范文一:西藏冲木达铜_金_钼_矿床黑云角闪二长花岗岩锆石U_Pb年龄及其意义
Vo .l 28 No. 2 2007年
( ) 文章编号 : 1671 24814 2007 02 285 210
? 西藏措麦地区新生代火山岩相初步研究
刘细元 ,廖思平 ,邓世权
()江西省地质调查院 ,江西南昌 330201
摘要 :西藏措麦地区处于冈底斯火山 —岩浆弧的中段 ,新生代火山活动强烈 ,火山岩相发育
齐全 。根据火山喷发类型 、火山物质搬运方式和定位环境 ,可划分为爆发相 、爆溢相 、喷溢相 、侵
出相 、潜火山岩相 、火山通道相 、喷发 —沉积相等 7 大类型 。再依据区内火山活动特点 ,火山相
序及相组合特征 ,结合火山沉积地层及其接触关系 ,可将其火山活动划分四个喷发 —沉积旋回 ,
依序对应于典中组 、年波组 、帕那组 、鱼鳞山组四个岩石地层单位 。文章阐述了各类型火山岩相
的基本特征 ,对各火山岩相序 、相组合及火山活动旋回作了初步分析和归纳 ,对提高整个冈底斯
地区火山岩研究程度 ,具有一定的实际意义 。
关键词 :火山岩相 ;火山岩相序 ; 火山活动旋回 ; 新生代 ;冈底斯 ; 西藏
中图分类号 : P588. 1 文献标识码 : A
西藏措麦地区处于青藏高原腹地 —冈瓦纳大陆北缘 ,冈底斯火山一岩浆弧的中段 ,区内
新生代火山活动强烈 ,火山岩分布面积占全区总面积的二分之一以上 ,计有古新世 —始新世
() 林子宗群典中组 、年波组 、帕那组 ,渐新世日贡拉组 ,新近纪鱼鳞山组等 图 1 。笔者在前人
[ 1 - 10 ] 研究成果 和我院在该区 1 ?25 万区域地质调查获取的实际素材和成果的基础上 ,就研
究区的新生代火山岩相作一初步归纳和研究 。
1 研究区火山岩相类型及特点
研究区新生代火山岩相发育较齐全 ,根据火山喷发类型 、火山物质搬运方式和定位环
境 ,将其划分为爆发相 、爆溢相 、喷溢相 、侵出相 、潜火山岩相 、火山通道相 、喷发 %沉积相等
7 大类型 。
1. 1 爆发相
(根据火山碎屑物的搬运和堆积方式不同 ,进一步划分为崩落堆积 、涌流堆积 、空落 灰 )云 堆积 、火山碎屑流堆积四个亚相 。
( )( 1 崩落堆积 :研究区各旋回火山机构中均有出露 ,主要分布在火山口附近 该分布特
) 征是确定火山口位臵的主要直接依据 。其岩石类型有火山角砾岩 、集块角砾岩 、集块岩 、
? 收稿日期 : 2006 207 207
() 基金项目 :邦多区幅 —措麦区幅 1 ?25 万区域地质调查 编号 : 200013000141 项目资助 。
( ) 第一作者简介 :刘细元 1958 ,,男 ,高级工程师 ,从事区域地质和环境地质调查工作 。
图 1 研究区各旋回火山岩分布图
F ig. 1 D istribu tion fo r the vo lcan ic rock s of a ll the cyc le s in the study a rea
1 2鱼鳞山旋回火山岩 ; 2 2帕那旋回火山岩 ; 3 2年波组旋回火山岩 ; 4 2典中旋回火山岩 ; 5 2潜火山岩 ; 6 2火山喷发带界
()线 ; 7 2火山喷发亚带 盆地 界线 ; 8 2火山群体界线 ; ?2屈龙拉火山群体 ; ?2孔隆机点拉火山群体 ; ?2腊尔格火山群体 ;
?2日阿火山群体 ; ?2查孜火山群体 ; ?2谆打火山群体 ; ?2其里火山群体 ; ?2尼叉日火山群体 ; ?2米给拉火山群体熔结集块岩 、熔结角砾集块岩等 。火山碎屑以粗碎屑为主 ,从集块到凝灰级同时并存 ,大小 混杂 ,无分选 ,角砾 、集块主要来自火山口区近地表的岩石 ,多呈棱角状 ;岩石一般无层理 ,单 层厚度大 ,横向厚度变化急剧 ,有时出现沿火山斜坡滑动产生的假层面 ,或不清晰的假流动 构造 。区内屈龙拉 、八布有 、丁仁勒等火山机构均有见及 。
( ) 2 涌流堆积 :常与火山碎屑流堆积相伴出现 ,位于一个冷却单元的底部层位 ,分布在
()研究区各火山机构中心 火山口 附近 。主要岩性有火山角砾岩 、角砾凝灰岩 、玻屑凝灰岩 、 凝灰质粉砂岩 、凝灰质砂岩和薄层流纹岩 ,夹薄层沉凝灰岩 。碎屑物从火山粉砂 —砂 —火山 角砾均可出现 ,近火山口可见集块 。角砾常具有塑变现象 ,是研究区涌流堆积的一个重要特 征 。岩石组分有岩屑 、晶屑 、玻屑 、火山尘及陆源角砾 、泥砂质等 。岩层单层厚度小 ,发育低
角度斜层理或交错波纹状层理 ,岩层与下伏地层为冷接触 ,一般不具熔结特征 ,向上过渡到
碎屑流堆积的熔结凝灰岩 。
( )()3 空落 灰云 堆积 :研究区各旋回火山机构中均有出露 ,分布在火山斜坡及远火口地 段 ,常与火山碎屑流堆积相伴出现 ,位于一个喷发单元或一个冷却单元的上部 。主要岩性有 ()()玻 晶 屑凝灰岩 、含浮岩屑玻 晶 屑凝灰岩 、火山泥球凝灰岩 ,分布广 ,厚度薄 ,岩石碎屑物 以晶屑 、浮岩屑 、玻屑 、火山尘为主 ,少量的角砾 ,粒径由内向外逐渐变小 ,主要为火山砂 —火 山尘级 ,一个岩相单元碎屑粒度变化是下部粗 ,上部细 ,形成正粒序层理 。火山碎屑一般呈
撕裂状 、孤面多角状 、弓状等刚性形态 ,但分布在火山口处的有时可见塑性变形 。在岩相单
元上部有时出现火山泥球凝灰岩 ,如宁果火山盆地中在层状火山的斜坡上岩相单元上部有的出现火山泥球凝灰岩 ,凝灰岩中的火山泥球呈密集堆积成火山泥球层 ,厚 20 cm ,30 cm。 火山泥球呈圆形或椭圆形 ,球径 2 mm ,8 mm ,具同心层特点 ,外层细 ,内部结构较粗 ,有的 破碎而成不规则棱角状碎裂体 ,说明它是在空中以玻屑 ,晶屑为凝聚中心 ,在上下环流运动 过程中不断凝聚增大后降落而形成的 。
图 2 昂仁县丁仁勒火山碎屑流相一个冷却单元喷发沉积特征图
F ig. 2 E rup tion2sed im en ta tion fea tu re s of a coo ling un it in p yroc la stic flow fac ie s a t D ingren le,
A ngren Coun ty
1 2凝灰质砾岩 ; 2 2含砾凝灰质砂岩 ; 3 2凝灰质砂岩 ; 4 2含角砾流纹质晶屑凝灰岩 ; 5 2流纹质晶屑凝灰岩 ; 6 2含浮岩屑
() 晶屑凝灰岩 ; 7 2流纹质熔结晶屑凝灰岩 ; 8 2流纹岩 ; 9 2爆发空落相 ; 10 2涌流相 ; 11 2碎屑流相 ; 12 2空落 灰云 相
( )4 火山碎屑流堆积 :是区内分布最广的火山岩相 ,岩性为熔结凝灰岩 、熔结角砾岩 ,其
() ()碎屑物组分有刚性碎屑 异源角砾 、同源角砾 、晶屑 、塑性碎屑 浆屑 、浮岩屑 、玻屑 及火山 尘 。浆屑含量及粒度在亚相中部最多最粗 ,向上向下逐渐减少变细 ,碎屑粒序由逆粒序转为 正粒序结构 ,浆屑均发生塑性变形 ,其变形程度视扁度一般间于 3 ,5 之间 ,最大可达 6 ,最 低为 1 ,其视扁度大小与岩石熔结程度成正相关 。在野外露头上可见到塑变浆屑 ,浮岩屑 、 玻屑定向平行排列 ,组成岩石假流动构造 ,这是本亚相的标志性构造 ,也是野外识别火山碎
屑流堆积的直接宏观标志 。
该岩相在区内分布广 ,厚度大 ,各火山喷发旋回形成的火山构造中普遍发育 ,并常与涌
()流堆积 ,空落 灰云 堆积密切共生 ,构成不同结构的若干个冷却单元 。由于它是一次或多
()次连续喷发形成的 ,因而在区内出现多种基本类型剖面结构 ,第一种常与空落 灰云 堆积 、
(() 涌流堆积相伴出现 ,组成所谓三相结构的冷却单元 图 2 ;第二种由碎屑流相堆积 、空落 灰 )()云 堆积或涌流堆积 、碎屑流堆积组成的二相结构 ;第三种由空落 灰云 堆积组成的一相结
() 构 。以这三种基本类型建立火山碎屑流堆积相序 、岩性岩相 、熔结分带及相模式 图 3 ,反 映了在横向上第一种处于距火山口附近的堆积 ,第二种处于距火口一定距离中间部位的堆 积 ,第三种是远离火口之碎屑流堆积尾部的堆积 。除这三种之外 ,有的同是熔结结构因熔结 强弱变化而显示下部含角砾弱熔结 、上部不含角砾强熔结形成冷却单元 ,还有的同是碎屑流 堆积 ,因喷发次数不同 ,分别形成不同性质独立冷却单元 ,如英安质熔结凝灰岩 ,流纹质熔结 灰岩 、粗面质熔结凝灰岩 。
图 3 火山碎屑堆积相序 、岩性岩相熔结分带与模式
F ig. 3 Pyroc la stic accum u la ting fac ie s sequence, rock and fac ie s we ld ing band ing and its mode l
(1 2凝灰质砂岩 、流纹岩 、凝灰岩 ; 2 2弱熔结凝灰岩 、熔结凝灰岩 ; 3 2玻屑凝灰岩 b s2涌流相 ; PF2碎屑流相 ; a s2空落 灰
) ()云 ; A 2未熔结带 ; BB2弱熔结带 ; B2熔结带 ; C2未熔结带 图中花纹图例参见图 2 1 3 2
上述诸种冷却单元 ,在不同旋回的火山机构中反映甚为清楚 ,在同一旋回中往往发育多 个冷却单元 ,如阿当日地区典中旋回发育 4个以上的冷却单元 ,其里地区年波旋回发育 7 个 以上的冷却单元 ,而每个冷却单元相序有的完整 ,有的所处火山机构部位不同而发育不完
() 整 。在横向上近火山口通常可见涌流堆积 、碎屑流堆积 、空落 灰云 堆积 。中间过渡带可
()见碎屑流堆积 、空落 灰云 堆积 ,上述三相模式属普林尼型喷发火山碎屑流堆积三相模式 。 根据这一相模式 ,以及纵横方向一系列变化规律 ,对寻找 、确定火山口位臵具有实际意义 。
1. 2 爆溢相
爆溢相是介于爆发和喷溢之间的过渡性岩相 。岩性为各类凝灰熔结 、角砾熔结 。测区 见于年波组 、帕那组中 ,分布在火山口附近及火山机构周围 ,多呈岩流 、岩被状产出 ,岩性 、结 构稳定 ,多呈块状或似层状 ,流动构造不甚发育 ,而边部流动构造相对较发育 ,常与凝灰岩或 熔结凝灰岩过渡或共生 。作为一个流动单元的凝灰熔岩层 ,在纵横方向上具有分带特征 ,如
() 措勤县姐茶罗爆溢相岩相剖面 图 4 ,由熔结凝灰岩与凝灰熔岩组成二个喷发韵律 ,作为一 个流动单元的凝灰熔岩 ,相序由边缘相 —内部相 —边缘相组成 。边缘相为具流动构造的凝
() ()灰熔岩 图 4中 2、4、6、8层 ,岩石由火山碎屑物 晶屑 ,角砾和刚性岩屑 ,半塑性岩屑 和玻 璃质胶结物组成 ,流动构造相对发育 ,火山碎屑物以晶屑为主 ,约占 30 % ,40 % ,粒度细 ,晶 屑 0. 1 mm ,2. 1mm ,角砾 2 mm ,6 mm ,胶结物为玻璃质 ,有的脱玻成隐晶质的长英物 ;内部
()()相为块状霏细状凝灰熔岩 图 4 中 3、7层 由火山碎屑物 晶屑 ,角砾刚性岩屑 和酸性熔岩 胶结物组成 ,流动构造相对不发育 ,火山碎屑物以晶屑为主 ,约占 45 % ,50 % ,粒度粗 ,晶屑
0. 1 mm ,5 mm ,角砾 2 mm ,8 mm ,胶结物为酸性熔岩物质 ,由粒径 < 0.="" 01="" mm="" 的石英和长="">
石组成 ,呈霏细结构 ,两者为逐渐过度关系 ,其底部为流纹质含角砾集块玻屑熔结凝灰岩 。
图 4 措勤县姐茶罗爆溢相相序剖面
F ig. 4 Sec tion fo r the fac ie s sequence of exp lo sion2effluence fac ie s a t J iecha luo, Cuoq ing Coun ty
1 21、5 2碎屑流相熔结凝灰岩 ; 9 2碎屑流相熔结角砾岩 ; 2、4、6、8 2边缘相具流动构造玻璃质 —隐晶质晶屑凝灰熔岩 ;
() 3、7 2内部相具块状构造霏细状晶屑凝灰熔岩 图中花纹图例参见图 2
反映该岩相含大量的火山碎屑物 ,有别于喷溢相岩石 ,边缘相具流动构造及流动侵位特 点 ,岩石胶结物为熔岩物质及玻璃质 ,有别于各类火山碎屑岩 ,因此是介于强烈爆发与喷溢 之间的一种过度类型的爆溢式喷发 。它的形成早期为爆发相 ,随着能量的降低 ,岩浆由爆发 转为沿火山通道急速上升 ,似沸腾状态的熔浆从火口涌出 ,向外倾泻流动侵位 ,其爆溢喷发 的岩浆具有 "似碎屑流 "性质 ,边缘部分半塑性岩屑 、晶屑 ,在流动过程中被拉长 ,呈定向平 行分布 。在快速冷却下被保留 ,并形成岩石的流动构造 。熔浆由于冷却速度快 ,形成玻璃质 和隐晶质 。而向堆积体内部 ,保温条件好 ,冷却速度幔 ,半塑性岩屑消失 ,形成基质均一 ,具 霏细结构的凝灰熔岩 。这些特征表明研究区爆溢相凝灰熔岩是在高温低压条件下以似沸腾 爆溢方式喷发 ,形成 "似碎屑流 "沿火山斜坡流动侵位 ,快速冷却成岩 ,形成二相成因模式 。
