氧化物矿物 (氧化物矿物举例)

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• 岩石组构(简称岩组)剖析

氧化物矿物

（一）刚玉族

刚玉 Corundum AlO

三方晶系。晶体常呈完整的六方柱状、桶状或近似腰鼓状，常常出现依菱面体

），较少依（0001）的聚片双晶，以致在晶面上常常出现几组相交的双晶纹（图4-17）。

污浊刚玉为无色透明，普通为灰色、蓝灰色或黄灰色。含不同杂质时呈不同颜色，含铁者呈彩色；含铬元素而呈白色者，称红宝石；含铁、钛元素而呈蓝色者称蓝宝石；含镍者呈黄色。在有些红宝石和蓝宝石的（0001）面上可以看到成定向密集散布的针状金红石包体而呈六射星彩状，称为星彩红宝石或星彩蓝宝石。玻璃光泽；硬度9；无解理；常因聚片双晶或纤细包裹体发生｛0001｝或｛

｝的裂理。密度3.95～4.10g/cm。

刚玉多构成于高温富AlO贫SiO的岩浆结晶作用中，因此见于刚玉正长岩和斜长岩、玄武岩或刚玉正长岩质伟晶岩中。接触交代作用构成的刚玉，见于火成岩与碳酸盐岩的接触带中。黏土质岩石经区域蜕变作用则可以构成刚玉结晶片岩或富铝片麻岩。此外，因为刚玉性质很稳固，原岩遭受风化破坏后，也可出现于砂矿中。

★以其晶形，双晶条纹和高硬度作为鉴定特色。

因为高硬度刚玉可作为研磨资料和精细仪器的轴承；单晶可作激光资料；颜色娇艳者可作名贵宝石，如鸽血白色红宝石、帝王色蓝宝石等。

具有星彩的红宝石、蓝宝石则更为宝贵。

图4-17 刚玉的晶形和裂理

c｛0001｝平行双面；α｛

｝六方柱；r｛

｝菱面体；n｛

｝和m｛14·14·

·3｝六方双锥

赤铁矿 Hematitie FeO

三方晶系。单晶体常呈板状，关键由板面与菱面体等所组成之聚形（图4-18）。在（0001）面上常出现由（

）双晶条纹组成的三角形花纹。

汇合体外形多样：显晶质的有片状、鳞片状或块状，其中具金属光泽的片状汇合体称为镜铁矿；具金属光泽的细鳞片状汇合体称为云母赤铁矿；隐晶质汇合体有鲕状、肾状、粉末状和土状等，其中土状赤铁矿称铁赭石。

图4-18 赤铁矿的晶体与晶簇

c｛0001｝平行双面；r｛

｝，e｛

｝，z｛

｝菱面体；n｛

｝六方双锥

显晶质的赤铁矿呈铁黑至钢灰色；隐晶质的鲕状、肾状和粉末状者呈暗白色；条痕均为樱白色，故俗称“红铁矿”；金属光泽（镜铁矿、云母赤铁矿）至半金属光泽，或土状光泽。不透明。硬度5.5～6，土状者清楚降低。密度5.0～5.3g/cm。镜铁矿常因含磁铁矿纤细包裹体而具较强的磁性。

