瓦房店金伯利岩岩相学特征和尖晶石矿物学特征及其意义

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辽宁省瓦房店位于华北克拉通辽东台隆南缘,是我国重要的金刚石产区。区内产出大量的含金刚石金伯利岩,对该区金伯利岩的研究对于了解我国金刚石矿床成矿作用特征和指导找矿具有重要的意义。金伯利岩中常含有副矿物尖晶石,尖晶石岩相学特征和化学成分反映了矿物形成环境,对于探讨金伯利岩的含矿性具有重要的指示意义。瓦房店地区发育三条金伯利岩成矿带。本文选择了其中含矿性较好的50号、30号、42号金伯利岩岩管和含矿性较差的1号金伯利岩岩管作为研究对象。本文对4个岩管中金伯利岩进行了岩相学观察和矿物鉴定,对30号岩管尖晶石进行了电子探针和拉曼光谱分析。另外本文收集了 50号岩管和蒙阴常马庄金伯利岩中尖晶石成分数据,并与30号岩管尖晶石成分数据进行对比分析。手标本和岩相学观察结果表明瓦房店金伯利岩具斑状结构,角砾状构造。斑晶矿物主要为橄榄石和少量金云母,基质主要由橄榄石和金云母组成,橄榄石已全部蚀变成蛇纹石。金伯利岩普遍发育金云母化、蛇纹石化、碳酸盐化。岩石中含有两种类型地幔捕掳晶(橄榄石捕掳晶和尖晶石捕掳晶)和三种类型捕掳体(同源捕掳体,非同源捕掳体和围岩捕掳体)。同源捕掳体是指早期形成的金伯利岩破碎后被金伯利岩浆捕获形成,其结构构造、矿物组成同金伯利岩。非同源捕掳体是指岩浆从深部带来的超基性岩石碎块。围岩捕掳体是指岩浆捕掳的围岩角砾。同源捕虏体和非同源捕虏体都呈黑绿色,球状或近似球状,统称为岩球。根据金伯利岩中金云母和捕掳体特征对4个岩管中的金伯利岩进行进一步的划分。50号岩管金伯利岩类型主要为金伯利岩,30号岩管金伯利岩类型主要为含岩球富含围岩捕虏体金伯利岩和金伯利角砾岩,42号岩管金伯利岩类型主要为含岩球富含围岩捕虏体金伯利岩,1号岩管金伯利岩类型主要为富金云母金伯利岩。50号、30号、42号和1号金伯利岩金刚石品位依次降低,通过比较发现,富矿金伯利岩橄榄石捕掳晶多、粒径大,金云母含量低,非同源捕掳体含量高。30号岩管中尖晶石捕掳晶呈黑色,主要为椭圆状,少数为次棱角状,粒径大(500-1000μm),集中在700μm,部分被熔蚀成港湾状。尖晶石捕掳晶Cr2O3(最高达66.56wt%)和MgO(8.88-16.68wt%)含量高,Ti含量低(大部分<1wt%),为镁铬铁矿。形态学和化学成分特征表明尖晶石捕掳晶为地幔捕掳晶。30号岩管中部分尖晶石捕掳晶落在金刚石稳定区域,表明30号岩管金伯利岩具有一定地携带金刚石的能力,但与50号岩管和蒙阴常马庄金伯利岩相比,30号岩管金伯利岩金刚石含矿性弱。
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