鄂爾多斯盆地西緣及外圍盆地地質(zhì)剖面圖集

來源：地質(zhì)靜的新浪博客

作者：地質(zhì)靜

授權(quán)轉(zhuǎn)發(fā)，特此感謝！

前段時間《鄂爾多斯盆地南緣地質(zhì)剖面圖集》由石油工業(yè)出版社正式出版了，這也是繼《鄂爾多斯西緣及外圍盆地地質(zhì)剖面圖集》之后的又一本《鄂爾多斯盆地地質(zhì)剖面圖集》的姊妹篇。這本圖集從開始籌備到正式出版整整用了五年的時間，在圖集編排過程中，對鄂爾多斯盆地南緣的新層系、新領(lǐng)域和致密油勘探中遇到的一些熱點(diǎn)問題和有爭議的問題，通過對野外露頭的系統(tǒng)觀察和大量室內(nèi)分析測試，并請國內(nèi)有關(guān)地質(zhì)專家參加野外考察，基本得到較為圓滿的解決，但還是有一些問題留下遺憾，其中關(guān)于圖集中介紹的銅川地區(qū)長7油頁巖中出現(xiàn)的碳酸鹽質(zhì)結(jié)核的巖性表述有些混亂，有些是“碳酸鹽巖”，有些是“碳酸巖”，有些則是“碳酸鹽”。

在之前曾隱約記得在火成巖中也有碳酸鹽巖（之前并不清楚碳酸鹽巖與碳酸巖之間的區(qū)別），只知道它在火成巖中屬于特殊巖石類型之一，并不清楚火成巖中的碳酸鹽巖與沉積作用形成的碳酸鹽巖之間究竟不同在哪里？加上以前只要一提到“碳酸巖”，首先想到的多半都是“碳酸鹽巖”，只是叫法不規(guī)范而已。最近打開《火成巖鑒定手冊》，并在網(wǎng)上搜到的有關(guān)“碳酸巖”的信息之后，對二者的區(qū)別才稍有了解。下面是通過百度搜索查到的有關(guān)“碳酸巖”的資料：

碳酸巖(carbonatite)，是在空間上和成因上與堿超基性雜巖體有關(guān)的、主要由碳酸鹽礦物組成的火成巖。carbonatite一詞由挪威地質(zhì)學(xué)家及礦物學(xué)家W.C.布勒格于1921年正式引入地質(zhì)文獻(xiàn)。從它的成因和產(chǎn)狀特征可與沉積的碳酸鹽巖相區(qū)別。屬于巖漿成因的稱為"碳酸巖"，屬于沉積成因的稱"碳酸鹽巖"。與之有關(guān)的礦產(chǎn)為鈮、鉭、稀土元素、磷、鐵等。最為重要的礦床類型為稀土碳酸巖及燒綠石碳酸巖。

碳酸巖熔巖噴發(fā)時的溫度高達(dá)530℃，碳酸巖巖石呈淺灰至灰白色、淺棕色、黃棕色；具粒狀結(jié)構(gòu)，細(xì)至粗粒，有時呈巨晶結(jié)構(gòu)；常為塊狀構(gòu)造，有時見原生條帶、球粒和球體構(gòu)造?；瘜W(xué)成分特殊，與一般硅酸鹽巖漿巖相比，富CaO及CO2，貧SiO2及Al2O3；與沉積碳酸鹽巖相比，富SiO2及Fe、Mg、Al、Ti、P等的氧化物，而CaO及CO2較低。主要組成礦物為方解石、白云石及鐵白云石，偶爾見菱鐵礦。此外，還富含多種(180種左右)次要礦物和副礦物，如輝石類、金云母、磷灰石、天青石、鈰族稀土氟碳酸鹽礦物、磁鐵礦、鈮鉭礦物、鈾釷礦物、螢石、碳硅石等。一般根據(jù)所含碳酸鹽礦物分為：方解石碳酸巖、白云石碳酸巖、鐵白云石碳酸巖和菱鐵礦碳酸巖等。

碳酸巖主要呈中心型侵入雜巖體產(chǎn)出，產(chǎn)狀有中心巖株體、環(huán)狀、錐狀及放射狀巖墻、巖床、巖流及巖被等。碳酸巖常發(fā)生強(qiáng)烈分離結(jié)晶作用、熔離作用和堿交代作用。碳酸巖的分布與深斷裂有關(guān)，主要產(chǎn)于古老地臺邊緣斷裂系及褶皺帶內(nèi)中間地塊斷裂帶?？臻g上它經(jīng)常與堿性巖—超基性雜巖體或金伯利巖共生。除南極洲外，所有大陸都有碳酸巖的分布。

