祖母绿的主要包裹体矿物特征与成矿地质条件论述论文_孙佳乐

祖母绿的主要包裹体矿物特征与成矿地质条件论述论文_孙佳乐

(河北地质大学,河北 石家庄 050031)

摘要:在矿物结晶生长的过程中,成矿流体被包裹于穴窝或警惕缺陷中,且被封存于主矿物中,并与其有着向界限的介质即为矿物包裹体,它形成与整个地质作用过程中。祖母绿宝石中所含的包裹体与其成矿的环境条件、地质条件以及成矿原因联系紧密、加强对祖母绿宝石中的包裹体的研究,可全面揭示祖母绿宝石的成因对于成因类型不同的祖母绿宝石而言,由于成矿的化学条件、物理条件以及地质环境条件的差异,加之祖母绿宝石中所含的包裹体的化学成分,与成矿流体以及富含矿物的母岩岩石中的化学成分具有着相互制约的关系,因此所含包裹体矿物的特征也必然会存在着差异,本文就祖母绿宝石中主要的包体特征与形成等方面展开矿物特征与成矿地质条件的论述。

关键词:祖母绿;包裹体;特征;地质条件

祖母绿是世界上最珍贵的宝石之一,因其无可比拟的纯正绿色,成为绿色宝石之王。又因其生成条件的苛刻使其稀有罕见,与钻石、红宝石、蓝宝石并称为“四大宝石”。 祖母绿是含微量Cr的呈翠绿色的透明的绿柱石矿物,是一种高档宝石。其中常见的有三相包裹体,即气、液、固三相。祖母绿中包裹体形成的温度、压力、盐度对确定祖母绿宝石的成矿地质条件、成因、类型具有重要意义。

1祖母绿中包裹体与成矿地质条件

祖母绿宝石的成矿地质环境条件及成因与其所含包裹体关系密切。通过包裹体研究可以综合分析祖母绿的成因。通过包裹体研究可以综合分析祖母绿的成因。不同成因类型的祖母绿,因为成矿地质环境不同、物理化学条件不同,其包裹体的特征也必然不同。而且,含矿母岩的岩石化学成分或成矿流体的化学成分与祖母绿中的包裹体的化学成分之间存在一定的制约关系。

1.1伟晶岩型的祖母绿宝石中包裹体矿物特征与成矿地质条件分析

伟晶岩型矿床也是祖母绿成矿的一种重要类型。伟晶岩型祖母绿矿床主要产在强烈褶皱带和花岗岩侵入体发育区,围岩经常是区域变质岩、片岩、片麻岩及混合岩。围岩在一定程度上会影响伟晶岩的自身分异作用和有序结晶作用,并且影响伟晶岩演化各个阶段的物质组成。

伟晶岩型的祖母绿宝石主要特征在于其包裹体主要是以气态与液态形式存在,且所含的包裹体主要呈现出密集平行排列的C轴管状、椭圆形或者是泪滴形的星点状分布的特征同时,祖母绿宝石中还存在着固态包裹体,如云母等,其中,密集排列的且有规律性的C轴管空隙包裹体的产生,主要是由于祖母绿宝石的晶体,在生长过程中呈现出的不规则性,从而使诸如如螺旋位错等晶体结构产生,形成了包裹体中的空隙,从而对气态溶液中所富含的挥发分进行充分捕获而形成。

伟晶岩地区具有非常复杂的地质构造特征,这就决定了祖母绿宝石在其形成过程中,具有多阶段性与多期的特征,致使祖母绿宝石的晶体在生长过程中出现间断的现象、这一间断现象的产生,使形成于早期的祖母绿晶面极易受到后期成矿流体的熔蚀,从而使大量分不均匀的蚀坑产生相当一部分的成矿流体在流入蚀坑之后被封存,从而使祖母绿宝石中的包裹体呈星点状分布、从祖母绿宝石中所含包裹体矿物的主要特征可知,酸性岩浆在结晶分异的后期的气液交代过程或伟晶作用,是祖母绿宝石形成的重要原因之一。

