我們在地質研究與礦產勘查過程中,常常會遇到各種各樣的角礫巖和礫巖。這些角礫巖和礫巖具有不同的的形成方式,其地質意義與找礦意義各不相同。
因此,準確地辨別出不同成因的角礫巖(礫巖)是一個訓練有素的地學工作者不可或缺的基本功。
角礫巖(礫巖):由粒徑>0.02cm的圓狀、次圓狀、稜角狀巖石碎屑(礫石)經膠結而成。角礫巖能很好地反映母巖成分和性質,它與母巖關係密切。可用它判斷構造運動、古海、湖岸的位置及古河流的流向。礫石是天然的鋪路材料和水泥拌料,某些礫巖常與鈾、金、金剛石、銅等共生,是良好的找礦標誌。
1、按礫石的圓度分為礫巖和角礫巖:
礫巖:圓狀、次圓狀的礫石含量>50%的巖石;
角礫巖:稜角狀和次稜角狀礫石含量>50%的巖石。
2、按礫徑的大小可分為:
巨礫巖:礫石直徑>25.6cm;
粗礫巖: 礫石直徑為0.64~25.6cm;
中礫巖: 礫石直徑為0.04~0.64cm;
細礫巖: 礫石直徑為0.02~0.04cm。
按礫石成分分為單成分礫巖和復成分礫巖。
單成分礫巖:礫石成分單一,多為穩定的巖屑和重礦物,其中某種成分的礫石佔75%以上,如石英巖質礫巖,燧石礫巖及石英礫巖等;
復成分礫巖:礫石成分複雜,各種成分的礫石含量都不超過50%,通常分選較差、圓度不高,礫石抗風化能力也較弱,多為洪積產物。
根據在剖面上的位置分為:
底礫巖:因位於海浸層序底部而得名,代表一個長期的沉積間斷之後所開始的新的沉積,與下伏巖層呈不整合或假整合接觸。
底礫巖的特點是:分布面積不大但較穩定,礫石磨圓度高、分選性好,成熟度高,粒度由下至上逐漸變細等,代表長期侵蝕間斷的產物,是判斷構造運動和區域不整合存在的重要標誌。
辨識標誌是:1)具有下伏老巖層的礫石和碎屑;2)礫石分選性和磨圓度高,成分較雜,但以矽質礫為主;3)下伏巖層的頂部有風化殼和粘土層或黃褐色氧化層;4)其膠結物的時代才能代表底礫巖的形成時代;5)可產有砂金、金紅石、鈦鐵礦、鋯英砂等重砂礦床。
注意:因不整合面常常為構造薄弱面,可為斷層及熱液作用所利用,故底礫巖往往疊加有構造角礫巖、熱液角礫巖等,大大增加了底礫巖辨識的難度。這就需要我們練就一雙慧眼,去偽存真。
層間礫巖:因位於連續沉積的地層內部而得名,其上下無沉積間斷,膠結物與礫石巖性常常相同。通常是當地巖石邊衝刷、邊沉積形成的。也可以在成巖階段,由於膠體脫水,體積收縮,巖石碎裂成角礫,再被膠結,則可產生成巖角礫巖(礫巖)。在動蕩不安的沉積環境或同生斷層中,可形成同生角礫巖,角礫與膠結物的成分相同。
同生角礫巖伴隨同生斷層(生長斷層)而形成,分布局限,是尋找噴流沉積礦床的典型標誌。
根據巖石成因分為:
濱岸礫巖:主要形成於濱海地區和濱湖地區,它是由河流攜入的礫石或沿岸巖石崩塌下來的碎塊經波浪和河流反覆改造而成。
河成礫巖:山區河流與平原河流形成的礫巖稱為河成礫巖,多由巖屑礫巖構成。礫石的平均粒徑比海相礫石大,但礫石分選性差。
冰磧礫巖:礫石以粉砂和泥級碎屑為主,礫級碎屑含量—般佔5-30%,分選差,粒徑大小不一。冰磧巖的辨識特徵是:礫石形狀奇特,形成所謂五角礫石或熨鬥狀礫石,表面有丁字形擦痕。
巖溶角礫巖(崩塌角礫巖、洞穴角礫巖):碳酸鹽巖因溶解而形成溶洞,溶洞頂壁崩落而形成石灰質、白雲質角礫堆積,進而被鈣質或紅土所膠結所致。
辨識特點是:角礫大小相差懸珠、稜角清晰,多為石灰巖、白雲巖碎塊。填隙物為碳酸鹽粉屑、紅粘土,孔隙中常有方解石結晶。巖溶角礫巖常為鉛鋅礦富集之場所,是尋找富鉛鋅礦、銻礦等的找礦標誌。
