云斜煌岩

更新时间:2022-08-25 13:48

新鲜时为黑色或灰黑色,变化后常常为褐色或褐黄色,一般为致密块状,煌斑结构。斑晶矿物主要为黑云母,有时可有少量辉石或角闪石,橄榄石无或极少。

基本特征

基质则主要有黑云母、长石组成,可有一些磷灰石、榍石、磁铁矿。常有填隙石英或浑圆形的石英捕掳晶,有时还有花岗岩的捕掳体。岩性不稳定,很易变化,往往形成碳酸盐和粘土矿物及绿泥石的混合物。

云斜煌岩(kersantite)和云煌岩(minette)相似,长石主要是斜长石,一般都是中长石,有事可以为更长石,多分布与基质中,少数可呈斑晶,变化时往往形成高岭石、绢云母和碳酸盐物质。有石英时,石英总是呈填隙状或与少许钾长石形成微文象状交生体。

地质背景和野外产状

大别山是横亘中国中部的巨型碰撞造山带的中间段。云斜煌岩脉分布于北大别正片麻岩杂岩区的燕子河附近。该处岩性主要由浅灰色条带状片麻岩( 黑云角闪奥长花岗岩质) 、颜色更深的黑云角闪辉长片麻岩与黑云斜长角闪岩构成。云斜煌岩脉一般顺层或低角度穿插主期片麻理( 62°∠18°) , 延伸可长达 50 米, 单个脉体宽度 1~5 厘米。在某些地段云斜煌岩脉的累计宽度多占 10%。还在其中一露头,见云斜煌岩脉附近发育方柱石榴次透辉斜长片麻岩[1]。云斜煌岩在手标本上是中细粒均质致密块状的岩石, 不见任何面理。

燕子河附近还见到早期基性岩脉、长英质岩脉和晚期中粗粒含角闪石斑晶的中性岩脉。早期基性岩脉为中粗粒重结晶( 斜长) 角闪石岩, 单体宽度为 3~5 厘米; 被早期灰白色长英质脉体穿插( 长石大致为钠、更长石) , 之后又被略带肉红色的长英质岩脉穿插; 在局部地段, 该期基性岩脉发生香肠化, 而香肠体的边部略呈面理化。长英质岩脉有数期; 在色深的片麻岩中可见早期长英质脉( 宽度 0.3~0.6 厘米) 已发生柔皱。最后一期伟晶岩脉( 其本身未被其他岩脉穿插) 穿插条带状片麻岩, 其单体宽 3~7 厘米; 肉红色的粗粒钾长石分布在伟晶岩中间, 而白色钠长石沿脉壁两侧生长; 这类似晶洞的构造说明钾长石形成稍晚于钠长石, 而此时地体也已发生较大的张裂。晚期中性岩脉, 浅灰褐色, 手标本上可见墨绿色自形角闪石斑晶, 块状构造; 单体脉宽约 4.5 厘米, 多呈高角度斜穿条带状片麻岩和早期角闪岩质暗色体, 或者包裹片麻岩的小碎块。根据是否发育片麻理、柔皱与相互穿插关系, 基本可得出灰片麻岩系列形成最早,然后是早期基性岩脉、早期长英质脉, 再后是云斜煌岩脉、晚期中性岩脉和伟晶岩脉。后三者虽然在野外尚没有观察到直接的接触关系, 但根据前述岩石构造特点, 晚期中性岩脉和伟晶岩脉形成时的地壳张裂程度似乎更大, 由此推定云斜煌岩脉大致比这两者形成稍早。方柱石榴次透辉斜长片麻岩中的早期石榴石+次透辉石组合可能是中高压相, 晚期方柱石+斜长石组合显然是与高温、高氧逸度 (含SO42-)、低压的热液活动有关, 而这热液被认为来自生成云斜煌岩的熔浆下文黑云母的成分将进一步证实这一点。因此, 云斜煌岩脉、晚期中性岩脉和伟晶岩脉无疑是后造山的。

