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。淺色礦物可以有長石及似長石（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，有時含少量的長石、副長石副礦物：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)有時為隱晶質(zhì)或出現(xiàn)少量玻璃質(zhì)，有的煌斑巖為無斑隱晶質(zhì)結(jié)構(gòu)。塊狀構(gòu)造、有時見斑雜構(gòu)造或氣孔、杏仁構(gòu)造（三）主要巖石類型當(dāng)無法鑒定長石成分時，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石保存完好：結(jié)合長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石云斜煌巖：主要礦物是黑云母和斜長石（中-更長石，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石，粒度小，不易識別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石閃斜煌巖：主要礦物普通角閃石和斜長石

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、斜長石、石英3、閃煌巖色率偏高＞50，以出現(xiàn)副長石和富堿（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)長石的種類和副長石的含量可劃分為：閃煌巖——斜長石>堿性長石，副長石霞閃正煌巖——堿性長石>斜長石，副長石沸煌巖——不含長石4、黃長煌斑巖色率＞70。不含長石，出現(xiàn)黃長石根據(jù)副長石的含量進(jìn)一步劃分為：不含或者含很少量的副長石（＜5%）——黃長煌斑巖：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、黃長石以及少量鈣鈦礦等。4、黃長煌斑巖含較多副長石——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。

與黃長煌斑巖的區(qū)別：含有較多的副長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，我國山東蒙陰、遼寧復(fù)縣等地都有。1905南非普列米爾礦山

庫利南——

世界上最大的寶石級金剛石庫利南——

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

世界上最大的寶石級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，可分三個世代鎂鋁榴石、金云母同世代名稱形態(tài)大?。╩m）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：來自地幔的——石榴二輝橄欖巖，榴輝巖來自地殼的——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)于美國阿肯色洲的金伯利巖，此標(biāo)本已強烈蝕變，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，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?；|(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，其次有堿性長石、霓石、鈉閃石、透輝石、霞石和黃長石。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，有時有流動構(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)晶出來的礦物與剩余巖漿反應(yīng)，反應(yīng)不徹底時，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