山东省鲁西金刚石的类型、源区及区域壳幔演化背景
发布时间：2022-01-22 09:41
山东省鲁西地区具有工业价值的金刚石矿有原生金刚石矿和金刚石砂矿两种类型,前者的母岩类型主要有金伯利岩型和煌斑岩型;后者的母岩类型有砾岩型和砂岩型,产于第四纪小埠岭组和于泉组中。寒武纪李官组、石炭纪本溪组、侏罗纪三台组、古近纪官庄群和新近纪白彦组也是金刚石的储集层,但均达不到工业利用的要求。这些储集层中所含的金刚石比较而言,蒙阴和费县等地的本溪组中的粒度最大,平邑—泗水地区白彦组中的含量最富,临沂金雀山三台组中的完整晶型者占比最高,枣庄上泥河和泗水踅庄地区李官组中的金刚石熔蚀、磨圆最严重。不同层位和类型的金刚石,其源区、形成时代和构造背景不同。岩相古地理分析表明,李官组金刚石来源于其西南侧马山—四海山一带早前寒武纪结晶基底中的超镁铁质岩,这些超镁铁质岩形成于新太古代,元古宙末早前寒武纪结晶基底隆起、超镁铁质岩遭受剥蚀,少量金刚石沉积于寒武纪底部的李官组砾岩中;本溪组和三台组金刚石的分布和特征指示其源区为蒙阴金伯利岩,蒙阴金伯利岩形成于早—中奥陶世,金伯利岩形成之后发生的加里东运动和印支运动—早燕山运动造成鲁西中部的徂徕山—蒙山一带隆起,金伯利岩被抬升至地表遭受剥蚀,金刚石分别沉积于本溪组...
【文章来源】：地质学报. 2020,94(09)北大核心EICSCD
【文章页数】：20 页
【部分图文】：
蒙阴地区地质图和金伯利岩分布图
岩相学观察,岩石具变余斑状结构和隐晶状结构,原生矿物均已遭受蚀变,镜下仅可见碱性长石和透辉石等矿物晶体假象,偶见细小短柱状磷灰石、尘点状或浸染状的铁质矿物。岩石全部由蚀变矿物组成,其中碳酸盐约占70%,残余长英质矿物约占12%,绢云母约占8%,黏土矿物约占3%,另外含约7%的不透明矿物(Wang Yufeng et al., 2019)。碳酸盐矿物呈微晶状、细晶状或稠密浸染状分布,而绢云母呈微鳞片状填充于碳酸盐晶隙中。斑晶多被碳酸盐交代,个别被绢云母交代,仅保留其矿物假象。基质也已发生极强的绢云母化、绿泥石化和碳酸盐化。2.3.3 金刚石特征
表4 不同时代地质单元金刚石特征一览表Table 4 The characteristics of diamond in different geological units 含金刚石的地质单元 粒径 颜色 晶型 晶面特征和次生变化 第四纪小埠岭组和于泉组 80%以上颗粒的粒度为-4+2mm 无色透明为主 多为菱形十二面体 新近纪白彦组 -2+1mm级占31.06%,-1+0.5mm级占66.02% 无色为主,约占44.09%;绿色含量10.14% 曲面菱形十二面体和阶梯状八面体为主 完整晶体占29.47%,次生破碎占67.02% 古近纪官庄群 -1+0.2mm级为主,其次是-1+0.5mm级 无色为主,少量淡黄色 阶梯状八面体和曲面菱形十二面体为主 晶体完整度较差 晚侏罗世三台组 -1+0.5mm级为主 以无色为主,有的金刚石有绿色或褐色斑点 阶梯状八面体、曲面菱形十二面体等 晶体完整程度较高,完整晶型占72.22%,受磨损的占11.11% 晚石炭世本溪组 粒度较大,绝大部分为-4+2mm级 以浅黄色、绿色者居多,很多晶体带有绿色和褐色斑点 以溶蚀边八面体或晶棱呈槽形的八面体为主,其次是曲面菱形十二面体 晶体完整度高,完整晶体含量占52.94%;晶体磨损程度高,有47.06%的颗粒受到明显磨损 早寒武世李官组 -1+0.5mm级 淡黄色、淡绿色,颜色不均匀,表面有很多大小不一、深浅不同的绿色斑点 曲面棱形十二面体、阶梯状八面体 晶面上有锥状丘、凹坑,叠瓦状和锥状蚀象,晶体的晶角、锥状丘的顶端浑圆而显钝 白垩纪钾镁煌斑岩 -0.5+0.1mm级 浅黄绿色 立方体与八面体的聚形 毛玻璃化蚀象 早—中奥陶世金伯利岩 -4mm+1mm级约占70% 大部分为淡黄色,约占52.75%;其次为无色和浅黄色,分别约占36.28%、6.14% 菱形十二面体为主,其次为八面体、八面体与菱形十二面体的聚形 晶体表面具有不规则的蛇穴状凹陷和麻点状蚀象原生金刚石有四种类型:金伯利岩型金刚石是宝石级金刚石的主要来源,其粒度可达厘米级,产在克拉通和大陆岩石圈构造背景;超高压变质带中的金刚石颗粒十分细小,由数微米至<100μm,金刚石通常与碳酸岩和地壳成因矿物伴生,其形成的构造背景为板块深俯冲带;蛇绿岩型金刚石产在地幔橄榄岩和铬铁矿中,金刚石的主要特征是粒度普遍较小,多数在200～500μm之间,其构造背景为板块缝合带;形成于陨石撞击的金刚石产出和研究均较少,金刚石通常也是微米级,产出在陨石撞击形成的变质岩中(Yang Jingsui et al., 2014)。李官组金刚石的粒度及其可能来源于基底超镁铁质岩等特征,指示其类似于蛇绿岩型金刚石。对于这种金刚石的进一步研究和溯源,有助于深化鲁西太古宙地幔特征和演化的认识,但不具有金刚石矿找矿意义。
