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淺談實物地質資料巖石薄片的應用與服務——以物瑪幅拉布錯移置蛇綠巖薄片特征為例

蘇桂芬 馮俊嶺 曹 軍

(實物地質資料中心)

摘 要 本文通過介紹巖石薄片的重要性及應用現狀,應用實例——物瑪幅拉布錯概況,展示了蛇綠巖不同巖石類型薄片顯微圖像特征,以此探討巖石薄片服務方式,為實物巖石薄片的存儲、再利用及提供便捷服務方面發揮作用。

關鍵詞 地質資料 實物巖石薄片 拉布錯蛇綠巖

1 巖石薄片的重要性

1.1 巖石薄片存在的意義

巖石是構成地殼和上地幔的主要物質。將巖石磨制成薄片,在偏光顯微鏡下用透射光觀察、研究其礦物成分和結構構造,系統地進行記錄、分類、命名,可以為進壹步探討其形成機制和演化規律奠定基礎,使人類對於地球表層物質有系統、科學的認識。因此,對巖石薄片的研究,對地學研究具有非常重要的價值。

1.2 巖石薄片應用現狀及意義

以偏光顯微鏡及其附件為主要研究工具,以礦物和巖石的“薄片”為直接研究對象,在礦產勘探開采、油氣儲層評價及冶金、煤炭、陶瓷、建材、化工等諸多領域獲得了廣泛的應用。即使在快速發展的今天,隨著科學技術的不斷進步,各種新的測試技術(如電子顯微鏡、X 射線衍射分析等)、研究方法及學術理論不斷被引進研究領域,應用光學原理,以偏光顯微鏡為基本工具,以礦物光性特征為鑒定依據的巖石薄片研究觀測的技術和方法,仍然是巖石學研究的基本手段,是科研和生產中最基本、最簡便、最迅速、最廉價的方法之壹;尤其是在形態和組構研究方面,是其他方法所無法取代的。因此,巖石薄片具有重要的保管意義和開發利用價值。對形成的巖石薄片的保護、開發、利用,意義重大。

2 淺談巖石薄片的開發利用

2.1 巖石薄片顯微圖像數字化

為更好地保存巖石薄片,展示其顯微信息,應充分利用現代信息技術,利用計算機軟件,把照相技術和顯微鏡成像方法有機結合起來,將巖石薄片在顯微鏡下的礦物組合、結構構造等光學特征進行采集和管理,建立巖石薄片顯微圖像信息管理系統。該系統目前應用於青藏高原 1∶25 萬區域地質調查實物—巖石薄片的顯微圖像數字化采集。

2.2 巖石薄片顯微信息編研

把采集的巖石薄片顯微信息編研,是當前實物資料開展服務的壹個重要課題。本文嘗試性地利用1∶250000 物瑪幅拉布錯移置蛇綠巖剖面巖石薄片反映的顯微信息,把移置蛇綠巖出露的巖石類型顯微結構構造展示出來,進壹步印證蛇綠巖的存在,展示青藏高原空白區地質調查原創性成果。

3 巖石薄片應用實例—拉布錯蛇綠巖巖石顯微圖像

3.1 拉布錯蛇綠巖簡述

眾所周知,蛇綠巖作為侵位於造山帶中的古洋殼殘余,它的存在指示了古碰撞縫合帶的位置,因此蛇綠巖的確證對區域大地構造劃分意義重大。本文重點展示拉布錯移置蛇綠巖巖石薄片顯微圖像特征,便於直觀認識移置蛇綠巖層序巖石的巖石學顯微結構構造特點,展示巖石微觀特征,作為實物巖石薄片顯微圖像采集的嘗試性服務探索。

3.2 拉布錯移置蛇綠巖薄片巖性特點

拉布錯移置蛇綠巖主要巖石類型有:蝕變超基性巖、蛇紋石化斜輝橄欖巖、少量蛇紋石化純橄欖巖,其中以蛇紋石化斜輝橄欖巖占絕對優勢,應為蛇綠巖的變質橄欖巖單元。巖石蝕變強烈,原巖組構大部分消失,僅局部殘留殘余網狀結構、假斑結構,可見橄欖石、輝石殘晶。

3.3 拉布錯蛇綠巖移置巖片巖石類型及顯微圖像

拉布錯蛇綠巖移置巖片主要由蝕變橄欖巖類及少量穿插其間的閃長玢巖類構成,其中蝕變及構造變形強烈,顯示出多次構造變形的宏觀特征。以下簡介均為具有巖石薄片的巖石類型,選擇性展示顯微圖像特色。

3.3.1 變質橄欖巖

(1)蛇紋石化純橄欖巖。

巖石全部蛇紋石化,主要由蛇紋石組成,橄欖石蝕變為網格狀蛇紋石。巖石呈片理化形成定向構造。顯微鏡下圖片及描述如下:

蛇紋石顯微鱗片狀,略顯網格結構,推測為橄欖石蝕變而成。蛇紋石鱗片具定向分布特征,磁鐵礦為隱—微粒狀,呈分散狀或集合體產出(圖 1)。

纖維蛇紋石細脈組成網格,網眼中心分布葉蛇紋石、膠蛇紋石,組成網格結構(圖 2)。

圖 1 正交偏光

圖 2 正交偏光

(2)全蛇紋石化斜輝橄欖巖。

巖石主要由蛇紋石 95% ~ 97%、絹石及殘余輝石 18% ~ 33%、磁鐵礦 2% ~ 3%、鉻尖晶石 1%組成,具鱗片纖維變晶結構、塊狀構造,蛇紋石由橄欖石蛇紋石化形成,絹石為輝石絹石化的產物。顯微鏡下圖片及描述如下:

