豫西熊耳群火山岩中杏仁体研究及其意义

唐洪敏，王娜，王永亮

（山东省鲁南地质工程勘察院，山东 兖州 272100）

研究区地处豫西浅山丘陵区的宜阳县境内，位于洛阳市以西25km处，东西长57.5km，南北宽50km，总面积1 670km2，境内交通发达。焦枝铁路洛宜支线直抵城郊，宜故、郑卢两公路分别沿洛河两岸纵贯东西，南阎公路横跨县境南北，另有数十条乡村公路与全县各地相通。区内火山活动早期为NEE向裂隙式喷溢，中期演化为中心式喷发、伴有裂隙式喷发,晚期为中心式喷发[1]。

1 熊耳群岩石学特征

熊耳群火山岩以中基性火山岩(玄武安山岩和安山岩)为主，岩石结晶程度、斑晶比例与大小、杏仁体含量(一般>5%)与大小各不相同。斑晶主要为斜长石和少量辉石，与大陆拉斑玄武质岩石非常相似。基质的主要成分为微晶斜长石和火山玻璃，次为辉石，偶见角闪石、黑云母微晶；基质常见玻晶交织结构(微晶含量多于玻璃)、玻基交织结构(玻璃多于微晶)、雏晶束状结构、球粒-隐晶球粒结构、间隐结构、似填间结构、中空骸晶结构等。斑晶中斜长石几乎已全部钠黝帘石化；基质中的斜长石微晶90%是钠长石，而呈次火山相-侵人相并发育柱状节理(陆相环境)的中基性岩的基质则为中长石-拉长石[2]。

熊耳群中酸性火山岩约占25%，主要为英安岩-流纹岩，是鸡蛋坪组的主要岩石类型，在许山组和马家河组有少量产出。具斑状结构、块状构造、斑杂构造、流动构造、石泡构造、珍珠构造等。常见的斑晶矿物是钾长石、钠长石或更长石、石英，个别岩石中可见蚀变较弱的角闪石、黑云母。基质矿物主要由钾长石、钠长石或钠更长石和石英组成。基质主要为霏细结构和显微嵌晶结构，其次为文象结构、球粒-隐晶球粒结构和鳞片假象结构。

2 熊耳群火山岩系中的杏仁体

华北板块南缘中元古界熊耳群火山岩冷凝后留下的气孔被火山期后热液矿物所充填，形成成分复杂的杏仁体。这种杏仁体普遍存在于热液型铜、铅、锌、金、银多金属矿床(点)的近矿围岩中，特征明显，有的甚至形成杏仁状矿化，与成矿关系密切，是一种重要的找矿标志[3]。前人多关注构造控矿，而对杏仁体与矿化的关系研究甚少。

2.1 杏仁体分布

杏仁体普遍存在于已知多金属矿集区内赋矿熊耳群中基性火山熔岩中。在同一熔岩单层内，常因杏仁体含量及形态的不同而出现成层现象。即中、下部不含或少含圆形小杏仁体，向上杏仁体逐渐增多且演变为长轴方向垂直或基本垂直于熔岩层面的椭圆形杏仁体。顶部的杏仁体大且多，形态复杂：这种现象无疑与熊耳群火山熔岩喷出地表后冷凝过程中的气体逸出作用及火山活动后期的火山热液流体作用有关[4]。岩相学研究表明，杏仁体内部充填、交代成因的热液流体矿物含量极高，假相结构十分发育，钾长化石、绿泥化石普遍，热液沉积活动现象十分明显。

2.2 杏仁体形态特点

杏仁体在赋矿熊耳群中基性火山熔岩中的含量变化很大，一般在10%～20%左右，少数岩石中小于5%或大于40%。其大小不一，一般在数毫米范围内，大者可达5～7cm。总体来说，杏仁体以其成分、形态、大小的复杂多变为特征，即使肉眼下未见杏仁体的岩石，在显微镜下也常可看到5%左右的显微杏仁体。按杏仁体形态来说，有球状、椭球状、透镜状、倒滴水状等不规则形态。在河南确山、舞阳和马超营断裂附近及陕西东部地区，由于受变形作用影响，杏仁体常被压扁或拉长，相互之间由复杂的丝状、管状或树枝状等变形杏仁体相连接。

2.3 杏仁体内部构造

①皮壳状杏仁构造。热液沉积充填物呈同心环状分布或呈葡萄状外形，各环与气孔轮廓平行度较好。②梳状、射束状杏仁构造。前者组成杏仁体边部的梳状矿物，与气孔壁垂直；后者是早期扇形射束状、柱状或纤维状的热液沉积集合体，在气孔内分布的对称性较差，这在以绿泥石为主要组成物的杏仁体中多见。③晶簇状杏仁构造热液沉积充填矿物的结晶程度良好，一般仅限于气孔的边部，中心是空的。这种杏仁体往往很大，直径达数厘米。④其他形式的杏仁构造。热液沉积充填物常呈半充填状成层分布，所构成的层面与杏仁体内部层面近于平行。在杏仁体周围常可见到熊耳群火山活动后期或火山活动间歇期热液流体活动所保留下来的蚀变晕圈结构，一般由热液沉积矿物集合体构成。蚀变晕圈结构是成矿热液流体在杏仁体内部空间运移、扩散、渗透、沉积或交代，使杏仁体内部早期形成的矿物发生蚀变后所保留下来的热液流体运移迹象[5]。

