈糜棱岩化 ( 印支期或更早) ,后经重结晶恢复作用成为迄今露头上所见的各种变余糜棱岩,如斜长角闪质变余糜棱岩、长英质变余糜棱岩、超糜棱岩等。部分岩石后期还发生碎裂岩化。

5 2 1 2 显生宇区域变质岩

区内75%以上的面积为显生宙区域变质岩,只是在周口店等岩体周围叠加了热接触变质作用。区域变质岩主要岩石类型包括板岩、千枚岩、变质砂岩 ( 砾岩) 、变玄武岩和火山碎屑岩、片岩、大理岩和各种糜棱岩等。岩石的原岩是华北克拉通盖层的沉积岩和部分火山岩及火山碎屑岩,这些盖层岩系包括中元古界的蓟县系 ( Jx) ,新元古界的青白口系 ( Qb) ,古生界的寒武系 (## ) 及下奥陶统 ( O1) 、石炭系 ( C) 、二叠系 ( P) ,中生界的三叠系( T) 和下侏罗统 ( J1) 等地层。表5 1 是西山变质岩中出现的变质矿物和各种特征变质矿物在地层岩石中的分布特征。

表 5 1 西山特征变质矿物在各地层中的分布

注: Jx—蓟县系; Qbx—下马岭组; Qbc—长龙山组; Qbj—景儿峪组; —寒武系; O—奥陶系; Cq—清水涧组;Cx—下杨家屯组; Pz—中杨家屯组; Ps—上杨家屯组; Ph—红庙岭组; Ts—杏石口组; Jn—南大岭组; Jy—窑坡组;Jl—龙门组; Jj—九龙山组。

5 2 1 3 接触热变质岩

本区接触热变质岩主要分布在周口店岩体和南窖岩体的周围和附近。岩石类型以发育有定向片理构造为特征,包括角岩类、大理岩类、接触片岩类、接触片麻岩类和大理岩类。由于接触热变质作用是叠加在区域变质岩之上的,加上周口店岩体是以多次侵位为特征,大部分接触热变质岩都发育有明显的片理定向组构,因此接触变质形成的各种板岩、片岩、片麻岩和大理岩与区域变质岩很难区别,只能从产状及矿物组合上加以鉴定。

1) 斑点板岩: 分布于周口店侵入体 450 m 之处,在粉砂质板岩之上,出现斑点状构造,镜下观察为雏晶状的硬绿泥石集合体。

2) 角 ( 页) 岩类: ① 红柱石角 ( 页) 岩类。暗灰色—灰黑色,块状构造,肉眼可见红柱石变斑晶,大小在 ( 2 ~3) mm × ( 7 ~8) mm,排列无定向,有的红柱石变斑晶呈放射状集合体,状如菊花,故有人称之为菊花石。岩石为变基质具角岩结构的斑状变晶结构,变基质亦可见显微鳞片花岗变晶结构或放射状花岗变晶结构。本区还见有十字石红柱石角岩、硬绿泥石红柱石角页岩。② 硬绿泥石化角岩。岩石新鲜,为灰绿到暗绿色,风化后呈褐红色。硬绿泥石为变斑晶,镜下为嵩束状集合体,排列无定向性,经常风化呈赤铁矿,变基质以石墨尘点及细粒石英为主,当硬绿泥石含量达 90%时则称硬绿泥石。

3) 接触片岩: ① 红柱石云母片岩。与区域变质红柱石片岩的区别是: 红柱石粒度大,具环带结构,核心是具有粉红色多色性的红柱石,外环是不带多色性的无色红柱石。可与矽线石共生,而不与蓝晶石共存,另外变基质中黑云母鳞片也较多。其他的变质矿物还有石榴子石、红柱石等。因此相应的岩石可以是石榴子石红柱石片岩、红柱石白云母石英片岩、红柱石二云母片岩等。红柱石普遍发生叶蜡石化。② 矽线石云母片岩。该类岩石可以渐变为石榴子石红柱石片岩。因此有一系列过渡的岩石种属: 含矽线石的石榴子石云母片岩、石榴子石红柱石矽线石片岩等。岩石呈暗灰色、灰黑色,具片状构造至片麻状构造。中细粒纤维-鳞片变晶结构或斑状变晶结构。

4) 大理岩类: 在离岩体较 远 处,可 见 有 纯 大 理 岩、含 石 英 大 理 岩等,此外还 有:① 透闪石大理岩。岩石为灰色—暗灰色,灰白色纤维状透闪石常为 0 5 ~1 0 cm 的条带或直径为2 ~10cm 大小不等、形态各异的团块产出,中、细粒纤维状嵌晶变晶结构。主要矿物是白云石,方解石次之; 透闪石含量在 10%左右,且分布不均,少者不足 5%; 偶见白云母及斜长石,含量不超过 2%。原岩为硅质白云岩。② 透辉石大理岩。岩石呈浅绿、浅灰、浅黄褐等各种杂色色调,条带状或块状、斑杂状构造。中细粒柱状变晶-嵌晶结构。矿物成分以方解石为主,有时有白云石,碳酸盐矿物含量一般在80%以上。特征矿物是透辉石,为柱状晶体,常相对集中成条带或形状各异的团块,透辉石的粒度在0 3 ~0 8mm,含量大约在10%左右。还有透闪石、绿帘石、黑云母、钙铁榴石、符山石、斜长石等,其含量不超过 5%。原岩可能是含铁泥质的硅质白云岩或辉岩。③ 含橄榄石大理岩。岩石呈暗灰色、浅黄褐色。块状构造,可见变余层理。花岗变晶及嵌晶结构,主要矿物是方解石,约 60%; 其次是白云石,约 20%。典型的变质矿物是镁橄榄石,无色,圆形及他形粒状,粒径 0 1 ~0 3 mm,含量变化较大,在 8% ~15%之间。经常沿裂隙发生蛇纹石化,形成蛇纹石大理岩。此外,橄榄石常常与透辉石同时出现,形成橄榄石透辉石大理岩。这些大理岩的原岩是含硅质的白云质灰岩。

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