赤铁矿是自然界散布很广的铁矿物之一。

它可构成于各种地质作用之中，但以热液作用、堆积作用和堆积蜕变作用为主，可构成有工业意义的矿床。

我国河北宣化、湖南宁乡等地是驰名的堆积成因的赤铁矿产地；辽宁鞍山等地是驰名的堆积蜕变成因的赤铁矿产地。

★樱白色条痕和某些外形特点是鉴定赤铁矿的最关键特色。

提炼铁的最关键矿物原料之一，其粉末可用作白色颜料。

（二）金红石族

在自然界中，TiO有三个同质多象变体，即金红石、锐钛矿和板钛矿。其中金红石散布最广，而锐钛矿和板钛矿少见。

金红石 Rutile TiO

四方晶系。

单晶体呈柱状、棒状或针状。

双晶常常出现依（101）为接合面成肘状双晶或轮式双晶（图4-19）。

汇合体呈不规定粒状或致密块状。

理论呈棕褐色至褐白色；条痕浅黄棕色至浅褐色；金刚光泽；半透明至不透明。硬度6；性脆；解理平行｛110｝中等。密度4.2～4.3g/cm。

金红石散布很广，构成于高温条件下，关键产于蜕变岩系的含金红石石英脉和伟晶岩脉中。

此外，在岩浆岩中作为副矿物出现，亦常呈粒状见于片麻岩等蜕变岩中。

金红石因为化学稳固性好，常常出现于砂矿中。

★以其颜色、四方柱形、膝状或轮式双晶为特色。与相似矿物锡石和锆石的区别是：锡石具较大密度（6.8～7.0g/cm），而锆石具较大的硬度（7.5）。

我国金红石产地关键散布于湖北枣阳、山西代县和河南。

提炼钛的关键矿物原料。

关键用于颜料、玻璃等工业，以及光学资料和不凡陶瓷等。

图4-19 金红石的双晶

图4-20 锡石双晶与晶簇

锡石 Cassiterite SnO

四方晶系。

单晶体常呈由四方双锥和四方柱所组成的聚形。

以（101）为双晶接合面的肘状双晶常常出现（图4-20）。

汇合体呈不规定粒状或致密块体。

污浊的锡石很少见，简直无色，普通为黄棕色至深褐色；条痕白色至淡黄褐色；金刚光泽，断口油脂光泽。透明度随颜色的深浅而异，大多为半透明至不透明。硬度6～7；性脆；解理平行｛110｝不齐全；贝壳状断口。密度6.8～7.0g/cm。

锡石的构成关键与酸性岩，尤其与花岗岩有亲密的相关，其中以气化-高温热液成因的钨锡石英脉和热液锡石硫化物矿床最有价值。

此外也常常出现于伟晶岩、矽卡岩和砂矿中。

我国云南个旧、广西大厂及南岭一带是最驰名的锡石产地。

★锡石的晶形和颜色很相似于金红石和锆石，但其密度远较后二者为大。

提炼锡的最关键矿物原料。

（三）石英族

本族矿物包含SiO的一系列同质多象变体：α-石英、β-石英、α-鳞石英、β-鳞石英、β-鳞石英、β-方石英、柯石英、斯石英等，其关键个性列于表4-1中。此外，将含水的SiO蛋白石矿物，也兼并在本族内形容。

表4-1 SiO同质多象变体的关键个性

在SiO的各种自然同质多象变体中，因为不同的变体结构中质点的排布严密水平有所差异，从而反映在外形和某些物理性质上（如密度等）有所不同。

在石英、鳞石英及方石英各自的高、（中）高温变体之间，其同质多象转变环节迅速且是可逆的。

但石英与鳞石英间及鳞石英与方石英间的转变环节随温度的降低，相当缓慢直至最后转变为自身的高温变体。

α-石英 α-Quartz SiO

三方晶系。

单晶理论呈六方柱和菱面体等单形所成之聚形（图4-21）。

柱面上常具横纹。

汇合体呈粒状、梳状、晶簇状或致密块状。

α-石英因含各种杂质，颜色多种多样，构成不同的变种。常常出现无色、白色和灰色等。污浊无色透明的石英晶体，称水晶；烟灰、烟黄色者称烟水晶；暗棕色者称茶晶；彩色者称墨晶；紫色者称紫水晶；黄色者称黄水晶；呈浅白色、粉白色的石英称蔷薇石英；呈乳白色的称乳石英。内含针状金红石、电气石等包裹体者称为发晶；含有液态和气体独特组成的包裹体，摇晃时水珠分合，称水胆水晶。含密集定向规定陈列的纤维状、针状包裹体而出现猫眼效应者，称为石英猫眼。由石英交代纤维状石棉具丝绢光泽者呈黄褐色者称虎睛石；而淡蓝色者称鹰眼石。玻璃光泽，断口呈油脂光泽。硬度7；无解理；贝壳状断口。密度2.65g/cm。具压电性。