1. 3 喷溢相
研究区喷溢相以鱼鳞山旋回最为发育 ,其它旋回也有分布 ,岩性有玄武岩 、安山岩 、英安 岩 、流纹岩 、珍珠岩 、粗面岩 、安粗岩 、粗安岩 、白榴石碱玄质响岩 ,碱玄岩 ,碱流岩 。呈岩流状 分布于火山机构周围或呈岩舌状分布于火山口附近 。该岩相常分布在一个喷发韵律的顶 部 ,与爆发相岩石相伴产出 。中基性岩石中气孔构造 、杏仁构造发育 ,酸性 、碱性岩石中见有 柱状节理 ,柱体与岩层顶底面相垂直 ,柱体断面呈多边形 ,尤以四边形 、六边形较多 。岩石流 动构造发育 ,不同的流动单元具有明显的侵位特征 ,气孔和杏仁体拉长定向分布 ,与流动方 向一致 ,在流纹岩 、英安岩 、粗面岩中常形成涡流状流动构造 。
1. 4 侵出相
本岩相是喷溢相与潜火山岩相之间的一种过渡岩相 ,上部在地表开放环境中成岩 ,中下部是在半封闭环境下成岩 。研究区侵出相以粗面岩为主 ,少许流纹岩 、安粗岩及碎斑熔岩 。 粗面岩呈穹状分布在孔隆一带 ,其它呈岩钟状分别分布在腊尔格 、农布 、屈龙拉等地区 。呈 2 () 穹状侵出的粗面岩规模最大 ,出露 100余 km,从边缘到中心可划分三个相带 图 5 。
( )1 边缘相 :为细斑粗面岩 ,岩石具少斑结构 ,斑晶为钾长石 ,宽板状 ,长径 0. 2 mm ,2. 5 mm ,含量 7 % ,10 % ,基质具粗面结构 ,粒径 < 0.="" 03="" mm="" ,流动构造发育="" ,产状平缓="" ,边缘围斜="">
内倾 ,倾角 10 ?,30 ?,顶部围斜外倾 ,倾角 5 ?,15 ?,有时见涡流构造 。
( ) 2 过渡相 :为中斑粗面岩 , 岩石具斑状结构 ,斑晶为钾长石 、普通辉石 、黑云母 , 粒径0. 5mm ,4. 5 mm ,少数达 10 mm ,含量 20 % ,40 % ,基质具玻基交织结构 ,粒径 < 0.="" 2="" mm="" ,发="" 育有流动构造="" ,产状较陡="" ,围斜内倾="" ,倾角="" 50="" 70="">
(τ)图 5 昂仁县孔隆中新世孔隆单元 N1K实测剖面图
τ() F ig. 5 M ea su red sec tion fo r Konglong U n it NKof M iocene a t Konglong, A n ren Coun ty1 1 2典中组 ; 2 2下拉组 ; 3 2孔隆单元 ; 4 2粗斑粗面岩 ; 5 2中斑粗面岩 ; 6 2细斑粗面岩 ; 7 2安粗斑岩 ; 8 2熔结凝灰岩 ; 9 2砾岩 ;
10 2灰岩
( )3 内部相 :为粗斑粗面岩 ,岩石具多斑结构 ,斑晶为钾长石 、普通辉石 ,普通角闪石 、黑 云母等 ,粒径 0. 5 mm ,5 mm 或 8 mm ,18 mm ,含量 50 % ,65 % ,基质具玻基交织结构 ,半 定向构造 ,岩石略具流动构造 。
以上三相之间的变化 ,在本质上表现在斑晶粒径由细斑 ?中斑 ?粗斑 、含量由少增多 、 暗色矿物由黑云母 ?黑云母和辉石 ?黑云母和辉石及角闪石 ,且含量由少增多 。这种结构 或成分的变化 ,反映了边缘相由于冷却速度快 、侵位时间相对早 、形成隐晶细斑粗面岩 ;向内 冷却速度幔 、侵位时间相对晚 、形成中斑 ?粗斑粗面岩 。它们之间呈过渡关系 。这种变化不 仅反映在横向上 、垂向上也具有同样特征 。 孔隆岩穹后期见有安粗岩岩脉沿放射状断裂侵
位 ,这表明侵出相粗面岩与潜火山岩相
安粗岩是同一岩浆活动过程中不同演化阶段 、不同定位方式形成的不同类型的岩石 。该岩穹位于东西向与北东向断裂的交汇处 ,具有多通道侵出形成特点 。其成因模式如图 6所示 。
此外 ,呈岩钟状侵出的还有流纹岩 、安粗
岩 、碎斑熔岩 。流纹岩岩钟有的见有分带现
象 ,岩钟周边发育球粒或角砾流纹岩 ,流动构
造发育 ;中间为流纹岩 ,含有长石 、石英斑晶 ;
安粗岩岩钟分带也明显 ,如农布侵出岩钟 ,
周边柱状节理垂直通道壁 ,平行地表 ,而中心
柱状节理平行通道壁 ,垂直地表 ;碎斑熔岩岩 钟分带不明 ,熔岩基质为玻璃质 。斑晶为长 ()图 6 多通道侵出岩穹 粗面岩 相模式 石 、石英 。 F ig. 6 Fac ie s mode l fo r po ly2ven t extruded 侵出相不仅侵位于火山通道中 ,而在中 ( )rock dom e trachyte 心周围的环状 ,放射状裂隙中亦常见及 ,所以 1 21、2、3 2分别为细斑 、中斑 、粗斑粗面岩 ; 4 2安粗斑岩 ; 它是寻找火山机构的一个重要标志 。侵出相 ()() 5 2围岩 灰岩 岩块 图中花纹图例参见图 1 和图 4 又因往往发育在一个旋回的结束阶段 ,因此
也是火山活动旋回的对比标志 。
1. 5 潜火山岩相
是指与火山岩同源 ,时空有一定联系的浅成 、超浅成的侵入体 ,它们常呈岩瘤 、岩株 、岩
柱分布在火山通道中或呈岩脉 、岩墙充填在火山机构的放射状 、环状断裂中 ,研究区常见的
潜火山岩有花岗斑岩 、流纹斑岩 、石英闪长玢岩 、英安玢岩 、安山玢岩等 。这些潜火山岩具有
以下共同特征 :
( ) 1 潜火山岩体中的流线 、流面呈陡倾斜平行接触面并侵入于围岩中 。
( )2 岩石具有喷发岩或超浅成岩相岩石外貌 ,成分单一 ,由边缘 ?中心岩石结构逐渐由 细变粗 ,边缘冷却速度较快 ,形成具有玻璃质结构或霏细结构的冷凝边 ,其宽度很小 ,一般
10 cm ,50 cm。
( )3 岩体边部内侧一般发育有流动构造 、气孔或杏仁构造 、柱状节理 ,柱状节理方向与 接触面垂直 ,往往发育于岩体的边部 。
( ) 4 潜火山岩与上部侵出相碎斑熔岩或熔岩呈过渡关系 ,充填于火山通道中 。
( )5 潜火山岩往往形成一个旋回结束阶段 ,与同旋回火山岩具有同源演化特点 ,因此是 旋回划分和对比的标志之一 。
1. 6 火山通道相
指充填于火山通道中的各类岩石 ,包括各种粒级的火山碎屑岩 、碎屑熔岩 、熔岩和各类 斑岩等 ,火山通道的平面形态多呈圆形 、椭圆形 ,不规则形状 ,剖面为漏斗状 、筒状或管状 ,规 模大小悬珠 ,直径数米至数百米 ,有的 1 km ,2 km。研究区火山通道的岩石构成有熔岩 、火
() 山碎屑岩 角砾岩 、集块岩 、火山碎屑岩 +熔岩 、潜火山岩 、潜火山岩 +火山碎屑岩等五种 类型 。熔岩岩颈在岩石结构上常具有明显的分带性 ,即边部较细 ,向中心逐渐变粗 ,向深部 可以出现中粒斑状结构 ,顶部为熔岩结构 ,发育有流动构造 ,其产状与岩颈表面平行 ;火山碎 屑岩岩颈中碎屑成分复杂 ,形态不规则 、无定向排列 ,即有同源碎屑 ,也有异源碎屑 ,火山通 道相上部常与火口堆积物之间呈过渡关系 ,下部与潜火山岩相有时无明显界线 ;潜火山岩岩 颈有花岗斑岩 ,花岗闪长斑岩 ,如腊尔格 、淳打等火山机构通道中充填有花岗斑岩 ,花岗闪长
()(斑岩 ,其分带明显 ,具结构分带 从边缘 ?中心由细到粗 和成分分带 从边缘为花岗斑岩到
) 中心为花岗闪长斑岩 。
1. 7 喷发 —沉积相
研究区喷发 —沉积相包括火山碎屑沉积岩及沉积火山碎屑岩 。常分布于火山机构外围 或各旋回火山岩下部及各韵律之间 ,是火山活动休眠期或间歇阶段的产物 ,是火山旋回和韵
() 律划分及火山地层对比标志 。研究区喷发 —沉积相主要有河流相 ,火山洼地 盆地 相 ,火 山口与破火山口湖沉积相等三类 。
( )1 河流相 :各时代火山活动间歇期均有本相沉积 ,以粗粒级的凝灰质砾岩 、凝灰质砂 岩为主 ,具二元结构的韵律性基本层序 。发育粒序层理 ,交错层理 。
( )()2 火山洼地 盆地 相 :在宁果 、德诺地区年波旋回早期 ,在孔隆地区典中旋回早期为 本相沉积 ,以粗 —细粒级的凝灰质砾岩 ,凝灰质砂岩 、粉砂岩 、沉凝灰岩为主 ,具旋回性基本 层序 ,发育粒序层理 ,水平层理 。岩石颜色为紫红 —灰绿色 。岩石分选性好 ,盆地边缘岩性 较粗 ,盆地中心相对较细 ,与下伏地层为喷发 —沉积不整合接触 。
( )3 火山口与破火山口湖沉积相 : 研究区屈龙拉地区 ,年波旋回早期 ,姐茶罗地区帕那 旋回早期为本相沉积 ,以粗 —细粒级的凝灰质砾岩 、凝灰质砂岩 、粉砂岩为主 ,具旋回性基本 层序 ,一般分选性较好 ,发育粒序层理 ,水平层理 ,常夹沉凝灰岩及薄层流纹岩 ,岩石颜色呈 紫色 —灰绿色 。
2 火山岩相序 、相组合及火山活动旋回
根据区内火山活动特点 ,火山相序及相组合特征 ,结合火山沉积地层及其接触关系 ,将 本区新生代火山活动划分四个喷发 —沉积旋回 ,依序对应于典中组 、年波组 、帕那组 、鱼鳞山
() 组四个地层单位 图 1 。
2. 1 典中旋回
本旋回相当的火山地层为典中组 ,分布在阿当日 、查孜及其里地区 。火山地层厚度 517 m ,883 m ,火山岩厚度占地层厚度的 85 % ,为火山构造隆起 。火山岩相有涌流相 、碎屑流
()相 、空落 灰云 相和喷溢相等 。
西部阿当日地区自下而上发育 5个岩相 ,组成二个相组合 ,其相组合类型有 : 沉积相 —
()()碎屑流相 —空落 灰云 相 ,碎屑流相 —空落 灰云 相 ,表明本旋回在该区火山经历了二次 普林尼型喷发 。
东部查孜地区自下而上发育 12个岩相 ,组成 3 个相组合 ,其组合类型有 :涌流相 —空落 ()()灰云 相 、涌流相 —碎屑流相 —喷溢相和碎屑流相 —空落 灰云 相 。表明本旋回在该区火 山由瑟特西延式爆发后转为普林尼型喷发 。
2. 2 年波旋回
本旋回相当的火山地层为年波组 ,是火山活动鼎盛时期的产物 ,分布于全区 ,发育二个
() 火山构造洼地 盆地 、三个火山构造隆起 。火山地层厚度 509 m ,2 151 m ,火山岩厚度占
()地层厚度的 75 % ,97 % ,各火山构造洼地 盆地 或火山构造隆起中火山岩相 、相序及相组
() ()()合有所差异 。现以西部 屈龙拉 、东部 其里 及北部 宁果 三地区为代表叙述如下 :
() 西部 屈龙拉 地区本旋回形成火山地层厚度 2 015. 43 m ,火山岩厚度占地层厚度的
()75 % ,为复活型破火山构造的堆积 。火山岩相有碎屑流相 、空落 灰云 相 、喷溢相 、爆溢相 、 喷发 —沉积相等 ,自下而上发育 13个岩相 ,组成 8个相组合 ,划分三个喷发阶段 。第一阶段
() 由四个相组合组成 ,依据相序大致可归为两种类型 : 有喷发沉积相 —喷溢相 —空落 灰云
() 相和喷溢相 英安岩 —流纹岩 。四个相组合反映本阶段火山经历了 3 次喷溢 —爆发交替 后 ,能量减弱转为喷溢活动 。第二阶段以强烈的普林尼型喷发为特点 ,均为碎屑流相 ,由上 到下共同组成一个相组合 。第三阶段主要由碎屑流相构成 ,三个相组合组成 :即碎屑流相 —
()空落 灰云 相 ,缺失涌流相 。而三个相组合表明本阶段火山经历了三次普林尼型喷发 。 东
()部 其里 地区本旋回形成火山地层厚度 1 582. 9 m ,火山岩厚度占地层厚度 97 % ,为 火山构造隆起的堆积 。火山岩相有涌流相 、碎屑流相 、空落相 、喷溢相 、爆溢相 、喷发沉积相 等 。自下而上发育 26 个岩相 ,组成 9个相组合 ,划分三个喷发阶段 。第一阶段由 3 个相组 合组成 ,其类型有喷发沉积相 —碎屑流相 —喷溢相 ,涌流相 —碎屑流相 —空落相以及碎屑流
相 —喷溢相 ,表明本阶段火山经历了 3 次普林尼型喷发 —喷溢交替进行过程 。第二阶段由
()(4 个相组合组成 ,可归纳成三个类型 :涌流相 —碎屑流相 —空落 灰云 相 有的缺涌流相或
())()空落 灰云 相 和喷溢相 —空落相及碎屑流相 —空落 灰云 相 —爆溢相 —喷溢相 。四个相 组合表明本阶段火山经历了 4次普林尼型喷发或爆溢 —喷溢的活动过程 。第三阶段由 2 个