碳酸巖常見有某種獨(dú)特的礦物共生關(guān)系：①高溫礦物(鈣鈦礦、獨(dú)居石)與低溫礦物(重晶石、天青石等)共生；②硅質(zhì)礦物與硅不飽和礦物共生(如石英-橄欖石 、石英-霞石等)。主要類型有黑云碳酸巖 、方解石碳酸巖 、白云石碳酸巖等。在成因和空間上 ，常與超基性-堿性巖系列的巖石關(guān)系密切，組成超基性-堿性-碳酸巖雜巖體。碳酸巖多分布在雜巖體的中心，呈巖筒狀或放射狀巖脈產(chǎn)出。在區(qū)域上，這類雜巖主要分布在地殼構(gòu)造運(yùn)動穩(wěn)定的地區(qū)，沿深大斷裂帶分布。

關(guān)于碳酸巖的成因常有下列幾種：

①超基性巖漿衍生的碳酸鹽巖漿結(jié)晶生成；

②堿超基性巖漿分離出的富CO2熱液交代堿性巖或超基性巖生成；

③富CO2的含礦熱液充填圍巖裂隙形成碳酸巖伴生的礦產(chǎn)種類多，這是它與其他巖漿巖的重要區(qū)別。

中國碳酸巖有火山沉積成因和巖漿貫入成因兩種類型。

碳酸巖標(biāo)本實(shí)例：(圖3)

1.

巖石名稱:方解石碳酸巖，英文名稱:Calcite carbonatite

顏色：淺褐；構(gòu)造：塊狀構(gòu)造；結(jié)構(gòu)：中粒結(jié)構(gòu)

主要成分：褐色方解石，少量灰白色方解石

所屬巖類：巖漿巖---超基性深成侵入巖

2.

巖石名稱：蝕變黑云母碳酸巖(圖4)；

英文名稱：Altered biotite-carbonatite

顏色：淺灰綠；構(gòu)造：塊狀構(gòu)造；結(jié)構(gòu)：中粒結(jié)構(gòu)

主要成分：方解石、黑云母(部分已褪色)

所屬巖類：巖漿巖--超基性深成侵入巖

3. 殼源成因碳酸巖：在野外觀察到"大理巖"呈巖墻、巖枝和細(xì)脈侵入石英閃長巖。根據(jù)石準(zhǔn)立等的趨勢面分析資料，在深部，本礦區(qū)的"大理巖"與石英閃長巖的接觸帶總是以侵入石英閃長巖內(nèi)為特征。在"大理巖"與灰?guī)r接觸帶附近觀察到"大理巖"粒度由于溫度冷卻快而變細(xì)和在"大理巖"中有灰?guī)r殘留體。"大理巖"本身的方解石粒度中部粗兩側(cè)細(xì)。"大理巖"礦物結(jié)晶顆粒比長江中下游許多接觸熱變質(zhì)形成的大理巖粗。"大理巖"內(nèi)部淺色"大理巖"為白色，常具有定向的細(xì)條紋構(gòu)造(可能為流動構(gòu)造或構(gòu)造事件引起的線性構(gòu)造)，局部產(chǎn)狀變化急劇。

在尖山礦段產(chǎn)在"大理巖"中的"條帶狀輝石一石榴石大理巖"，主要含輝石和石榴石條帶，其條帶走向與"大理巖"巖體延伸方向斜交，且與區(qū)內(nèi)一組斷裂構(gòu)造有關(guān)。顯微鏡觀察結(jié)果表明，在制備的約65塊包裹體切片中均觀察到熔融包裹體或流體一熔融包裹體及流體包裹體。包裹體加熱實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，"大理巖"中方解石及"條帶狀輝石一石榴石大理巖"中的石榴子石和方解石中熔融包裹體接近均一的溫度為880~1055℃，流體一熔融包裹體均一溫度為645~740℃。

"大理巖"及"條帶狀輝石-石榴石大理巖"的C和O同位素組成與長江中下游的灰?guī)r大致一致，在δ°13C-δ°18O相關(guān)圖中的投影點(diǎn)落在沉積碳酸鹽范圍。電子探針分析表明，在"條帶狀輝石-石榴石大理巖"的方解石中的一個熔融包裹體為含Si、Ca、Mg、Al和K的混合物(即玻璃)。"大理巖"中的圓形固體包裹體成分經(jīng)電子探針檢查為方解石。能譜分析結(jié)果表明，"白云質(zhì)大理巖"的白云石中圓形固體包裹體成分與白云石類似，但與寄主礦物略有區(qū)別。在上述初步研究基礎(chǔ)上認(rèn)為，野外見到的"大理巖"和"條帶狀輝石-石榴石大理巖"不是由于接觸變質(zhì)引起方解石重結(jié)晶的產(chǎn)物，而可能是一種新的碳酸巖類型--殼源成因碳酸巖。

4. 碳酸巖墻的特征： 碳酸巖巖墻位于白云鄂博礦床東礦北東約3 km的都拉哈拉山的西北麓，斜切白云鄂博群底部H1粗粒石英砂巖和礫巖以及H2的細(xì)粒石英巖。巖墻的走向約40°，傾向北西，傾角85~89°，巖墻地表露頭長約60 m，寬1.1~1.5 m。巖墻與H1和H2圍巖界線分明，在其兩側(cè)的接觸帶形成以鈉鐵閃石-鎂質(zhì)鈉閃石、鈉長石、金云母為特征的寬約10~20 cm的霓長巖化帶。這些以堿質(zhì)為特征的礦物沿圍巖中的裂隙及節(jié)理分布，離開接觸帶可達(dá)20~30 m之遙。

