多孔粉石英特征研究
- 2014-10-08 17:44:00
- demo 原創(chuàng)
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1、樣品化學(xué)成分
樣品的多元素化學(xué)分析結(jié)果列于表1。
表1 樣品的化學(xué)成分(%)
組 分 |
SiO2 |
TiO2 |
Al2O3 |
Fe2O3 |
CaO |
MgO |
MnO |
含 量 |
96.47 |
1.10 |
0.15 |
0.13 |
0.13 |
0.021 |
0.0010 |
組 分 |
Na2O |
K2O |
S |
P |
TC |
H2O+ |
|
含 量 |
0.0092 |
0.0067 |
0.013 |
0.010 |
0.027 |
1.78 |
|
2、樣品的礦物組成
樣品新鮮面肉眼下呈白色、粉末則微帶淡粉紅色,具結(jié)構(gòu)較為致密的塊狀,粘舌,性脆,易研碎,硬度明顯低于脈石英和石英砂巖。經(jīng)鏡下鑒定和X射線衍射分析綜合研究表明,樣品中主要組成礦物為玉髓,次為石英、銳鈦礦和有機(jī)質(zhì)。樣品的X射線衍射分析結(jié)果見圖1。
圖1 樣品的X射線衍射分析圖譜
3、主要礦物的產(chǎn)出形式
玉髓 隱晶質(zhì)~微晶質(zhì),晶體粒度普遍極為細(xì)小,以致正交偏光下很難確定其晶體界限,僅局部可見結(jié)晶粒度略粗的微粒石英呈團(tuán)塊狀集合體產(chǎn)出,但與周圍的隱晶質(zhì)部分仍呈逐漸過(guò)渡的關(guān)系,顯然這是玉髓通過(guò)后期脫水作用或重結(jié)晶作用形成的產(chǎn)物(照片1、2)。掃描電鏡觀察表明(放大倍數(shù)×6000~8000),樣品中玉髓實(shí)際上多為近于圓形的等軸粒狀,少數(shù)為不規(guī)則的它形粒狀,粒度大多在0.5μm以下,局部由重結(jié)晶作用形成的微粒石英可至5~10μm,晶粒相互緊密鑲嵌,粒間形態(tài)多變的次顯微孔洞較為發(fā)育(照片3、4)。
銳鈦礦 自形板柱狀或粒狀,粒度普遍小于0.01mm,常以星散浸染狀的形式散布于玉髓中,在后期形成的由微粒石英組成的團(tuán)塊中其分布頻率相對(duì)較高,但未發(fā)現(xiàn)銳鈦礦呈集合體產(chǎn)出(照片5)。由于銳鈦礦的粒度過(guò)于細(xì)小、分散程度高,因此預(yù)計(jì)即使通過(guò)細(xì)磨也很難使樣品中TiO2的含量得到明顯的降低。
有機(jī)質(zhì) 分布較為廣泛,常呈形態(tài)多變的不規(guī)則狀零星分布在玉髓中,局部微具定向排列的特征(照片6),粒度變化較大,細(xì)小者小于0.02mm,個(gè)別粗者大于0.3mm,一般介于0.03~0.2mm之間。由于部分有機(jī)質(zhì)中可能含有少量的鐵質(zhì),因此其集合體邊緣的玉髓常被浸染成淡黃褐色。
3、樣品的結(jié)構(gòu)構(gòu)造
由于樣品中主要組成礦物的結(jié)晶粒度十分細(xì)小,因此具典型的隱晶質(zhì)~微晶質(zhì)結(jié)構(gòu)。雖經(jīng)鏡下仔細(xì)觀察,但未發(fā)現(xiàn)明顯的生物結(jié)構(gòu)。不過(guò)樣品中常見玉髓呈消光性質(zhì)不一的團(tuán)塊狀、肋條狀產(chǎn)出(照片1),這是否為原生物結(jié)構(gòu)的殘留尚待進(jìn)一步研究。
樣品具致密塊狀構(gòu)造。
4、樣品的密度