() 相组合组成 ,其类型有碎屑流相 —空落相和空落相 流纹质凝灰岩 —英安质凝灰岩 ,表明 本阶段火山由普林尼型喷发转为爆发的活动过程 。
() 北部 宁果 地区本旋回形成火山地层厚度 2 151 m ,火山岩厚度占地层厚度的 97 % ,为
()V 型火山构造洼地 。火山岩相有碎屑流相 ,喷溢相 ,空落相及 喷发 沉积相等 ,火山岩相序
()及相组合特征 。自下而上发育 6 个岩相 ,组成 2 个相组合 ,均由 喷发 沉积相 —碎屑流相 构成 。二个相组合表明火山经历了 2次以上的普林尼型喷发 。
()()由上述可知 ,从西部 屈龙拉 地区到东部 其里 地区其火山活动特点 ,三个喷发阶段
()(的岩性 、岩相 、相序及相组合特征基本一致 ,因而可以对比 。北部 宁果 地区与西部 屈龙 ) () 拉 、东部 其里 地区对比 ,其火山岩属年波旋回第二阶段火山喷发产物 。
( ) 2. 3 帕那旋回 ?E
本旋回相当地层为帕那组 ,零星分布在各火山构造盆地中心 ,火山地层厚度 > 277 m ,火 山岩厚度占地层厚度的 95 % ,为 V 型火山构造隆起 。火山岩相有碎屑流相 、空落相 、爆溢 相 、喷溢相 、喷发 —沉积相等 。
() 西部 姐茶罗 地区 自 下而 上发 育 6 个 岩相 , 组 成 3 个相 组 合 , 归纳 其组 合 类型 为喷发 —沉积相 —碎屑流相 —爆溢相 , 表明本旋回在该区火山经 历了 3 次以 上的 普 林尼 型喷 发 —爆溢交替进行过程 。
() 东部 其里 地区自下而上发育 3 个岩相 ,组成喷发沉积相 —碎屑流相 —喷溢相组合 ,
表明火山由普林尼型喷发 —喷溢交替进行 。
( ) 2. 4 鱼鳞山旋回 ?N
本旋回相当的火山地层为鱼鳞山组 ,分布在当惹雍错 —许如错南北向地堑中 ,火山地层 厚度 883 m ,均由火山岩组成 ,为火山构造隆起 。火山岩相有喷溢相 、崩落相 、空落相等 。自
(下而上发育 14个岩相 ,组成 7个相组合 ,相组合类型为 : 喷溢相 粗面岩 —响岩或粗面岩 —
) 响岩 —碱玄岩 、崩落相 —空落相 —喷溢相 ,从早到晚以喷溢作用为主 ,表明本旋回火山活 动较以上旋回明显减弱 。 7个相组合表明经历了 7次由粗面质 —响岩质岩浆成分演化 。 3 结论
西藏措麦地区位于冈底斯火山 —岩浆弧中段 ,新生代火山活动频繁而强烈 ,火山活动所 形成的火山岩厚度大 、岩石种类繁多 、岩相类型齐全 ;通过在区内开展的 1 ?25万区域地质调 查工作 ,基本查明了岩性 、岩相 、相序 、相组合 、喷发韵律 、喷发旋回等特征 。根据火山喷发类 型 、火山物质搬运方式和定位环境 ,区内新生代火山岩可划分为爆发相 、爆溢相 、喷溢相 、侵 出相 、潜火山岩相 、火山通道相 、喷发 —沉积相等 7 大类型 ; 再依据其活动特点 、火山相序及 相组合特征 ,结合火山沉积地层及其接触关系 ,可将其划分四个喷发 —沉积活动旋回 ,依序 对应于典中组 、年波组 、帕那组 、鱼鳞山组四个岩石地层单位 。这些成果对提高整个冈底斯 地区火山岩地质科学研究程度 ,打下了扎实的基础 。
本文所引用资料主要为江西省地质调查研究院西藏邦多区幅 —措麦区幅 1 ?25 万区域
( ) (地质调查报告 2000年 ,2003年 ,属集体劳动成果 ,对参加野外地质调查和报告编写 编 写报告人员 :谢国刚 、邹爱建 、袁建芽 、李晓勇 、唐峰林 、廖思平 、黄传冠 、陈振华 、徐祖丰 、罗小
)川 、徐银保 、曹圣华 、肖业斌等 的同行表示感谢 。
参考文献 [ 1 ] 西藏自治区地质矿产局. 西藏自治区区域地质志 [M ]. 北京 : 地质出版社 , 1993.
( ) [ 2 ] 潘桂棠 ,李兴振 ,王立全 ,等. 青藏高原及邻区大地构造单位初步划分 [ J ]. 地质通报 , 2002 , 21 11 : 701 2707.
[ 3 ] 郭铁鹰 ,等. 西藏阿里地质 [M ]. 武汉 : 中国地质大学出版社 , 1991.
[ 4 ] 邓万明. 青藏高原北部新生代板内火山岩 [M ]. 北京 :地质出版社 , 1998.
( ) 廖思平 ,陈振华 ,罗小川 ,等. 西藏当惹雍错地区白榴石响岩的发现及地质意义 [ J ]. 地质通报 , 2002 , 21 11 : 735 2[ 5 ]
738.
刘庆宏 ,肖志坚 ,曹圣华 , 等. 班公湖 —怒江结合带西段多岛弧盆系时空结构初步分析 [ J ]. 沉积与特提斯地质 , [ 6 ]
( ) 2004 , 24 3 : 15 221.
廖六根 ,曹圣华 ,肖业斌 ,等. 班公湖 —怒江结合带北侧陆缘火山 —岩浆弧带的厘定及其意义 [ J ]. 沉积与特提斯地 [ 7 ]
( ) 质 , 2005 , 25 1 22 : 163 2170.
( ) 刘细元 ,徐祖丰 ,黄俊平 ,等. 邦多 —措麦地区新构造运动特征及其演化简析 [ J ]. 资源调查与环境 , 2005 , 26 3 :[ 8 ]
157 2167. 区域地质矿产地质司. 火山岩地区区域地质调查方法指南 [M ]. 北京 :地质出版社 , 1987. [ 9 ] 陶奎元. 火山岩相构造学 [M ]. 南京 : 江苏科学技术出版社 , 1994.[ 10 ]
Study on Cenozo ic volcan ic rock fac ies in the Cuoma i
area, T ibet
L IU X i2yuan ,L IAOS i2p ing, D ENG S hi2quan
( )J iangx i Institu te of Geolo gica l S u rvey, N anchang 33020,1 Ch ina
Ab stra c t
The Cuom a i a rea of Tibe t is situa ted in the m idd le p a rt of the Gand ise vo lcano2m agm a a rc, in wh ich the re we re strong vo lcan ic ac tivitie s in Cenozo ic Ea r and deve lop ed comp le te fac ie s of vo lcan2 ic rock s. The vo lcan ic rock s can be d ivided in to such seven m a in fac ie s a s exp lo sive fac ie s, exp lo2 sion2efflu sion fac ie s, e rup tion2efflu sion fac ie s, extru sive fac ie s, c ryp tovo lcan ic fac ie s, vo lcan ic ven t fac ie s, and e rup tion2sed im en ta ry fac ie s. Fu rthe r, by its vo lcan ic ac tivitie s cha rac te ristic s, the vo lcan ic fac ie s sequence, the fac ie s a ssem b lage fea tu re s, and in com b ina tion w ith the vo lcan ic2sed im en ta ry stra ta and the ir con tac t re la tion sh ip , the vo lcan ic ac tivity can a lso be c la ssified in to fou r e rup tion2 sed im en ta tion cyc le s in tu rn co rre spond ing w ith such fou r stra tigrap h ic un its a s D ianzhong Fo rm a2 tion, N ianbo Fo rm a tion, Pana Fo rm a tion, Yu lin shan Fo rm a tion. The p ap e r fu lly e labo ra te s the ba sic cha rac te ristic s of eve ry typ e leve l of vo lcan ic rock fac ie s, p re lim ina rily ana lyze s and conc lude s the fac ie s sequence s and fac ie s a ssem b lage s of eve ry typ e of vo lcan ic rock, and cyc le s of vo lcan ic ac tivi2 tie s, wh ich is of ac tua l sign ificance s in imp roving the study leve l of the vo lcan ic rock s in the who le Gand is a rea .
Key word s: vo lcan ic rock fac ie s; fac ie s sequence of vo lcan ic rock s; cyc le of vo lcan ic ac tivitie s; Cenozo ic E ra; Gand isie
范文二:【doc】金(钼)矿床黑云角闪二长花岗岩锆石U-Pb年龄及其意义
金(钼)矿床黑云角闪二长花岗岩锆石U-Pb
年龄及其意义
第37卷第3期
2008年5月
膨猫fe
GEoCl?MICA
Vo1.37,No.3,206~212
May,2008
西藏冲木达铜.金(钼)矿床黑云角闪二长花岗岩
锆石U-Pb年龄及其意义
莫济海,梁华英:l:,喻亨祥2,陈勇3,孙卫东
(1中国科学院广州地球化学研究所,广东广州510640;2.桂林工学院资源与环境工程系,广西桂林541004;3.西部矿业
西藏资源投资有限公司,西藏拉萨850000)
摘要:利用锆石LAICPMSU_Pb法测定了西藏冈底斯带冲木达黑云角闪二长花岗岩的年龄.获得冲木达与夕卡岩
矿化有关岩体锆石U.Pb年龄为(27.74-_l.1)Ma(MSWD=2.6).冲木达岩体锆石U-Pb年龄表明,冲木达夕卡岩
型铜.金(钼)矿床主要是晚碰撞期形成的.冲木达岩体形成时代明显早于冈底斯成矿带后碰撞期伸展环境的含铜
斑岩体的形成时代(1218Ma),说明在冈底斯矿带除发育后碰撞期斑岩型铜矿成矿作用外,还发育晚碰撞期夕卡
岩型铜矿成矿作用.这一年龄的厘定为深入探讨克鲁.冲木达成矿带成岩成矿机理乃至分析整个冈底斯成矿带成
矿演化有着重要的意义.
关键词:锆石;U_Pb年龄;成矿作用;碰撞造山;冲木达;西藏自治区 中图分类号:P597文献标识码:A文章编号:0379一l726(2008)O3—0206—07'
ZirconU-Pbageofbiotitehornblendemonzoniticgr~te
forChongmudaCu'Au(Mo)depositinGangdesebelt,Xizang,Chinaanditsimplications MOJi:hai,LIANGHua—ying",YuHeng-xiang2,CHENY0Ilg3andSUNWei-don
1.GuangzhouInstitnteofGeochemistry,ChineseAcademySciences,Gnangzhou510640,China;
2.D印0砌
mofResourcesandEnvironmentalEngineering,GuilinInstituteofTechnology,Guilm541004,China;
3.metResourcesamtInvestmentCo.,Ltd,WesternMining,Lhc~a850000,China Abstract:ThezirconLA-ICPMSU—
PbageoftheChongmudabiotitehornblendemonzoniticgraniteintheGangdese beltis(27.7?
