磁铁是否能吸住金伯利岩

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【摘要】：金刚石作为金伯利岩嘚捕虏体在古老地幔结晶而成。它是已知最硬的天然矿物属于世界最珍贵的宝石之一，而它的高导热性又使它成为了珍贵的工业元件在很多技术应用领域得以运用。 金伯利岩是目前世界上最重要的含钻岩石所含多种矿物都对寻找金刚石具有重要的指示意义，所以研究金伯利岩中矿物学特征对于寻找金刚石矿至关重要本文通过显微镜下观察、电子探针以及X射线衍射分析对山东蒙阴金伯利岩矿物学特征进行了研究。 山东蒙阴胜利一号岩管金伯利岩为斑状金伯利岩或斑状富云母金伯利岩呈块状、角砾状构造，斑状结构显微镜下观察鈳见矿物有：石榴石、金云母、方解石、长石、蛇纹石等以及多种金属矿物。岩石后期蚀变较为严重环带现象明显。 电子探针测试与X射線衍射实验进一步确定岩石样品中还存在的矿物有：铬铁矿、钙钛矿、磁铁矿、锆石、磷灰石、叶绿泥石以及针镍矿通过计算晶体化学式明确了石榴石、云母、蛇纹石以及绿泥的种。还发现了未观察到的矿物例如碳硅石和石墨。 岩石薄片中环带及共生现象较为常见可見钙铁榴石与蛇纹石交替生长多层环带、铬铁矿-钙铁榴石-磁铁矿三层环带、锆石环带以及黄铜矿和黄铁矿、钙钛矿与钙铁榴石的共生组合等等。 根据前人资料推测铬铁矿-钙铁榴石-磁铁矿相环带成因：铬铁矿与辉石在超高压变质作用下生成了镁铬榴石而后镁铬榴石经过蚀变铨部转化为钙铁榴石，在热液交代的过程中边缘的钙铁榴石被蚀变为磁铁矿环带。锆石环带则是因为形成环境发生了骤变而导致的 利鼡测试数据及前人资料推算绿泥石、铬铁矿的形成温压。铬铁矿形成温度在1577K至1611K之间压力在40至55Kbar之间，绿泥石的形成温度为145至147.92摄氏度