將樣品破磨至-0.2mm的細(xì)度,采用比重瓶法測(cè)得樣品的密度為2.6631克/厘米3,這與石英的理論密度基本一致。
5、樣品中SiO2的賦存狀態(tài)
根據(jù)以上所述可知,樣品雖然含SiO2較高,但并不是脈石英或石英砂巖,其巖石學(xué)特征與由生物化學(xué)作用或火山活動(dòng)形成的硅質(zhì)巖更為類似。為查明樣品中SiO2的賦存狀態(tài),對(duì)其進(jìn)行了硅的化學(xué)物相分析,結(jié)果列于表2。
表2 樣品中硅的化學(xué)物相分析結(jié)果(%)
硅 相 |
石英 中SiO2 |
蛋白石 中SiO2 |
硅酸鹽 中SiO2 |
合 計(jì) |
含 量 |
79.10 |
14.56 |
2.81 |
96.47 |
分布率 |
82.00 |
15.09 |
2.91 |
100.00 |
由表2可以看出,樣品中呈石英產(chǎn)出的SiO2占82.00%,其次是分布在蛋白石中的SiO2,但比例僅占15.09%。顯然,前者的賦存礦物主要是玉髓和經(jīng)脫水作用或重結(jié)晶作用形成的微粒狀石英,而蛋白石則可能為掃描電鏡下所見的部分圓粒狀玉髓。
5、綜合分析
(1)樣品的組成礦物種類簡(jiǎn)單,主要是粒度極為細(xì)小玉髓,次為微粒石英和蛋白石。
(2)樣品盡管結(jié)構(gòu)較為松疏,但顯微孔洞和生物結(jié)構(gòu)均不清晰,然而采用掃描電鏡觀察表明,樣品的次顯微孔洞仍十分發(fā)育。
(3)樣品的密度較高,與硅藻土和蛋白土相差較大,后者的密度通常介于0.4~1.8克/厘米3之間。
(4)樣品像硅藻土一樣具有粘舌的特性,說(shuō)明其吸附能力較強(qiáng),這可能與樣品的次顯微孔洞較為發(fā)育有關(guān)。
綜合研究表明,區(qū)內(nèi)礦石為在一定程度上具硅藻土性質(zhì)的硅質(zhì)巖。根據(jù)礦石結(jié)構(gòu)微細(xì)均勻、含少量蛋白石、次顯微孔洞發(fā)育等特征,推斷區(qū)內(nèi)礦石很可能原為硅藻土,但在后期地質(zhì)過(guò)程中發(fā)生了較強(qiáng)烈的脫水作用或重結(jié)晶作用,絕大部分蛋白石已轉(zhuǎn)變?yōu)殡[晶質(zhì)~微晶質(zhì)玉髓或微粒狀石英,目前所見到的蛋白石實(shí)際上是變化不完全的交代殘余,這也是礦石在某些方面具硅藻土的特征的主要原因。據(jù)此,將區(qū)內(nèi)礦石稱為隱晶質(zhì)多孔狀硅質(zhì)巖可能更為恰當(dāng)。
照片1 礦物成分相同,但消光性能不一的玉髓集合體混雜交生
構(gòu)成肋條狀、似網(wǎng)格狀交生關(guān)系 ,黑色~有機(jī)質(zhì) 正交偏光
照片2 由脫水作用形成的再生微粒石英聚合成團(tuán)塊狀集合體(中部)
分布在由隱晶質(zhì)~微晶質(zhì)玉髓組成的基底中 正交偏光
照片3 粒度普遍小于0. 5μm的微粒狀玉髓緊密鑲嵌,粒間可見
細(xì)小的孔洞(黑色)分布 掃描電鏡背散射電子像
照片4 由脫水作用形成的微細(xì)石英(中上部左側(cè))與圓粒狀玉髓混雜交生
前者棱角較為明顯,粒度可至5.0μm左右,后者普遍小于0. 5μm
黑色~孔洞 掃描電鏡背散射電子像
照片5 微粒銳鈦礦(黃褐色,中部)呈星散浸染狀嵌布在微粒
玉髓(灰~灰白色)粒間 正交偏光
照片6 形態(tài)多變的有機(jī)質(zhì)(黑色)集合體散布在由玉髓(無(wú)色透明)
組成的基底中 單偏光