1.1)Ma,indicatingthattheChongmudamonzoniticgraniteassociatedwithskamCu-Au(Mo)
mineralizationemplacedduringthelate—
collisionperiod.TheageoftheChongmudamonzoniticgraniteismuch olderthantheages(12—
18Ma)ofore-bearingporphyriesintheGangdesemetallogenicbeltwhichemplacedintlle extensionenvironmentintllepost—
collisionperiod.OurnewdatasuggestthattheGangdesemetallogenicbelt underwentnotonlypost—
collisionporphyryCumineralization,butalsolate'collisionskarnCu-Au(Mo) mineralization.OurresultisveryimportanttofullerstudytheformingprocessesoftheskamCu-Au(Mo)
mineralizationintheKelu—
ChongmudadomainintheGangdesebeltandtoestablishtheoryon1heformationand evolutionofdepositsintheGangdesemetallogeniebelt,Xizang.
Keywords:zircon;U—
Pbage;metallogeny;eollisionalorogeny;Chongmuda;XizangAutonomousRegion
0引言
青藏高原是研究陆一陆碰撞造山过程的天然实
验室-21,新特提斯洋壳俯冲及陆一陆碰撞在冈底
斯矿带形成了与俯冲,碰撞及期后有关的岩浆岩.
早在20世纪80年代初期已经有不少研究者对冈
底斯花岗岩进行了相关研究[3-5】,积累了大量资
收稿日期(Received):2007—10—12;改回日期(Revised):2008—01—17;接受日期
(Accepted):2008—04—12
基金项目:国家自然科学基金(40772054,40472049);西部矿业西藏资源投资有限公
司项目
作者简介:莫济海(1981一),男,博士研究生,矿床地球化学专业. 通讯作者(Correspondingauthor):LIANGHua-ying,E—
illail:lianghy@gig.ac.on,Tel:+86—20—85290107 GeochimicalVo1.37INo.3lPP.206,212lMay,2008
第3期莫济海等:西藏冲木达铜.金(钼)矿床黑云角N---4~花岗岩锆石U-Pb年龄及
其意义207
料0近年来冈底斯成矿带地质调查取得了重要的
进展一加】,发现了大量的斑岩铜矿床.这一系列矿 床的发现引起了国内外学者的关注,目前已对冈底
斯斑岩铜矿床成岩成矿时代,成岩成矿构造模型,成 矿规律乃至青藏高原碰撞造山成矿理论等方面做了 大量的研究!i-251.但绝大多数工作多侧重于后碰撞 期伸展构造环境的斑岩铜矿床(12—18Ma).克鲁一
冲木达夕卡岩型铜矿床(点)位于扎囊一桑日之间, 目前发现铜金矿床(点)主要有克鲁,普下,温区,桑
耶寺,趴把林,劣布,双布结热,多吉,张堆沟,冲木
达,罗母浦和扒堆等,这些矿床的分布面积约1500 km2,累计估算铜金属资源量达200多万吨[261.这些
层状夕卡岩型铜金矿床,受控于黑云角闪花岗岩与 上侏罗统一下白垩统桑日群比马组火山一沉积岩接 触带.目前对这些矿床所做的工作不多,有些研究 者提出这些夕卡岩铜金矿床成矿年龄比较早,可能 形成于碰撞造山主碰撞期'27—29】.冲木达夕卡岩型 铜.金(钼)矿床是克鲁一冲木达一带重要矿床,具有 中型远景规模.前人已对该矿床及相关岩体开展了 K,Ar~Ar-Ar及Re—Os定年,但所得的结果差异很大, 角闪石的K-Ar年龄为(21_35?1-99)Mai.引,黑云母 Ar_坪年龄为(28.89?1.40)MaE31,而矿体中辉 钼矿Re-Os等时线年龄则为(403?5.6)MaE321.矿 化年龄远大于与矿化有关岩体年龄.由于该区处于 印度板块与欧亚板块碰撞前缘,K_及Ar一年龄 可能受后期钾质蚀变或碰撞构造岩浆事件扰动而重 置,其年龄不一定能代表岩体年龄,另一方面辉钼矿 Re'Os误差很大,可靠性相对较差,不一定能反映矿 床的形成时代.为了厘定冲木达与夕卡岩矿化有关 岩体形成时代,本研究用锆石u—Pb法分析岩体的形 成时代.
1矿床地质特征及岩体特征
1.1矿床地质特征
冲木达铜矿床在构造上位于冈底斯火山一岩浆 带南缘,雅鲁藏布江缝合带北侧.区域地层以中生 代三叠系和白垩系为主,其次为侏罗系和第三系,第 四系.
矿区所见地层从老至新为:桑日群,罗布莎群 及第四系.第四系残坡积,洪冲积层覆盖面积可达 矿区总面积的80%以上.赋矿地层为上侏罗统至下 白垩统桑日群,其下部主要为中厚层状灰岩夹有少
量的薄层状长石石英砂岩,粉砂岩及黑色页岩;上部 为中薄层状砂页岩夹多层纯灰岩及少量基性火山 岩.
铜一金(钼)矿化主要产于黑云角闪二长花岗岩 与桑日群灰岩接触带夕卡岩,夕卡岩化大理岩及变 质砂岩中.矿化体主要沿岩层层面产出,呈似层状 或透镜状.矿区共有3个矿化层位,分为1号,2号 和3号矿体.矿石矿物主要有黄铜矿,斑铜矿,辉钼 矿和银黝铜矿等.脉石矿物主要为钙铁榴石,硅(灰) 辉石,绿帘石,黝帘石,石英,透闪石,方解石,斜长石, 榍石,绿泥石和符山石等.金属矿物分布不均匀,主 要呈星散状,不均匀的浸染状或沿层理富集呈条带, 局部呈团块状.次生矿物有孔雀石,蓝铜矿,褐铁 矿,铜蓝和绢云母等,分布在硫化物或矿石裂隙上 面.矿石为不规则团块状,条带状或浸染状构造. 1.2侵入岩体地质特征
侵入岩主要为黑云角闪二长花岗岩,接触界线 在平面上呈弯曲幅度很大的港湾状(图1).岩石呈 灰白至浅肉红色,不等粒半自形结构,似斑状结构 块状构造.主要矿物有石英,钾长石和斜长石,黑色 矿物为黑云母和角闪石等.
2分析方法及结果
2.11分析方法
本次样品采自冲木达铜一金(钼)矿床矿区似斑 状黑云角闪二长花岗岩,野外采样位置见图1(采样 点坐标为29~1459,,N,91~5428.5"E).首先将样品破 碎过筛,经磁选及重液分离选出锆石,再在双目镜下 选纯后装入环氧树脂中并磨光.用光学显微镜及扫描 电子显微镜阴极发光(CL)观察,选出晶形较好,没
有裂纹及包裹体不发育的锆石晶体进行测定.
锆石U-Pb年龄测定在西北大学地质系大陆动
力学教育部重点实验室完成.该实验室的ICP-MS为 PerkinElmer/SCIEX公司带有动态反应池(Dynamic reactioncell,DRC)的四级杆ICP-MSElan6100DRC, 激光剥蚀系统为德国MicroLas公司生产的
GeoLas200M,用人工合成硅玻璃NIsTSRM610对仪 器进行最佳化,使仪器达到最高的灵敏度,最低的氧 化率产物,最低的背景值和稳定的信号.实验采用 He作为剥蚀物质的载气,采样方式为单点剥蚀,数 据采集选用质量峰一点的跳峰方式.采用高纯度的 MoJi—haieta1.:ZirconU-Pbageofbiotitehornblendemonzoniticgrantite
砧f}2008年
[第四系囡花岗岩困采样点
圈夕卡岩圈大理岩
圈角岩霎
囫蔓蟹善园
图1冲木达铜.金(钼)矿床地质简图
Fig.1SimplifiedgeologicalmapoftheChongmudaCu-Au(Mo)deposit
大图改自西藏自治区桑日县冲木达铜矿区地形地质图(西部矿业西藏地质矿产勘
查有限公司内部资料,20o6),小图改自文献【33】. Ar和He气体,并在开机后进行约2h的气体冲洗, 舛Pb和拼Hg的背景值很低,因此在锆石2O4pb计数 中不必进行拼Pb和204Hg背景校正.锆石U—Pb年龄 测定采用标准锆石91500作为外标校正方法?引,外 标校正方法为每隔4,5个样品分析点测一次标准, 保证标准和样品的仪器条件完全一致.详细的实验
原理和分析流程见文献bs引,年龄计算及谐和图的 绘制用Is叩lot软件完成.
2.2分析结果
样品分析的结果如表1所示,所有测点经普通
铅校正,30个分析点锆石嘶Pb/3sU年龄值比较集
中.将30个分析点数据用lsoplot软件处理,得到的
年龄为(28.4?0.5)Ma(MSWD=25)O在30个分析
点中,CMD-5.5和CMD一5.6样品不落在谐和线上, 为了取得更加精确的年龄,在计算岩体锆石年龄时
将这两个分析点剔除.此外,CMD-16分析点虽然也
落在谐和线上,但其年龄值明显大于主群锆石年龄, 可能代表继承锆石年龄,因此在计算岩体锆石年龄
时也将这个分析点剔除.将3个分析点CMD一5.5, CMD-5.6和CMD一16剔除之后重新作图,得出其在 谐和线上的交点年龄为(27.7?1.1)Ma(MSWD= 2.6)(图2).剔除3个数据之后得出的年龄数据变
化不大,但是更加精确了.
图2冲木达铜一金(钼)矿床黑云角闪二长花岗岩
锆石U_Pb谐和图
Fig.2ConeordiadiagramforzirconU—Pbageofbiotitehornblende
monzoniticgTantiteofChongmudaCu-Au(M0)deposit
GeochimicaIVoL37lNo.3l206,212IMay,2008 .
第3期莫济海等:西藏冲木达铜-金(钼)矿床黑云角闪二长花岗岩锆石U-Pb年龄及
其意义
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MoJi,haieta1.:ZirconU-Pbageo/biotitehornblendemonzoni~gr~tite
.《辖窖曾匦瑶廿娶磐\qd_n\qd蚰z琳+t状梅:靼?燃
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账旱事翁廿lqd-fl?窨_v船一
210叠戤f2O08年
3讨论
本次分析的样品采自冲木达与夕卡岩矿化关系 密切的岩体.铜矿化主要呈细脉状及浸染状产于夕 卡岩中,未见晚期矿化叠加.因此夕卡岩矿化与分 析岩体有直接的成因联系,岩体的锆石年龄基本上 可代表与矿化关系密切的岩体年龄.冲木达铜一金 (钼)矿床与夕卡岩矿化有关岩体锆石年龄((27.7? 1.1)Ma)和黑云母Ar_Ar坪年龄((28.89?1.40) Ma)【3u基本一致,而与角闪石的K-Ar年龄((21.35? 1.99)Ma)30]及辉钼矿Re-Os等时线年龄((40.3? 5.6)Ma)明显不同.岩体锆石U—Pb同位素体系 的封闭温度较高((750?50)oC),抗后期干扰事件 能力强,不易受到后期热事件的扰动,锆石u—Pb年 龄值代表岩浆结晶年龄,因此,冲木达岩体侵入年龄 应是(27.7?1.1)Ma.角闪石K—Ar年龄((21.35? 1.99,)na)小于锆石U—Pb年龄,表明其受后期钾质 蚀变或热事件扰动,不代表成岩成矿时代;冲木达夕 卡岩型铜一金(钼)矿床矿化主要产于夕卡岩中,矿 化时代应略晚于与矿化有关岩体的形成时代,因此, 辉钼矿Re-Os年龄((40.34-5.6)Ma)大于锆石年 龄,不代表冲木达矿床主要矿化的形成时代,对于此 年龄值的地质意义还有待今后进一步研究.冲木达 岩体锆石年龄((27.7?1.1)Ma)表明,克鲁一冲木 达一带夕卡岩型铜一金(钼)矿床矿化主要与晚碰撞 期构造岩浆事件有关.
西藏冈底斯矿带一系列矿床的发现引起了人们 对西藏冈底斯成矿带的广泛兴趣.目前研究多集中 在冈底斯矿带斑岩铜矿床研究上,研究结果表明冈 底斯矿带斑岩铜矿床主要形成于后碰撞期伸展构 造环境8-20],形成时代为12,18Matn一171.冲木
达黑云角闪二长花岗岩锆石年龄((27.7?1.1) Ma)大T目前已获得的冈底斯矿带含矿斑岩年龄 (12,18Ma).这表明冈底斯矿带除发育与后碰撞 期(25—0Ma)瞳有关的斑岩铜矿成矿作用外,还发 育与晚碰撞期(40—26Ma)【驯有关的夕卡岩型铜矿 成矿作用.该成果为今后分析冈底斯成矿演化及分 析不同构造背景含铜岩浆形成演化提供了重要的依 据.
4结论
(1)本研究用LA-ICPMS测年技术厘定冲木达
黑云角闪二长花岗岩的锆石u—Pb年龄,其年龄值为 (27.7?1.1)Ma(MSWD=2.6),代表岩体的成岩年
龄.