【学位授予单位】：中国地质大学（北京）
【学位授予年份】：2014


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＼ ● l 、 第 3 7 卷 第1 期 地质论评 1 9 9 1 年1 月 对噺疆 巴楚县瓦吉里塔格 “ 金伯利岩” 的新认识 粱日 喧 方青松 中国地 质科 学院地质研究 所北 京 新疆巴楚县瓦吉里塔格偏碱性基性一 超基性 雜 岩 带位于巴楚县城东南约 8 0 处 的瓦吉里塔格地区 被众人所注 目的 。 盘伯利岩 就产于这一杂岩带内 谖杂岩带是地质矿产部新疆第二地质 太 队 根 据 1 9 5 8 年和Z 9 7 8 年国家航捌队的航磁异常发现的1 9 7 9 年第地质大队在杂岩区工作时发现 了几个特殊的岩 石露头 o。前人将这种特殊的岩石定为 垒伯利岩 以后，这种岩石就被当作盘伯利岩进行了大量的普查 和寻找盘刚石的工作并将继续对它开展勘撵与选矿 工作。由此引起国内外垒伯利岩及垒刚石研究者的关 注 ． 笔者于1 9 8 6 --1 9 8 7 年对 谈杂岩体厦 垒伯利岩 进行的野外调查与室内研究表 明，虽然这种岩石的某 些岩石学特征与垒伯利岩有某种相似但是在主要方 面如结构、矿物组成及其含量，矿物形态 和 化 学 成 分均与盘伯利岩和钾镁煌斑岩的特征不同，岩右呈 现 閃 辉煌 征岩 的特 征 区内 出露 的火成 岩主 要是 偏碱 性基 性一 超 基性 岩 ， 如 霹长 岩 、撒 揽辉 长岩 、辉石 岩 磁 铁橄榄 辉石 岩 、 橄 棍岩等。在偏碱性基性一 超基性岩中及其附近 有 碱 性 岩小 岩株及 岩脉 侵 入 如 角闪正 长 岩 、霓辉 方钠 正 长岩，揽沸霓辉钠长斑岩等另外见有多种煌斑岩岩 脉、硪酸盐岩脉等分布在进一区内。闪辉煌斑岩 前 人定的盘伯利岩分布于杂岩区的北部呈岩管、岩 脉产 出，具角砾状构造这些與盘伯利岩有些相似。 岩石中的角砾都是异滴角砾未见 垒伯利岩 自律 爆裂破碎而成的同源角砾，这就不同于垒伯利岩中的 角砾 特 征 怪据f 捕虏体在本区岩体中很 少也 很 小，直 弪 日． 5 ～8 c m其岩石成分有纯撖岩、二挥 岩、二 辉 橄 榄岩等。经矿物温度和压力计算这些捕虏俸与夲区 闪 辉 煌斑 岩 一样 ，来源 潦 度都 小于 1 O 0 k m说 明它们 和 垒伯利岩厦其中的幔源捕虏体来源深度不同。刍 伯 利岩和其中授源包体都来 自 1 O O k m 以 下 潦 喥多在 1 50 -- 25 0km 。 盘伯利岩具有典型的卵斑状结构和碎屑结构及明 显的两个世代橄榄石矿物本区闪辉煌斑岩虽然也是 斑状结构，但斑晶矿物不昰浑园状的 卵 斑而 是 自 形一半 白形的真正斑晶，碎屑结构也不明显尚未发 现 两个 世代 撖 棍 石斑 晶 俗 称 凤 凰葺 的 岩球 构造 被 认为是盒伯利岩的典型构造，在本医岩石中也束发 现 ● 披视为盘伯利岩明显标志之一的巨晶 矿 物 1 -- 2 O c m ，如巨晶状含铬镁铝榴 石橄 揽 石、链 钛 铁 矿、铬透辉 石，盘云母和顽火辉石等本匠岩石中本 尚束发现。 具有浑园状外形特点的粗晶镁橄榄石、铬镁铝榴 石、铬透辉石和富铬尖晶石镁鈦铁； 矿 盘 伯 利 岩 中 ，以及盘红石和蓝晶石等矿物 钾镁煌斑岩中 是确定垒伯利岩和钾镁煌征岩的重要标志。这些卵斑 状矿物既构成斑晶也作为盘伯利岩和钾镁煌斑岩中 与垒刚石伴生的重要硼矿物钾镁煌斑岩除上述硼矿 物外，还有几种特有的标型副矿物如含镁的钾碱镬 閃石、红柱石，自榴石、似盘红石和钾钙板锫石等 本区闪辉煌斑岩的斑晶 粗晶 主要是不含 铬 的透 霹石 角闪石，碡灰石、垒云母和 黑 云 母 等 磁铁 矿、钛铁矿、铬尖晶石和撖揽石都很少选种矿物组 合显 然与垒伯利岩，钾镁煌斑岩中的完全不同● ●牡品 龙，1 9 8 3 新 疆已 楚县 瓦吉里 塔梏盎 伯利 岩 岩体地质特征简介。新噩地质第 2 期，第 6 5 6 3 页 ●山东地质七队，1 9 8 0 我国垒伯利岩岩石矿物 特 征及其与相似岩石的区别o ●B ． H． 新科特一史密斯，1 9 8 5 盎伯剃岩与钾 攥 惶 斑岩 对比 胃井矿 睐地 质 ． 第 2期 ， 第 7 2 --7 9 页． 本文1 9 9 0 年5 月 收到 6 月改 回。邦 梓目 缡辑 维普资讯 l 期 粱 日暄等 对新疆巴楚县瓦吉里塔格 盘伯利岩一的新认识 已知金伯利岩的基质主要为蛇鼓石，碳酸盐矿物 和金云母另有少量橄搅石，滑石、尖 晶石和钛铁矿 等组成J钾镁煌斑岩的基质主要由蛇鼓石、玻璃质、 碳酸盐矿物金云母、钙钛矿和富铬尖晶石等构成。 本区闲辉煌斑岩基质組成与上述不同主 要 有 绿 泥 石 ， 铬尖晶石类其他矿物也有同样区别●。 上述 特 征 表明 从 岩石 结构 、构 造 ，化 学 成分 矿物组台及化學成分。丰区闪辉煌斑岩和金伯利岩厦 钾键煌斑岩都有很大区别不能将其划为金伯利岩和 钾键 煌 斑岩 。 从研 究 中得 到的 证据 说 明把 它 萣为 闪 辉煌 斑岩最为台适。有关本文的详细内容将在另文讨 论 本区岩石虽然不属于金伯利岩和 页。 0据新■地矿屙第地质大队瓷料． ●据夲组电于探针舟析分析者-王文瑛。 ． - ． ■ ■ ◆雩 维普资讯

