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岩體的地質特徵是什麼

發布時間: 2021-01-27 10:37:55

㈠ 試簡述沉積岩代表性岩石的特徵及其工程地質性質

沉積岩(Sedimentary Rock) :沉積岩,又稱為水成岩,是三種組成地球岩石圈的主要岩石之一(另外兩種是岩漿岩和變質岩)。是在地表不太深的地方,將其他岩石的風化產物和一些火山噴發物,經過水流或冰川的搬運、沉積、成岩作用形成的岩石。在地球地表,有70%的岩石是沉積岩,但如果從地球表面到16公里深的整個岩石圈算,沉積岩只佔5%。沉積岩主要包括有石灰岩、砂岩、頁岩等。沉積岩中所含有的礦產,佔全部世界礦產蘊藏量的80%。相較於火成岩及變質岩,沉積岩中的化石所受破壞較少,也較易完整保存,因此對考古學來說是十分重要的研究目標。
沉積岩來自於岩石和有機物的碎片,叫做沉積物,在百萬年期間積聚成堆。這些緊密的岩石比火成岩更易彎曲。像沙,鹽,粘土,砂岩,炭和石灰石都是例子。
沉積岩是在地殼表層的條件下,由母岩的風化產物、火山物質、有機物質等沉積岩的原始物質成分,經搬運、沉積及其沉積後作用而形成的一類岩石。
沉積岩種類很多,其中最常見的是頁岩、砂岩和石灰岩,它們占沉積岩總數的95%。這三種岩石的分配比例隨沉積區的地質構造和古地理位置不同而異。總的說,頁岩最多,其次是砂岩,石灰岩數量最少。沉積岩地層中蘊藏著絕大部分礦產,如能源、非金屬、金屬和稀有元素礦產,其次還有化石群。

㈡ 岩體地質特徵

拾金坡金礦床產於拾金坡復式岩體的邊部。該岩體位於安西縣輝銅山—花牛山一線之西北,白峽尼山之東,狼山以南,是區內最為重要的含金岩體。迄今為止,在拾金坡復式岩體中已經發現金溝井、拾金坡、磨金硐、南金灘等中小型礦床及十餘個金礦點。該岩體呈岩基產出,近EW向長條狀展布,東部大西部小,近似楔形。據1:20萬方山口幅區調報告的統計,拾金坡岩體東西長66 km,東段寬12~18 km,西段寬3~4 km,總面積在600 km2以上。岩體西北緣大都被第四系覆蓋,在狼山南可見其侵入中震旦統洗腸井群中;南緣沿寶石山一帶侵入中下奧陶統花牛山群,使圍岩呈半島狀出現;在玉石嶺北東見有二疊系地層不整合其上(圖3-1)。依不同期次岩體的相互接觸關系,拾金坡復式岩體可劃分為三期:第一期為石英閃長岩株,主要在該復式岩體西部的白山頭南、白峽尼山北一帶出現,面積13km2。岩石為中粗粒結構,主要由半自形斜長石(50%~60%)、柱狀角閃石(10%~20%)、他形石英(5%~15%)和鉀長石(5%~25%)組成,次要礦物有單斜輝石、綠簾石、黑雲母等。第二期為中粗粒斑狀花崗岩,為該復式岩體的主侵入體,出露面積占岩體總面積的90%以上。岩石具似斑狀結構,似斑晶占岩石成分的15%~40%,主要為自形板狀的鉀長石,具卡氏雙晶,為微斜條紋長石,其內往往包裹有斜長石和黑雲母等礦物,形成交代殘留結構,少數為石英和雲母,粒徑一般大於15mm,部分可達50mm,基質具細粒花崗結構,粒徑一般在2~5mm左右,主要由鉀長石(10%~20%)、斜長石(20%)、石英(15%~30%)、黑雲母(5%)和少量的磷灰石、榍石、鋯石、磁鐵礦等副礦物(1%~2%)組成。斜長石多已蝕變為絹雲母或綠泥石,黑雲母大都蝕變為綠泥石且析出金紅石,使岩石標本在地表呈灰白、灰綠色夾肉紅色(圖3-2a)。第三期為細粒黑雲母二長花崗岩株,主要在該復式岩體的東西邊緣出現,面積12km2。岩石呈細粒花崗結構,由半自形斜長石(35%~40%)、等軸粒狀微斜長石(30%~35%)、石英(25%~30%)和黑雲母(2%~3%)等組成,斜長石和黑雲母也部分蝕變為絹雲母和綠泥石(田志永,1993)。岩體地表脈岩十分發育,走向主要為NE和近EW向,少數為SN和NW向,包括細粒花崗岩脈、偉晶花崗岩脈、花崗斑岩脈、石英脈、雲斜煌斑岩脈、輝綠(玢)岩脈和輝長岩脈等,以輝綠(玢)岩脈和石英脈分布最為廣泛。岩脈之間的相互穿插關系為:細粒花崗岩脈被含金石英脈切穿(圖3-3a),雲斜煌斑岩脈被花崗斑岩脈切穿,細粒花崗岩脈、花崗斑岩脈和雲斜煌斑岩脈有被輝綠(玢)岩脈切穿。早期的含金石英脈被輝綠(玢)岩脈切穿(圖3-3b),晚期的不含金石英脈又切穿輝綠(玢)岩脈(圖3-3c)。

在拾金坡岩體的中粗粒斑狀花崗岩中發育有形態各異的暗色微粒包體,形態有渾圓狀、透鏡狀等,直徑一般在10 cm之內。包體與寄主花崗岩的界限清晰,一般呈突變關系,局部可見包體岩漿與寄主岩漿的「反應邊」。包體粒度明顯比寄主岩細,與寄主岩接觸處可見冷凝邊,部分包體中還可見到與寄主岩相似的鉀長石斑晶(圖3-2b)。寄主花崗岩為中粗粒似斑狀結構,組成礦物主要有鉀長石(40%~45%)、斜長石(20%~25%)、石英(25%~30%)和黑雲母(7%~8%)等,副礦物有鋯石、榍石、磷灰石和鈦鐵氧化物等。石英斑晶多呈碎斑,且常見「港灣狀」溶蝕邊,周圍被角閃石、黑雲母等暗色礦物包圍(圖3-2c)。岩石大都遭受強烈蝕變,黑雲母大都被綠泥石交代,斜長石也部分轉變為絹雲母等。暗色微粒包體呈半自形細粒結構(圖3-2d),主要組成礦物有斜長石(30%~35%)、鉀長石(25%~30%)、黑雲母(15%~20%)、角閃石(10%~15%)和石英(5%~7%),其中斜長石常形成增生環帶(圖3-2e),周圍被石英和鉀長石包圍,黑雲母呈溶蝕狀。副礦物有榍石、磷灰石、鋯石和褐簾石以及鈦鐵氧化物等,其中磷灰石是暗色微粒包體中最主要的副礦物。鏡下觀察磷灰石晶體呈細長柱狀、針狀,長寬比一般接近10,最高可達20(圖3-2f),說明其形成於淬冷、快速結晶的環境(周新民等,1992;張曉琳等,2005)。

圖3-2 拾金坡斑狀花崗岩和暗色包體的手標本及顯微照片

㈢ 岩漿岩地質特徵

結合構造演化運動,區內岩漿作用可分為以下期:加里東-華力西拉張裂陷期構造-岩漿作用;印支造山期構造-岩漿作用;燕山陸內造山期構造-岩漿作用(表2.4)。

2.3.1.1 加里東-華力西拉張裂陷期構造-岩漿活動期

該期構造-岩漿活動時間跨度大,岩石類型較多。

(1)火山岩地質特徵

主要有發育於武都、康縣及松潘塔藏一帶古生界的綠片岩相變質的基性火山岩,岩性以變玄武岩和凝灰岩為主,對火山岩的化學成分作AMF三角投影和里特曼坐標投影顯示造山帶拉斑玄武岩特徵,大地構造環境為拉張裂谷,且與銅成礦關系明顯,玄武岩中多處見銅礦化。