(2)冲木达岩体年龄((27.74-1.1)Ma)表明冲
木达夕卡岩型铜一金(钼)矿床主要是晚碰撞期形成 的,冈底斯成矿带除发育后碰撞期伸展构造环境斑 岩铜矿成矿作用外,还发育晚碰撞期夕卡岩型铜矿 成矿作用.冲木达岩体年龄的厘定对今后分析克 鲁一冲木达一带夕卡岩型铜矿床形成及分析冈底斯 成矿带成矿演化提供了重要的年龄资料.
在野外工作期间得到西部矿业西藏地质矿产勘
查有限公司的帮助,在此表示感谢.
参考文献(References):
【1】.MolnarP,EnglandP,MaxtinodJ.Mantledynamics,upliftofthe
TibetanPlateau,andtheIndianmonsoon【J】.:RevGedphys,1993,
31(4):357—396.
【2】ChangSun—lin,ChuMei-fei,ZhangYll—qIlan,XieYing-wen,Lo
Ching-hua,LeeTung-yi,LanChing-ying,LiXian—hua,Zhang Qi,WangYi—zhao.Tibetantectonicevolutioninferredfromspatial
andtemporalvariationsinpost—collisionalmagmatism【J】.Earth
seiRev,2005,68(3/4):173—196.
[3】涂光炽,张玉泉,赵振华,王中刚.西藏南部花岗岩类的特征
和演化【J】.地球化学,.1981,10(1):1—7.
TuKuang-chih,ZhangYU-quart,ZhaoZhen—hua,Wang
Zhong-gang.CharacteristiesandevolutionofgraniteidsofSouth
Xizang【J].Geoehimica,1981,10(1):1—7(inChinesewith
Englishabstract).
【4】金成伟,许荣华.喜马拉雅和冈底斯中段的花岗岩类….岩
石学研究,1982(1):81—95.
JinCheng-wei,XuRong-hua.GranitoidrocksofmiddleGangdise
andHimalaya【J].PetrolRes,1982(1).81—95(inChinese
withEnshabstract).
【5】桂训唐,成忠礼,王俊文.西藏拉萨冈底斯岩带中酸性岩类
的Rb.sr同位素研究[J].地球化学,1982,11(3):217—225.
GuiXun-tang,ChengZhong-li,WangJun-wen.AstudyonRb—sr
isotopesintheintermediate—acidrockbodiesoftheGangdiserock belt,Llhasa~Xizang[J1.Geoehimica,1982,11(3):217—225
(inChinesewithEnglishabstraet).
【6】曲晓明,侯增谦,黄卫.冈底斯斑岩铜矿(化)带:西藏第二条
"玉龙"铜矿带?【J】.矿床地质,2001,20(4):355—366.
QuXiao-ming,HouZeng-an,HuangWei.IsGangdoseporphyry copperbehtheseeoud"Yulong"copperbelt?【J】.MineralDeposit, 2001,20(4):355—366(inChinesewithEnglishabstract). 【7】侯增谦,曲晓明,黄卫,高永丰.冈底斯斑岩铜矿成矿带有望
成为西藏第二条"玉龙"铜矿带【J_J_中国地质,200l,28(10):
27—29.
HouZeng-qian,QuXiao—ruing,Huangwei,GaoYong-feng. Gangdeseporphyrycopperbelthasthepotentialtobeemnethe
GeochimicaIIVo,37INo.3IPP.206,212IMay,2008
第期莫济海等:西藏冲木达铜-金(锯)矿床黑云角闪二长花岗岩锆石U-Pb年龄及
其意义211
second"Yulong"porphyrycopperbelt【盯.ChineseGeol,2001,
28(1O):27—29(inChinese),
【8李光明,杨家瑞,丁俊.西藏雅鲁藏布江成矿区矿产资源评
价新进展【J】.地质通报,2003,22(9):699—703.
LiGuang-ming,YangJia-mi,DingJun.Newadvancesinmineral explorationinYarlungZanghemetallogenieprovince,Tih【I】.
GeolBull~china,2003,22(9):699—703(inChinesewith
Englishabst~t).
【9王小春,晏子贵,周维德,贾向勘,李作华,文军,徐德章,
袁剑飞.初论西藏冈底斯带中段尼木西北部斑岩铜矿地质特
征【J]_地质与勘探,2002,38(1):5—8.
wangXiao-chun,YahZi—glli,ZheuWei—de,JiaXiang-kan,Li
Zuo=hua,WenJun,XuDe—zhang,YuanJian-fei,Preliminary Studyongeologicalfeaturesofporphyry,typecopperdepositsinthe
northwesternNimu,middlesectionofGangdisibelt,Tibet【J】.
Gee1Prospect,2002,38(1):5—8(inChinesewithEnglish
abstract).
【lO郑有业,王保生,樊子珲,张华平.西藏冈底斯东段构造演化
及铜多金属成矿潜力分析[J】.地质科技情报,2002,21(2):
55—60.
ZhengYou—ye,WangBao-sheng,FanZi-hui,ZhangHua-ping. AnalysisofteCtonicevolutioninthe~easternseetionoftheGangdise
Mountains,TibetandthemetallogeniepotentialitiesOfcoppersold
polymetal【J】_GeolSciTeehnoIlnf,2002,21(2):55—60(in
ChinesewithEnglishabstract).
[11】芮宗瑶,侯增谦,曲晓明,张立生,王龙生,刘玉琳.冈底斯斑
岩铜矿成矿时代及青藏高原隆升【J].矿床地质,2003,22(3):
217—225.
RuiZong,yao,HouZeng-qian,QnXiao—mm'g,ZhangLi,sheng,
WangLong-sheng,LiuYu,lin.MetallogeneticepochofGangdese porphyryeopperbeltandupliftofQinghal,TibetPlateau[盯.
MineralDeposit,2003,22(3):217—225(inChinesewith
llEn~shabstract).
【12】孟祥金,侯增谦,高永丰,黄卫,曲晓明,屈文俊.西藏冈底
斯成矿带驱龙铜矿Re-Os年龄及成矿学意义【J】.地质论评,
2003,49(6):660—666.
MengXiang-jin,HouZeng—qian,GaoYong-feng,HuangWei,Qu Xiao'ming,QuWen-jun.Rle—OsdatingformolytMenitefrom QuloIlgpomhmcopperdepositinGangdesemetallogenicbelt, Xizanganditsmetallogenicsignificance【J】.GeolRev,2003,
49(6):660—666(inChinesewithEngnshabstract), 【13|曲晓明,侯增谦,李振清.冈底斯铜矿带含矿斑岩的/
年龄及地质意义【?.地质,2003,77(2):245—252.
QXiao~ming,HouZeng-qian,LiZhemqing.AIAIagesof 也e0re—bearingporphyriesoftheGangdeseporphyrycopperbelt andtheirgeologicalsignificanoes【盯.ActaGeolSiniea,2003,
77(2):245—252(inChinesewithEnglishabstract). f14]林武,梁华英,张玉泉,谢应雯.冈底斯铜矿带冲江含矿斑岩
的岩化学及锆石SHRIMP年龄特征【JJ.地球化学,2004,33(6):
585—592.
LinWu,LiangHua,ying,ZhangYu'quan,XieYing-wen. PetmchemistryandSHRIMPU-PbzirconageoftheChongiiang ore—he~ingporphyryintheGangdeseporphyrycopperbelt【J】.
Geoehimica,2004,33(6):585—592(inChinesewithEnglish abstract).
【151莫济海,梁华英,喻亨祥,谢应雯,张玉泉.冈底斯斑岩铜矿
带冲江及驱龙含矿斑岩体锆石ELA-ICP-Ms及sHmMP定年
对比研究【J大地构造与成矿学,2006,30(4):504-509.
MoJi-hai,LiangHua-ying,YuHeng-xiang,XieYing-wen,Zhang quan.Comparisionof皿4一ICP-MSandSHRIMPU-Pbzircon
agesoftheChen~iangandQ~aongore—bearingporphyriesin也e
Gangdeseporphyrycopperbelt【J】.GeoteetonMetallogen,
2006,30(4):504—509(inChinesewithEnglishabstract). 【l6]王亮亮,莫宣学,李冰,董国臣,李志丹.西藏驱龙斑岩铜矿
含矿斑岩的年代学与地球化学【JJ.岩石,2006,22(4):
1001—1008.
WangLiang-liang,MeXuan—xne,LiBing,DongGuo_chen,Li
Zh{一dan.Geochronologyandgeochemistryoftheoreheating porphyryinQulongCu(Me)OlDdeposit,Tibet【J】.ActaPetrol
Siniea,2006,22(4):1001—1008(inChinesewithEnglish
abstract).
【l7】李光明,芮宗瑶.西藏冈底斯成矿带斑岩铜矿的成岩成矿年
龄【J】.大地构造与成矿学,2004,28(2):165—170.
LiGuang-ming,.RuiZong-yao.Diagenetieandmineral~ationages f0rtbeporphyrycopperdepositsintheGangdisemetatlogenicbelt, southerilXizang【lJJ.GeotectonMetallogen,2004,28(2):165—
170(inChinesewithEnglishabstract).
[18]侯增谦,莫宣学,杨志明,王安建,潘桂棠,曲晓明,聂凤军
青藏高原碰撞造山带成矿作用:构造背景,时空分布和主要
类型【刀.中国地质,2006,33(2):340—351.
HenZeng-qian,Me.Xuan-xue,YangZhi-ming,WangAn-ji PanGui-tang,QIlXiao-ming,NieFeng~nn.MetallogenesesiIlthe collisionalorogenoftheQinghai-TibetPlateau:Tectonicsetting, tempo-spatialdistributionanddeposittypes【J】.GeolChina,
2Oo6,33(2):340—351(inChinesewithEnglishabstract). 【19]侯增谦,杨竹森,徐文艺,莫宣学,丁林,高永丰,董方浏,
李光明,曲晓明,赵志丹,江思宏,孟祥金李振清,秦克章,
杨志明.青藏高原碰撞造山带:I.主碰撞造山成矿作用【J】.
矿床地质,2006,25(4):337—358.
HouZeng-qian,YangZhu-sen,XuWe?.MeXuan-xuo,Ding
Lin,GaoYong-feng,DongFang-liu,LiGuang-ming,QlIxiao—IIling,
ZhaoZhi-dan,JiangSi-hong,.MengXiang-jin,LiZhen-qing,Qin Ke-zhang,YangZhi—ming.MetallogenesisinTibetancollisional orogenicbelt:I.MineralizationinmaincollisionalorogenicseRing
【J】.MineralDeposit,2006,25(4):337—358(inChinesewith
Enshabsc1).
【201侯增谦,潘桂棠,主安建,莫宣学,田世洪,孙晓明,丁林,
王二七,高永丰,谢玉玲,曾普胜,秦克章,许继峰,曲晓明,
杨志明,杨竹森,费红彩,孟祥金,李振清.青藏高原碰撞造
山带:?.晚碰撞转换成矿作用【J】.矿床地质,2006,25(15)5:
521—543.
HouZeng-qian,PanGirl—tang,Wang:An-jian,MeXuan-xue,Tian Shi-hong,SunXiao-ming,Ding?mWangEr-qi,GaoYong-feng,
XieYu-ling,ZengPll—sheng,QinKe-zhang,XuJi-fe喀Qu
Xiao—ming,YangZhi-ming,YangZhu—Sell,FeiHong-cai,Meng
Xiang-jin,LiZhen-cling.MetallogenesisinTibetancollisional 114oJi.haietal::Zirconageoybiotitehornblendemonzoniticgrantite
212膨砧仕2008年
orogenicbelt:lI.Mineralizationinlate—coUisionaltransformation Setting【J】.MineralDeposit,2006,25(5):521—543(in
ChinesewithEnglishabstract).
[211?侯增谦,曲晓明,杨竹森,孟祥金,李振清,杨志明,郑绵平,
郑有业,聂凤军,高永丰,江思宏,李光明.青藏高原碰撞造
山带:?.后碰撞伸展成矿作用?】.矿床地质,2006,25(6): 629—651.