火山角礫巖:乃0.02—6.4cm之間的火山碎屑物(巖屑、漿屑,佔整個巖石體積的30%以上)被細小碎屑(火山灰、玻屑)膠結所形成的巖石。所含之熔巖碎屑遠較凝灰巖者為多,但玻璃質細片及晶屑較少。有些火山角礫巖有多量之火山巖渣,礫塊多具稜角,直徑約10-30cm居多,堆積不顯層理,分選差,皆由火山物質膠結,一部分集塊巖之膠結緊密,礫塊與膠結物之間無明顯之界限。火山角礫巖可分布在離火山口不遠的火山斜坡上,時間上往往形成在噴發旋迴的開始階段,集塊巖堆積之後。火山角礫巖是尋找火山機構及受火山構造控制的礦床的找礦標誌,其本身因滲透性好,常常為容礦圍巖。
斷層角礫巖或構造角礫巖:指在應力作用(斷層作用)下,原巖破碎成角礫狀,被破碎細屑充填膠結或有部分外來物質膠結的巖石。一般認為:角礫碎屑含量大於30%的稱為斷層角礫巖,而碎屑含量小於30%的則稱為斷層泥。它是動力變質巖中碎裂程度中等的巖石。構造角礫巖在斷層破碎帶廣泛分布。其厚度取決於破碎的強度。有時可厚達數百米,延伸數十至數百公裡。
斷層角礫巖的辨識特徵:1)角礫成分為斷層兩側巖石,膠結物為巖粉、斷層泥和熱液物質,如矽質、鐵質、鈣質等;2)具有動力變質現象,如構造透鏡體、擠壓片理、斷層褶皺等;3)呈線狀,與斷裂分布相一致;4)斷層角礫巖往往與斷層泥、斷層泥礫巖、碎粉巖、碎斑巖、碎裂巖等形成一個完整的分帶序列;5)是尋找熱液礦床的標誌。
熱液爆破角礫巖(熱液角礫巖、礦液致裂角礫巖):如果熱液壓力大於上覆巖層的靜壓力,揮發份災變性逃逸,體積急劇膨脹,使圍巖發生熱液爆破而形成的角礫巖,被稱為熱液爆破角礫巖(熱液角礫巖、礦液致裂角礫巖)。
熱液爆破角礫巖的辨識特徵:1)常常具有圓形、橢圓形或寬帶狀形態(即爆破角礫巖筒),與斷層角礫巖的線性形態不同;2)圍繞熱液爆破中心,呈環帶分布爆破巖粉帶,爆破角礫巖,震碎巖,震裂巖;3)爆破角礫巖的角礫常常為圍巖物質,膠結物為熱液物質,角礫邊緣具有熱液蝕變邊(退色邊),角礫具有可拼合特徵;4)由爆破中心向外,熱液蝕變漸次減弱,最終過渡為穿孔蝕變斑;5)是尋找金礦、銀礦、銅礦等的良好找礦標誌。
巖漿爆破角礫巖(巖漿隱爆角礫巖):在淺成或超淺成環境中,在巖漿頂部巖層壓力大於巖漿爆破應力條件下所發生的爆破或火山活動,或稱潛火山活動(隱爆)。巖漿隱爆作用發生最直接的因素是受熱的多源流體或氣體,巖漿隱蔽爆破主要作用方式是氣爆和漿爆,其次是熱液注入。通常氣爆發生於早期,漿爆較晚,,而熱液注入最晚。淺成-超淺成中酸性斑巖體是隱爆角礫巖形成的決定性因素。其成因與熱液爆破角礫巖相似。
巖漿爆破角礫巖的辨識特徵:1)爆破角礫巖的角礫成分較複雜,一般為圍巖及巖漿所帶來的深部巖屑,膠結物為細粒巖漿物質,蝕變強烈,角礫邊緣具有熱液蝕變邊(退色邊),角礫具有可拼合特徵;2)常常具有圓形、橢圓形或寬帶狀形態(即爆破角礫巖筒),有時可形成爆破角礫巖牆,刺入圍巖中;3)圍繞巖漿爆破中心,呈環帶分布爆破巖粉帶,爆破角礫巖,震碎巖,震裂巖;4)由爆破中心向外或由上至下,熱液蝕變漸次減弱,最終過渡為穿孔蝕變斑;5)是尋找金礦、銀礦、銅(鉬)礦等的良好找礦標誌。
由於各類角礫巖因區域變質、動力變質、熱液疊加及表生改造,面目全非。因此,要正確識別角礫巖類型,不是一件容易的事!江西大湖塘鎢礦南北區具有隱爆角礫巖。
切記:觀察要仔細,不要被表面現象所迷惑!角礫的形態特徵,角礫和膠結物的成分,角礫的分布與排列,角礫巖與周圍巖石的關係,是正確辨識角礫巖的關鍵!
不同成因的角礫巖的特徵比較
地質不用動腦筋
全憑大智慧
學會三種方法
填圖、採樣、布工程
讀懂三本書
巖石、礦床和結晶
精通三門技術
物探、化探和遙感
戰術上三三擊破
戰略上九九歸一
最終完成探礦工程編錄
物化遙是地質員的錘柄
巖心鑽探是延長了焦距的放大鏡
幹地質
一孔之見
與
一面之詞
老死不相往來
各司其職
巖礦者一目知泰山
編錄者一孔知地下
填圖者一手遮天下