地質(zhì)大學(xué)煌斑巖、金伯利巖、碳酸鹽

第七章煌斑巖、金伯利巖與鉀鎂煌斑巖、碳酸巖類（一）概述

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，其共同特點(diǎn)為：多為淺成相，具斑狀結(jié)構(gòu)，基質(zhì)為細(xì)粒、微?；螂[晶質(zhì)結(jié)構(gòu)SiO2

27~52%，超基性—中性巖，巖石色率高，為深色第一節(jié)、煌斑巖含角閃石、云母等含水礦物，呈自形斑晶、顯微斑晶。淺色礦物可以有長(zhǎng)石及似長(zhǎng)石（自形程度較差），但不形成斑晶。全巖成分富含堿質(zhì)（4%-7%）及揮發(fā)分（H2O和CO2

3%-6%），且含有高的Ba、P、Sr、Th和LREE（不相容元素）。主要種類

根據(jù)SO2、K2O+Na2O及K2O、Al2O3、Na2O的相對(duì)含量：超鎂鐵質(zhì)煌斑巖（SO2＜40%）鈣堿性煌斑巖（相當(dāng)于亞堿性系列的火成巖）堿性煌斑巖（相當(dāng)于堿性系列火成巖）超鉀質(zhì)煌斑巖[K/(K+Na)＞0.75,K/Al＜0.8]過(guò)鉀質(zhì)煌斑巖[K/(K+Na)＞0.75,K/Al＞0.8]（二）巖相學(xué)1.礦物組成主要礦物：鐵鎂礦物含量較高（至少＞1/3）常見黑云母、角閃石次要礦物：輝石，橄欖石（少見），富鈦的堿性暗色礦物也較常見，有時(shí)含少量的長(zhǎng)石、副長(zhǎng)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2.結(jié)構(gòu)構(gòu)造煌斑結(jié)構(gòu)和全自形粒狀結(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)，有的煌斑巖為無(wú)斑隱晶質(zhì)結(jié)構(gòu)。塊狀構(gòu)造、有時(shí)見斑雜構(gòu)造或氣孔、杏仁構(gòu)造（三）主要巖石類型當(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（P99）1、云母煌斑巖色率偏低（30-40），常和花崗巖伴生。根據(jù)長(zhǎng)石的種類再劃分為云煌巖和云斜煌巖云煌巖：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（中-更長(zhǎng)石，環(huán)帶發(fā)育）云煌巖斑狀結(jié)構(gòu)（煌斑結(jié)構(gòu)），斑晶黑云母，基質(zhì)微粒黑云母及堿性長(zhǎng)石，粒度小，不易識(shí)別2、角閃煌斑巖其色率為30-50，化學(xué)成分相當(dāng)于中性巖類。根據(jù)長(zhǎng)石的種類進(jìn)一步劃分成閃正煌巖和閃斜煌巖。閃正煌巖：主要礦物普通角閃石和堿性長(zhǎng)石閃斜煌巖：主要礦物普通角閃石和斜長(zhǎng)石

閃斜煌巖，煌斑結(jié)構(gòu)，斑晶角閃石，短柱狀自形晶，基質(zhì)角閃石、斜長(zhǎng)石、石英3、閃煌巖色率偏高＞50，以出現(xiàn)副長(zhǎng)石和富堿（或鈦）的鐵鎂礦物為特征，化學(xué)成分~堿玄巖或鐵鎂質(zhì)巖根據(jù)長(zhǎng)石的種類和副長(zhǎng)石的含量可劃分為：閃煌巖——斜長(zhǎng)石>堿性長(zhǎng)石，副長(zhǎng)石霞閃正煌巖——堿性長(zhǎng)石>斜長(zhǎng)石，副長(zhǎng)石沸煌巖——不含長(zhǎng)石4、黃長(zhǎng)煌斑巖色率＞70。不含長(zhǎng)石，出現(xiàn)黃長(zhǎng)石根據(jù)副長(zhǎng)石的含量進(jìn)一步劃分為：不含或者含很少量的副長(zhǎng)石（＜5%）——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。4、黃長(zhǎng)煌斑巖含較多副長(zhǎng)石——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、鉻鐵礦和方解石。