HOuZeng-qian,Quxiao,ming,YangZhu,sen,
范文三:花岗岩中黑云母风化的矿物变化机制
第 28 卷 第 3 期 地 球 化 学 Vol. 28 , No . 3
GEOCHIM ICA Ma , 19991999 年 5 月 y
3花岗岩中黑云母风化的矿物变化机制
? ? ?王彦华 谢先德 罗立峰
( )?中国科学院广州地球化学研究所 广州 510640
( )?华南理工大学交通学院 广州 510640
摘 要 对采自广东阳江花岗岩风化剖面的黑云母及其风化产物进行了 X 射线衍射 、 扫
描电子显微镜及能谱 、高分辨透射电子显微镜等分析 ,并探讨了黑云母风化过程中成分的 变
化及矿物的转化机制 。研究结果表明 :阳江地区花岗岩中黑云母的风化系列为黑云母 ?蛭 石 、
绿泥石 ?伊利石/ 绿泥石 、高岭石 ;黑云母风化初期的蛭石和绿泥石是独立的矿物相 ,而不 是通
常认为的水黑云母 ,而混层矿物伊利石/ 绿泥石的出现则表明了以黑云母风化程度为指 标的
深度风化阶段 ;黑云母的风化是以多种模式共存的 ,既有单元层层间的变化 ,也有双层四 面体
的溶蚀 ,还包括层间及四面体变化的第三种类型 。
关键词 黑云母 风化 矿物变化 花岗岩 广东省
分类号 P575
0 引言
黑云母是地壳中普遍存在的造岩矿物 ,地表岩石中的黑云母在自然条件下会发生成 分和结构的变化 ,众所周知的是黑云母转变成蛭石或黑云母/ 蛭石的混层矿物 ,例如 ,黑云 [1 ,2 ] [3 ] 母经过混层矿物阶段转变成蛭石,或者直接转变成蛭石,另外还有蛭石经过黑云母/ 蛭[4 ,5 ] 石阶段转变成黑云母的报道;此外 ,黑云母风化还可生成绿泥石 ,而目前对于造成这 种差别的原因还不十分清楚 。自然界中岩石的风化是由地表向下进行的 ,从其风化条件来 看 ,不论是介质溶液的性质还是反应温度 、压力以及各种条件状态都有很大的差异 ,与人 工风化实验的差别就更大 。本文对自然界中特定的花岗岩风化剖面的黑云母风化产物进 [5 ,6 ] 行分析 ,并结合人工风化的实验结果,探讨风化过程中黑云母结构和成分变化的微观 机制 。
1 样品的岩石及矿物学特征
( ) 本文的样品取自广东阳江飞鹅岭的花岗岩风化剖面 ,该剖面原岩为燕山期 ?黑云
( ) ( ) ( ) 母花岗岩 ,主要由石英 30 %、钾长石 40 %和斜长石 20 %组成 ,黑云母约占 10 % ,副 矿物有角闪石 、榍石 、磷灰石和绿帘石 。主要矿物粒度 2, 5 mm ,个别可达 8 mm ,为中
第一作者简介 :王彦华 男 1966 年 3 月生 博士研究 生矿物学
() 3 广东省“九五”重大项目编号 : 973106资助
收稿日期 1999 - 01 - 07 ,改回日期 1999 - 04 - 01
地 球 化 学 1999 年 240
粗粒结构的黑云母花岗岩 。
由地表到地下 ,黑云母的成分和结构的变化是一个连续的系列 ,尽管不是恒定的风化 溶液介质条件 ,但却是自然状态下真实的风化过程 。因此 ,我们由地表向下依次取样 F EL21 、F EL22 、F EL23 、F EL24 ,其中 F EL21 、F EL22 分别为红色 —紫红色风化土和黄色 — 紫黄色风化土 ; F EL23 是弱风化的花岗岩 ; F EL24 是新鲜花岗岩 。在偏光显微镜下 ,从 F EL24 到 F EL23 ,样品中各种造岩矿物的破碎程度增大 ,石英碎成大小不等的小碎块 ,集 合体呈现原石英的他形晶态 ,斜长石和钾长石也都有破碎现象 ,尤其是黑云母的碎裂程度 最大 。斜长石的绢云母化由弱到强 ,再到弱的高岭土化 ;钾长石除形态的变化外 ,基本没有 蚀变 ;黑云母风化由弱到强 。
2 黑云母风化产物的鉴定
(() 为了鉴定每个样品中的云母类矿物 ,采用淘洗 土状样品 F EL21 、F EL22、粉碎 弱风
) 化及原岩 F EL23 、F EL24加磁选的方法分选出样品中的云母类矿物 ,对分选出的云母类 矿物进行了 X 射线衍射分析 、扫描电子显微镜及能谱分析和高分辨透射电子显微镜分 析 ,以研究黑云母风化过程中的形貌 、化学成分 、矿物成分以及结构的变化 。 2. 1 X 射线衍射分析
把分选出的云母类矿物研磨后过 100 目筛 ,在日本理学 D/ MAX21200 型转靶 X 射 线粉末衍射仪上进行物相分析 。实验条件为 :电压 40 kV ,电流 30 mA ,用封闭式铜靶射
) (() 线源 ,石墨单晶干涉器 ,扫描速度为 10 ?/ min 。从 X 射线衍射图 图 1上可以看出不同
() 样品中云母类矿物的组合特征表 1。
由衍射结果可以归纳出云母的风化经过这样的过程 :黑云母 ?1. 4 nm 矿物 ?云母
图 1 云母类矿物的 X 射线衍射图
Fi. 1 XRD diaram of mica roumineralsgggp
:花岗岩中黑云母风化的矿物变化机制 王彦华等 第 3 期 241
类矿物 ?混层矿物 、高岭石 。为了进 表 1 风化剖面云母类矿物的组合特征 一步鉴定出 1. 4 nm 矿物和混层矿 Table 1 The nat ure of mica roumineral assemblae in gp g( 物 的 矿 物 相 , 分 别 采 用 酸 处 理 1 weat herinranite rofileg gp ) mol/ L HCl、钾饱和及十六烷基三 样品号 黑云母 1 . 4 n m 矿物 云母类矿物 高岭石 混层矿物 甲基溴化铵处理 。从图 1 可以看出 ,
F EL21 ? ? F EL21 和 F EL22 具有相同的衍射特 F EL22 ? ? 征 ,因此 ,上述的处理只选择其中的 F EL23 ? ? ? ( ) 一个样品 F EL21。图 2a 、b 、c 分别 F EL24 ? ? 是经过上述三种方法处理后的样品
的 X 射线衍射图 。
经 HCl 处理后 , F EL21 样品中的混层矿物的 2. 4 nm 衍射峰消失 , F EL23 样品中的 1. 4 nm 和 1. 0 nm 左右的衍射峰减弱 , F EL24 样品中的 1. 4 nm 的衍射峰消失 。说明 F EL21 样品中的混层矿物可能是伊利石/ 绿泥石 ; F EL23 样品中的 1. 4 nm 矿物可能是绿 泥石和蛭石 ; F EL24 样品中的 1. 4 nm 矿物为绿泥石 。分析钾饱和样品的 X 射线衍射特 征 , F EL21 样品中的混层矿物衍射峰没有变化 ,这进一步说明混层矿物可能是伊利石/ 绿 泥石的规则混层 ;而 F EL23 和 F EL24 样品的 1. 4 nm 的衍射峰依然存在 ,且强度减弱 ,说 明 1. 4 nm 矿物应该是绿泥石 ,可能还有少量的蛭石 。
由十六烷基三甲基溴化铵处理后的 X 射线衍射图中 , F EL21 样品中混层矿物的衍射 峰没有变化 ,在低角度也没有新的衍射峰出现 ,证明了混层矿物是伊利石/ 绿泥石的规则 混层 ;在 F EL23 和 F EL24 样品中 ,1. 4 nm 的衍射峰依然存在 ,这进一步说明 1. 4 nm 矿 物有绿泥石 ,出现的 2. 828 nm 衍射峰是蛭石的表现 。
由以上 X 射线衍射结果分析可以看出 ,在 F EL 剖面中 ,黑云母风化是按黑云母 ?蛭 石 、绿泥石 ?伊利石/ 绿泥石 、高岭石的过程进行 。
2. 2 扫描电子显微镜观察
矿物的成分和形貌变化是造岩矿物转化和新矿物形成的直接反映 。扫描电子显微镜 是粘土矿物微观形貌分析的主要仪器 ,配有 X 射线能谱仪的扫描电子显微镜不仅能进行 形貌观察 ,还可以对微区的成分进行分析 。
本文使用日本日立公司的 S23500N 型的扫描电镜 ,片状样品经喷碳处理后 ,在 25
(kV 电压下进行样品的形貌观察和能谱分析 。根据 F EL24 和 F EL23 的镜下扫描图像 图 ) ( ) ( ) 3和能谱分析结果 图 4 、表 2,可以看出 F EL24 样品中有新鲜的云母 F EL2421、蛭石 ( ( ) ) F EL2422和绿泥石 F EL2423。需要说明的是 ,能谱成分分析结果表明 , F EL2422 选区含 有较高的 Ca ,而不含 K。因为样品是挑选的黑云母单矿物 ,较高含量的 Ca 可能是云母风 化过程中吸附的外来成分 ,而不是杂质矿物所致 。K 则由于风化作用 ,大部分甚至全部失 去 。在 F EL2321 成分中 ,Si 和 Al 含量的消长表明了高岭石的形成 ,除此以外 ,还有绿泥石 和云母类矿物 ;在 F EL2322 的成分中 , Si 和 Al 的含量相同 ,且不含 M,具明显的高岭石 g 成分特征 。
用扫描电子显微镜从形貌和成分变化上分析了黑云母风化过程的矿物变化 ,在不同 样品中 ,微区成分可以说明与成分相对应的矿物相 。扫描电子显微镜的分析结果 ,从成分 上直接表明了黑云母的风化过程 。
地 球 化 学 1999 年242
图 2 经各种处理后黑云母及其风化产物的 X 射线衍射图
Fi. 2 XRD of biotite and it s weat herinroduct after various t reatingg pg a. 酸处
理;b. 钾饱和;c. 十六烷基三甲基溴化铵处理。
:花岗岩中黑云母风化的矿物变化机制 王彦华等 第 3 期 243
( )表 2 黑云母及其风化产物的能谱分析结果%
Ta ble 2 T he r e sul t s of bio t i t e a n d i t s wea t he ri nro d uct bED S g p y 点 号 SiO2 Al2 O3 MOFe2 O3 TiO2 K2 O CaO g
— F EL2421 43. 02 18. 24 11. 79 16. 16 2. 29 8. 50 F EL2422 — 38. 12 22. 28 17. 22 17. 87 2. 91 1. 60 F EL2423 — — — 35. 30 24. 78 17. 15 22. 77
F EL2321 — 47. 09 37. 01 5. 83 5. 86 1. 00 3. 21
— — F EL2322 46. 45 46. 41 3. 10 2. 51 1. 53
() 图 3 黑云母风化的扫描电子显微镜图像
Fi. 3 SEM imae of biotite (weat herinroduct)ggg p
2. 3 高分辨透射电子显微镜研究
样品制备采用 Gatan600B 离子减薄仪 ,Ar 加速电压 4 kV ,束流 1 mA ,碳膜蒸镀 。采 用日立 H29000NAR 高分辨透射电子显微镜 ,加速电压 300 kV ,相机直径 1 m ,点分辨率 0. 18 nm ,放大率为 20,50 万倍 。
高分辨透射电子显微镜可以观察到黑云母风化过程中结构的变化 , F EL24 和 F EL23
( ) 两个样品的晶格变化 图 5表明 ,黑云母的风化是基于固相状态下的结构重整 。F EL24 () () 图 5a的黑云母晶格条纹平滑均匀 ,是新鲜的黑云母结构特征 ; F EL23 图 5b的黑云母 晶格则出现了较多的结构变化 ,从这些变化中可以分析出黑云母向蛭石或者绿泥石的转 换模式 。在图 5b 的左上方 ,层间距增大 ,转变为 1. 4 nm 的矿物 ,这是由黑云母单元结构 转化而来 ,是单元层间成分变化而不是四面体变化的结果 。而在图 5b 中部的结构变化是 由于硅氧四面体的溶蚀而形成的 ,与前者不同 ,是由两层黑云母单元层转变而成 。另外还 出现了 2 nm 的晶格条纹 ,从其特征来看 ,推测是由于黑云母结构层中四面体层和八面体 层不规则溶蚀而形成的混杂晶格像 。
3 黑云母风化机制
黑云母的风化受内外两方面因素的控制 ,不同的风化系列是各种因素综合作用的结
地 球 化 学 1999 年244
图 4 黑云母及其风化产物的 X 射线能谱
Fi. 4 XEDS of biotite and it s weat herinroductgg p
果 ,其差别的原因在于风化介质的盐浓度 、酸碱度和云母的种类不同 。已有的研究表明 ,层 状硅酸盐的溶解是沿结晶粒子边缘的八面体片由外向内进行的 ,与八面体阳离子比较 ,由
[6 ]条于云母的层间阳离子结合力弱 ,在风化时首先被溶蚀 。Ino ue et al . 根据金云母在酸性
() 件下 H = 2,5的人工风化实验 ,得出了如下结论 :金云母在盐酸溶液中是非均衡溶 p
解 ,组成元素的溶解按照 K ?Al > Si ?M > Fe 的顺序进行 ,反应进行一段时间后 ,与其 g
他元素比较 ,存在于金云母八面体中的 M和 Fe 的溶蚀量 、溶蚀速度受到抑制 ,原因是随着 g
实验的进行 ,从金云母溶蚀的 M和 Fe 被生成的蛭石层间重新获取 。Ino ue et al . 的结论 g
忽视了成分含量和反应物与反应介质的接触程度对溶蚀量和溶蚀速度的影响 ,而不
:花岗岩中黑云母风化的矿物变化机制 王彦华等 第 3 期 245
图 5 黑云母的高分辨透射电子显微镜晶格像
Fi. 5 Crstal bulk st ruct ure HR TEM imae of biotitegyg
论是含量 ,还是与反应介质的接触程度 ,M、Fe 都低于 Al 、Si ,相对 Al 、Si 而言 , M、Fe g g 溶蚀是一个快速的过程 ,反应一段时间后云母结构内的 M、Fe 含量减少 ,与介质溶液接 g
触的程度降低 ,溶蚀量和溶蚀速度自然减小 。所以 , Inoue et al . 的结论 ,不能真实地表明 [7 ]云母中元素的溶蚀特征 。而 Kuwahara 则认为 ,在溶蚀的 Al 、Fe 不形成沉淀的条件下 , 云母中的元素溶蚀按照 K > Fe > M,Al > Si 的顺序进行 ,其结果导致形成了富 Si g 的溶蚀层 。Kuwa hara 还根据反应后期 K、Si 速度比降低 ,认为是蛭石从周围溶液中吸收 了 K 而生成了云母/ 蛭石的混层矿物 ,同样也没有考虑成分含量和反应物与反应介质的 接触程度对速度的影响 ,与 Inoue et al . 相比 , Kuwahara 的结论可以真实地表明云母中 的元素在酸性介质中的溶蚀性 ,而两者有关溶蚀速度和溶蚀量变化原因的分析 ,都忽视了 相同的问题 。
通过分析 Inoue et al . 和 Kuwahara 关于云母成分溶蚀性的结论 ,本文认为溶蚀量 与成分的含量和性质有关 ,而溶蚀速度取决于成分性质及反应介质与反应物的接触程度 。 相同结构位置的金属离子其溶蚀性取决于金属离子的活动性 ,由不同介质溶液与不同成 分及结构类型的云母反应得出的关于成分溶蚀性的结论不具有普遍意义 。
不论是人工实验的酸性溶液 ,还是自然风化的反应介质 ,对云母的溶蚀作用都有相似 的机理 ,区别只是在于被溶蚀后离子的存在方式 ,这主要取决于介质的性质和空间的开放 [8 ]程度 。三浦清认为 ,解理和裂隙发育的黑云母生成大量的蛭石 ,这主要是考虑云母向蛭 石转化时的体积变化对空间的要求 ,而没有对介质性质及元素的化学行为作出具体的解 [9 ] [10 ]释 。云母的风化是固相下的结构转变,Barshad用 MCl溶液做选择性溶解黑云母层 g2
间 K 离子的实验 ,生成了蛭石 ,而作为蛭石和绿泥石物相鉴定方法之一的钾饱和法 ,其中 的 K 离子可以置换蛭石层间的二价离子 ,所以 ,体系中特定的 K、M离子反应动力学平 g
衡决定蛭石层间的性质 。
自然过程中黑云母的风化是在弱酸至中性介质条件下进行的 ,八面体片中除 Al 以
地 球 化 学 1999 年246 外的阳离子和层间阳离子首先溶出 ,八面体的尺寸收缩 。八面体溶出的 M、Fe 多以水合 g
() 离子的形式存在于层间 ,这是黑云母自然风化共有的起始阶段蛭石化阶段。新鲜花岗岩 中黑云母的绿泥石化和蛭石化是低温热液蚀变的产物 ,因介质和反应条件不同 ,低温热液 蚀变不在自然风化的含义之内 ,与通常含义的风化有着不同的成因机制 。
