云南巧家葡萄石聚集体的形貌及其成因

摘要

自然界产出的矿物有很多是以聚集体的形式出现的，在广泛分布于我国西南地区的玄武岩的晶洞中存在着许多矿物聚集体，球粒状聚集的葡萄石就是其中一员。近几年在川南与滇东交界处的普格、昭通、巧家等地的偏远山区的玄武岩晶洞或气孔中发现了大量的葡萄石及其晶体聚集体。手标本观察表明葡萄石呈现弯曲生长。球粒状葡萄石聚集体的聚集规律、形成机制以及地质成因还未见报道。球粒状聚集形式与有机质之间是否存在联系还需要进一步研究与探讨。葡萄石聚集体的规律、形成机理及成矿流体演化的研究是对晶体形貌学理论及成因矿物学内容的丰富，具有重要的理论及实际意义。
　　论文通过资料收集、野外采样、大量的实验室测试研究，对云南巧家地区葡萄石的形貌特点及其地质成因做了详细阐述。借助电子探针、激光拉曼、扫描电镜、XRD、XPS等现代大型仪器测试的手段，针对葡萄石的物相、晶胞参数、空间群、成分、共生矿物组合、流体包裹体测温及流体包裹体成分分析等方面做了大量工作，阐述了球粒状葡萄石聚集体的聚集模式及成因、晶洞中矿物的结晶顺序、流体的演化过程及物质的来源。论文取得的主要进展如下：
　　1.葡萄石中铁主要以三价形式出现，只含有微量的二价铁，其主要成分为SiO2、CaO、Al2O3；次要成分为Fe2O3；微量成分为Na2O、Cr2O3、MnO、TiO2、SrO、K2O、MgO。葡萄石的淡黄色至淡绿色成因可能为Fe3+、Ti4+、Cr3+共同致色。
　　2.葡萄石中的锶并非来自于玄武岩基岩，其来源可能是成矿流体经过了晶洞下方下二叠统（P2）碳酸盐岩而带入的。蚀变玄武岩晶洞壁中绿帘石含有约1.77％的锶，后期结晶的葡萄石中锶的含量明显减少，说明锶在成矿流体初期就已经存在了。
　　3.杏仁斑状玄武岩在后期构造应力作用下所产生热水溶液对岩石中的橄榄石、辉石、镜铁矿等矿物进行热液蚀变或溶蚀，形成含Fe、Ca、Al的SiO2溶液，为晶洞中的成矿作用提供了物质基础。
　　4.球粒状葡萄石的聚集方式看似复杂，实则内含规律。长板状葡萄石以（001）面贴合在一起，形成长条状的聚集体A。聚集体A大致平行的沿着水平方向堆积成层B，层B不断向上堆积形成了葡萄石球粒状的宏观外观。聚集体A具有理想堆积、错位堆积、扭转堆积、弯曲堆积四种方式。这四种方式通常随机组合，唯一目的是为了让聚集体A组成的层B贴合下层，更加符合球粒的轮廓。聚集体A的四种堆叠方式随机组合呈现出晶面弯曲的假象。
　　5.成矿流体中甲烷的参与对葡萄石聚集成球粒状起着至关重要的作用。葡萄石成矿流体具有低温、低盐度、低密度的特点。成矿流体的低温条件使葡萄石生长时趋向于形成较其他几何形状具有更小比表面积的球粒状。成矿流体成分中甲烷的加入使低密度、低盐度流体呈现表面能随浓度降低而升高的趋势，葡萄石趋向于聚集成具有更低比表面积的形态。

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第1章 绪论

1.1 选题依据、内容及技术路线

1.2 研究现状

1.3 论文工作时间及工作量

第2章 区域地质概况

2.1 峨眉山玄武岩

2.2 大地构造背景

2.3 地层特征

第3章 葡萄石的物相及成分分析

3.1 概况

3.2 葡萄石的物相及晶胞参数

3.3 葡萄石的成分分析

3.4 讨论

第4章 葡萄石聚集体形貌及共生矿物

4.1 概况

4.2 葡萄石手标本宏观形态

4.3 葡萄石聚集体形貌

4.4 矿物共生组合

4.5 讨论

第5章 水晶中的流体包裹体

5.1 水晶中的流体包裹体

5.2 流体包裹体测温

5.3 流体包裹体成分分析

5.4 讨论

第6章 结论

参考文献

个人简历

致谢