與黃長(zhǎng)煌斑巖的區(qū)別：含有較多的副長(zhǎng)石而不含有普通輝石。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：交代巖石圈地幔低度部分熔融、液態(tài)不混溶、基性和堿性巖漿的混合。。。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）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——超基性淺成、超淺成巖（1）發(fā)現(xiàn)和命名: 1870年首次發(fā)現(xiàn)于南非阿扎尼亞的金伯利城，因而得名。（2）是金剛石的母巖，我國(guó)山東蒙陰、遼寧復(fù)縣等地都有。1905南非普列米爾礦山

庫(kù)利南——

世界上最大的寶石級(jí)金剛石庫(kù)利南——

世界上最大的寶石級(jí)金剛石庫(kù)利南第一庫(kù)利南第二庫(kù)利南第三庫(kù)利南第四非洲之星530.2克拉74刻面庫(kù)利南第二317.4克拉庫(kù)利南第三94.4克拉庫(kù)利南第四63.6克拉庫(kù)利南——

世界上最大的寶石級(jí)金剛石黑王子紅寶石圣愛德華藍(lán)寶石金伯利巖特征（1）顏色：灰綠色為主（2）化學(xué)成分：SiO2一般33%左右,<40%

K2O>Na2O，H2O和CO2含量高（3）結(jié)構(gòu)構(gòu)造：

斑狀結(jié)構(gòu)，顯微斑狀結(jié)構(gòu)，自交代結(jié)構(gòu)

塊狀、角礫狀、巖球構(gòu)造自交代結(jié)構(gòu)橄欖石或鎂鋁榴石受到與金伯利巖巖漿活動(dòng)有關(guān)流體參與的自交代作用后，網(wǎng)環(huán)結(jié)構(gòu)交代殘余結(jié)構(gòu)交代環(huán)帶結(jié)構(gòu)交代假象結(jié)構(gòu)交代作用增強(qiáng)巖球構(gòu)造

巖石中有金伯利巖成分的球體，大小變化與2mm~10cm，球體核心為礦物碎屑，外圍為細(xì)粒金伯利巖，這些球體又被粗晶金伯利巖膠結(jié)。（4）礦物成分：

橄欖石——綠色 鎂鋁榴石——玫瑰紅色 金云母——棕色、綠色、淺黃色其他礦物——鉻鐵礦，鈣鈦礦，鈦鐵礦

基質(zhì)——隱晶質(zhì)，也是上述礦物構(gòu)成斑晶橄欖石：含量最高，可分三個(gè)世代鎂鋁榴石、金云母同世代名稱形態(tài)大小（mm）成分一橄欖石粗晶（地幔捕擄晶）渾圓狀、卵形2-4鎂橄欖石二橄欖石斑晶自形，完好的六邊形<2同上三基質(zhì)橄欖石——顆粒小鎂橄欖石或鈣鎂橄欖石金伯利巖特征（5）角礫或包體：來(lái)自地幔的——石榴二輝橄欖巖，榴輝巖來(lái)自地殼的——變質(zhì)巖塊，早期結(jié)晶的金 伯利巖角礫

金伯利巖是自然界起源最深的巖漿冷凝形成的巖石,其中包含著大量的深部地質(zhì)記錄。（6）次生變化： 蛇紋石化—— 碳酸鹽化—— 硅化——

金伯利巖屬SiO2不飽和巖類與橄欖巖類相同之處：它的SiO2含量低，一般小于40%且低于橄欖巖；微量元素中的相容元素Cr，Ni，Co含量高。與橄欖巖類不同之處：K2O，Na2O及不相容元素Rb，Ba，Nb，LREE等含量高，且K2O>Na2O。此外，金伯利巖富含揮發(fā)分H2O和CO2。金伯利巖產(chǎn)于山東蒙陰，具角礫狀構(gòu)造的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，多邊形及菱形顆粒為殘余的橄欖石斑狀金伯利巖