风化花岗岩中绿泥石和蛭石的共存和转化是黑云母风化机理的重要内容 ,蛭石和绿 泥石结构的最大差别是在层间域不同 ,蛭石的层间是水合的金属离子 ,绿泥石的层间是水 镁石层 。以往的研究提出了黑云母向绿泥石转化的两种模式 :一种是黑云母的四面体溶蚀 变成水镁石层 ,另一种是黑云母层间的 K 离子被水镁石层置换 ,而对于每种模式的形成 机制目前还没有明确的解释 。从第一种模式来看 ,只有在碱性的介质条件下才能使四面体 溶蚀 ,第二种模式则需要一定的空间和动力作用 。花岗岩中黑云母风化成绿泥石 ,用以上 两种模式难以作出合理的解释 。作为独立矿物的水镁石为含镁化合物在强碱溶液中水解 而成 ,绿泥石层间的水镁石层应与单独的水镁石矿物具有相同的成因 ,该水镁石层应该是 水合镁离子在层间转变而成 ,而不是水镁石层对层间阳离子的置换 。按照广义的酸碱理 论 ,水合镁离子可以视之为酸 ,而四面体层因带有负电荷可以视之为碱 ,在四面体层 Al 溶蚀转换配位型式的过程中 ,有一个酸碱反应过程 ,也就是水合镁离子提供了质子 ,由水 合镁离子转变成水镁石的结构 。而风化越强烈 ,Al 配位型式转变越明显 ,越有利于伊利石 和绿泥石混层矿物的形成 。
4 结 论
( ) 1对阳江地区花岗岩中黑云母风化的测试和分析表明 ,黑云母的风化是按照黑云母 ?蛭石 、绿泥石 ?伊利石/ 绿泥石 、高岭石的过程进行的 。因为风化初期黑云母的 X 射线 衍射分析并未见到黑云母/ 蛭石混层矿物的衍射峰 ,所以黑云母和其中的蛭石晶域是彼此 独立的矿物相 ,而不是混层矿物水黑云母 。
( ) 2黑云母的风化是多种模式共存 ,既有单元层层间的变化 ,也有双层四面体的溶蚀 , 还包括层间及四面体变化的第三种类型 。风化过程中结构转换方式的多样性缘于黑云母 结构的不均一性 。
( ) 3在相同的介质条件下 ,黑云母风化初期的成分变化有着共同的规律 。人工风化 实验介质溶液中成分浓度随时间的变化关系不能表示成分的溶蚀性 ,同样也不能据此推 断风化产物的成因机制 。
( ) 4黑云母风化过程中蛭石和绿泥石的共存表明两者成因上具有某种联系 ,黑云母转 变成伊利石与蛭石转变成绿泥石是一个统一的过程 ,伊利石与绿泥石的混层矿物代表以 黑云母风化程度为指标的地表深度风化阶段 。
参 考 文 献
1 BrindleG W , Zalba P E. Hdrobiotite a reular 1 : 1 inter2st ratification of biotite and vermiculite laers. Am y ygyMineral , 1983 , 68 : 420,425
2 Newman A C D , Brown G. The chemical constit ution of clas. In : Newman A C D ed. Chemist rof Clas yy yand ClaMinerals. London : Mineraloical Societ, 1987. 1,128y gy
:花岗岩中黑云母风化的矿物变化机制 王彦华等 第 3 期 247 3 Walker G F. The decomosition of biotite in t he soil . Mineral Ma, 1949 , 693,703pg
4 SawhneB L . Reularitof inter2st ratification as affected bchare densitin laer silicates. Soil Sci Soc y gy y gy y
Amer Proc , 1969 , 33 : 42,46
5 SawhneB L , Renolds R C. Interst ratified clas as f undamental articles : A discussion. Clas ClaMin y yypyy
erals , 1985 ,33 : 559
6 Inoue A , Shimizu I , Minato H . Mass t ranster durinalteration of hlooite in calcium bearinacid aue g pgpg q
ous solution. ClaSci , 1981 , 5 : 283,297y
7 Yo shihiro Kuwahara . Weat herinand hdrot hermal alteration of mica minerals. 矿物学杂志 , 1993 , 22 ( 4) : g y179,
186
8 三浦清 . Weat herinof ranites and t heir mechanical roerties. 土 と基础 , 1980 , 28 ( 7) : 11,27g gpp 9 LaarG. Laer chare heteroeneitin vermiculite. Clas ClaMineral , 1982 , 30 : 215,222gy yggy yy 10 Barshad I . Vermiculite and it s relation to biotite as revealed bBase Exchane reaction , X2raanalses , y gy y
differential t hermal curves and water content . Am Mineral , 1948 , 33 : 665,678
The mechanism of comositional and structural chane of biotite pg
in ranite durinwea therinrocessgg g p
? ? ?WanYanhua Xie Xiande L uo Lifeng g
( ?Guanz hou I nstit ute oGeochemist r, Chi nese A cademoSciences , Guanz hou 510640)gf y y f g
( ?Com m unication Collee , Sout h Chi na U ni versitoTechnolo, Guanz hou 510640)gy f gy g
Abstract
The biotite and it s weat herinroduct of a ranite rofile in Yanian, Guan2 g p gp gjg gdonProvince , were investiated wit h t he met hods of XRD , SEM and HR TEM . g g
And moreover , t he mechanisms of mineral comosition chane and decomosition dur2 pgpinweat herinrocess were discussed. The result s show t hat t he re ional biotiteg g p g weat herinseries is as follows : biotite ?ver miculite , chlorite ?illite / chlorite , kaoli2g nite. It is t he vermiculite and chlorite , not t he enerallconsidered hdrobiotite , gy yt hat occur in searated hases in initial weat herineriod for biotite. And t he aear2 pp g pppance of illite/ chlorite indicated a comlete weat herineriod. Three t es of model pg pypco2exist in biotite weat herinrocess , includinchane in interlaer , solution of vici2 g p g gy
nal tet rahedra , as well as chanes in bot h interlaer and tet rahedra.gy
Kewords : biotite ,weat herin,mineral chane , ranite , GuandonProvincey g gggg
范文四:【doc】内蒙大青山地区黑云母花岗岩SHRIMP
内蒙大青山地区黑云母花岗岩SHRIMP
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范文五:Gu_ret花岗岩内黑云母粒径分析的图像开操作法
Ξ
花岗岩内黑云母粒径分析的图像开操作法Guére t 吴继敏
河海大学土木工程学院, 南京, 210098.
, , ,210098. C ol leg e of C iv il E ng inee r ing H oh a i U n iv e rs ity N anj ing
1998206218 收稿, 1998210220 改回.
. 1999. ,. W u J im inM e thod of open in g in im age of gran ular ity ana ly s is of b io t ite in the Guére t gran iteA c ta P e t ro log ica S in ica () 15 1: 124, 128
W ith th e h e lp o f sam p le s o f th in sec t io n o f ro ck , th is a r t ic le u se s ch a rac te r ist ic s o f op en ing in im age ana ly sis to A bstrac t
. e st im a te th e g ranu la r ity o f b io t ite m ine ra ls in th e Guére t g ran ite and a goo d re su lt is o b ta inedA s so a s a b ina ry im age o f a
, . k ind o f o b jec t ive m ine ra l is w e ll go t tenit is ea sy to e st im a te ch a rac te r ist ic s o f g ra in size and it s d ist r ibu t io n fo r a ll m ine ra ls
2. T h e ir accu racy dep end s upo n th e p ixe lp ic tu re e lem en t s o f th e im ageT h e m e tho d po sse sse s th e p rop e r ty o f ea sy op e ra t io n and
. , goo d accu racyIt is be lieved th a t th e re is an ex t rem e ly h igh po ssib ility fo r th is m e tho d to be u sed in geo lo gysp ec ia lly in th e
.quan t ita t ive ana ly sis fo r ro ck tex tu re
B io t ite, O p en ing in im age, G ranu la r ity Key words
, 利用岩石薄片作为样品, 进行法国 Gurée t 花岗岩内黑云母粒径分析, 得到了 应用图像分析原理中的开操作特征摘 要
极为理想的效果。这一方法的特点是只要制作某目标矿物的二值图像, 即可评价体现每一矿物的粒径和分布特征, 其精度取 决与构成图像的像素数。该方法操作方便, 成果可靠, 在地学领域, 尤其是在岩石结构定量分析方面, 应该有很宽广的前景。
黑云母; 图像开操作; 粒径分析 关键词
11558P 中图法分类号
)1998。 a1 引言 ( ) 本文以法国 花岗岩内黑云母 吴继敏,作 1997Gurée t 岩石中矿物的粒径分析, 是岩石结构定量评价的主要内 为目标矿物, 二值图像的制作较为简单: 即将花岗岩岩石薄 容, 与岩石的物理力学性质有着密切关系。 .G ro lie r e t a l 片放置在 照相机下, 岩石薄片的灰度转换成光信号, 数 CCD ( ) 1990指出, 图像分析是定量研究岩石结构极为有效的方 字化后即可成为灰度图像; 然后经自动阈值方法之一的互级 法。岩石矿物颗粒的粒径分析, 长期以来以定性分析或半定 (方差最大值法 吴继敏, ) 就能提取黑云母粒子, 从 1998, b 量分析为主, 大多采用显微镜下目测或野外目估的方法。而构成二值图像。其它岩石中目标矿物的二值图像成像也有 () 图像分析粒径测定法 之一即开操作法 G ranu lom e te r()许多方法, 例如, 图像合成法 吴继敏, 1998、 人工勾绘a 用来进行粒径大小的分布分析, 多用于粒状材料的粒径评
法 ) (1993等。 价。该方法简便有效, 类似于土颗粒粒径分析筛, 每层筛子 的, P ira rd
孔径不一, 只能让小于该孔径的土颗粒通过, 结果得到具 有
一定粒径区间的土颗粒含量。开操作法首先要制作某目标 矿
物的二值图像, 然后可评价每一个矿物参与的粒径和分布 特2 开操作特征
征, 其精度取决与构成图像的像素数。此外, 这一方法无 须对211 开操作基本原理 每一个矿物进行量测, 就能全定量地评价矿物的粒径和 分 布
( ( 对于一个集合 , 在其周边先实现结构元素 特征; 从而进一步可评价岩石的结构特 征 吴 继 敏, X st ruc tu ra l B) () 为 的侵蚀操作 , 得到一个新的集合 e lem en t B E ro sio nE
()() 表示侵蚀; 之后, 对于新的集合再进行同样结构元 X E
, 有: 对于长方形粒子21212 开操作对粒子周长的影响
对上述图像中黑云母矿物粒子进行不同结构元素的开 )(0 ()P = B 8B > 4 pm b 操作后, 得到粒子周长变化的结果见表 2。 () ()()4B ?y + ?x - ?x B > 0 P =5 m in 从表 2 可以看出, 随着结构元素 的增加, 粒子数、所 B 上述开操作对粒子面积和周长的影响, 基本上可以用线性模 有粒子中最大粒子的周长和所有粒子的总周长相应减小, 而 型来拟合, 自变量为 , 函数为本文观测的参数, 回归分析 B 最小粒子的周长、所有粒子的平均周长和最小粒子的周边像 () 的结果 斜率、 截距、 相关系数、 自由度、 检验等见表F 素数不断增大。 3。
表 2 不同结构元素的开操作对粒子周长的影响
T ab le 2 E ffec t o f p a r t ic le p e r im e te r s af te r op en ing w ith d iffe ren t B
B N Pm in Pm oy P m ax P to t P pm P pm b
104167 161 119 118 01123830 238 1 1 0137637 2143 11108 335134 1 138 9 8 0179441 2169 10123 282145 2 105 25 16 1121245 2188 8123 195184 3 68 49 24 4 37 1163049 3133 7192 123121 81 32 2104853 3140 7150 81160 5 24 121 40 表中, N 为粒子数, P表示最小粒子的周长, P为所有粒子的平均周长, P 表示所有粒子中最大粒子的周长, P 为所有粒子的总周长, m in m oym ax to t 为最小粒子的周边像素数。 周长单位为 。P pm b mm
表 3 开操作对粒子面积和周长的影响的线性回归分析
3 T ab le R eg re ssive ana ly se s o f effec t o f p a r t ic le a rea s and p e r im e te r s af te r op en ing