隐晶质的石英汇合体，单晶呈纤维状，错乱或略具定向陈列者称玉髓（石髓），外形常成肾状、钟乳状、葡萄状、皮壳状等。

普通为淡黄、乳白色（白玉髓）；灰蓝至蓝绿色（蓝玉髓）；橙红至红褐色（红玉髓）；不同颜色的绿色（绿玉髓）、绿色中夹白色斑点者（血玉髓）。

呈红褐色、黄褐色和暗绿色含杂质不透明致密块状玉髓称为碧玉。

具有不同颜色条带、环带状或花纹相间散布的玉髓称为玛瑙（图4-22）。

蜡状光泽，微透明。

硬度6.5。

图4-21 石英的晶体外形与紫水晶晶簇

A、B—α-石英理想外形：m｛

｝六方柱；r｛

｝，z｛

｝菱面体；s｛

｝或｛

｝三方双锥；｛

｝或｛

｝三方偏方面体。C—β-石英晶体的理想外形：m｛

｝六方柱；r｛

｝六方双锥。D—紫水晶晶簇

图4-22 玛瑙

图4-23 蛋白石的电子扫描电镜照片

（据Darragh et al.，1976）

SiO球体直径约300nm

α-石英在自然界散布极广，是许多火成岩、堆积岩和蜕变岩的关键造岩矿物，也是多种金属、非金属矿脉的关键脉石矿物。

隐晶质石英多为外生作用的产物，玛瑙为高温热液的胶体成因产物，关键充填产于喷出岩的孔洞中。

★α-石英以其晶形，无解理，贝壳状断口，硬度为其鉴定特色。

如由高温β-石英转变而成，则仍可坚持六方双锥的假象。

α-石英的用途很广。

晶体中没有任何包裹体、双晶或裂痕的局部污浊水晶，是制造石英谐振器和滤波器的压电资料，用于手表和半导体无线电工业。

此外，因为水晶对红外和紫外光谱具有良好的透明性，是制造光谱棱镜、透镜等光学装置的关键光学资料。

玛瑙、紫水晶、黄水晶、蔷薇石英、玉髓、碧玉等可作为首饰和工艺雕琢品的资料。

污浊的石英砂用作光纤玻璃、光伏太阳能资料、照明灯具泡壳、耐酸碱耐高温化学用具、玻璃原料、研磨资料、耐火资料及瓷器配料等。

蛋白石 Opal SiO·nHO

理论以为，蛋白石为非晶质矿物。但依据扫描电子显微镜（图4-23）和X射线的钻研发现，其外部存在着方石英雏晶和SiO球体的亚显微晶质结构堆积，并存在必定量的水分子。理论呈肉冻状块体或葡萄状、钟乳状、皮壳状等。

颜色不定，理论为蛋白色，因含各种杂质而出现不同颜色。理论微透明；玻璃光泽或蛋白光泽。无色透明者称玻璃蛋白石；半透明而具剧烈的橙、红等反射色者称火蛋白石；半透明带乳光的或具变彩效应的蛋白石称贵蛋白石（欧泊）。硬度5～5.5。密度视含水量和吸附物质的多少介于1.9～2.3g/cm之间。

高温热液构成，其中从火山温泉中积淀而成的称硅华。

在外生条件下可由硅酸盐矿物遭受风化合成而发生的硅酸溶液凝聚而成。

带至淡水中的硅酸溶液，被硅藻、喷射虫等动物排汇后构成硅质骨骼，死亡后堆积而成为硅藻土。

★以其蛋白光泽和变彩为其特色。

与石髓之区别是蛋白石硬度较低。

宝石级的贵蛋白石、火蛋白石等可作名贵首饰和工艺雕琢品资料，如黑欧泊、白欧泊、火欧泊。

硅藻土质轻多孔，用于制造过滤剂，也是关键的修建保温资料和隔音资料。

（四）尖晶石族

在尖晶石族矿物中，依据其成分中三价阳离子的不同，分为尖晶石系列，如尖晶石（MgAlO）；磁铁矿系列，如磁铁矿（FeFeO）；铬铁矿系列，如铬铁矿（FeCrO）三个系列。

尖晶石 Spinel MgAlO

尖晶石与铁尖晶石（FeAlO）之间存在着齐全类质同象的相关。

等轴晶系。单晶体常呈（111）八面体形，有时八面体与菱形十二面体组成聚形。双晶依尖晶石律（111）成接触双晶（图4-24）。无色者少见，理论呈白色（含Cr）、绿色（含Fe）或褐彩色（含Fe和Fe）；玻璃光泽。硬度8；无解理；偶有平行｛111｝裂理。密度3.55g/cm。