杏仁体内的热水沉积矿物集合体一般由石英、钾长石、绿泥石、绿帘石、萤石、电气石、钠长石、绢云母、黑云母、方解石、葡萄石等非金属矿物组成。另外，在许多杏仁体中还可见到黄铁矿、黄铜矿、方铅矿、闪锌矿等金属矿物。

2.4 杏仁体镜下特征（图1~12）

图1 ：长条状的为长石，稍短的为辉石，颜色黄绿色的为绿泥石，斑状结构，斑晶为长石和辉石，基质为隐晶质，其中辉石部分为绿泥石化；

图2 ：在钙质的方解石上可发现长石晶形（发亮岩石基体残留长石），可推测为玄武岩原地蚀变；

图3.图上可发现黄褐色的为绿泥石，外部为钙质方解石，在绿泥石之间有一条缝隙，后期新鲜的钙质通过缝隙进入核部，形成纯净的钙质方解石

图4 ：中间核部为方解石，其外围为绿泥石，最外部为钙质方解石，由钙质和铁镁质绿泥石推测其为辉石蚀变而成；

图5 ：最外部为钙质方解石，向内为绿色一层为绿泥石，再向内为硅质石英。微晶（石英）具栉状结构，并可发现同心环状；

图6 ：对比上图可发现核部的石英晶体由外向里越来越大，可推测发生在温度恒定的环境下。

2.5 杏仁体研究的意义

1）熊耳群中基性火山熔岩中普遍存在的杏仁体是在火山活动的后期或火山活动的间歇期，由火山活动所提供的热水流体在中基性火山熔岩冷凝后留下的气孔内沉积所形成的[6]。

图7 与图8可清晰发现石英晶体上的同心环状，微晶具栉状结构，且由此推测该结构由外向里生长；

图9 ：为硅质+绿泥石+硅质组合形式了；反映了高温蚀变中，钙质被硅质替代，结晶较好

图10 ：为绿泥石+硅质组合形式；反映了高温蚀变中，钙质被硅质替代，结晶较好。

图11 与图12可发现在持续高温情况下的热液蚀变作用，SiO2结晶较缓慢，结晶程度好。在外围可发现筛网状绿泥石。

2）杏仁体内部富含石英、钾长石、绿泥石、绿帘石、萤石、方解石、沸石等矿物和黄铁矿、黄铜矿、方铅矿、闪锌矿、钛铁矿等金属矿物。

3）杏仁体周边具有明显的热液蚀变晕圈结构，是火山期后热液活动及热液蚀变的标志。

4）杏仁体内部黄铁矿、黄铜矿、方铅矿、闪锌矿、钛铁矿等金属矿物的形成机制与熊耳群火山岩系内铜、铅、锌、金、银等多金属矿床的成矿地质作用密切相关[7]。

5）杏仁体内部金属矿化极其普遍，少数杏仁体甚至独立成矿的实例表明：杏仁体及其中的金属矿化研究对区域找矿预测具有指导意义，不仅要重视构造控矿，而且要注意杏仁体与矿化关系的研究[8]。

3 结论

通过对熊耳群火山岩中杏仁体的观察研究，发现了在火山岩中杏仁体的三种组合形式，分别为钙质+绿泥石+钙质、绿泥石+栉状结构硅质、硅质+绿泥石+硅质，由此反映了在玄武岩蚀变过程中，首先形成钙质+绿泥石，随着蚀变的进行，出现了钙质+绿泥石+栉状结构硅质组合形式，由于温度的升高，蚀变进一步加剧，其中的钙质被替换为硅质，构成了硅质+绿泥石+硅质。高温环境使得硅质在长时间热液蚀变后形成结晶成都良好的石英。

而深入研究杏仁体的各种地质特征及形成机制，对于正确认识熊耳群火山岩系内已知矿床的成因及确定今后有效的找矿勘查方向具有重要意义。

[1]关保德, 等.河南东秦岭北坡中一上元古界[M]. 河南科学技术出版社，1988.

[2]赵太平，庄建敏，原振雷.华北板块南缘熊耳群火山岩岩石类型及火山岩系列[J].华北地质矿产杂志，1996.1l(4)：599～606.

[3]张宗清，刘敦一.北秦岭变质地层同位素年代研究[M].地质出版社，1994.

[4]夏林圻，黄月华.从钠质斜长石的结构状态论西北某些细碧一角斑岩系成因[J].地球化学，1979, (1).

[5]夏林圻，夏祖春, 等. 祁连、秦岭山系海相火山岩[M]. 武汉: 中国地质大学出版社，1991.

[6]孙枢，从柏林，李继亮.豫、陕中、晚元古代沉积盐地[J]. 地质科学，1981, (4)：314～392.

[7]杨忆.华北地台南缘熊耳群火山岩特点及形成的构造背景[J]. 岩石学报，1990, (2).

[8]贾承造.熊耳群火山岩系岩石地球化学特征及其大地构造意义[J]. 河南地质，1985, (2).