圖2.6 西秦嶺成礦帶中東段岩體分布圖

碧口地區的碧口群陽壩組為元古代火山岩,以安山質凝灰岩為主,次為安山岩、玄武岩、細碧岩、角斑質凝灰岩-石英角斑質凝灰岩,白楊組只有少量安山質凝灰岩。呈北東-南西方向斷續分布。岩相變化較大,碧口以東以熔岩為主,碧口以西火山碎屑岩增加,再向西漸變為正常沉積碎屑岩。縱向上中酸性火山岩多位於下部,基性火山岩多位於上部。

張家莊附近的火山岩為奧陶紀火山岩,均沿斷裂構造帶展布,正常沉積岩層中有中酸性凝灰岩和凝灰熔岩夾層。火山活動為裂隙式間歇性海底噴發。張家莊東鄰的陝西紅花鋪一帶有大量的細碧-石英角斑岩系,厚為1570m,正常沉積岩相對較少,說明火山活動向東有加強的趨勢。

望關及陝西秦家壩的下志留統底部夾有中基性、中酸性熔岩及凝灰岩等志留紀火山岩,在石門鄉及白依溝的中上志留統下部夾有中性凝灰岩。

(2)侵入岩地質特徵

主要為北部白龍江一帶侵位於震旦系白依溝群及志留系白龍江群中的基性小岩脈,岩石類型以淺成相變質輝綠岩為主,K-Ar同位素年齡值為389.74Ma。從構造演化角度分析,輝綠岩屬於白龍江加里東裂陷槽拉張階段產物,就位機制為沿斷裂帶同構造侵位,岩脈走向與區域東西向斷裂帶保持一致。此外還有少量零星分布的中酸性—酸性侵入岩體,如憨斑斑狀花崗岩、馬槽灣黑雲母花崗岩等。

區內出露的憨斑等岩體,為志留紀酸性花崗侵入岩,面積20km2,岩體很小,一般生成深度較淺,剝蝕亦淺,主要由花崗岩組成,為圓形或橢圓形岩株。侵入長城系、奧陶系、中上志留統,外接觸帶常為寬數十米至100~200m的角化岩帶,局部產生邊緣混合岩化。

泥盆紀超基性侵入岩體僅在康縣、成縣一帶零星出露,呈北西向脈狀產出,面積為2km2。主要岩石類型為蛇紋岩、斜輝橄欖石岩,局部地段為角閃岩,均已蛇紋石化和透閃石化。岩體屬中深—深成相,剝蝕較深。代表性岩體如蒲家峽—三岔子一帶超基性岩。該岩體沿東西向大斷裂分布,長2.5km,寬一般20~250m,最寬800m,為不規則「鉗形」岩株。岩體產狀與圍岩基本一致,傾向北東,傾角70°,侵入中志留統和泥盆系。岩體由斜輝橄欖岩、斜輝橄石岩等構成。自變質作用強烈,由內向外為蛇紋石化—滑石菱鎂礦化—綠泥石化。

表2.4 西秦嶺地區沉積建造-構造運動-岩漿活動一覽表

(據杜子圖,1998b)

泥盆紀基性侵入岩主要分布於成縣的白崖子、小嶺、塔子灣、田家壩一帶,最大岩體為1km×1km,一般為500m×(30~50)m,由紫蘇輝長岩組成。岩體沿近東西向斷裂帶兩側分布,呈岩株或岩牆產出,侵入中泥盆統中。

泥盆紀中性侵入岩出露在利橋一帶的尖尼山、劉家坪—花廟子和碧口一帶。在碧口為幾個不規則狀呈北東向分布的岩株,以石英閃長岩為主,局部相變為閃長岩。其岩體時代是依據碧口東鄰陽平關石英閃長岩體侵入中泥盆統和同位素年齡值為365Ma(相當中、晚泥盆世)等資料確定的。

石炭紀中性侵入岩主要分布在天水的百花村和卓尼的尖尼溝。百花村岩體面積100km2,為不規則狀岩基,侵入寒武系及下泥盆統,被晚古生代中期花崗岩侵入,岩體由黑雲母輝石閃長岩和石英閃長岩構成。為中深成相產物,中等剝蝕深度。

石炭紀酸性侵入岩發育,只零星分布在降扎、臘子口和草關村等地,面積37km2,近東西向展布,呈小岩株狀產出,侵入上泥盆統。岩體邊緣具有較多地層捕虜體,圍岩具矽卡岩化、紅柱石角岩化和大理岩化。以花崗閃長岩為主,草關村岩體以含紫蘇輝石為特點。岩體為中深成相產物,剝蝕程度中等。

2.3.1.2 印支造山期構造-岩漿活動期

(1)火山岩地質特徵

這時期火山活動微弱,且僅限於晚印支構造期,主要為發育於三疊紀海相地層中的少量基性火山岩,如哲波山中上三疊統扎尕山組的安山質凝灰岩和松潘東北寨一帶晚三疊世地層中的蝕變玄武岩,後者岩石具有一定的含礦性,其含金高達1.5×10-6。早三疊世發育較好,呈層狀產出;晚三疊世零星分布,呈夾層和透鏡狀產於正常沉積岩層中。早三疊世火山岩分布於夏河北西的賽爾欽溝一帶,向西延入青海省境內。以賽爾欽溝一帶發育最好,厚約2800m,向西逐漸變薄,至青海省厚度減到2100m。以中酸性火山岩為主,形成近東西向和北西向火山岩帶,延伸方向與區域構造線基本一致。岩石類型為流紋岩、英安岩、安山岩、安山玄武岩以及相應成分的火山碎屑熔岩。

(2)侵入岩地質特徵

侵入岩相對火山岩比較發育,為伴隨印支造山帶形成過程和晚期的深源岩漿熱事件,印支期侵入岩主要沿近東西向白龍江斷裂、褶皺構造帶成帶、成串分布,呈淺成相和超淺成相的小岩株或岩脈沿斷裂帶侵位於三疊系及其以下的各時代地層中。