图4-24 尖晶石的晶形和双晶

o｛111｝八面体

构成于侵入岩与白云岩或镁质碳酸盐岩的接触交代带中，在富铝贫硅的泥质岩的热蜕变带亦可构成尖晶石。

作为副矿物，见于基性、超基性岩浆岩中。

此外，也常常出现于砂矿中。

★以其八面体晶形，尖晶石律接触双晶和高硬度为关键鉴定特色。

透明色美者可作为宝石资料。

磁铁矿 Magnetite FeFeO

等轴晶系。

单晶体常呈八面体（图4-25），较少呈菱形十二面体。

双晶依尖晶石律（111）成接触双晶。

汇合体常呈致密块状和粒状。

图4-25 磁铁矿的八面体晶体

铁彩色；条痕彩色；半金属光泽；不透明。硬度6；无解理；有时具｛111｝裂理；性脆。密度5.20g/cm。具强磁性。

关键构成于内生作用和蜕变作用环节中，作为副矿物简直见于一切岩石类型中。

是岩浆成因铁矿床、接触交代铁矿床、气化-高温含稀土铁矿床、堆积蜕变铁矿床以及一系列与火山作用无关铁矿床中的关键铁矿物。

因其稳固性好，亦常常出现于砂矿中。

我国磁铁矿的产地很多，其中以四川攀枝花（岩浆成因铁矿床）、辽宁鞍山（堆积蜕变铁矿床）、湖北大冶（接触交代铁矿床）、内蒙古白云鄂博（气化-高温热液矿床）等最为驰名。

★以其晶形，彩色条痕和强磁性可与其相似的矿物如赤铁矿、铬铁矿等相区别。

提炼铁的最关键的矿物原料之一。

所含的V、Ti、Cr等元素可综合应用。

（五）黑钨矿族

黑钨矿（钨锰铁矿）Wolframite（Fe，Mn）WO

黑钨矿是钨锰矿和钨铁矿的齐全类质同象系列的两边成员。

单斜晶系。

晶体常呈板状或短柱状，平行柱加长方向常具纵向条纹。

双晶常依（100）或（023）成接触双晶（图4-26）。

汇合体为板状、刃片状或粗粒状。

图4-26 黑钨矿晶体外形、双晶与晶簇

α｛100｝，b｛010｝，c｛001｝，d｛102｝平行双面；w｛011｝，k｛210｝，n｛110｝菱方柱

暗红褐至铁彩色；条痕黄褐色（随含Fe量的参与而加深）至褐彩色；半金属光泽；性脆；解理平行｛010｝齐全。密度7.12～7.51g/cm（随含Fe量的增高而增大）。具弱磁性。

黑钨矿成因上与花岗岩相关亲密，关键产于高温热液石英脉及云英岩化花岗岩中。

常与石英、锡石、毒砂、萤石、电气石等共生。

黑钨矿也能构成砂矿。

我国是环球上最大的产钨国，矿床类型丰盛，华南一带是环球驰名的黑钨矿产区，具代表性的钨矿产地如广东锯板坑、湖南柿竹园、福建洛坑、广西大明山，等等。

★黑钨矿以其板状、刃片状外形，褐彩色，｛010｝齐全解理和密度大为其鉴定特色。

提炼钨的最关键的矿物原料。

钨的特种合金钢用于军工武器制造、坦克装甲、火箭发起机、高速切削工具等。

钨丝用于电光源灯丝及X射线出现器的阴极资料等。

岩石组构(简称岩组)剖析

结构体系钻研中，不同结构面力学性质的鉴定具十分关键的意义，岩石组构剖析则是钻研结构面力学性质有力的手腕(姜光熹等，1982、1997)。

经过岩组剖析能够协助咱们廓清一些由野外考查资料所作出的推论，不只可以提醒结构岩的显微组构特色，借以讨论与岩石构成和变形相关的一些微观结构应变规律、应力形态、静止方式和构成机制等结构消息，而且可以建设结构岩矿物演化与结构岩演化之间的相关，意识结构岩演化环节，证明、修正和粗浅小型结构的剖析成绩。

岩组剖析技术手腕关键包含光学显微镜、费氏台、X射线衍射仪、中子衍射仪、扫描电镜和透射电镜等。

X射线衍射岩组测量规律是目前驳回比拟宽泛的一种测量微观资料中的晶体结构及其微观取向的统计剖析方法，它是借助X射线衍射技术测定岩石中矿物散布的各向同性。

矿物外部晶体结构有许多面网，如石英(1010)，(1120)，(1011)，(0001)面网，方解石(1012)，(0001)面网，绿泥石(004)面网，绢云母(110)面网等，每种矿物的每个面网关于X射线都有特定的衍射现象，且它们之间是可以区别的。

依据须要，可以用X射线衍射技术来确定岩石中某种关键矿物的某个面网散布的规律性，进而确定该矿物散布的规律性，并据该岩石组构(矿物散布的规律性)剖析结构变形特点、讨论结构变形环境等。

其关键好处在于:运行范畴广，可以测量各种常常出现矿物的优选方位，包含一轴晶、二轴晶矿物、均质矿物和不透明矿物;智能化水平较高，从测量到最终成图可以齐全智能启动，准确牢靠、省时省力;有多种剖析方法，例如极图法、反极图法、三维取向散布函数法，能从不同方面说明疑问。

