第六章超基性岩类

第六章超基性岩类超基性岩和超镁铁质岩是两个不同的概念，前者是以SiO2含量为依据命名的，后者是以富铁镁矿物而命名的，绝大多数超镁铁质岩都是超基性岩。但某些超镁铁质岩如辉石岩、角闪石岩等，其SiO2应属基性岩的范畴，但它们几乎不含长石，且常与橄榄岩等密切共生，因此一般放入超基性岩类中介绍。一、超基性侵入岩类其主要代表有橄榄岩、辉岩等。本类岩石的化学成分特点是SiO2含量很低(45%)，贫K2O和Na2O，而富含FeO和MgO，故又称超铁镁质岩。岩石中铁镁矿物占绝对优势，主要是橄榄石和辉石，其次是角闪石，黑云母则很少出现，不含或很少含斜长石(0～10%)。常见的副矿物有磁铁矿、钛铁矿、铬铁矿和尖晶石等。岩石颜色深，色率大于75%，比重大，常呈块状构造。超基性侵入岩在地表出露有限，按出露面积计约占整个岩浆岩的0.4%。按其主要矿物含量可分为：纯橄榄岩、橄榄岩、辉岩和角闪岩。(一)常见岩石类型1.纯橄榄岩岩石几乎全部(90～100%)由橄榄石组成，间或有少量(10%)的辉石和角闪石。副矿物多为铬铁矿、尖晶石和磁铁矿。岩石一般呈深绿、黄绿、褐绿色，全自形或他形粒状结构，块状构造。新鲜的纯橄岩少见，通常遭受不同程度的蛇纹石化，若部分蛇纹石化，称蛇纹石化纯橄榄岩；若全部蛇纹石化，则叫蛇纹岩。2.橄榄岩是本类岩石中最常见者，主要由橄榄石(40～90%)和辉石构成，可含少量角闪石、黑云母或斜长石。副矿物常为铬铁矿、磁铁矿。当这些副矿物含量增高而达到工业开采价值时，则岩体即可作为矿石开采。橄榄岩具细粒—粗粒结构，常呈包含结构和海绵陨铁结构。所谓包含结构就是辉石晶体中包含有许多小的橄榄石颗粒。一般肉眼难于分辨，只有当辉石颗粒粗大而岩石又很新鲜时，在辉石闪闪发亮的解理面上可以清楚地见到镶嵌许多小橄榄石颗粒。至于海绵陨铁结构则是在橄榄石或辉石颗粒的间隙中充填着磁铁矿等金属矿物。如果岩石中角闪石较多，则可叫角闪橄榄岩。橄榄岩也易遭受次生变化，其中橄榄石变为蛇纹石，辉石和角闪石变为绿泥石等。3.辉石岩主要由辉石组成，可含少量橄榄石、角闪石及磁铁矿、钛铁矿、铬铁矿等。岩石呈浅褐色、暗黑色或灰绿色，常见中粒全自形粒状结构，也可有包含结构或海绵陨铁结构。4.角闪岩主要由角闪石构成，有时含少量辉石、橄榄石和磁铁矿，黑色或墨绿色，常呈脉状产出，穿插于其他超基性岩体中。(二)次生变化超基性岩中的矿物在化学性质上很不稳定，在热液作用下容易发生变化，因此难得见到新鲜的超基性岩。常见的次生变化有蛇纹石化、碳酸盐化、绿泥石化等。1.蛇纹石化超基性岩中的橄榄石辉石被蛇纹石交代的作用叫蛇纹石化作用。蛇纹石化时，首先沿晶体或岩石裂隙进行，若变化不彻底而尚残留有橄榄石和辉石，则蛇纹石沿花纹状的网形裂隙分布而成蛇纹石化超基性岩；若交代强烈，全部变化，则形成蛇纹岩。2.碳酸盐化当富含CO2的热液作用于超基性岩时，橄榄石常变成滑石和菱镁矿，有时也伴生有蛇纹石。3.绿泥石化橄榄石和辉石以及先期形成的蛇纹石均可被绿泥石交代。(三)产状、分布及有关矿产1.产状本类岩石的产状明显地受地质构造的控制，其主要类型如下：(1)阿尔卑斯型超基性侵入岩体:产于褶皱带，岩体呈透镜状、似层状产出，许多岩体呈串珠状沿区域性构造线方向分布，延伸数公里乃至数百公里，因在阿尔卑斯山首先研究之，故称阿尔卑斯型。