湖北绿松石和美国绿松石形成之过程

1.湖北绿松石矿的形成

关于绿松石的成因有“热液说”    “热液交代说”   “风化淋滤说”等。湖北绿松石太的形成多数学者认为是次生淋滤型矿床,笔者也持这一观点。绿松石形成第一稿采用地质专业论文形式论述绿松石的形成,后来感觉枯燥,松友可能不感兴趣。下面晓风试图用非“地质专业”的语言,给广大松友介绍绿松石的大致行程过程,揭秘我们深爱的宝贝的身世。2.jpg

成矿物质来源

绿松石是铜和铝的一种碱性磷酸盐矿物,其形成一定要有铜、铝和磷三个必要元素。绿松石形成地区的岩石中一定要含有上述三种成矿元素,特别是磷比较稀有,而且是可溶性的。符合这些条件的岩石可能是一些酸性的火山喷出岩和含副矿物磷灰石的花岗岩,也可能是含磷的沉积岩和沉积变质岩。在我国绿松石形成的鄂豫陕交界地区,有大量含碳、泥硅质板岩和硅质板岩,含有较多的磷结核,被认为是绿松石的含矿母岩,可以为绿松石矿提供物质来源。

风化

成矿物质分散在岩石中,如果要从原来的岩石中提取出来,必须要经过风化。风化就是地表附近的富含成矿物质的岩石,经过温度变化、水、植物的影响,使岩石变得疏松、多裂隙、多孔隙的过程,含矿的母岩中由于过去的地质作用节理裂隙发育,更加速了风化过程。含矿母岩风化后多孔、多裂隙,其成矿物质才能被淋滤出来。

淋滤

没有溶液,成矿物质不能从岩石中汲取出来。成矿物质从岩石中汲取出来的方法就是淋滤。淋滤的水来自自然降雨,雨水降落并渗入地下,流经地下火山岩体,汲取了酸性物质,并得到温度的提升,形成弱酸性并有一定温度的溶液。这种热的酸性溶液,流经风化后多孔、多裂隙的含矿岩层,成矿物质(如铜、铝、磷等元素)被溶解,形成含有铜、铝、磷等元素的溶液。3.jpg

搬运

溶解了含矿物质的溶液需要搬运、聚集到成矿区。搬运离不开路。所谓路就是含矿水溶液流动、聚集的路,这个路就是断层。有了断层和必要的地势条件,含矿水溶液通过断层附近或断层下盘,矿体分布在断层的挤压破碎带中呈串珠状、藕节状成群顺层分布。

沉淀

含矿溶液搬运到一定地点,需要沉淀聚集才能成矿。当含有铜、铝磷的特殊水溶液流经成矿区后,矿区围岩成分不同,物理化学条件发生变化,比如变成高氧化、弱碱性环境,溶解的物质达到饱和程度,这些化学元素会以新矿物的面貌沉淀,沉积在岩石的缝隙的凹槽中。

经过以上过程,绿松石矿床就这样形成了,地质上称为外生淋滤成因。绿松石矿通常产于断层带或解理裂隙中。解理裂隙中的绿松石矿呈脉状充填。断层带中的绿松石呈现结核状、葡萄状、脉状。在显微镜下绿松石可见同心圆构造,这也说明绿松石是次生淋滤型矿床。绿松石矿带常常伴生母岩碎块,并被褐铁矿、炭质、泥沙质物所胶结包裹,说明绿松石比围岩形成晚,是后来者。绿松石的伴生矿物有乳石英、黄钾铁矾、褐铁矿、水铝英石、高岭石、炭质、泥沙质物,这些都是次生风化带的产物。

国内绿松石矿化都属于淋滤型,Eh值高(Eh值是溶液氧化性或还原性强弱的衡量指标、Eh值越大,氧化性越强)、pH值低的环境有利于其形成。以上只是一个大致过程,实际情况复杂得多,伴随有多种化学反应,还得有一定的温度、压力和空间,并经过数百万年的淋滤、搬运、沉淀,最后才能形成有用的矿床。1.jpg

2.美国绿松石矿的形成

美国绿松石的形成是风化、氧化后的含矿物质,经过酸性水溶液淋滤,后再聚集沉淀布形成的。含矿物质来自于矿源岩层中,如铜可能来自铜和硫化物,如黄铜矿、孔雀石和蓝铜矿等;铝可能来自于常见的造岩矿物——长石;磷来自磷灰石。气候对绿松石形成很重要,绿松石矿形成在干旱地区。绿松石矿充填于经过蚀变的火山岩孔洞和裂隙中,呈脉状、瘤状、葡萄状。常与褐铁矿和其它铁的氧化物共生。在美国西南部,绿松石矿无一例外,都形成于含有大量钾长石花岗斑岩中或周围,与铜的硫化物、硅孔雀石共生,这些都是风化产物。有时能见到明矾石,这个明显是次生矿物。甚至有报道说有钟乳石绿松石。典型的绿松石矿化在地表浅处,一般不超过20米深,在断裂带附近绿松石矿化带会更深一些。也有观点说,酸性热水溶液来自地下深处,然后向上运动,淋滤了地表的含矿物质,当热液冷却后,绿松石沉淀,从而形成绿松石矿。但这种成因说与好多现象不符。


最后编辑于:2018/12/11作者: 晓歌绿松石

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