X射线衍射方法实用于成分比拟繁多、结构结构比拟平均的各种岩石和矿石中细—中粒的矿物优选方位的测定剖析。

但是，这种方法不具有点衍射的测量配置，不能启动特选剖析，不可将测量数据与显微形貌相对应，也不适宜于剖析成分复杂、结构清楚不平均的样品。

一、样品选用与测试

因为X射线岩石组构是采取片面积衍射统计，在显微镜下观察鉴定的基础上，思考所测矿物的含量要求(>25%)和粒度要求(<1mm)，联合矿区关键赋矿地层(即石碌群)关键赋矿岩石结构变形踪迹特色和矿区结构变形历史的钻研须要，在样品规划上思考不同方向、不同特色、含矿的和不含矿的结构带内及旁侧岩石，共选取了24块岩(矿)石样品(表4-1)以期充沛了解不同原岩岩性在不同结构带内变形后的组构特色，取样散布图见实测剖面图4-3和图4-5。

在衍射矿物选用上，确定以石英、赤铁矿和透闪石为主，配合白云石和方解石。

其中透闪石是白云岩经韧性、韧脆性变形的关键蜕变矿物。

测试样品尺寸要求是直径30mm、厚约2mm的磨光岩片，先将野当地质定向面恢复为天文水平方位切制岩片，启动X射线组构测试，而后将测试结果启动投影作图(等面积施氏网上半球投影)。

测试上班由中国地质迷信院地质力学钻研所X射线组构试验室实现。

二、变形岩石组构的基本特色

石碌矿区全体结构线走向呈NW—SE向，变形关键发育于石碌群第一层至第六层、特意是上部第六层条带状二透岩中。各种结构面理(包含糜棱面理)和剪切、旋转及舒展变形十分清楚，产状全体偏差NE、倾角变动较大，舒展线理和矿物成长线理向西北低角度倾伏(小于15)。在矿区周围，因为剧烈的韧性变形，周缘这些侵入岩条带状结构发育。同时有变形期后的NE—NNE和NW—NNW向脉岩侵位，并呈左行斜列。联合对样品产状、微观结构相关的剖析，将岩石关键的组构特色表述于图4-35至图4-38上。X射线岩石组构测试结果显示，区内变形岩石大局部具有定向组构。现分述如下。

表4-1 石碌矿业矿石和赋矿围岩X射线岩组样品

(一)石碌群第七层(即原震旦系石灰顶组)石英砂岩中石英组构

区分在矿区北一铁矿段280m标高台阶剖面(图4-3)采取了5个样品、在南六矿段西侧剖面(图4-5)采取了4个样品，切面产状可见表4-1，所测矿物及面网为石英(1120)(图4-35)。

一局部样品(YZ01，YZ02，YZ18)在X射线石英(1120)极图中，主圆环带均为近平行ab面的大圆环带，恢复石英光轴点极密与静止学c轴分歧，反映了中-高温韧脆性底面滑移变形的特点。

而大局部样品(YZ03，YZ04，YZ05，YZ15，YZ16，YZ17)X射线石英(1120)极图除存在主圆环带与ab面接近分歧外，还存在次级不完整圆环带近平行于ac面，恢复石英光轴点极密为接近于c轴的主极密和接近于b轴的次极密。

图4-35 石碌矿区石碌群第七层(QbS)含铁石英砂岩中石英矿物(1120)晶面极图

石英(1120)极图体现为平行ac和ab的大圆环带，点极密与b轴或c轴接近。

依据矿物的结晶学特色和物理性质，石英属三方晶系，呈六方柱状晶体，无解理，具有底面、柱面I型和柱面Ⅱ型滑移系(陈柏林等，1996;郑伯让等，1989;郑亚东等，1985;武汉地质学院矿物教研室，1979)。

当石英以底面滑移系出现变形时，其(1120)极图平行于ab面;当石英以柱面I型出现变形时，其(1120)极图平行于ac面;当石英以柱面Ⅱ型出现变形时或以外形长轴沿物质静止方向陈列时，其(1120)极图平行于bc面。

从石碌群第七层石英砂岩岩组基本特色看，石英光轴点极密为与c轴和与b轴接近的组构类型。

这两种组构类型反映在岩石变形环节中体现为底面或近底面滑移和柱面I型滑移，反映了中浅档次(温度为300～400℃、深度为8～10km，围压为0.20～0.25GPa)的中-高温韧脆性变形机制，其变形物理化学条件清楚低于典型长英质糜棱岩(郑亚东等，1985)。