(2)层状型超基性—基性侵入杂岩体:常产于地台区，多呈岩盆、岩床产出，一般由似层状橄榄岩和辉长岩构成。该种岩体常产有镍、铬、钒、钛、铂、铜等矿产。(3)玄武岩中的角砾状超基性岩(橄榄岩)包体:河北张家口、江苏南京、广东海南岛等地有此类橄榄岩包裹体产出。张家口所产包裹体中的晶体完美、粗大的橄榄石可作宝石材料。2.分布及矿产前已指出，超基性侵入岩属稀少岩类，并且主要是橄榄岩。我国已发现该类岩体的出露面积约一万余平方公里，其中西藏日喀则岩体最大，约一千平方公里。我国地槽区以内蒙超基性岩带延伸最长，延续约1400多公里；地台区以康滇地轴的此类岩体延伸最长、南北约170余公里。此外，吉林、宁夏、青海诸省(区)也有产出。与本类岩石有关的矿产主要是铂矿、铬铁矿、镍钴矿、钒钛矿、磷灰石等。粗大而完美之橄榄石晶体可作宝石材料。铂矿主要产于纯橄榄岩中。铬铁矿绝大多数与超基性侵入岩有关，我国的重要铬铁矿主要产于MgO:FeO的比值高(7)的岩石中，特别是纯橄榄岩—辉石橄榄岩杂岩体。铜镍硫化物矿床则以橄榄岩、辉岩和辉长岩组成的杂岩体最有利，镁铁比一般小于7。而钒钛矿则多产于层状橄榄岩—辉长岩杂岩体中。另外，该类岩石蚀变后可形成石棉、滑石、蛇纹石、金云母、菱镁矿等非金属矿产。普通的超基性岩可用作钙镁磷肥的原料。可见超基岩性岩分布虽少，工业意义却很大，是重点寻找和研究的岩类之一。该类岩体虽小，但物理性质较特殊，在岩石中其磁性较强，比重大，用磁法、重力法寻找它们比较有效。二、超基性喷出岩类本类岩石自然界罕见，其中金伯利岩最为重要。1.苦橄岩呈淡绿色至黑色。隐晶质结构、块状构造，有时具气孔或杏仁构造。主要由橄榄石(50～70%)和辉石(40%)组成，可含少量基性斜长石、普通角闪石。副矿物有钛铁矿、磁铁矿、磷灰石等。若具斑状结构，则称苦橄玢岩。自然界分布较少，常与玄武岩共生，多产于玄武岩底部附近。2.玻基纯橄岩是一种半晶质的纯橄榄岩。岩石具玻基斑状结构，斑晶为粗粒橄榄石(唯一的)，基质为黑色玻璃质。其中有钛辉石(含钛的普通辉石)、磁铁矿微晶。基质中有时出现由碳酸盐和蛇纹石组成的小球状杏仁体。该种岩石的典型产地是苏联西伯利亚麦美奇河一带，所以又称麦美奇岩。我国浙江天台有产出。3.金伯利岩其名称来源于南非金伯利城。它以产原生金刚石而受到特别重视。岩石多呈黑、暗绿、绿、灰等颜色，而以绿色常见。常见斑状结构和角砾状构造。在斑状结构中斑晶成分主要是橄榄石和金云母，此外尚有斑晶镁铝榴石(它是金伯利岩的重要特征矿物)，但含量很少。基质是细粒至隐晶质结构，多由细小的橄榄石、金云母、磁铁矿、磷灰石构成，也可有玻璃质基质。在角砾状构造中，角砾成分十分复杂，有早期形成的金伯利岩、橄榄岩、辉岩破碎而成的岩块(统称同源角砾)，也有来自围岩的岩块、如片麻岩、花岗岩、石灰岩碎块(统称异源角砾)，角砾之间的胶结物为金伯利岩浆物质(具斑状结构的金伯利岩)。金伯利岩可具岩球构造。球体呈圆—椭圆形，直径数毫米至数厘米，中心多为橄榄石，外表为细粒金伯利岩，常散布于金伯利岩附近的地表，俗称“凤凰蛋”这种构造是金刚石的找矿标志之一。金伯利岩多呈岩筒、岩脉产出。我国辽宁、山东、湖北和贵州的一些地区有产出，并在山东等处找到了金刚石原生矿。国外的著名产地有南非的金伯利，苏联的雅库特，加拿大的魁北克等。