( )函数 斜率 截距 r 计算值 临界值 = 0101 ΤF F Α
- 401286 1381 19531 4 167 120 20203921N 01063 - 01032 019716 4 67150 21120 A pm 01118 01280 019921 4 251121 21120 A mo y - 01123 21933 019627 4 50160 21120 A m ax - 81838 661434 019803 4 98162 21120 A to t 01406 01002 019994 4 3491100 21120 P m in 01338 11878 019591 4 4519108 21120 P mo y - 01998 121020 019741 4 74110 21120 P m ax - 631740 3921953 019949 390138 21120 4 P to t
() 基本上呈 为总粒子数或粒子总面积的累计频率, 表示 表 3 说明, 开操作对粒子面积和周长的影响, 式中, F c G x
B () 图像的总粒子数或粒子总面积, [ ] 为粒子直径大 线性关系, 斜率的正负分别表明其递增及递减, 相关系数大 G Tx
于 B 值的总粒子数或粒子总面积, T 表示结构元素B 的形态 检验也说明其线性模型是可以接受的。 于等于 019531, F () (转 换 开操作, 结构元素 相当的面积为 2 +B ? y ? x B 2) 1- 1 。mm
3 粒径分析
312 操作结果 311 基本原理 以上述黑云母矿物为例, 取花岗岩样品中三个正交方 开操作的粒径分析包括二个参数: 总粒子数 ()和粒 N
向, 各为 10、10 和 8 幅 分别称为 {A }、{B } 和 {C } 系列, 子总面积 ()。 其基本原理由下式表达: A to t
图像, 图像中分别包括 2370、2829 和 2595 个黑云母矿物粒 B () () G x - G T x ] ()F = 6 c 子, 用以描述该矿物的三维粒径分布特征和各向异性特征。 ()G x
)表 5 说明, 威布尔模型的线性回归分析的相关系数大于 6。 特征参数分析表明, {B } 和 {C } 系列显示几乎相等 表
2 等于 019880; 比较 的计算值和临界值, 说明实际分布与模 的模型特征参数, 说明它们的粒径大小和分布基本相等; 而 $2 (() 型有很好的一致性: 的计算值均小于其相应的临界值 ={} 系列, 尤其是粒子总面积, 具有最小的分布系数 和 Α A b$
() ) ) ( 最大的分布系数 , 说明黑云母矿物颗粒粒径在该方向上0101除了总粒子数 系列 {} 的假定被拒绝; 并且粒a N C 2子总面积的模型拟合要远好于总粒子数的模型拟合, 这一点也能从特征参数中得到论证, {B } 和 {C } 系列; 大于 即 $
的计算值要小的多。 () 除了总粒子数的第二四分位值 中值外, {A } 系列的特征
参数均大于 {B } 和 {C } 系列的特征参数, 而 {B } 和 {C }
系列的特征参数几乎相等。综上所述, 黑云母矿物在其构成314 特征参数
具有明显的各向异性特征。 得到了粒径分布的模型后, 可以评价模型的一些特征参 Gurée t 花岗岩中, 的
(数。这里引用的特征参数包括四分位值和四分位值间距 见
表 6 粒径分布模型的特征参数
6 T ab le C h a rac te r ist ic p a ram e te r s o f m o de l fo r size d ist r ibu t io n
第一四 第二四 第三四 四分位 参数 系列 分位值 分位值 分位值 值间距
0161 115 176 115 122{A }
0156 1126 2136 1179 {}B N
{}0156 1125 2134 1178 C
2137 189 175 139 353{A }
1170 2189 4139 2169 {}B A to t
{}1159 2173 4119 2160 C
1 () L iege B e lg ique4 结论 Se r ra J. 1982. A na ly se and m a th em a t ica l m o rp ho lo gy. L o ndo n: A ca2 , 230 , 92dem ic p re ss应用图像分析中的开操作技术进行岩石中矿物的粒径 . 1997. , W u J im inA study o n th e tex tu re o f b io t ite in Guére t g ran ite( ) , 3 1: 16F rance. Geo lo g ica l Jo u rna l o f C h ina U n ive r sit ie s, 分析原理上类似于土工粒径分析的筛析法, 具有很强的粒度 ( )22 in C h ine se w ith E ng lish ab st rac t 分析功能; 作为滤波器, 开操作对矿物粒子的影响是有规律 . 1998. W u J im inaE st im a t io n o f g ran ite tex tu re ch a rac te r ist ic s by im 2 性的; 在取得岩石薄片后, 利用一定的成像技术, 能够获得 岩( ) ( , 7 . , 26 4: 1age ana ly sisJo u rna l o f H o h a i U n ive r sityin C h i2 石中目标矿物的二值图像; 在此基础上, 进行矿物粒子的 粒)ne se w ith E ng lish ab st rac t 径、分布特征和特征参数分析等, 既简单, 又方便, 并具 有足. 1998. W u J im inbC a lcu la t ing m e tho d s o f im age th re sho ld ing and ex2 够的精度。实例研究表明, 该方法的应用能够揭示岩石 内部. t rac t ing da ta fo r geo lo gyA dvance s in Sc ience and T ech no lo gy o f 的粒径分布特征及其各向异性特征。 ( ) ( . 18 3: 24, 27 W a te r R e so u rce sin C h ine se w ith E ng lish ab2
)st rac t
附中文参考文献 Ref eren ce s 吴继敏. 1997. 法国 花岗岩内黑云母的结构特征研究. 高校 Guére t 119901, , G ro lie r J F e rnandez A H unch e r M and R iss J L e s p rop r itéés ( ) 地质学报, 3 1: 16, 22
58 p h y sique s de s Ro ch e s, T h oé r ie e t m o dlée s. P a r is: M a sso n , 吴继敏. 1998. 应用图像分析法评价花岗岩的结构特征, 河海大学 a , 204( ) 学报, 26 4: 1, 7 . 1989. 1: M ich e l C and C h e rm an t J LP rec is d’ana ly se d’ im age sP a r is吴继敏. 图像阈值计算方法及地质信息提取. 水利水电科技 , 119, 160P re sse s du CN R S 1998b. . 1993. , P ira rd EM o rp hom tè r ic euc liene de s f igu re s p lane sapp lica2( ) 进展, 18 3: 24, 27 . t io n s àl’ana ly se de s m a tré ieux g ranu la ireT h sèe d’U n ive r sitéde
B() () 素 的膨胀操作 , 从而又得到一个新的集合 D ila ta t io n D一集合 如矿物、粘土颗粒、材料元素等的平面形状经开
B B 操作后, 周边形状变得更规则、更平滑。开操作能消除集合 () (() )([ ]。这一转换称为开操作 这里的 表示 EX O X O 周边凸出的“小岛”, 故具有滤波器的作用。开操作后的粒子 ) 开操作, 。 所以有:O p en ing形状与结构元素的形状趋于一致。 下面以一幅 花岗Gurée t B B B () () O X = DE X ] ()1
( 岩 内 黑 云 母 矿 物 的 图 像 实 际 面 积 为 32117 × 21134 结构元素表示一个简单的几何图形, 例如正方形、长方形、 mmB
)六边形、八边形等, 侵蚀操作即结构元素的中心在集合 为例, 进行不同结构元素的开操作, 说明其滤波作用。 B Xmm
) (该图像由 512×512 ×个像素组成, 即每个像素或最小 的周边上连续滚动, 将结构元素所遇到的集合周边带侵蚀n n
() 如结构 ; 而膨胀操作是沿集合周边扩大一定的结构元素, 粒子的实际面积 长×宽: ×为 010628 ×010418 掉? y ? x mm ()元素为圆, 即扩大圆的半径 , 1982。Se r ra 。mm
21211 开操作对粒子面积的影响
对上述图像中黑云母矿物粒子进行不同结构元素的开 212 开操作特点
() 认为任 操作后, 得到粒子面积变化的结果见表 1。 经长期的研究后,1989M ich e l and C h e rm an t
表 1 不同结构元素 的开操作对粒子面积的影响 B
B E ffec t o f p a r t ic le a rea s af te r op en ing w ith d iffe ren t T ab le 1
A A A P A B N pm mo y m ax to t pm
0 238 1 0100262 126 185 188 0261 0102357 0143 2184 59134 1 138 9 0106546 0151 2176 53155 2 105 25 0112831 0161 2158 41148 3 68 49 0121210 0179 2148 29139 4 37 81 0131684 0185 2124 20140 5 24 121
注: 为粒子数, 表示最小粒子的面积, 为所有粒子的平均面积, 表示所有粒子中最大粒子的面积, 为所有粒子的总面积, N A pm A m oyA m ax A to t P pm2为最小粒子的像素数。 面积单位为 。mm
(() ) 1 可以看出, 随着结构元素 的增加, 粒子数、所 从表 只剩下一个像素 图 ; 然后, 再进行一次膨胀操作, 得 B b 有粒子中最大粒子的面积和所有粒子的总面积相应减小, 而 () , 到图 即为一个长方形, 包含 9 个像素。 c最小粒子的面积、所有粒子的平均面积和最小粒子的像素数 所以有: 不断增大。 2 () ( ) B + 1- 1 2 P = 2 pm () 最小粒子像素数及其开操作可以由下图说明: 图 1 为a ()P ?y × ?x pm ()A =3 pm 原始图像, 覆盖 12 个像素; () () 图像被侵蚀操作后 = 1, aB
图 1 最小粒子像素数及其开操作 () () () () () 为原始图像; 为 的侵蚀操作; 为 的膨胀操作.ab acb
11 F igN um be r o f p ixe ls o f th e sm a ll p a r t ic le and it s op en ing
() 6计算累计频率, 所得结果见表 4。 对各个系列的图像分别进行开操作, 使 B 以正整数不断
增加, 同时记录总粒子数和粒子总面积的变化, 并根据公式
表 4 总粒子数和粒子总面积的开操作及其累计频率
T ab le 4 O p en ing and cum u la t ive f requency to to ta l p a r t ic le num be r s and a to ta l a rea o f p a r t ic le s
{A } {B } {C } {A } {B } {C } B N N N F c F c F c A to t F c A to t F c A to t F c
0 2370 0100 100 100 100 100 188 100 105 100 2829 02595 0568054104930 0140 0141 0143 532170 0106 457161 0111 425143 0114 1 1413 1658 1467 2 860 921 829 0164 0167 0168 454194 0120 358127 0130 331160 0133 0177 0182 0181 366149 0136 248150 0152 234124 0152 3 547 500 488 0185 0191 0191 280164 0151 152150 0170 142168 0171 4 353 250 246 0191 0196 0196 198124 0165 87194 0183 79110 0184 5 205 119 113 0195 0198 0198 141138 0175 42191 0192 39160 0192 6 125 43 40 7 72 0197 18 0199 16 0199 94139 0183 21137 0196 17128 0196 0198 1100 1100 60157 0189 10150 0198 8173 0198 8 38 9 9 0199 1100 1100 29146 0195 7174 0198 4132 0199 9 21 7 6 1100 1100 1100 12115 0198 1176 1100 0194 1100 10 8 3 2 11 4 1100 2 1100 2 1100 4129 0199 0185 1100 0190 1100 12 4 1100 2 1100 1 1100 4107 0199 0180 1100 0125 1100 1100 1100 0100 1100 0100 1100 13 2 1100 0 0 1116 1100 14 1 1100 0137 1100 15 1 1100 0134 1100 1100 0100 1100 16 0
313 模型评价 式中, 与 为待定的参数, 可以通过线性回归分析得到, 即: a b
() () )()(累计频率的分布可以用负指数类型的模型来拟合ln - l n 1 - , 即威 F c= l n b+ a ln B 8
() 开操作所得粒径分析结果 表 4, 经回归分析后得到的模型 布尔模型的累计形式: 2 a - bB ( )参数、 相关系数 r、 及其相应的 $ 检验结果见表 5。 ()F = 1 - e7 c
2 威布尔模型的参数、 相关系数及 检验 表 5 $2 T ab le 5 P a ram e te r s o f W e ibu l m o de l, co r re la t io n co eff ic ien t and te st $
2 2 ( )参数 系列 = 0101 $p $th e Αa b r ex Τ
1040 1483 19880 104 121 1002110 23{A }
{}11101 01538 019942 14155 20109 8 B N
{}11100 01544 019951 25133 18148 C 7
1770 1063 19989 177 121 10092310 {A }
{}11655 01120 019989 2194 18148 7 B A to t
{}11623 01136 019990 2103 18148 C 7
2 2 ( )表示临界值。 = 0101 ex Τ为自由度,th Α注: 为计算值, e $$p
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