川南瓦西玄武岩水晶矿的成矿作用与南红玉包裹体的研究
美姑瓦西水晶矿前后经历了两次成岩作用过程,首先是喷发旋回顶部的表面熔岩,即杏仁半玻晶玄武岩;其后是火山喷发作用所形成的火山碎屑岩,它们为水晶矿的成矿作用提供了物质来源.水晶矿先后经历了3个成矿阶段:第1成矿阶段主要晶出淡紫色水晶及”三色”层水晶并产出在玄武岩的气孔或晶洞中;第2成矿阶段主要晶出浅色、无色水晶与条带状水晶及绿帘石晶体并产出在玄武岩的晶洞或层间滑动的裂隙中;第3成矿阶段的成矿溶液的物质则主要与火山喷发作用有关,并叠加在第1、第2成矿作用之上,主要晶出为红色、暗红色的赤铁矿及极少量绿帘石、绿纤石、玛瑙、玉髓等矿物.其中第2成矿阶段是矿区最主要的成矿作用，也是矿区最重要的水晶及绿帘石晶体的来源，水晶的质量最好。水晶矿不同成矿阶段以及同一成矿阶段不同世代的水晶其晶体习性、单形晶面种类、几何外形对称性、颜色和包裹体等都有明显的差异，其特征可划分矿区的成矿阶段与矿物世代。瓦西南红玉产于第1成矿阶段的玄武岩晶洞中的“三色层”水晶及第2成矿阶段的玄武岩层间滑动裂隙或晶洞中的条带状水晶。在“三色层”水晶间歇层面上及条带状水晶中分布有红色球粒与红色管状及自形板状绿帘石与球粒状黄铜矿包裹体。红色球粒与红色管状包裹体分别是南红玉中的红色点状及火焰纹典型包裹体。镜下及扫描电镜(SEM)研究，红色球粒分布在“三色”层水晶的菱面体单形晶面的间歇层面中，其球粒是由红色核、黑色壳和红色表层组成的三圈层球粒结构，即“红夹黑”；火焰纹管状包裹体主要出现在条带水晶中，管的方向垂直水晶的菱面体晶面，其管是由黑色内壁与红色外壳组成的两圈层中空管，其球粒表层或管外壳的颜色厚度及透光性则直接影响南红玉的颜色质量与润泽性。镜下及微区X射线衍射、背散射电子图像与红外光谱研究表明，红色球粒、红色管状的不同颜色的圈层成分都属于赤铁矿（镜铁矿）成分的晶体结构，各圈层的赤铁矿均为片状、鳞片状或板片状形貌。据水晶晶体中流体包裹体的均一化温度及水晶晶体中红色球粒、红色管及板状自形晶绿帘石与球粒黄铜矿等矿物包裹体表明，瓦西南红玉中红色球粒与红色管状赤铁矿包裹体为低温(160℃)热液成因。据水晶晶体中的红色球粒及红色管状赤铁矿与绿帘石包裹体的红外光谱中都一致出现1637cm-l、1400cm-1、1384cm-13个吸收峰，且绿帘石的EPMA成分中SrO高含量（表1）及拉曼探针分析水晶晶体中流体包裹体含CH4（甲烷）及SO2包裹体，表明南红玉中的红色球粒与红色管状赤铁矿包裹体是含有机质（原油）的成矿热液结晶的产物，这种有机质可能来自玄武岩下伏的茅口灰岩的生油层。含铁成矿溶液中的有机质有利于铁氧化物的活化、扩散迁移与凝聚作用，成矿溶液中的有机质也是促使铁氧化物凝聚形成南红玉中具不同圈层结构赤铁矿的红色球粒与管状包裹体的主要原因。
水晶矿 成矿作用 南红玉 包裹体
张良钜 阮青锋 曾伟来 李东升
桂林理工大学地球科学学院,广西桂林541004
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2015-12-11（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）