显微镜下特征和岩石化学

云斜煌岩( 910412- 4) 中斜长石占绝大多数, 其次分别为黑云母和普通角闪石, 黑云母多于角闪石, 次要矿物有磷灰石和碳酸盐矿物。有些斜长石和黑云母已分别发生绢云母化和绿泥石化的自蚀变。普通角闪石黄绿—深绿多色性, 呈自形斑晶出现, 横切面具清晰的角闪石式解理, 粒径 0.7 毫米至0.47 毫米。黑云母深棕红色至棕色多色性, 自形但单晶个体较小, 粒径 0.47 毫米至 0.35 毫米, 成分上属镁质黑云母( 如表 1, 黑云母化学式按文献计算) , 为金云母与黑云母之间的过渡类型; 其含 Ti O2高达 5.64%, 是钙碱性煌斑岩高温、高氧逸度、低压的物理条件的标志。斜长石半自形至自形, 粒径0.45 毫米左右, 发育钠长石律聚片双晶; 其电子探针成分分析为An26.6Ab70.1Or2.3( 其化学式按文献[5] 计算) , 该结果与在显微镜下根据钠长石律聚片双晶测得的结果吻合, 但因为全岩的 CaO含量高达8.55%, Na2O 含量只有 3.92%, 所以推测岩石中可能还含有 An 牌号更高的斜长石。

云斜煌岩的岩石化学分析结果如表 2。表中前4 列的主元素和微量元素在南京大学现代分析中心瑞士产 ARL9800XP+型 X 射线荧光光谱议上定量分析法测定; 后四列的元素在北京高能物理所用仪器中子活化法测定。其中主要氧化物摩尔数含量Na2O+K2O+CaO>Al2O3>Na2O+K2O, 属准铝型。岩石化学计算用 meltprog 软件进行。CIPW 计算得到其以代表二氧化硅饱和的含 Hy- Ol 标准分子型为特征;在 Irvine 和 Baragar 分类中归入钙碱性岩系列的富钠玄武岩, IUGS TAS 分类中落入夏威夷岩( 粗面玄武岩) 区。岩石的镁质指数 mg [Mg/(Mg+Fe2+)分子%]只有 58.2, 大大低于钙碱性煌斑岩平均值( 75), 表明其不可能由来自地幔的原生岩浆结晶而成, 而岩石 Si O2仅 45.80%, 说明其可能也不是基性岩浆结晶分异形成; 氧化率[Fe3+/(Fe3++Fe2+)分子%]为 50.5,大大高于钙碱性煌斑岩平均值( 35), 说明成岩中有大量浅源氧化质介入。其 Cr、Ni 含量大大低于MORB 平均值, 而与上部地壳平均值相近。Au 含量小于 1ppb, 而 As、Sb 含量远远低于钙碱性煌斑岩平均值, 说明其可能不是金的矿源。

云斜煌岩( 910412- 4) 稀土元素分布模式和微量元素蜘蛛图解都与钙碱性煌斑岩平均值( 图 1、2中 CAL 平均值数据, 参考 Rock, 1991) 极为相似。样品 910412- 4 稀土分布模式中几乎不见 Eu 异常。根据 BIOTERM 软件, 在 P=2.07Kbar 下从黑云母的化学成分计算得到 T=665℃, logf O2= - 11.67。在这种氧逸度下, 若有斜长石结晶分离, 仍然可造成剩 余 熔 浆 Eu 负 异 常。 由 此 反 推 , 云 斜 煌 岩( 910412- 4) 结晶成岩之前并没有发生明显的斜长石分离结晶事件。图 1 中其 LREE 相对于 HREE 强烈富集, 但在右侧尾端微微翘起, 即 Lu 相对于 Yb略微富集, 这一特征和岩石中不存在高压矿物捕虏晶的证据排除了石榴石或斜方辉石是主要分离相,而最有可能的分离相是角闪石, 岩石中角闪石斑晶的存在是其佐证。但是角闪石的分离结晶将减低剩余熔浆中 CaO含量。所以, 即使存在角闪石的分离结晶, 也只能是少量的; 而造成稀土模式强烈右倾型的主要因素是大陆壳物质的卷入。蜘蛛图解显示耦合的 Ta- Nb- Ti (TNT)负异常, 这也是陆壳物质介入的标志。

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