(二)石碌群第六层二透岩中石英组构

区分在矿区北一铁矿段280m标高台阶剖面(图4-3)采取了5个样品、在南六矿段西侧剖面(图4-5)采取了四个样品，切面产状可见表4-1，所测矿物及面网为石英(1120)(图4-36)。

从图4-36中可以看出，大局部样品(YZ06，YZ07，YZ10，YZ11，YZ13，YZ19，YZ20，YZ21，YZ22，YZ23)石英(1120)极图体现为主环带与曲面接近分歧，次级不完整圆环带近平行于c面，恢复石英光轴点极密为接近于c轴的主极密和接近于b轴的次极密，反映中高温韧性变形、柱面I型滑移。

一般样品(YZ14)在X射线石英(1120)极图中，主圆环带均为近平行ab面的大圆环带，恢复石英光轴点极密与静止学c轴分歧，反映了中-高温韧脆性、底面滑移变形的特点。

上述样品石英的极图除样品YZ21体现为单个点极密类型外，大少数不体现为单个的点极密类型，关键为一些完整或不完整的大圆环带、小圆环带。依据这些圆环带与结构面理的相关可划分为:①沿结构面理(S)或平行面理呈齐全或不齐全的大、小圆环带(如YZ14等样品);②与结构面理(S)垂直或接近垂直的大圆环带(如YZ20，YZ21，YZ23等样品);③以上两种类型的复合型(如YZ11，YZ19，YZ22等样品)，多显示便捷剪切作用的结果。从岩组极密的空间展布与对称类型上叉可分为:①近直立环带加极密型(如YZ10，YZ20，YZ21，YZ22等样品);②直立、水平环带加极密型(如YZ10，YZ22等样品);③3个间距60极密构成的陡立环带加极密型(如YZ10，YZ22等样品)，标明岩石组构类型与所处结构部位亲密相关。

联合样品的岩性、产状及所处的结构部位，石碌矿区石碌群第七层石英砂岩和第六层条带状二透岩岩石组构特色与微观结构均具有亲密的相关。

岩组中石英光轴点极密(图4-35、图4-36)，可清楚地分为3类:①点极密产状与静止学c轴分歧或接近，其产状走向近EW向、倾角较陡;②点极密产状与静止学b轴分歧或接近，其产状为走向NW—SE向，倾角较中等-陡立;③点极密产状与静止学a轴分歧或接近，产状走向近SN向，倾角中等—陡峭。

在这三类石英光轴极密中，①类反映的是在结构变形环节中，石英是以底面或近底面滑移的变形机制出现变形的，其静止学指向是(0001)<1120>，这是典型中-高温(250～350℃)条件下出现韧性—脆性变形的特点。

②类反映的是在结构变形环节中，石英是以柱面I型滑移的变形机制出现变形的，其静止学指向是(1010)<0001>，这是典型中-高温(350～450℃)条件下出现韧性变形。

③类反映的是在结构变形环节中，石英是以柱面Ⅱ型滑移的变形机制出现变形。

因此，石英光轴组构有Z型和B型两种类型，说明本区有中高温韧性变形和中高温环境下的韧-脆性变形两种方式。

早期属中高温条件下高应变速率的产物，石英滑移系为柱面(1010)［1210］;早期为中高温韧脆性变形环境，滑移系为底面(0001)［1120］。

从上述X射线岩组剖析结果，对二透岩的变形特色可以得出如下意识:

1)二透岩定向组构较清楚，反映岩石总体上教训比拟剧烈的韧性-韧脆性变形。

2)从X岩石组构的石英光轴点极密与微观结构面理的相关剖析，本区韧脆性结构变形环节中，石英具有3种滑移机制，即底面-近底面滑移、柱面I型滑移和柱面Ⅱ型滑移，并以柱面I型滑移和柱面Ⅱ型滑移的变形机制占有清楚的好处。

图4-36 石碌矿区石碌群第六层条带状二透岩中石英矿物(1120)晶面极图

3)从石英的变形机制可以推断本区以高温(450～550℃)占有好处，其次是韧性变形中-高温(250～350℃)和中-高温(350～450℃)韧脆性-韧性变形。

其变形物化条件属于典型长英质糜棱岩构成的变形物化条件(郑亚东，1985)，所以石碌矿区结构带的变形温度可达550℃以上，而后变为300～450℃，按反常温压梯度推算其变形深度为10～20km，变形围压为0.25～0.50GPa。