印支期與燕山期侵入岩於西秦嶺地區的成礦作用密切相關,依據岩體時空分布特徵可將這兩期的岩漿岩劃分為南北兩帶,其中北帶以武山-岷縣白堊紀盆地和天水-禮縣中新生代盆地為界,進一步分為西、中、東3個區段;南帶以堡子壩-望關早白堊世盆地為界劃分為西、東兩個區段。侵入岩主要出露於北帶中段、東段,其次為南帶東段,北帶西段和南帶西段僅零星出露。北帶中段岩體呈近等軸狀岩基,個別為小岩株,以花崗岩和二長花崗岩為主,其次為二雲母花崗岩、白雲母二長花崗岩和石英閃長岩等。部分岩體(溫泉、中川、閭井、碌礎壩等)具岩相分帶,中心相為中粗粒似斑狀結構,過渡相為中粗粒含斑結構,邊緣相為中—細粒結構。岩體與中泥盆統、下二疊統呈侵入接觸,外接觸帶具角岩化、大理岩化,局部具矽卡岩化、混合岩化。岩體多屬深—中深成相。剝蝕程度中等或較淺。岩體受近東西向褶皺構造和近南北向銀川-昆明隱伏大斷裂的復合控制。北帶東段岩體多呈規模較大的、不規則的岩基或岩株,以二長花崗岩(二流水、黨川、八卦山等岩體)、花崗岩(秦嶺大堡岩體)為主,其次為花崗閃長岩(糜署嶺岩體)、石英二長岩(太陽山岩體)。部分岩體如秦嶺大堡、二流水、上先坪等岩體具岩相分帶,中心相為粗粒結構,過渡相為中粗粒結構,邊緣相為細粒結構;太白牙岩體由似斑狀二長花崗岩構成中心相,邊緣相為細粒花崗閃長岩。岩體與中、上泥盆統、三疊系呈侵入接觸,界面外傾,傾角40°~70°;部分岩體(糜署嶺、黃渚關)南北兩側均向北傾,傾角50°~60°,與地層產狀基本一致。黨川岩體與下古生界變質岩系呈漸變過渡關系,無明顯界線,岩體內包含許多圍岩殘留體,其產狀與圍岩仍保持一致,混合岩化強烈。多數岩體接觸帶具角岩化、大理岩化,部分地段具矽卡岩化、混合岩化、雲英岩化等。岩體多屬深—中深成相,個別屬中深—淺成相。剝蝕程度中等或較淺。岩體受褶皺構造控制,如黃渚關、廠壩、沙坡里、糜署嶺等岩體受近東西向復向斜控制。北帶西段,岩體較集中地分布於岷縣北白石山—武山縣一帶,呈岩株狀產出。各岩體岩石類型單一,以斜長花崗岩、石英閃長岩居多,二長花崗岩、閃長岩次之。岩體與上泥盆統、二疊系、中三疊統呈侵入接觸,外接觸帶常具烘烤褪色現象,部分地段具角岩化、矽卡岩化,偶見混合岩化。岩體多屬中深—淺成相。剝蝕程度較淺。岩體受近東西向褶皺構造的次級斷裂或裂隙構造控制。南帶西段,除鄂額、乏哈兒兩個岩體呈規模較大的岩株以外,其餘岩體規模均較小。岩石類型以石英閃長岩為主,次為花崗閃長岩、石英二長岩等。岩體與志留系、泥盆系、二疊系、三疊系呈侵入接觸,界面外傾,傾角50°~75°。外接觸帶多具角岩化,局部具矽卡岩化、大理岩化。除鄂額、乏哈兒兩個岩體屬深—中深成相以外,其餘小岩體多屬中深—淺成相。剝蝕程度均較淺。南帶東段,規模較大的岩基呈近等軸狀(如迷壩、陽壩、鷹嘴山岩體),而較小的岩株呈近東西或近北東東方向延展。岩石類型以二長花崗岩為主,個別岩體為花崗岩或花崗閃長岩等。迷壩岩體由二長花崗岩構成中心相帶,似斑狀斜長花崗岩為過渡相帶,中細粒花崗閃長岩為邊緣相帶,其餘岩體不具岩相分帶。岩體中閃長岩析離體頗為發育。岩體與長城系、中志留統、中泥盆統呈侵入接觸,界面多向外傾,傾角60°~70°。外接觸帶多具角岩化,部分具矽卡岩化、大理岩化。岩體多屬深—中深成相,部分為中深—淺成相。剝蝕程度屬淺—中等。岩體受褶皺構造控制,如摩天嶺、鷹嘴山、陽壩等岩體受碧口-太坪川北東向復背斜控制。

2.3.1.3 燕山陸內造山期構造-岩漿活動期

該期岩漿活動強烈,分布范圍較廣,具同源、同期、異相的特點,且與該區金及多金屬成礦有著密切的關系。中生代以來,海相火山作用漸趨消失,陸相火山活動明顯增加,特別是進入燕山期板內造山階段,中新生代陸相火山盆地逐個形成。火山盆地的分布,均受斷裂帶控制,以北西西向及北東向構造控制為主。區內頗具代表性的火山岩是分布於北部郎木寺一帶的侏羅紀—白堊紀陸內火山岩,為印支造山帶形成後,燕山期陸內拉張斷陷盆地的產物。火山活動為沿北西西向斷裂帶呈裂隙中心式噴發和噴溢相為主。主要岩石類型為玄武岩類、安山岩類和流紋英安岩。侏羅紀火山岩K-Ar同位素年齡測定值為191.57Ma,白堊紀火山岩Rb-Sr同位素年齡值為112±27Ma(楊恆書等,1996)。

(1)火山岩地質特徵

中侏羅世火山岩厚度大、分布廣,是中生代較為發育的火山岩系之一,主要分布於郎木寺、宕昌北的路院和馬建川,合作北東的前扎等地。隱爆角礫岩分布於年木耳和美武兩地的岩體邊緣。路院和馬建川一帶火山岩發育最好,厚2000m以上,面積23km2。岩石類型以流紋岩為主,次為安山岩、英安岩、安山質凝灰角礫岩、英安質火山碎屑岩、流紋質角礫凝灰岩。前扎、朵日一帶厚約1100m,面積約60km2,岩石為英安岩、英安質火山角礫岩、英安質角礫凝灰岩。郎木寺和雜海一帶中侏羅世火山岩不發育,厚度小於200m,以中性火山岩為主,少量中基性火山岩,岩石為安山岩、輝石安山岩、安山玄武岩、安山質火山角礫岩、凝灰岩、安山質集塊岩。中侏羅世隱爆角礫岩產於年木耳石英閃長岩體西南邊緣內接觸帶和美武花崗閃長岩體北部邊緣相石英閃長岩中的兩個角礫岩筒中。年木耳角礫岩筒經剝蝕出露地表,其截面呈不規則橢圓形,長700m,寬400m,延深400m以上,呈傾斜漏斗狀,傾向北西,傾角60°~70°。由內向外分別為爆發角礫岩,爆發交代角礫岩、震碎角礫岩。美武角礫岩筒呈橢圓形,長軸近東西向,長約200m,寬150m,延深500m以上,地表面積30000m2。該角礫岩筒界線清楚,傾向南西,傾角80°~85°。由爆發角礫岩、震碎角礫岩、注入角礫岩構成。前兩種角礫岩呈筒狀產出,爆發角礫岩位於中部,向外為震碎角礫岩,而注入角礫岩呈脈狀產出。龍得崗銅礦主要礦體和礦化體皆賦存於年木耳隱爆角礫岩筒中。

白堊紀火山岩出露厚度不大,但分布較廣。早白堊世火山岩,分布於夏河以北,為中基性火山岩,與正常沉積岩呈互層產出。以杏仁狀玄武岩、安山玄武岩為主,少量為安山岩、安山質火山角礫岩,厚530m。晚白堊世火山岩分布在天水南西,面積4~5km2,在清水江以北和洮水河以南也有零星分布,為偏鹼性的超基性—基性火山岩,由玻基橄輝凝灰熔岩、氣孔狀玻基橄輝岩、霞石方沸橄輝岩、白榴石方沸橄輝岩、橄欖石鹼玄岩組成,厚度僅數十米。葡萄園西為流紋質熔結凝灰岩、流紋岩、流紋質角礫凝灰熔岩、安山質角礫凝灰岩,面積50km2,最大厚850m。

(2)侵入岩地質特徵

燕山期侵入體分布廣泛而零散,岩體的分布與中生代斷裂構造關系密切,宏觀格局上,近東西向構造帶控制著侵入岩帶的延伸,北東向構造與近東西向構造的交匯、復合處控制著岩體的形態和位置,從而構成東西成帶,北東成行,網格狀交叉的空間展布特徵。岩體產出規模一般較小,多以中—淺成相呈脈狀產出,少量為岩株產出。其侵位圍岩多為印支期區域淺變質岩,侵位地層包括從震旦繫到三疊系。岩石類型以中性岩和中酸性岩石為主。