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地幔岩和幔源岩的组构及成因分析

? 地幔岩：指在上地幔（莫霍面到400km之间）条件下结晶形成的岩石

（1）地幔岩的研究意义：

?板块构造、岩浆起源、深部成矿作用、地质洎然灾害等的研究急需地幔岩资料。 ?唯一能直接获得的地幔证据是其它方法和手段所不能代替的。

?获取上地幔的组成、热状态、流變学及动力学特征、地幔演化等信息的重要手段 （2）幔岩的研究方法

?实验岩石学方法：模拟上地幔条件，进行矿物相转变、熔融实验等 ?地球物理方法：了解地幔物理性质，限定地幔的岩石学模型

?地外星球对比法：通过对月岩、陨石研究，了解地幔的组成及演化 ?地质学方法：岩相学特征和地球化学特征及相关的成因解释。 （3）地幔岩的研究内容

?地幔岩的岩相学研究：产状、组成、组构、分類、岩石分带等

?地幔岩的地球化学研究：主要元素、微量元素、地幔分层模式、地幔不均一性等 ?幔源岩浆起源的研究：源岩、条件、熔融程度、动力学过程等

?共生矿物相间的元素分配、矿物相转变与温度压力关系的实验研究。 ?上地幔物理性质的研究：热状态、应仂状态、流变学特征等 （4）地幔岩的组成及类型

?组成：相当于三分阿尔卑斯纯橄榄岩和一分夏威夷拉斑玄武岩（Ringwood，1975） ?岩石类型：尖晶石二辉橄榄岩、石榴二辉橄榄岩、方辉橄榄岩、纯橄榄岩、榴辉岩等。 ?化学类型：原始地幔岩、亏损地幔岩、交代地幔岩 ?相变類型：（斜长石）二辉橄榄岩、尖晶石二辉橄榄岩、石榴石二辉橄榄岩。 （5）地幔岩的产状：

?玄武岩、金伯利岩中的包体及蛇绿岩中的超镁铁质岩石

二、 地幔岩的特征组构及成因分析

地幔岩石形成与高温高压以及地幔对流的环境中，伴随岩浆熔融、高压结晶、分异作用、交代作用、变质变形作用等使地幔岩的组构既具有岩浆岩特点又具有变质变形结构，对其深入研究可以获得地幔演化的重要信息。

?晶体内部的变形结构：肯克带（Kink bands）结构表现为橄榄石等晶体的带状消光。 ?原生粒状结构：粗粒橄榄石、辉石等呈曲线接触可见肯克带结构，是最早形成的结构 但由于局部发生重结晶，大颗粒发生多角化小颗粒重结晶具有接近相同的方位。 ?碎斑结构：粗大碎斑為细小动态重结晶新颗粒（粒径50%）所环绕两者 结晶方位及光性方位近一致。粗大的碎斑或大的基质内可见有肯克带结构 ?等粒结构：顆粒较细（

?形成顺序：原生粒状结构、肯克带结构→碎斑结构→等粒结构。

（2）火成结构及相关结构 ?火成结构：类似于堆积结构以輝石岩中常见。野外可见辉石脉呈穿插状橄榄岩的现象 ?部分熔融结构：上地幔岩石遭受部分熔融时所产生的结构类型。例如 1）橄榄岩中囊状体（玻璃、显微晶体、透辉石、尖晶石、橄榄石等），熔体未分离的结果2）单斜辉石的海绵边（细小的辉石、橄榄石、空腔），小颗粒辉石与母体辉石特征相似 而小颗粒橄榄石为辉石不一致熔融的产物，空腔（发现玻璃）为熔体移走后的残留 ?反应结构：包體被熔浆捕虏后，与熔浆反应形成的结构一般只限于表面。常见有 1）橄榄石周围形成的均质的不透明的边缘（氧化物）或橄榄石再生边（富Fa） 2）顽火辉石、透辉石、角闪石等与熔浆接触处发育有不一致熔融的反应边。 3）尖晶石与熔浆反应形成的暗色边缘（可能为磁铁矿尛颗粒集合体） （3）地幔交代结构

?地幔交代作用：解释大陆地幔富集型地幔岩的成因。引起交代作用的介质―交代流体 ?交代结构：金云母、角闪石、碳酸盐等矿物充填于橄榄石等裂隙、解理、颗粒周围。

? 幔源岩---金伯利岩

（1）幔源岩：指导源于地幔的所有岩石包括金伯利岩、玄武岩、部分超基性岩和花岗岩、

碳酸盐等许多岩石类型。研究较深入的主要有金伯利岩、玄武岩

（2）幔源岩的特征组构：罙源包体构造、深源捕虏晶构造、反应边结构等。

（1）名称来源：金刚石开采―殖民地大臣---南非金伯利城----含有金刚石的母岩 （2）化学成汾：贫SiO2（平均30%±）、富MgO（平均30%±）、K和Na含量高。偏碱性 （3）矿物组成：镁橄榄石、金云母、镁铝榴石、铬透辉石、钙钛矿、铬尖晶石等。 （4）地质产状：岩筒、岩墙（岩脉）状产出多分布于大陆克拉通区。 （5）特征结构：卵斑结构、同矿物多世代结构、次变边结构（石榴石）、交代结构等


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