2气成热液型祖母绿宝石中包裹体矿物特征与成矿地质条件分析

气成 - 热液型是祖母绿矿床中工业意义较大的一类。主要产地有俄罗斯、津巴布韦、南非、印度、巴基斯坦、奥地利等。在这种类型的祖母绿矿床中 ,祖母绿晶体以斑晶的形式赋存在超基性岩的变质岩—云母片岩、滑石片岩、绿泥石片岩等岩层中。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆其形成过程是在侵入到基性 - 超基性岩体中的酸性岩浆活动后期 ,熔点低、流动性大的残余岩浆随着温度的降低而发生结晶分异 ,先形成伟晶岩 ,余下富含 Be、 Al、 Si、F、 Cl等挥发组分的高温气成热液与超基性岩发生组分交换 ,从蚀变超基性围岩中萃取金属 Cr、 V,在花岗岩和超基性岩的接触带上结晶形成祖母绿晶体。祖母绿矿体的围岩一般为有花岗细晶岩和伟晶岩侵入的超基性岩的变质岩 ,如果变质较深 ,则成为角闪岩或片麻岩。

岩浆期后具有的热液(富含F与二氧化碳等挥发分)交代作用与气成热液型祖母绿宝石矿床的形成联系紧密,因此,这一类型的祖母绿宝石所含的包裹体通常呈现出固态、液态与气态三种形式,同时,固态矿物包裹体(残留于围岩中)非常常见,这类固态包裹体的晶棱因常受到熔蚀作用,逐渐变得圆滑这一类型祖母绿宝石包裹体的形成,一部分是由于在形成祖母绿宝石晶体之后,热液会随着包裹体的解理面以及裂隙等进入祖母绿宝石晶体之中,从而造成晶体重结晶以及局部溶解等现象出现,通过捕获形成了祖母绿宝石的包裹体而另一部分包裹体则是因为围岩矿物以及原生流体会在结晶过程中进入到祖母绿宝石的晶体缺陷之中,并被封存于祖母绿宝石的晶体缺陷之中,从而使三相包裹体(固相、液相、气相包裹体)形成。

3卤水热液型祖母绿宝石中包裹体矿物特征与成矿地质条件分析

祖母绿热液型矿床通常指哥伦比亚卤水-热液型祖母绿矿床。哥伦比亚是世界高档祖母绿的主要产地,主要矿床是位于东科迪勒拉山脉。祖母绿的赋矿围岩为早白垩世的富含有机质的黑色炭质灰岩和页岩,并已强烈钠长石化和碳酸盐化;矿体受构造控制作用显著,主要产于NE向和NW向两组断裂交汇部位的构造破碎带内;祖母绿矿化发生在受层控和受裂隙控制的薄 ( < 8cm)的白云石-方解石、钠长石-黄铁矿组成的脉体中 ,脉体通常强烈角砾岩化并含有容矿岩石碎屑。主要共生矿物有方解石、白云石、黄铁矿、钠长石、重晶石、萤石和氟碳钙铈矿。

就包裹体的态相而言,卤水热液型祖母绿宝石所含包裹体主要可分为两大类型:一是固体包裹体;二是三相包裹体具体如下:

(1)固体包裹体

在祖母绿宝石的形成过程中,此类固体包裹体(如钠长石晶体、黄铁矿、黑色碳质小包体等)在祖母绿宝石结晶时,对围岩的矿物进行充分捕获或进入祖母绿宝石晶体缺陷之中,从而形成了固体包裹体、这类包裹体的特征与祖母绿宝石的成矿地质条件具有一致性。

(2)三相包裹体

三相包裹体的主要由高盐度卤水(液相)、二氧化碳(气相)以及钾盐仔晶、石盐仔晶(固相)等组成其中,高盐度卤水这类包裹体的形成,是由于祖母绿宝石在结晶的过程中,热液卤水流体随着裂隙进入到祖母绿宝石的晶体之中,且被封存于祖母绿宝石的晶体之中,或者热液卤水流体被充分捕获,热液流体中存在有二氧化碳,在祖母绿宝石的晶体冷却之后,热液卤水流体的温度随之降低,使热液卤水的浓度逐渐增大,当浓度达到氯化钠的临界状态的情况下,溶液中便会解析出氯化钠晶体,使石盐仔晶形成,从而使二氧化碳与残余的盐度较高的卤水分别通过气相与液相的方式与解析而出的石盐仔晶在同一包裹体中共存。

4结语

总之,通过本文对祖母绿宝石包裹体的研究,可有效揭示祖母绿宝石成矿的地质环境状况同时,地质条件的不同,所形成的祖母绿宝石及其所含包裹体的种类与特征也存在着差异,祖母绿宝石成矿的地质条件对其包裹体矿物的特征具有重要的影响。

参考文献

[1]王龙江,汪立今,任伟,陈勇,陈俊华,李甲平.祖母绿宝石中主要包裹体特征及成矿的地质条件综述〔J〕.西部探矿工程,2011,(08):97-100.

论文作者:孙佳乐

论文发表刊物:《新材料.新装饰》2018年9月上

论文发表时间:2019/5/9

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