【参考文献】：
期刊论文
[1]胶东早白垩世高镁闪长岩类的发现及其构造背景[J]. 宋明春,李杰,周建波,宋英昕,李世勇,王斌,丁正江,张照录. 岩石学报. 2020(01)
[2]胶东焦家和三山岛巨型金矿床的发现及有关问题讨论[J]. 宋明春,宋英昕,丁正江,魏绪峰,孙绍立,宋国政,张军进,张丕建,王永国. 大地构造与成矿学. 2019(01)
[3]胶东晚中生代三期成矿岩体和3.5Ga锆石的发现及成矿动力学背景[J]. 宋英昕,宋明春,李世勇,李杰,丁正江,谭现峰. 地质学报. 2019(02)
[4]山东蒙阴坡里地区金伯利岩带形成时代——来自辉绿岩锆石U-Pb定年数据的证据[J]. 褚志远,王伟德,吕青,刘卫东,康丛轩,王树星. 地质通报. 2019(01)
[5]山东省平邑县大井头钾镁煌斑岩地质特征及金刚石含矿性[J]. 王玉峰,周军,王建平,朱成河,杨献忠. 地质通报. 2019(01)
[6]江苏徐州塔山橄榄玄武玢岩地球化学特征及其与金刚石成因关系[J]. 黄友波,周琦忠,张琪,冯学知,王国强,张凤鸣,蔡逸涛. 地质通报. 2019(01)
[7]江苏徐州西村金伯利岩管地质特征及其找矿意义[J]. 周琦忠,施建斌,黄友波,冯学知,张琪,张凤鸣,蔡逸涛,杨献忠,康丛轩. 地质通报. 2019(01)
[8]鲁东晚中生代热隆-伸展构造及其动力学背景[J]. 宋明春,李杰,李世勇,丁正江,谭现锋,张照录,王世进. 吉林大学学报(地球科学版). 2018(04)
[9]Subduction and retreating of the western Pacific plate resulted in lithospheric mantle replacement and coupled basin-mountain respond in the North China Craton[J]. Jianping ZHENG,Hongkun DAI. Science China（Earth Sciences）. 2018(04)
[10]山东西部中生代青山群火山岩的地球化学特征及其岩石成因[J]. 张永清,凌文黎,张军波,段瑞春,任邦方,杨红梅. 地质学报. 2017(12)
本文编号：3601963
【文章来源】：地质学报. 2020,94(09)北大核心EICSCD
【文章页数】：20 页
【部分图文】：
蒙阴地区地质图和金伯利岩分布图
岩相学观察,岩石具变余斑状结构和隐晶状结构,原生矿物均已遭受蚀变,镜下仅可见碱性长石和透辉石等矿物晶体假象,偶见细小短柱状磷灰石、尘点状或浸染状的铁质矿物。岩石全部由蚀变矿物组成,其中碳酸盐约占70%,残余长英质矿物约占12%,绢云母约占8%,黏土矿物约占3%,另外含约7%的不透明矿物(Wang Yufeng et al., 2019)。碳酸盐矿物呈微晶状、细晶状或稠密浸染状分布,而绢云母呈微鳞片状填充于碳酸盐晶隙中。斑晶多被碳酸盐交代,个别被绢云母交代,仅保留其矿物假象。基质也已发生极强的绢云母化、绿泥石化和碳酸盐化。2.3.3 金刚石特征
表4 不同时代地质单元金刚石特征一览表Table 4 The characteristics of diamond in different geological units 含金刚石的地质单元 粒径 颜色 晶型 晶面特征和次生变化 第四纪小埠岭组和于泉组 80%以上颗粒的粒度为-4+2mm 无色透明为主 多为菱形十二面体 新近纪白彦组 -2+1mm级占31.06%,-1+0.5mm级占66.02% 无色为主,约占44.09%;绿色含量10.14% 曲面菱形十二面体和阶梯状八面体为主 完整晶体占29.47%,次生破碎占67.02% 古近纪官庄群 -1+0.2mm级为主,其次是-1+0.5mm级 无色为主,少量淡黄色 阶梯状八面体和曲面菱形十二面体为主 晶体完整度较差 