侏羅紀侵入岩體主要出露於北帶西段,其次為北帶東段,南帶西段僅零星出露。本期岩體同位素年齡值,據46個樣品測定結果為145~191Ma。北帶西段,岩體為北西西向延展的線型岩基和岩株。岩石類型較多,二長花崗岩和花崗閃長岩常構成規模較大的岩株或岩基,閃長岩、石英閃長岩及斜長花崗岩多為大小不等的岩株。僅美武、德烏魯、阿姨山岩體有明顯的相帶,前兩者中心相帶為花崗閃長岩,邊緣相帶為石英閃長岩;後者在局部地段有垂直分帶。岩體與二疊系、石炭系、三疊系、中侏羅統呈侵入接觸。界面多向外傾,一般傾角為50°~80°,個別為30°,極個別的如美武、平山岩體南北兩側均向南傾,傾角50°~70°。美武岩體原生流動構造產狀與接觸面基本一致。外接觸帶多具角岩化,部分具矽卡岩化、大理岩化,局部地段具雲英岩化及硅化。岩體多屬深—中深成相,部分為中深—淺成相或淺成相。剝蝕程度多屬淺—中等,個別岩體剝蝕較深。岩體受近東西或北西西向褶皺構造控制。北帶東段,岩體多呈岩基或岩株狀產出,以二長花崗岩及花崗岩為主,個別的如檯子上岩體多為石英花崗岩。規模較大的秦嶺梁、天子山、遼家河壩、檯子上等岩體具較明顯的岩相分帶。岩體與中、上泥盆統、下古生界呈侵入接觸。外接觸帶具角岩化、混合岩化。岩體多屬深—中深成相,個別的如秦嶺梁岩體為中深—淺成相。剝蝕程度均屬淺—中等。南帶西段,出露有郎木寺、格爾括合等幾個小岩株,呈近南北向延展。岩石類型以石英閃長岩為主,其次為花崗閃長岩。岩體與下中侏羅統、三疊系呈侵入接觸,界面外傾,外接觸帶具角岩化。岩體屬淺成相。剝蝕程度屬淺—中等。

白堊紀侵入岩體分布於北帶東段。酸性岩類為規模較小的岩株,岩石類型以二長花崗岩為主,個別的如和尚堡岩體為石英二長花崗岩。岩體與中生代早、中期侵入體接觸,外接觸帶岩石具烘烤現象。岩體屬中深—淺成相。剝蝕程度較淺。同位素年齡值為104Ma。超基性岩類見於龍門西溝,由4個呈串珠狀展布的小岩株構成,面積近lkm2。可劃分為兩個相帶,強蛇紋石化純橄岩帶和純橄岩、單輝橄石岩、單輝橄欖岩、橄欖單輝岩、單輝岩帶。岩體與寒武系、奧陶系、中生代中期侵入體呈侵入接觸。受利橋帚狀構造的元家坪-潘家灣弧形壓扭性斷裂的控制。

西秦嶺地區燕山期岩漿活動與金成礦有密切關系,如大水金礦、忠曲金礦、拉爾瑪金礦、巴西金礦等都與侵入岩體有直接關系,且巴西金礦床內的石英閃長粉岩脈本身參與了金礦化。岩漿活動對金及多金屬礦產的形成有著不可忽視的作用,但對岩漿與礦源的關系,尚存在分歧,主要有以下3種觀點:①認為幔源岩漿把金和多金屬等成礦元素從地幔中帶到上地殼後再改造礦;②認為岩漿本身不帶礦源,而岩漿進入上地殼後,在黑色岩系中俘獲成礦元素之後,再形成與岩漿作用有關的礦床;③則認為岩漿熱事件或岩漿期後熱液對礦源層中成礦元素改造後形成礦床。無論哪一種觀點,岩漿侵位時的熱動力條件是該區金成礦的一個重要成礦條件。

㈣ 岩體在地質和力學特徵方面與岩石相比有何主要區別

岩體定義:岩體是指一定地質歷史時期中形成的,由岩塊和結構面網路組內成的,賦存在一定的容天然地應力、地下水等地質環境中的地質體。

岩體與岩石主要的區別有:

(1)地質環境方面
岩體賦存於一定地質環境之中,地應力,地溫,地下水等因素對其物理力學性質有很大影響,而岩石試件只是為實驗室實驗而加工的岩塊,已完全脫離了原有的地質環境。
(2)力學特徵方面
岩體在自然狀態下經歷了漫長的地質作用過程,在內部的聯結力較弱的層理、片理和節理、斷層等切割下,形成了各種地質構造和軟弱面,如不整合,褶皺,斷層,節理,裂隙等等岩體是具有明顯的不連續性。使岩體結構的力學效應減弱和消失。使岩體強度遠遠低於岩石強度,岩體變形遠遠大於岩石本身,岩體的滲透性遠遠大於岩石的滲透性。

㈤  地質特徵

根據1∶5萬沂水幅地質報告(宋余禮等,1990),除將嚴家官莊基性岩體單獨分出外,將圖幅內變質中酸性深成岩體分為馬山岩簇和大山岩簇。前者由老至新再分為馬山岩體和雪山岩體,後者由老而新再分為林家官莊岩體、英靈山岩體、大山岩體和龍潭官莊岩體;時代歸晚太古代。1∶5萬高橋幅(顧德林等,1997)則採用超單元和單元的劃分方案,總稱沂水超單元,其中再分為雪山單元、蔡峪單元和牛心官莊單元;時代歸晚太古代早期。

本次研究范圍限於1∶5萬沂水幅和1∶5萬高橋幅的南半部。對區內出露的中酸性變質深成岩的岩性、同位素年齡、野外產出的先後關系、變質程度以及前人的劃分依據,做了綜合考慮與統一劃分(或歸並),且一律以岩體作為基本單元。具體的岩體包括馬山岩體、蔡峪岩體、雪山岩體、牛心官莊岩體、英靈山岩體、林家官莊岩體和大山岩體(龍潭官莊岩體並入大山岩體)。

(一)馬山岩體

該岩體侵入於沂水岩群的表殼岩中,又被大山岩體和牛心官莊岩體所包裹。前人曾認為它被雪山岩體侵入;但據野外所見,二者大都呈漸變過渡,有的二者接觸處見有淺色花崗質脈體侵入於馬山岩體之中,但難以說明是雪山岩體本身。

在1∶5萬沂水幅中,馬山岩體分別出露於三個小區:一區分布於大梨行村之東,長家溝—景家莊以西,呈三角形和細長條狀,面積約1.5km2,片麻理呈東西走向,向南作50°傾斜。岩體北側與圍岩相接處的圍岩部分有糜棱岩帶出露。二區分布於柏家坪—羅家莊之南,毛家窯—東院之北的范圍內,出露面積約12km2,其中露頭較好的地區為馬山、羅家莊南(露頭見圖版Ⅰ之1)和東院以北一帶。岩體形狀呈不規則的四方形,其東北部分伸出一岩枝,延長約2.5km後尖滅。片麻理呈近東西—北東東走向,向南傾,傾角50°~60°。三區主要見於石山官莊東側,岩體形狀如三角形,出露面積約0.75km2,這是一個小的花崗岩穹隆,東端的變質表殼岩向東傾沒,南側向南傾,北側倒轉亦向南傾,形成一個倒轉背斜,岩體即在其中心。

在高橋幅中,馬山岩體出露較少且分散,都呈不規則狀分布於牛心官莊奧長—二長花崗岩中作為殘留體出現。片麻理走向北東東,主體傾向南,傾角30°~71。不等。最大者出露於東曹河庄西南,面積不到500m×200m。在黃姑山頂也有小塊呈包體出露。岩體中有中元古代呈北西向的石英閃長岩脈和北西-近南北向的輝長岩脈的侵入,也有燕山期呈北西向分布的輝綠岩小脈的穿入。

(二)蔡峪岩體

該岩體主要出露於高橋幅蔡峪村北,呈東西向分布,長3.5km,寬0.75km,面積達4km2,西部寬度大,東部變窄並被晚期北北東向斷層切斷。片麻理走向近東西至北東東,傾向南,傾角50°~65°,北部部分與圍岩斜長角閃岩和黑雲變粒岩組合接觸。岩石以中粗粒紫蘇花崗閃長岩為主,其中因含較多石榴子石而有別於其它岩體。該岩體總體上被包於大片牛心官莊岩體之中,未見到與其它岩體的接觸關系。

