湖南沅水流域与金刚石/钻石有关的金伯利岩、钾镁煌斑岩矿物组成及地球化学特征

1个回答

做你怀中猫 2025-07-23 22:38:33

贵州马坪细粒云母金伯利岩已强烈风化,只在部分岩石中保存推测原生矿物是橄榄石斑晶的圆斑结构,基质为细小的水云母鳞片,可能存在过金云母和橄榄石,岩体中含铬镁铝榴石极少,含极微量细粒金刚石。镁铝榴石云母金伯利岩具有圆斑结构,斑晶由蛇纹石–碳酸盐化的橄榄石假象和少量镁铝榴石组成。基质由蛇纹石、金云母、碳酸盐矿物以及磷灰石、锐铁矿、黄铁矿、铬铁矿等副矿物组成(章人骏,1985)。

湖南宁乡钾镁煌斑岩岩体主要为火山管道相,部分为脉状浅成侵入相,其火山活动形式与玄武岩火山活动形式相似。岩体多成群或狭长带状分布,以岩管或岩脉产出,呈北西向展布,岩带大约长5km,宽100~800m,27个岩体中有6个岩管,集中在岩群的北西段。管道相岩石主要由火山碎屑岩(角砾岩-凝灰岩)组成,脉状岩体为岩浆型块状岩石(刘观亮等,1995)。钾镁煌斑岩地表岩石强烈风化呈土状,颜色为黄褐、棕红、灰绿、灰黑等色。常见有煌斑结构、晶(岩)屑结构、角砾状或块状构造。主要矿物有橄榄石、透长石、金云母,副矿物有石榴子石、透辉石、铬铁矿、金红石、钛铁矿、磷灰石等,有些岩体含有方解石脉,岩石遭受强烈蚀变,主要为碳酸盐化、滑石化、绿泥石化、褐铁矿化、硅化等。岩石薄片观测显示钾镁煌斑岩原生矿物多已风化,大多数矿物仅存假象。

从地球化学特征来看,宁乡岩区钾镁煌斑岩属过渡型,与典型的西澳和北美的钾镁煌斑岩对比,既有相似性又有差异,其中V号煌斑岩分布在宁乡云影窝附近,曾发现小颗金刚石(李子云等,1993),岩管地表风化强烈,植被茂密,风化深度10m以上。研究样品是过去挖掘水渠时被掏出的较新鲜的岩块,岩石呈灰绿–墨绿色,具有火山碎屑结构,角砾状构造,蚀变明显,主要为碳酸盐化和绿泥石化,部分样品可见白色的碳酸盐脉体胶结现象。岩石的SiO2含量为39.49%~52.65%,平均47.85%,属基性-超基性岩,其SiO2的含量与同处扬子地台的镇远、大洪山相当,比西澳钾镁煌斑岩SiO2的含量高(表2.29,2.30)。MgO含量为14.46%~18.76%,平均16.12%,虽然相对镇远、大洪山的含量较高,但远比西澳的钾镁煌斑岩中的含量低。可能是由于钾镁煌斑岩的主要造岩矿物橄榄石和金云母发生蚀变,导致MgO流失而降低。MgO是衡量岩石基性程度的特征组分,基性程度越高,MgO含量越大,SiO2的含量与MgO的含量呈负相关关系。宁乡Ⅴ号岩管煌斑岩MgO含量低和其SiO2含量较高一致。一般来说,钾镁煌斑岩中MgO的含量与金刚石的含矿性也有一定联系,随着MgO含量的增高,含金刚石可能性也增大。本区煌斑岩的Mg#值为:55.5~62.2,平均60.4,与幔源物质的值相一致,扬子地台地区相对于西澳钾镁煌斑岩的Mg#值都明显偏低,可能与本区的岩浆演化程度较高有关(Scott Smith,1989)。TiO2含量为0.67%~3.71%,平均2.45%,比其他地区钾镁煌斑岩的含量低。TiO2主要来自岩石中的钛金云母、金红石和锐钛矿,Ⅴ号岩管全岩分析TiO2含量低,与宁乡的钾镁煌斑岩中的含Ti矿物相对较少相一致(图2.31)。

表2.29 湖南宁乡Ⅴ号岩管煌斑岩全岩主量元素分析数据 Table 2.29 Whole-rock analysis data of major elements in the No.V lamproite pipe of Ningxiang, Hunan

由中科院广州地球化学研究所刘颖测试,FeO为全铁含量,Mg#=100·MgO/(MgO+FeO)。

表2.30 湖南宁乡钾镁煌斑岩与其他地区全岩主量元素成分对比 Table 2.30 Whole-rock composition of major elements in lamproites of Ningxiang, Hunan and other regions

FeO为全铁含量,单位为%。宁乡Ⅴ号岩管数据为本书所测数据的平均值;宁乡Ⅰ号岩管数据,据李子云(1993);大洪山数据,据叶德隆等 (1991);镇远数据,据罗会文 (1989);西澳数据,据 Jaques A.L(1986)。

图2.31 湖南宁乡Ⅴ号岩管煌斑岩的Al2O3-TFeO-MgO 关系图

(据Bergman,1987)

▲代表所测5个Ⅴ号岩管煌斑岩样品,椭圆实线区域代表典型钾镁煌斑岩区

Figure 2.31 Ternary diagram of Al2O3-TFeO-MgO of lamproite from pipe V at Ningxiang,Hunan

▲ stands for 5 samples from the No.V lamproite pipe,and the elliptical solid line stands for lamproite area

Ⅴ号岩管的岩石化学分析显示,其主量元素化学成分特征基本上与典型的钾镁煌斑岩的成分特征一致(罗会文等,1989;叶德隆,1993,柴凤梅,2001)。与李子云等(1993)所分析的宁乡Ⅰ、Ⅱ号岩管钾镁煌斑岩相比,Ⅴ号岩管岩石除K2O、Na2O、CaO含量稍低外,其他成分基本一致,可以认为是相同来源的产物。但与典型含金刚石的钾镁煌斑岩相比,其SiO2、Al2O3、MnO的含量较高,MgO、TiO2、K2O含量较低,这可能与钾镁煌斑岩的岩浆来源及演化过程有关。

与西澳典型含金刚石的钾镁煌斑岩相比,宁乡岩区SiO2、Al2O3、MnO的含量较高,钾、全碱和镁含量偏低,相容元素Cr和Ni以及不相容元素Rb、Sr、Ba、Zr、Nb、Th、F和LREE也偏低,其成分有向云煌岩过渡的特点(池际尚等,1996;林玮鹏等,2009)。