主要礦物橄欖石，具多世代特點(diǎn)，多已蛇紋石化，斑晶熔蝕成圓形、卵形，基質(zhì)較自形（單偏光）金伯利巖的產(chǎn)狀及類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自下而上劃分出了：根部相（包括淺成的巖墻、巖床）：粗晶斑狀金伯利巖(淺成相),細(xì)粒金伯利巖(淺成相)；

火山通道相（火山頸）：巖球金伯利巖、金伯利角礫巖及金伯利凝灰?guī)r；火山口相：金伯利凝灰?guī)r。二、鉀鎂煌斑巖1970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)量較差但品位極高。

與金伯利巖相比，鉀鎂煌斑巖SiO2高（45%-50%），但它的MgO、K2O含量又高于一般的鎂鐵質(zhì)巖，而Al2O3含量低，因此是一種過(guò)鉀質(zhì)的巖類（K/Al>0.8）。

結(jié)構(gòu)構(gòu)造與礦物組成結(jié)構(gòu)構(gòu)造同煌斑巖主要礦物：除含有橄欖石（粗晶及斑晶），金云母（斑晶及嵌晶）外，還可含堿鎂閃石及白榴石、透輝石；副礦物：以鈦礦物為主，也含有鉻鐵礦、石榴石及硫化物等。基質(zhì)：可以含有玻璃質(zhì)，但多數(shù)已脫?；?，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含TiO2高第三節(jié)碳酸巖類主要由碳酸鹽礦物組成的火成巖（>50%）與沉積成因碳酸鹽巖區(qū)別：

（1）礦物成分復(fù)雜，總含有一定量的原生巖漿礦物和稀土元素（2）火成產(chǎn)狀和巖石共生組合

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。磷灰石也是常見礦物。

結(jié)構(gòu)：大部分為結(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)。

構(gòu)造：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。

阿肯色馬格尼特灣碳酸巖-霞石巖環(huán)狀雜巖地質(zhì)圖常與超基性-堿性巖共生，與霓霞巖、橄欖巖等形成環(huán)狀雜巖體，碳酸巖位于雜巖體的內(nèi)部，而且往往是最后期的產(chǎn)物（中心型碳酸巖雜巖體）

主要巖石類型按產(chǎn)狀：深成侵入巖噴出熔巖按主要礦物成分：方解石碳酸巖白云石碳酸巖鐵碳酸巖鈉碳酸巖（熔巖）巖石名稱顏色結(jié)構(gòu)構(gòu)造主要礦物方解石碳酸鹽淺灰白色半自形粒狀結(jié)構(gòu)塊狀構(gòu)造方解石（>90%）白云石碳酸巖淺灰白色白云石（>90%）黑云母碳酸巖灰白色~條帶狀構(gòu)造方解石、黑云母、微斜長(zhǎng)石

云母方解碳酸巖，細(xì)粒半自形粒狀結(jié)構(gòu)，主要礦物方解石，其次黑云母、白云母(二者構(gòu)成環(huán)帶結(jié)構(gòu))

碳酸巖的成因：①直接由含水的、碳酸巖化的二輝橄欖巖部分熔融形成②由原始的堿性硅酸鹽熔體經(jīng)分異形成③由原始的堿性硅酸鹽熔體液態(tài)不混溶作用形成練習(xí)1、下列結(jié)構(gòu)中屬于巖漿中早結(jié)晶出來(lái)的礦物與剩余巖漿反應(yīng)，反應(yīng)不徹底時(shí)，環(huán)繞或部分環(huán)繞早結(jié)晶礦物的外圍形成新生礦物環(huán)邊的是（）A環(huán)帶結(jié)構(gòu)B條紋結(jié)構(gòu)C反應(yīng)邊結(jié)構(gòu)D包含結(jié)構(gòu)2、下列花崗巖類型中，屬于經(jīng)風(fēng)化作用后的沉積巖部分熔融形成巖漿而形成的種類是（）AI型