(三)雪山岩體

該岩體主要見於沂水幅中,在高橋幅中分布比較零散;最大的一塊出露於青山鋪東南與東曹河南西西處(呈不規則透鏡狀),在大黃旺之西1km處也見有小塊露頭。另外在大張庄以西約1.5km見小塊不規則狀露頭。它們均被包於牛心官莊岩體中,岩體在兩個圖幅的邊部未相接。

在沂水幅西部,見於沂水縣城之東的前晏家鋪村—馮家官莊一線,南界位於南小堯—青龍峪—葦園—劉家山一線,北側大部分與馬山岩體南界接觸,部分與沂水岩群的麻粒岩-片麻岩組合相接觸,接觸界線平直至彎曲。與大山岩體分界先是呈北東向至葦園轉而呈南北向。與大山岩體的接觸界面彎曲,大山岩體侵入雪山岩體中。岩體面積約25km2。總體上呈北東向展布,從葦園至劉家山西折為南北向,進入高橋幅又轉為北東向。岩體片麻理傾向南東,傾角50°~70°,與岩體接觸的部分(變質表殼岩)往往遭受糜棱岩化,並不同程度地形成邊緣混合岩化,最寬處可達250餘米。岩體具較多白色偉晶岩脈、二長花崗質岩石和乳白色團塊狀的石英脈穿插。

岩體中還見有中元古代近南北向的輝石岩脈、近南北向的石英斑岩脈和北東向的斜長花崗岩脈以及燕山期北西向的輝綠岩脈的穿切。

(四)牛心官莊岩體

由顧德林等(1997)在測制1∶5萬高橋幅地質圖時命名,該岩體出露於圖幅中青山鋪—小店子一線以南,東側和南側與相鄰圖幅命名不統一,缺乏明顯界限。岩體中間被韓家渠東紫蘇花崗閃長岩和東曹河—小店子一帶的沂水岩群所分隔,分成南北兩個岩基。

(五)英靈山岩體

該岩體主要出露於沂水圖幅中,西起豐台湖—石屋官莊一線以東,向東北延展至後梭庄—唐家河一線以西;總體上呈北東向分布,北部與沂水岩群的麻粒岩-片麻岩的上部變質岩石組合直接接觸,界線平直。岩體中夾有多層長條狀的角閃石-黑雲母變質岩石組合及其混合岩化岩石。岩體片麻理呈北東走向,向南傾,傾角40°~50°,與圍岩產狀基本一致。岩體中見有少量中元古代呈近南北向分布的花崗岩脈和較多燕山期呈北西西向和近東西向的輝綠岩脈和近南北向的石英斑岩脈。

(六)林家官莊岩體

該岩體主體為花崗閃長岩,出露於沂水幅的東南角,即唐家河村—林家官莊—胡家馬庄一線;總體呈北東向分布,位於英靈山岩體之南。在西義家莊之北和唐家河村以南部分地區可見該岩體與英靈山岩體直接接觸。沂水幅說明書指出,林家官莊岩體老於英靈山岩體(在後面的章節將詳細討論)。岩體片麻理傾向南東,傾角變化於45°與70°之間。岩體總體呈長條狀,且間隔多條混合岩化程度不等由斜長角閃岩-黑雲變粒岩為主組成的變質岩石組合,其產狀與岩體基本一致。岩體的北東部分和南西部分均已延至圖外,圖幅內出露面積約為48km2。岩體中常見有燕山期呈東西向和南北向分布的輝綠岩脈和近南北向的石英斑岩脈的穿入。由於第四系覆蓋和強烈風化,露頭不甚清晰。

(七)大山岩體

該岩體分布於雪山岩體的東側,南起沂水幅後梭庄西北,經葦園、九層嶺至劉家山,尖滅於圖幅邊部;南部較窄,寬僅1.5km,北部可寬至3km,南北向延長約8km,總面積約18km2。片麻理隱約可見,走向為北東東,傾向南,傾角50°~55°,典型出露區為大山。與圍岩或與雪山岩體的接觸帶有時見有中元古代的鉀質花崗岩脈的侵入。岩體中見有中元古代呈東西向的輝長岩脈和北西向的斜長花崗岩脈以及燕山期北東向的輝綠岩脈穿入。大山岩體的主體為二長花崗岩或鉀質花崗岩,變質作用最高達角閃岩相。

在沂水幅北部,大山岩體似已進入高橋幅,但該圖幅中岩體均歸入牛心官莊岩體,推測該岩體中包有部分大山岩體。

㈥ 岩石地層特徵

2.2.1.1 下奧陶統

早奧陶世南華北盆地主要沉積台地潮坪—局限台地相的碳酸鹽岩,在河南省主要為冶里組和亮甲山組兩個沉積地層單元,在安徽地區主要為韓家組一個沉積地層單元。

(1)冶里組

主要為灰及灰黃色厚層含燧石條帶細晶白雲岩,難於風化,常突出地表,地貌特徵明顯。其底部以含燧石條帶白雲岩出現作為與上寒武統鳳山組的分界,頂界以含燧石團塊白雲岩出現作為與亮甲山組分界。該組主要出露於三門峽、博愛、商丘淮北一線以北地區。產牙形石Scolopos restrictus,Teridontus gracilis,見於河南平泉、渤海海域、天津大港、遼寧本溪下寒武統冶里組,也與河南揚子地層區淅川白龍廟組可對比,國外也可與北美威斯康星州Shakopee組、西伯利亞地台Chunstage層位對比。

(2)亮甲山組

本組下部為灰、灰白色厚層含燧石團塊白雲岩,上部為灰白色中厚層含灰質泥晶白雲岩。所含Paraserratognathus paltodiformisAn是華北亮甲山組上部的帶化石,見於河北唐山、平泉、遼寧本溪及山西中陽等地亮甲山組。Scoloposrex huolianzhaiensis是亮甲山組的主要分子,見於遼寧本溪、河北唐山、平泉及山東等地亮甲山組,國外見於朝鮮南部莫洞組下部。可見,南華北地區亮甲山組與整個華北地台亮甲山組層位一致。本組分布范圍較窄,主要分布於三門峽、焦作、新鄉、商丘、宿州一線以北。厚度較薄,從幾米到幾十米不等,一般在30m左右,自南往北逐漸加厚。

(3)韓家組

安徽宿縣夾溝韓家組下段為灰黃色中厚層白雲岩及紫灰色含泥質白雲岩,厚12m,含牙形石Oneotos nakamurai Nogami,Cordylos proavus Muller及腕足類Linguella sp.。上段為灰黃色中薄層硅質條帶白雲岩夾竹葉狀白雲岩,厚8m。含頭足類Cyrtovaginocerassp.,Oderoceras sp.,Kaipingoceras sp.,與山東紙坊庄組中段及河北、東北南部的亮甲山組相當。

(4)賈汪組

層位穩定分布較廣。在宿縣韓家剖面,其岩性變化不大,為紫、黃綠色頁岩與含泥質白雲質灰岩互層,僅淮南地區白雲質略高。淮北地區厚4~19m,淮南地區厚4~34m。因受早加里東運動影響,本組在大部分地段假整合覆於韓家組或寒武系之上。

2.2.1.2 中奧陶統(圖2.14)

(1)下馬家溝組

下馬家溝組主要分布於三門峽、禹縣、確山一線以北地區。主要岩性為細晶、微晶、泥晶白雲岩、白雲質灰岩、泥灰岩。該組在安徽淮南等地稱為蕭縣組,主要為灰色中厚層灰岩、白雲質灰岩、豹皮狀灰岩。其底部普遍見有微層理發育的角礫狀灰岩,頂部以黃色中薄層頁狀泥質灰岩與下馬家溝組分界,厚157~250m。