巖石全部由蝕變礦物蛇紋石、絹石組成,具假斑結構(圖 3)。

纖維蛇紋石細脈組成網格,網眼中心分布葉蛇紋石、膠蛇紋石,形成網格結構(圖 4)。

圖 3 正交偏光

圖 4 正交偏光

絹石:呈假斑,具輝石假象,粒度壹般在 2.5 ~ 1.0mm 之間(圖 5)。

磁鐵礦是橄欖石蛇紋石化的析出物,常沿網脈不均勻分布(圖 6)。

鉻尖晶石為它形-半自形粒狀,粒徑為 0.5 ~ 0.2mm,半透明,棕褐色(圖 7、8)。

圖 5 正交偏光

圖 6 單偏光

圖 7 單偏光

圖 8 單偏光

3.3.2 閃長玢巖

巖石的蝕變強度和構造變形強度不如變質橄欖巖強烈,外宏觀上具有蛇綠巖單元中的巖墻群特征。可能為基性、超基性巖漿的分異產物。

(1)閃長玢巖。

巖石具斑狀結構,基質細晶結構,蝕變明顯,斑晶大小 3 ~ 1mm,由中長石(具絹雲母化)20%、暗色礦物 15% 組成;基質粒度 0.2 ~ 0.5mm,為石英 2%、更長石 48%、綠泥石 10%、白雲石 4% 等;副礦物為少量磷灰石 0.3%、金屬礦物 0.5% 等。巖石顯微圖片及描述如下圖:

巖石由斑晶和基質兩部分組成。基質:由更長石和暗色礦物組成,大量微粒石英分布於更長石之間(圖9、10)。

斑晶:中長石,半自形板柱狀,具環帶結構,較強烈絹雲母化(圖 11)。

斑晶:暗色礦物,蝕變為綠泥石、白雲石,假象推測角閃石為主,次為黑雲母(圖 12)。

圖 9 正交偏光

圖 10 正交偏光

圖 11 正交偏光

圖 12 正交偏光

(2)石英閃長玢巖。

巖石具斑狀結構,基質細晶結構。斑晶粒度 2.5 ~ 1mm,由石英 5%、中長石 20% 和暗色礦物15% 所組成;基質粒度 0.2 ~ 0.05mm,由石英 10%、中更長石 37%、絹雲母 3%、綠泥石 10% 等組成。巖石顯微圖片及描述如下:

斑晶:中長石,完全絹雲母化,形成鱗片狀集合體,保留半自形假象(圖 13)。

基質:由中長石、石英和暗色礦物組成(圖 14)。

斑晶:石英呈熔蝕狀(圖 15)。

斑晶:角閃石,無殘留,保留半自形柱粒狀及截面六邊形晶形假象,完全綠泥石化及析出鈦鐵礦物。黑雲母,片狀、寬片狀,少量基本未蝕變,棕色—淺黃褐色多色性,具壹組極完全解理(圖 16)。

圖 13 正交偏光

圖 14 正交偏光

圖 15 正交偏光

圖 16 正交偏光

3.3.3 矽質巖

類型單壹,主要為條帶狀矽質巖,主要由微粒石英集合體 68%、絹雲母鱗片集合體 30% 和白鈦石2% 組成。顯微圖片及描述如下:

原巖受熱力變質作用重結晶,鱗片微粒變晶結構,條帶狀構造。泥質物條帶重結晶為絹雲母鱗片條帶,矽質物重結晶為微粒石英條帶(圖 17、18)。

石英呈微晶集合體條帶,粒度在 0.05 ~ 0.01mm,沿巖石條帶方向拉長鑲嵌生長(圖 19)。

鱗片狀絹雲母條帶集合體,正交鏡下幹涉色鮮艷,與石英微晶條帶相間,形成條帶狀構造(圖20)。

圖 17 單偏光

圖 1 8 單偏光

圖 19 正交偏光

圖 20 正交偏光

4 實物巖石薄片的服務思考

4.1 巖石薄片顯微圖像信息管理系統的應用效果

目前筆者利用巖石薄片顯微圖像信息管理系統,已經完成青藏高原 1∶25 萬區域地質調查實物巖石薄片 4000 余片的顯微圖像采集,形成 32600 余張的信息集合。大量的巖石薄片顯微圖像,彌補了以往巖石薄片只有鑒定者才能看到薄片下的巖石礦物組合、結構構造等巖石光性特征現象,而利用者只看報告描述,無法目睹實像的不足。巖石薄片顯微圖像信息管理系統不僅有巖石薄片顯微圖像及信息說明可視化,還相應有查詢、檢索、統計、下載等功能。

4.2 巖石薄片集成服務啟示

為了充分發揮實物巖石薄片的作用,更好地服務使用者,通過采集 1∶25 萬物瑪幅拉不錯移置蛇綠巖剖面巖石薄片顯微圖像,可以圖文並茂地展示該地區蛇綠巖巖石類型顯微特征,展示原始資料的真實性和有效性。雖然實物資料采集有限,但足以將其特色服務給大眾;可以提高巖石薄片信息的利用率,為地質資料實物信息集成探討和實物產品開發服務盡壹份綿薄之力。

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