晚侏罗世三台组 -1+0.5mm级为主 以无色为主,有的金刚石有绿色或褐色斑点 阶梯状八面体、曲面菱形十二面体等 晶体完整程度较高,完整晶型占72.22%,受磨损的占11.11% 晚石炭世本溪组 粒度较大,绝大部分为-4+2mm级 以浅黄色、绿色者居多,很多晶体带有绿色和褐色斑点 以溶蚀边八面体或晶棱呈槽形的八面体为主,其次是曲面菱形十二面体 晶体完整度高,完整晶体含量占52.94%;晶体磨损程度高,有47.06%的颗粒受到明显磨损 早寒武世李官组 -1+0.5mm级 淡黄色、淡绿色,颜色不均匀,表面有很多大小不一、深浅不同的绿色斑点 曲面棱形十二面体、阶梯状八面体 晶面上有锥状丘、凹坑,叠瓦状和锥状蚀象,晶体的晶角、锥状丘的顶端浑圆而显钝 白垩纪钾镁煌斑岩 -0.5+0.1mm级 浅黄绿色 立方体与八面体的聚形 毛玻璃化蚀象 早—中奥陶世金伯利岩 -4mm+1mm级约占70% 大部分为淡黄色,约占52.75%;其次为无色和浅黄色,分别约占36.28%、6.14% 菱形十二面体为主,其次为八面体、八面体与菱形十二面体的聚形 晶体表面具有不规则的蛇穴状凹陷和麻点状蚀象原生金刚石有四种类型:金伯利岩型金刚石是宝石级金刚石的主要来源,其粒度可达厘米级,产在克拉通和大陆岩石圈构造背景;超高压变质带中的金刚石颗粒十分细小,由数微米至<100μm,金刚石通常与碳酸岩和地壳成因矿物伴生,其形成的构造背景为板块深俯冲带;蛇绿岩型金刚石产在地幔橄榄岩和铬铁矿中,金刚石的主要特征是粒度普遍较小,多数在200～500μm之间,其构造背景为板块缝合带;形成于陨石撞击的金刚石产出和研究均较少,金刚石通常也是微米级,产出在陨石撞击形成的变质岩中(Yang Jingsui et al., 2014)。李官组金刚石的粒度及其可能来源于基底超镁铁质岩等特征,指示其类似于蛇绿岩型金刚石。对于这种金刚石的进一步研究和溯源,有助于深化鲁西太古宙地幔特征和演化的认识,但不具有金刚石矿找矿意义。
【参考文献】：
期刊论文
[1]胶东早白垩世高镁闪长岩类的发现及其构造背景[J]. 宋明春,李杰,周建波,宋英昕,李世勇,王斌,丁正江,张照录. 岩石学报. 2020(01)
[2]胶东焦家和三山岛巨型金矿床的发现及有关问题讨论[J]. 宋明春,宋英昕,丁正江,魏绪峰,孙绍立,宋国政,张军进,张丕建,王永国. 大地构造与成矿学. 2019(01)
[3]胶东晚中生代三期成矿岩体和3.5Ga锆石的发现及成矿动力学背景[J]. 宋英昕,宋明春,李世勇,李杰,丁正江,谭现峰. 地质学报. 2019(02)
[4]山东蒙阴坡里地区金伯利岩带形成时代——来自辉绿岩锆石U-Pb定年数据的证据[J]. 褚志远,王伟德,吕青,刘卫东,康丛轩,王树星. 地质通报. 2019(01)
[5]山东省平邑县大井头钾镁煌斑岩地质特征及金刚石含矿性[J]. 王玉峰,周军,王建平,朱成河,杨献忠. 地质通报. 2019(01)
[6]江苏徐州塔山橄榄玄武玢岩地球化学特征及其与金刚石成因关系[J]. 黄友波,周琦忠,张琪,冯学知,王国强,张凤鸣,蔡逸涛. 地质通报. 2019(01)
[7]江苏徐州西村金伯利岩管地质特征及其找矿意义[J]. 周琦忠,施建斌,黄友波,冯学知,张琪,张凤鸣,蔡逸涛,杨献忠,康丛轩. 地质通报. 2019(01)
[8]鲁东晚中生代热隆-伸展构造及其动力学背景[J]. 宋明春,李杰,李世勇,丁正江,谭现锋,张照录,王世进. 吉林大学学报(地球科学版). 2018(04)
[9]Subduction and retreating of the western Pacific plate resulted in lithospheric mantle replacement and coupled basin-mountain respond in the North China Craton[J]. Jianping ZHENG,Hongkun DAI. Science China（Earth Sciences）. 2018(04)
[10]山东西部中生代青山群火山岩的地球化学特征及其岩石成因[J]. 张永清,凌文黎,张军波,段瑞春,任邦方,杨红梅. 地质学报. 2017(12)
本文编号：3601963
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