一段主要為灰黃色薄層粉晶白雲岩、白雲質灰岩、黃綠色頁岩,底部常有一層砂礫岩覆於寒武系或下奧陶統之上。該段層位穩定,分布廣泛,是良好的劃分標志。在豫西厚11.73~33m,在淮北厚4~19m,淮南厚4~34m。自北向南白雲質增加,為海岸氧化—弱氧化環境、局限台地相砂泥坪沉積。

二段為中厚層灰岩夾白雲質灰岩、角礫狀灰岩、泥質灰岩和含硅質結核灰岩。下部常具有一層灰色厚層角礫狀灰岩,是與一段分界的良好的標志。該段在禹州方山、新密市石板崗、鞏義市涉村以北及兩淮地區發育完整。在鞏義市涉村厚41.3~101m,在蕭縣老虎山厚108.61m,蕭縣小家峪厚80.3m,淮北市滂汪厚67.52m,宿縣武家厚107.39m,宿縣韓家厚107.61m,淮南市洞山厚112.53m。

三段主要分布在新安縣廟上—鞏義市大凹岩—新密市崔廟以北地區和兩淮地區。在豫西地區主要為灰黑色白雲質灰岩、白雲岩、花斑狀白雲岩。厚55.6~148m。

在蕭縣老虎山厚68.11m,淮北發電廠厚65.17m,蕭縣尤庄厚153.84m,宿線夾溝厚142.70m,淮南市老龍眼水庫厚24.51m,淮南市洞山厚100.74m。整個下馬家溝組在澠池縣雷雁坡厚14.1m,禹縣方山厚16.5m,密縣石板崗厚79.1m,新安西沃厚95.2m,鞏縣小關厚106.7m,濟源蓮東厚128.2m。在太康—周口地區,太參1井厚度大於102m,太參2井厚148.5m,太參3井厚138.5m,周參7井厚107m,可見由西南向東北逐漸增厚。在兩淮及霍丘地區,該組厚度由北向南逐漸變厚,蕭縣老虎山厚度大於185.59m,蕭縣小家峪厚170.39m,蕭縣龍庄厚249.22m,宿縣韓家夾溝厚264.42m,淮南市洞山厚217.03m,定遠縣將軍山僅一段和二段厚度就大於258.59m。

(2)上馬家溝組

上馬家溝組主要出露於新安西沃、鞏縣小關、確山一線以北及兩淮地區。一段主要為灰黃色薄層微晶白雲岩夾中層含白雲質灰岩,局部夾灰岩透鏡體;二段主要為深灰色厚層花斑狀泥晶灰岩、含白雲質灰岩、白雲岩等;三段為淺灰色、淺黃色中薄層灰質白雲岩、白雲岩與深灰色厚層泥晶灰岩互層。

在豫西地區,本組在鞏縣小關厚70.5m、新安西沃厚168.9m、沁陽雲台山厚191m。由西南向東北加厚。在太康—周口地區,新太參1井厚243m,太參2井厚225m,太參3井厚236.5m,周參7井厚258m,周參8井厚224.5m,厚度變化極小。在兩淮地區,蕭縣老虎山厚241.57m,蕭縣小家峪厚241.12m,淮北市發電廠厚180.85m,濉溪縣大山頭厚258.58m,淮南市老龍眼水庫厚72.24m,淮南市洞山厚156.78m。由淮南向淮北厚度逐漸增大。

南華北奧陶系層序地層格架內古岩溶研究

2.2.1.3 上奧陶統

峰峰組由角礫狀灰岩、泥灰岩、白雲質灰岩、含膏假晶白雲質灰岩組成。主要分布於博愛以北地區,厚度變化較大,從幾米到幾百米,在南華北其他地區缺失。

㈦ 如何描述岩體的工程地質性質

岩體是指某一地點一種或多種岩石中的各種結構面、結構體的總稱。包括各種地質界面:層理、層面、節理、斷層等
影響岩體穩定性的主要因素有:區域穩定性、岩體結構特徵、岩體變形特性與承載能力、地質構造、岩體風化程度等
1
結構面
破裂面、物質分異面、軟弱夾層、軟弱帶、構造岩、泥化夾層、充填夾層
按地質成因,可分為原生的、構造的、次生的三大類
原生結構面:沉積的、火成的和變質的三類
沉積結構面
層面、層理、沉積間斷面、沉積軟夾層等
層面和層理的結合時良好的,層面的抗剪強度不低,但是順層錯動或風化作用會降低其抗剪能力
軟弱夾層:硬層之間,強度低,遇水易軟化,厚度不大。風化後為泥化夾層(泥岩、頁岩、泥灰岩)
火成結構面
原聲節理、流紋面、圍岩接觸面、凝灰岩夾層等
圍岩破碎帶或飾變帶、凝灰岩夾層,為火成岩的軟弱夾層
變質結構面
麻理、片理、板理
構造結構面:構造應力作用下,岩體中形成的斷裂面、錯動面、破碎帶
破裂結構面:劈理、節理、斷層面、層間錯動面
構造軟弱帶:斷層破碎帶、層間錯動破碎帶
次生結構面
風化、卸荷、地下水等作用下形成的風華裂隙、破碎帶、卸荷裂隙、泥化夾層、夾泥層等
結構面的特徵
結構面的規模、形態、連通性、充填物的性質
規模:
形態:平整度、光滑度,對抗剪強度有影響
密集程度:通常以線密度(條/m)或結構面的間距表示
連通性:
地下岩體連通性的勘探方法有:勘探平硐、岩芯、地面開挖
張開度和充填:張開度,兩壁面的離開距離,分4級
閉合的0.2mm,微張的0.2-1.0mm,張開的:1.0-5.0mm,寬張的:5.0-mm
張開和寬張的結構面,抗剪強度取決於充填物的成分和厚度,粘土一般少於砂土

㈧ 金佛寺岩體的地質特徵

岩體主要分布於甘壩河、觀山河、東溝河、西溝河等地,整個岩體在地表呈一長橢圓形,長軸方向為NW-SE,長約50km,最寬15km,出露面積約600km2,岩體處於走廊南山弧形褶皺帶與酒泉盆地的連接處,受走廊南山弧形褶皺帶控制,與褶皺帶走向平行,長軸走向與區域構造線走向一致(圖3-1)。

岩體南側:在觀山河以西主要侵入志留系泉腦溝山組(Sq),產狀220°~250°∠60°~70°,局部侵入到奧陶系陰溝群(OYb),在金佛寺岩體的北西段,呈條帶狀沿近EW向展部。在東溝一帶,呈條帶狀沿NW-SE向展部;在觀山河—豐樂河之間與下石炭統臭牛溝組不整合(Cc)接觸,不整合面產狀245°∠40°,不整合面以下有一層厚2~6m花崗岩古風化殼,風化殼由鬆散的花崗岩碎屑組成,具較強的高嶺土化、絹雲母化、綠泥石化、褐鐵礦化等次生蝕變;在豐樂河以東主要侵入志留系骯臟溝組(Sa),產狀190°~220°∠70°~80°,局部侵入到奧陶系陰溝群(OYa),主要在豐樂河的石雞河一帶,面積不大,與區域地層方向一致,呈條帶狀沿NW-SE向展布(原來1∶20區域地質調查和1∶25萬區域遙感地質調查認為是志留系的骯臟溝組區域)。圍岩總體走向為NW-SE向,與岩體走向大致相同。

