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        論趙平房鐵礦床中斜長(zhǎng)角閃巖類巖石原巖特征

        2012-09-04 14:23:28孫立秋樊金虎
        地下水 2012年6期
        關(guān)鍵詞:角閃巖原巖斜長(zhǎng)

        孫立秋,樊金虎

        (遼寧省第五地質(zhì)大隊(duì),遼寧 大石橋 115100)

        工作區(qū)位于中朝準(zhǔn)地臺(tái)--膠遼臺(tái)隆--營(yíng)口—寬甸臺(tái)拱與下遼河斷陷兩個(gè)構(gòu)造單元的接壤地帶。鞍山群茨溝組自鞍山經(jīng)海城延至本區(qū),總體呈北東向展布,區(qū)內(nèi)廣泛分布鞍山式磁鐵礦床并已開采。本文就趙平房鐵礦床特征淺論其斜長(zhǎng)角閃巖類巖石的原巖特征。

        1 礦區(qū)地質(zhì)特征

        1.1 地層特征

        趙平房鐵礦床產(chǎn)于鞍山群茨溝組,以捕虜體形式分布于片麻狀黑云母花崗巖中,深埋于第四系之下,地表無出露。根據(jù)鉆孔揭露情況,本區(qū)茨溝組分為三個(gè)巖段:

        上巖段:角閃片巖;

        中巖段:斜長(zhǎng)角閃片麻巖夾含角閃磁鐵石英巖、斜長(zhǎng)角閃巖;

        下巖段:含角閃磁鐵石英巖夾斜長(zhǎng)角閃巖、角閃片巖。區(qū)內(nèi)廣泛分布晚太古代片麻狀黑云母花崗巖(該類花崗巖被前人稱之為混合巖),鞍山群茨溝組地層呈殘?bào)w分布其中。

        1.2 構(gòu)造特征

        僅依據(jù)鉆孔施工所取得的資料,分析趙平房礦段為一近東西走向的單斜層傾向南,傾角50°~75°。

        斷裂構(gòu)造:該區(qū)斷裂構(gòu)造比較發(fā)育,部分沿?cái)嗔延谢桶邘r及流紋斑巖充填,均破壞礦體。

        1.3 巖漿巖特征

        區(qū)內(nèi)巖漿巖不甚發(fā)育,僅于地層中見有順層分布的混合巖分布。巖性有混合巖、黑云母花崗質(zhì)混合巖。

        2 礦體地質(zhì)特征

        區(qū)內(nèi)共有三層礦體,受區(qū)域變質(zhì)變形作用及花崗巖破壞,礦體總體走向呈近東西向展布,呈斷續(xù)的透鏡狀和扁豆?fàn)町a(chǎn)出,其特征表現(xiàn)為厚度變化大的特點(diǎn)。

        表1 趙平房礦段礦體特征表

        2.1 礦石類型為含角閃磁鐵石英巖型

        礦石礦物成分為磁鐵礦,脈石礦物為石英、少量角閃石。

        含角閃磁鐵石英巖:暗灰色—黑灰色,粒狀變晶結(jié)構(gòu)為主,次有鱗片粒狀變晶結(jié)構(gòu),柱狀粒狀變晶結(jié)構(gòu)。條紋、條帶狀構(gòu)造為主,次為塊狀構(gòu)造。

        磁鐵礦:半自形晶為主,粒徑0.3~0.1 mm,含量40%左右;

        石英:他形,含量65% ~45%;

        角閃石:(有的為透閃石、陽(yáng)起石)定向排列,組成條紋、條帶,含量5%,其它有斜長(zhǎng)石、黃鐵礦等。

        2.2 礦床成因類型

        趙平房鐵礦屬沉積變質(zhì)型“鞍山式”鐵礦床,賦存于鞍山群茨溝組中,鐵礦體多呈似層狀、透鏡狀及扁豆?fàn)?,?yán)格受地層控制,礦石類型主要為角閃磁鐵石英巖,圍巖為斜長(zhǎng)角閃片麻巖、斜長(zhǎng)角閃巖、角閃片巖類。

        成因類型:火山沉積—變質(zhì)改造型礦床。

        3 斜長(zhǎng)角閃巖類原巖恢復(fù)

        由以上礦區(qū)地質(zhì)特征概述可知:斜長(zhǎng)角閃巖為本區(qū)內(nèi)主要變質(zhì)巖,與磁鐵礦的形成有著密切的關(guān)系,因此,將其進(jìn)行原巖恢復(fù),對(duì)研究該區(qū)磁鐵礦的成因有著重要的意義。

        3.1 斜長(zhǎng)角閃巖類變質(zhì)巖特征

        斜長(zhǎng)角閃巖類,主要分布各礦層頂?shù)装迳希瑸榈V體直接圍巖或夾層。巖石因變質(zhì)程度差異出現(xiàn)變種,如斜長(zhǎng)角閃片麻巖,斜長(zhǎng)角閃變粒巖,(斜長(zhǎng))角閃片巖、黑云角閃巖等,其特征如下:

        巖石為細(xì)?;◢徖w狀變晶結(jié)構(gòu),礦物定向排列,分布均勻,主要由角閃石、斜長(zhǎng)石構(gòu)成,次為石英、黑云母,副礦物為磷灰石、屑石、磁鐵礦、黃鐵礦等。角閃石綠色粒狀,不規(guī)則板柱狀,晶體有石英或斜長(zhǎng)石嵌晶,有時(shí)還見有不透明礦物顆粒,斜長(zhǎng)石(更長(zhǎng)石),半自形板柱狀,他形粒狀,強(qiáng)弱不均的輕微絹云母化,占 25% ~30%,石英:他形粒狀 10% ~15%,黑云母:葉片狀2% ~10%,個(gè)別達(dá)15% ~20%,有的交代角閃石而成。巖石具有微弱的綠簾石化和碳酸鹽化。

        3.2 斜長(zhǎng)角閃巖類化學(xué)成分的特征

        該礦區(qū)抽取11件斜長(zhǎng)角閃巖類樣品進(jìn)行全分析(表2),并采取一系列計(jì)算方法及圖解法對(duì)其進(jìn)行原巖恢復(fù)。

        3.2.1 P尼格里化學(xué)成分計(jì)算法

        尼格里計(jì)算法是以主要造巖氧化物的分子數(shù)為基礎(chǔ)(表3),經(jīng)過換算后得到尼格里特征參數(shù)(表4)。

        從表2中可以看出,多數(shù)樣品的SiO2含量在45%~53%內(nèi),在表4中,得出的 qz均為負(fù)值,屬二氧化硅不飽和,為基性巖類。通過計(jì)算公式:將得出的尼格里特征參數(shù)投影在P尼格里巖石化學(xué)計(jì)算投影圖上(圖3),由投影結(jié)果得出,11個(gè)樣品分別投在Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ內(nèi),所有的樣品均投在了火成巖區(qū)域內(nèi),在Ⅱ中巖石含黑云母透閃石、陽(yáng)起石,在Ⅲ中巖石具綠泥石化,在Ⅳ中巖石斜長(zhǎng)石具綠簾石化。

        圖1 P尼格里巖石化學(xué)計(jì)算投影圖

        3.2.2 火山巖的分類

        利用火山巖的 TAS分類圖(圖 3),將 SiO2和(Na2O+K2O)含量值投在圖上,由樣品點(diǎn)均分布在了玄武巖區(qū)域內(nèi)。

        圖2 火山巖TAS分類圖

        由圖2可知,斜長(zhǎng)角閃巖類的原巖為玄武巖。

        表2 趙平房礦區(qū)鐵礦巖石化學(xué)成分分析一覽表

        圖3 巖石的扎氏圖解

        按扎氏分類法巖石化學(xué)以正常類型及鋁過飽和類型為主,因此大部分應(yīng)為巖漿巖。這與尼氏計(jì)算法所得結(jié)果是一致的(表5)。

        通過以下公式:

        3.2.3 A、H扎瓦里茨基化學(xué)成分計(jì)算法

        在扎氏投影圖中,可以看出斜長(zhǎng)角閃巖類巖石的分布規(guī)律。

        其特征如下:

        角閃巖類:為斜長(zhǎng)、微斜、黑云角閃巖、透閃陽(yáng)起石巖等。(16、19、25、26、29、40)在低處,位置越低,向量 P1越靠近鐵鎂軸且較陡。P2越緩且長(zhǎng),說明巖石中暗色礦物內(nèi)堿性長(zhǎng)石含量少,暗色礦物中富含鎂質(zhì)和鉀質(zhì)。

        以上資料說明趙平房礦區(qū)內(nèi)的一套角閃質(zhì)巖石,為火山成因,是一套酸—基性海底火山噴發(fā),沉積—變質(zhì)結(jié)果。

        4 結(jié)語(yǔ)

        通過以上變質(zhì)巖恢復(fù)方法,可得出遼寧省營(yíng)口市趙平房礦區(qū)斜長(zhǎng)角閃巖類巖石的原巖為:玄武巖系列,以鐵、鎂、鈣、鈉成分較高為特征,屬中基性火山碎屑沉積建造。

        [1]李勇等.遼寧省營(yíng)口市趙平房礦區(qū)鐵礦詳查報(bào)告[R].遼寧:遼寧省第五地質(zhì)大隊(duì).2009.

        [2]劉軍等.遼寧弓長(zhǎng)嶺鐵礦床斜長(zhǎng)角閃巖類地球化學(xué)特征研究及原巖恢復(fù)[J].中國(guó)地質(zhì).2010(2).

        [3]王仁民等.變質(zhì)巖原巖圖解判別法[M].北京:地質(zhì)出版社.1987.

        [4]徐耀鑒等.巖石學(xué)[M].北京:地質(zhì)出版社.2007.

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