4)从定向组构与微观结构的相关，联合石英变形机制剖析，可以确定本区出现韧性变形的主应变轴方向为NW—SE向或近EW向，静止学特色是右行张扭性特点、应变式样是伴有剧烈剪切的舒展变形。

(三)石碌群第六层二透岩中透闪石组构

区分在矿区北一铁矿段280m标高台阶剖面(图4-3)采取了5个样品、在南六矿段西侧剖面(图4-5)采取了4个样品，切面产状可见表4-1，所测矿物及面网为透闪石(310)(图4-37)。依据圆环带与结构面理的相关，关键是沿结构面理(S)或平行面理呈齐全或不齐全的大、小圆环带;从岩组极密的空间展布与对称类型上为远水平环带加极密型。角闪石属于链状硅酸盐矿物，从结构上剖析，滑移应优先出如今(100)<001>滑移系。但角闪石中塑性变形的最关键方式是(101)<101>机械双晶。在温度400～600℃、ε为10/s、围压为0.5～1.0GPa、分剪应力超越0.2～0.4GPa的状况下，(101)<101>双晶化即可出现。但假设晶体取向不适于经过双晶化而惹起变形时，晶体就会以脆性方式破坏;当温度回升到800℃以上，可以观察到角闪石的清楚弱化;当温度为700℃时，强度大于0.7GPa，而当温度接近1000℃时，强度简直降低到0。在二透岩中，透闪石的(310)极图关键为平行S面的大圆环带和向NE歪斜的小圆环带(图4-37)。这种状况多出如今t=400～600℃、p=0.5～1.0GPa的温压条件下(ListerandDavis，1989)。透闪石长柱状晶体受力后沿(100)和［001］启动平移滑移，偶见双晶滑移。

(四)石碌群第六层赤铁矿石中石英组构

区分在矿区北一铁矿段280m标高台阶剖面(图4-3)采取了2个赤铁矿样品、在南六矿段西侧剖面(图4-5)采取了1个赤铁矿样品，切面产状可见表4-1，所测矿物及面网为石英(1120)(图4-38a，b，c)。

X射线石英(1120)极图体现主环带近于平行ab面、点极密与c轴接近、并与微观面理(S)垂直、但平行于线理L、具单斜对称特色，反映了中-高温韧脆性变形、近底面滑移。

但显微结构观察，富赤铁矿石样品曾教训剧烈的塑性变形(图4-39a)，石英颗粒具意外消光，已出现灵活重结晶颗粒，在较强的塑性变形域内石英颗粒呈雪片状定向陈列(图4-39b);而有些富赤铁矿石样品中石英呈板状晶体、颗粒较大(图4-39c)，而赤铁矿具清楚的条带状和微片状结构(图3-18c、图4-39d)，但石英晶体外部变形较弱，或仅有弱的波状消光，没有灵活重结晶等，因此局部样品中石英定向组构不清楚。

在这种状况下应属于糜棱岩化后又教训高温条件下恢复结晶作用(进蜕变)构成的变晶糜棱岩。

赤铁矿石3个样品中有2个样品YZ08，YZ24方位图呈交叉环带状，均为S-B结构岩。绕直立轴环带内，关于NNW—SSE向或近SN向和NE—SW向结构，二者均出现近a轴极密，属于极密I型，说明两次变形静止以近SN向褶断面和NE—SW向右行走滑及推覆结构面为滑动面，在温度高于700℃，应变率为10/s条件下，使石英晶分内部在a轴方向上发生柱面滑移，近SN向结构面与对应的主极密并不垂直(图4-38c)，显示左旋静止，主极密的清楚水平又显示以右旋静止占主导位置。绕水平轴的环带面与NW向层间滑脱结构面分歧，属于该结构变形产物(图4-38a)。NE方向体现为分散的主极密，以NE向断裂结构面作ab面时，主、次极密有较好的斜方对称，属石英Ⅱ型极密，为晶内菱面滑移所致;在NNW方向发育的绕水平轴的交叉环带内，低级别等密线外形以近EW向结构面为对称面(图4-38c)，据Schmidt(1981)的优选方位方式与应变图的相关图解，近EW向结构变形的应变形态为:弗林指数0<k<1，变形属压扁类型。显然，各方向结构优惠对石英光轴定向发生不同的影响，相对而言，近SN向、NE-SW向结构优惠作用更大。YZ08组构图中还出现有NW向的次极密，标明该处有北西向层间滑脱结构优惠起关键作用。