岩體北側:被第四紀覆蓋,岩體呈外傾式接觸,傾角60°∠70°。

岩體的原生流動構造不發育,僅局部地段可見,岩體NE側邊緣,由黑雲母定向排列構成的流面傾向為S25°E和N25°W,傾角分別為70°~60°;岩體南西側,由礦物或捕虜體的定向排列所顯示的流面構造,傾向為S60°W和N40°E,傾角分別為60°~70°。流面產狀與岩體的接觸面基本一致。此外,岩體內局部地段還有由析離體或長石斑晶組成的流線構造,走向為N50°W和S10°E。

岩體的裂隙構造發育,但是由於後期構造運動影響,以致岩體內後生構造裂隙和原生裂隙相干擾,不易區分。據裂隙測量結果,以傾向N60°~80°E、N60°~70°W、S70°~80°W的裂隙最發育,其次為傾向S20°~30°E和S5°~20°E的裂隙,傾向S10°~20°W、N40°~50°E、S70°~80°E和傾向南、北的裂隙一般較少。傾向N60°~80°E的裂隙為次生構造裂隙,岩體內的主要向斜斷裂多沿這組裂隙發展而成(如乾巴河斷裂和榆林壩河斷裂等),這組裂隙為張扭性。傾向N70°W、S70°~80°E的裂隙,其走向與岩體長軸垂直,傾向N40°~50°E的裂隙與岩體長軸方向平行。這三組裂隙中,有一部分為岩體的原生裂隙,它們的發育程度較次生構造裂隙差。

岩體內有較多的細粒花崗岩、花崗偉晶岩、花崗細晶岩等脈岩和脈石英沿裂隙充填,其次為粗粒鉀長花崗岩、花崗斑岩、二長岩等脈岩;這些岩脈以傾向N40°~50°E、S70°~80°E、S5°~20°E以及南、北傾向的較多。各種岩脈多沿原生裂隙充填,而沿次生構造裂隙充填的很少,傾向N60°~80°E的裂隙除見少量石英脈充填外,很少被脈岩充填。

各種岩脈多沿原生裂隙充填而沿次生構造裂隙充填的很少,傾向N60°~80°E的裂隙除見少量石英脈充填外,很少被脈岩充填。

圖3-1 金佛寺岩體地質圖

各種岩脈多沿原生裂隙充填而沿次生構造裂隙充填的很少,傾向N60°~80°E的裂隙除見少量石英脈充填外,很少被脈岩充填。

岩體的含礦性較好。在岩體的內接觸帶,岩漿期後熱液型的金屬礦產較豐富,特別是在岩體南側的豐洛川河至乾巴河腦的內接觸帶,形成一條多金屬成礦帶,礦點和礦化點較多。主要的礦化有:中低溫熱液型的銅、鉛、鋅等礦化。與雲英岩化有關的中高溫熱液型鎢、鉬礦化,岩體北側的榆林壩附近,有熱液成因的稀有、放射性元素礦化。這些礦產的生成,在物質來源上與岩體有緊密的聯系,同時也和成礦環境有很大的關系。岩體內礦產的產出部位通常在內接觸帶裂隙較發育地段。

㈨ 礦化岩體的地質特徵

在行政上,百花腦礦化岩體隸屬雲南騰沖、盈江兩縣管轄,相距最近的大村落是騰沖縣的新歧寨(故曾被稱為新歧花崗岩礦床,考慮到新歧寨距礦區有3~5km,我們建議以礦床中心部位所在地名改稱其為百花腦礦床);在歷史上,古代西南絲綢之路的馬幫大道穿越其間;在成礦區帶劃分中,它居於滇西騰沖—梁河錫、稀有金屬成礦帶下屬檳榔江蘊礦帶中段;在地貌上,它地處大盈江與檳榔江二級分水嶺的構造剝蝕台地上,自北而南,山脊變寬緩,山峰高程2500m左右;在緯度上,礦化岩體處於北緯25°附近,物理—化學—生物風化作用強烈,礦化岩體普通發育厚達30m的強風化殼。

(一)礦化岩體的地質特徵梗概

礦化岩體呈一南北長6000餘米,東西寬近400餘米的條帶狀展布。百花腦礦化岩體大致可以分為五個礦段,即百花腦礦段、大秧田礦帶、席草壩礦段、茶塘河礦段和北邊的干河礦段。僅地表所見,各個礦段之間基本相連。它是新生代百花腦—來利山復式花崗岩基的最末階段的產物。見其與黑雲母鉀長花崗岩和偉晶狀鉀長花崗岩為侵入接觸關系。礦化岩體上部發育有大小不一、形似橢圓的雲母雲英岩異離體。此外,還有數量較多的天河石花崗岩脈和小龍岩脈穿切其間。

(二)岩相學和礦物學特徵

礦化岩體具有典型的花崗結構。在剖面上,下部為含斑細中粒、不等粒似斑狀結構,上部為細粒等粒花崗結構。

礦化岩體的造岩礦物是鈉長石(An≤5)、鉀長石、石英和雲母類礦物。鈉長石含量35%~40%,石英含量為25%~35%,鉀長石含量為15%~35%,雲母含量為1%~5%。X射線分析鉀長石有序度值為0.93。鉀長石富含Rb、Cs,其(Rb2O+Cs2O)≥1.80%,且K2O/Rb2O<20,應屬天河石變種,可不顯特徵的天藍色。由於礦化岩體鹼性長石含量高,因此強烈風化後,礦化岩體在景觀上凸顯耀眼的白色,其色度完全可以和我國著名的414礦媲美。

礦化岩體的副礦物以種類較多、含量較高和具有重大經濟價值為其特徵。

(三)岩石化學特徵

岩石化學特徵為富Si、K、Rb、Cs、F和過鋁,其K2O/Na2O=0.89。與典型的Li-F花崗岩相比,礦化岩體富K貧Na,富Rb、Cs貧Li,兩者差異大。

(四)微量元素地球化學

礦化岩體銣含量高,全岩平均0.13%。此外含一定量Nb、Ta、W、Sc、REE和Y等。

礦化岩體的稀土元素總量為216×10-6,輕稀土/重稀土=0.30~0.52,δEu=0.08~0.16,屬銪嚴重虧損的重稀土富集型。

(五)礦化特徵

據雲南地礦局測試中心和北京礦冶院研究,礦化岩體中可綜合回收利用的礦化元素有28種之多,計有Sn、W、Nb、Ta、Zr、Hf、Li、Rb、Cs、U、Th、REE和Sc等。但目前主要對其中的九種礦化元素作過查定。就這九種礦化元素的礦化特徵看,它們在岩體中的分布比較均勻、穩定,堪稱全岩礦化。從表4-4-1可見,僅Rb在工業品位之上,Nb2O5+Ta2O5之和接近工業品位,而其他礦化元素含量偏低。

表4-4-1百花腦礦化岩體部分礦段部分礦化元素的平均品位(wB%)

按原生單—礦床的工業品位要求強烈風化的礦化岩體,的確,有些礦化元素品位不高。但由於它們大都呈可供工業利用的礦石礦物形式產出,而且易於采、選、煉和可以綜合回收。更何況,在分選這些礦石礦物後所剩的尾砂,基本上又是可以作為優質工業原料的鈉長石和石英。其量之巨,足以構成單獨的超大型石英砂礦和單獨的超大型鈉長石礦床。其潛在經濟價值非常可觀。