碳酸巖的巖性雖然較為均一，但是常見有圍巖的捕虜體和捕虜晶，如石英砂巖、石英巖和霓長巖、鈉鐵閃石等。巖石呈細(xì)粒結(jié)構(gòu)，有時為似斑狀結(jié)構(gòu)。因受后期構(gòu)造的影響，巖石發(fā)生了強(qiáng)烈變形，組成礦物多呈定向排列，大的方解石斑晶的解理縫發(fā)生彎曲，出現(xiàn)波狀消光。組成巖石的主要礦物是方解石，呈自形-半自形，粒徑為0.2~0.4 mm，大的斑晶可達(dá)5~7 mm；顆粒之間多保留120°的三連晶關(guān)系，為典型的細(xì)粒火成碳酸巖結(jié)構(gòu)，所以可將巖石稱為細(xì)粒方解石碳酸巖。方解石以富含Sr和Mn為特征，但是其REE含量多在電子探針的檢測限以下。次要礦物為氟碳鈰礦和氟碳鈣鈰礦，多呈自形-半自形粒狀，粒徑為0.01~0.07 mm，但是大者可達(dá)0.3~0.5 mm，一些細(xì)小顆粒組成粒狀集合體，與方解石呈相嵌接觸關(guān)系，說明它們是從碳酸巖漿直接結(jié)晶而成的原生礦物。此外，巖石還含有氟碳鈰鋇礦、鈉鐵閃石-鎂質(zhì)鈉閃石、磷灰石、磁鐵礦、獨(dú)居石、褐簾石、石英、熒石、白云石和重晶石等。

研究表明，"大理巖"體是一個碳酸巖侵入體，隨后由于構(gòu)造作用和糜棱巖化作用促使粗粒白云石大理巖發(fā)生細(xì)?；?，成礦熱液導(dǎo)致其發(fā)生重結(jié)晶作用；白云巖化作用的可能模式是：由于碳酸巖漿的侵入，引起本區(qū)對流的熱液體系重新調(diào)整，導(dǎo)致鎂從白云鄂博群沉積巖，特別是頁巖，活化轉(zhuǎn)移到碳酸巖體之中致使其發(fā)生白云巖化作用。而碳酸巖巖墻由于產(chǎn)生的熱量太小，以至不能形成一定規(guī)模的對流熱液體系，所以它們多數(shù)沒有發(fā)生白云巖化作用。另一種可能性是，賦礦粗粒白云石大理巖是原生白云質(zhì)碳酸巖漿冷卻結(jié)晶作用而形成，是和鈣質(zhì)碳酸巖巖墻同源巖漿不同階段的產(chǎn)物。這種推測的直接依據(jù)是切割賦礦粗粒白云石大理巖上覆H9板巖的另外一條細(xì)粒碳酸巖巖墻也是鈣質(zhì)的， 沒有發(fā)生白云巖化作用; 而它與白云石大理巖的微量元素和C以及O同位素地球化學(xué)特點(diǎn)一致。

地幔流體的微量元素蜘蛛圖與常見的碳酸巖也是相似的，是引起地幔交代作用的重要介質(zhì)之一。假設(shè)這種地幔流體交代沉積石灰?guī)r或者白云巖而形成了賦礦白云石大理巖，使其具有碳酸巖的巖石地球化學(xué)特征，那么"大理巖"的礦物共生組合和礦物生成順序應(yīng)遵從交代關(guān)系。事實(shí)上，描述的巖石結(jié)構(gòu)和礦物生成順序與礦化碳酸巖是一致的，赤鐵礦形成于磁鐵礦之后，所描述的赤鐵礦經(jīng)地幔流體交代反應(yīng)形成了磁鐵礦。

下面的圖片來自常麗華等老師《火成巖鑒定手冊》中關(guān)于碳酸巖的顯微鏡下特征。

學(xué)習(xí)了有關(guān)碳酸巖的知識之后，對我們目前在銅川地區(qū)延長組油頁巖中發(fā)現(xiàn)的那些呈“石球”狀的碳酸鹽質(zhì)結(jié)核，叫碳酸鹽巖或碳酸巖似乎都不夠準(zhǔn)確，叫“次生灰?guī)r”也許也說的過去，或者暫且就叫它“碳酸鹽質(zhì)結(jié)核”，等下一步經(jīng)過深入研究，將其成因搞清楚，方可給予它一個更為確切的名字。

這件事情從另一個角度也說明巖礦鑒定工作并不簡單，通過今年自己的一些工作經(jīng)歷充分證明，必須不斷地學(xué)習(xí)、不斷提升自己的知識儲備，方能避免更多失誤出現(xiàn)。

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