經研究,主要礦化元素的賦存狀態如下:Rb基本上都以類質同象形式存在於鉀長石和各種雲母中;Cs主要以類質同象開賦存在各種雲母中,少量以類質同象方式存在於鉀長石內;Y基本上呈單礦物形式產出,如富鈾鎢薩工礦(即相當於鈮釔礦的富U、W新變種)、未名礦物、磷釔礦和褐釔鈮礦等;Sc除富鈾鎢薩工礦含較多的類質同象Sc外,估計錫石、黑鎢礦、鈮鉭鐵礦中也有相當量的類質同象Sc;Sn至少60%以上的Sn呈錫石單礦物存在;Nb、Ta主要為富鈾鎢薩工礦、未名礦物產出,其次以鈮鉭鐵礦、褐釔鈮礦形式產出,以類質同象形式存在於錫石、黑鎢礦、雲母內的量不大;W少數呈黑鎢礦形式存在,多數賦存於富鈾鎢薩工礦和未名礦物內;REE如釔一樣,大多呈單礦物形式產出,諸如富鈾鎢薩工礦、未名礦物、獨居石、磷釔礦和褐釔鈮礦等;Li基本上存在於雲母礦物和天河石中;U多呈獨立礦物——富鈾鎢薩工礦、未名礦物等;Zr、Hf大都為鋯石、富鉿鋯石和曲晶石等單礦物形式產出。

(六)礦床成因

根據野外宏觀證據和室內微觀標志,借鑒國外有關Li-F花崗岩的成岩、成礦實驗資料,我們認為,百花腦礦化岩體的成岩、成礦作用以岩漿作用為主,而各種交代蝕變——鈉長石化、天河石化、雲英岩化、黃玉化等為輔。呈脈狀穿切礦化岩體的雲英岩(其中有黑鎢礦化,可供綜合回收)和作異離體巢狀產於礦化岩體上部的雲英岩,也應以岩漿作用為主,屬小龍岩范疇。對此,我們曾作過詳細論述[8,85]

㈩ 岩體地質及岩石學特徵

中—晚三疊世大陸隆升型花崗岩序列分布於巴塘中咱以北,位處中咱微地塊西側,金沙江混雜岩群東側,以貝拉岩體為典型,主要岩性為石英正長岩,黃草坪岩體的石英正長岩部分亦被劃歸該岩石序列,與格拉山-玉龍亞帶的果松弄岩體岩石組合可大致對比。

1.貝拉岩體

貝拉岩體位於金沙江結合帶西側,侵入巴塘-德榮一帶的金沙江混雜岩群,嚴格受構造控制。岩體被後期NW和NNW 兩組斷層所破壞,內部NW和NE兩組節理較為發育。

岩體南部東側之圍岩為志留系、泥盆系結晶灰岩岩塊,其餘地段圍岩皆為金沙江蛇綠混雜岩群之結晶灰岩、變質中基性火山岩、片岩等。

岩形體態為一長軸N NW 展布的不規則長條狀四邊形岩基,長56km,寬8~10km,出露面積約450km2。岩體接觸面產狀與圍岩基本一致。東西兩側圍岩傾向東,傾角60°以上,接觸面內傾;岩體具塊狀構造、片麻狀構造,西側接觸帶附近,長石呈定向排列,其長軸方向與圍岩走向一致。

岩體邊緣為中細-細粒似片麻狀黑雲石英二長閃長岩;中心為角閃石英正長岩,由東北、向西南,石英含量增高,角閃石含量減少。石英正長岩具兩種結構相帶:中心相為中粗粒斑狀結構相帶,岩體南端,圍繞中心相呈蹄形分布的邊緣相為中-中細粒結構相帶。

石英正長岩中心相的鉀鈉長石有高嶺石化,角閃石具綠簾石化,斜長石具絹雲母化;其與石英二長閃長岩接觸的邊緣相岩石具明顯的片麻狀構造,石英二長閃長岩十分發育的壓碎結構、條帶狀構造。

在岩體的內接觸帶最大特點是「混合岩化」普遍發育,內接觸帶寬5~10m,其岩石類型有:混合岩化角閃石英二長岩、片麻狀花崗質混合岩、混合岩化片麻狀斜長角閃岩。這些混合岩化現象,可能主要為岩石構造變形所致。

外接觸帶隨圍岩性質不同產生不同的接觸變質岩及接觸交代變質岩類型,計有大理岩化、角岩化、矽卡岩化,形成透輝石榴矽卡岩、透輝石矽卡岩、陽起綠簾石岩、陽起石角岩、透輝綠簾石岩、片理化二雲母堇青石角岩等。外接觸帶寬度約20~50m。

岩體中包體有細晶輝長岩(已蝕變為斜黝簾石-透輝石岩)、輝石角閃正長岩、細-微粒角閃奧長花崗岩。

岩體中見輝綠岩、雲斜煌斑岩及細晶花崗岩脈侵入。

該岩體同位素年齡較分散,四川地礦局三區測隊(1977)獲黑雲母K-Ar年齡124.7Ma、194.6Ma,角閃石K-Ar年齡253.9Ma,四川地礦局《四川省區域地質志》編寫過程中(1991),對該岩體角閃石英正長岩進行Rb-Sr年齡測定(荷蘭Z.W.O,1990),獲432.6Ma年齡數據。由於岩體侵位於三疊系,顯然其成岩時代應晚於三疊紀,結合玉龍江達果松弄輝石正長岩(211Ma)對比,本書將其成岩時代劃歸中—晚三疊世。

(1)中粗粒斑狀角閃石英正長岩

似斑狀結構,塊狀構造,斑晶呈板狀,分布不均,粒度5mm×8mm~25mm×24mm,含量約15%~60%,以微斜長石為主;基質為半自形粒狀結構,由條紋長石(45%~50%)、斜長石(15%~20%)、石英(10%~15%)、黑雲母(< 3%)組成。微斜長石斑晶2V=-81°、∆=0.925,基質中微斜長石2 V=-79°、∆=0.875;斜長石具環帶構造,內環An=40~44,外環An=20~30;角閃石中常見有榍石、磷灰石、鋯石、磁鐵礦包裹晶。

(2)中-中細粒角閃石英正長岩

似斑狀結構,似片麻狀構造;斑晶呈長板狀,軸向與片麻理一致,含量15%~20%,主要為微斜長石。基質礦物成分與中心相一致。微斜長石2 V=-81°、∆=0.925。

(3)中細-細粒似片麻狀黑雲石英二長閃長岩

半自形粒狀結構,或碎斑結構,普遍具似片麻狀構造。礦物組成:微斜長石10%~15%、斜長石40%~45%、石英15%~20%、角閃石15%~20%、黑雲母10%~15%;副礦物有:榍石、磷灰石、褐簾石、磁鐵礦、鋯石。微斜長石2 V=-84°,∆=1.0,多具格子雙晶;斜長石An=20~48,環帶構造普遍發育,內環An=27~43,外環An=20~23。副礦物鋯石特徵:色澤幾乎均為淡紅色、棕黃色,晶體呈柱面發育,正錐面,不發育之聚形晶。岩體西緣由於有混染作用強,鋯石晶形變得復雜,顏色為玫瑰色。其含量由中心向邊緣有遞增趨勢,自形程度也由低到高。

2.果松弄岩體

該岩體位於西藏東部江達縣南果松弄溝中。岩體呈岩株狀侵位於下三疊統普水橋組安山岩中,近SN 向展布,長6km,寬2km,面積約12km2。全岩Rb-Sr等時線同位素年齡值為211Ma,相當於晚三疊世末期,鍶初始值(87Sr/86Sr)=0.708。

岩體自北而南岩石結構分帶明顯,由中粗粒斑狀、中粒斑狀至中細粒。但礦物成分近似,由微紋長石、斜長石、石英、普通輝石、普通角閃石、黑雲母以及磷灰石、榍石、磁鐵礦組成。斑晶為微斜長石、普通輝石、黑雲母。微斜長石斑晶呈板柱狀,具卡氏雙晶和環帶構造,2 V:=80°,三斜度∆=0.9,屬低溫微抖長石,鈉交代作用明顯;普通輝石呈不等粒,嵌長石、黑雲母形成篩狀結構,常被角閃石交代;黑雲母具環帶構造,包裹磷灰石。基質以條紋長石為主,呈半自形-他形粒狀,少量斜長石。

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