图4-37 石碌矿区石碌群第六层条带状二透岩中透闪石矿物(310)晶面极图

图4-38 石碌矿区石碌群第六层赤铁矿石中石英(1120)和赤铁矿(1120)、硅化白云岩中白云石(1120)和方解石(1120)晶面极图

图4-39 石碌矿区北一铁矿体富铁矿石显微结构照片

综上述，近SN向结构优惠总体上对矿区各处石英光轴的定向起关键作用;NW向和近NW向结构优惠在YZ08，YZ24组构图中又体现有所增强，出现关键次极密。

联合微观结构钻研，成矿前，SN向结构优惠处于高峰期，故石英光轴极密部方位在接近矿体处的扭转为岩体侵入所致;成矿期，NW向和近EW向结构优惠的影响由围岩向近矿体处增强，说明NW向、近EW向层间滑脱结构与成矿作用亲密相关。

(五)石碌群第六层赤铁矿石中赤铁矿组构

对“四”中赤铁矿石样品中赤铁矿(1120)面网启动了测定和投影(图4-38d，e，f)。从X射线赤铁矿(1120)极图可以看出，其基本上可分为两类:一是以大圆环带中含有一个拉长了的极密为特色(图4-38d和f)，环带面的产状与野外富铁矿体产状分歧(图4-40a)。环带面平行于片状赤铁矿构成的片理，代表轴面面理。采样地质环境是北一贯斜南翼接近轴部的部位，如样品YZ08取自于北一铁矿段，取样处铁矿体走向NEE—SWW向(图4-40a)，因此X射线赤铁矿(1120)极图为NE—SW向，反映受NW—SE向的主压应力作用或NE—SW向的舒展作用;而样品YZ24取自南六矿体，取样处矿体走向为NNW—SSE(图4-40b)，与其X射线赤铁矿(1120)极图分歧，反映的是NEE—SWW向的主压应力作用或NNW—SSE向的舒展作用。环带中的极密说明在平行于环带面中的极密方向还存在拉伸作用，即相当于有限应变椭球体中的λ，这个沿环带方向拉长的极密，推测是一个沿b轴方向拉长了的极密方向，反映在此方向的加长作用。另一个类型具比拟复杂的优选方位类型，以采自北一矿段与YZ08相反矿体的边部的样品YZ09为代表，具富矿性质(见图4-38e)，受断层影响，因此赤铁矿不具清楚优选方位，或许早期构成的优选方位遭遭到前期叠加的不同方式、方向变形的破坏。因此，第一类型极图定向组构清楚，且是“S”形的，即赤铁矿光轴点极密接近或平行于S面理，也平行于a线理L或b轴。这种组构类型反映赤铁矿以柱面滑移为主的变形机制出现变形，代表中高温条件下的韧性变形。据此，咱们初步以为剧烈的剪切变形能使成矿物质在空间上发生新的调整，矿床因此获取了变富加厚。冷盛强和李佩兰(1979)在高温、单轴外压试验中也发现，凡是在压力超越1200×10Pa、温度到达450℃时以上的样品中，都有局部鲕状赤铁矿出现塑性变形，并同时转变为鳞片状赤铁矿，鳞片的展布方向与压力轴垂直。

赤铁矿属于三方晶系矿物，常常出现单形有平行双面c(0001)、六方柱(1120)、菱面体γ(1011)、μ(1014)、e(0112)、六方双锥n(2243)，在5.3MPa的氧压下其熔融温度为1572℃±5℃(Crouch et al.，1971)。Hennig-Michaeli(1977)、Hennig-Michaeli and Siemes(1982)对采自瑞典的Malmberget露天矿的粗粒赤铁矿矿石启动过三轴变形试验，发现具有强双晶化的颗粒中，主晶的c轴都是趋于与σ轴平行陈列、双晶的c轴趋于与σ轴垂直;而基本上没有双晶化的赤铁矿颗粒中，c轴与σ的方向成高角度散布。他们还同时证明，高温下关键的变形机制是γ面和c面的变形双晶滑移;在200℃时，发生<1120>(1010)柱面滑移;随温度的升高，底面双晶滑移的应力值增大，而菱面γ双晶滑移应力和柱面α滑移的临界剪切应力τ却反而减小;在600℃以上，棱面{a}<m>双晶滑移是优先滑移系统，而γ晶面熟长是无所谓的;当温度大于800℃时，基底滑移(c)<a>变得更关键;但当温度在900℃以上时，还原和重结晶开局，更高温下，有分散流动现象出现。Rosière et al.(2001)经过结构和微结构剖析并与变形试验结果对比后以为，赤铁矿矿石的变形有三个关键机制:即基底滑移(basal slip)、分散流动(diffusion process)和各向同性的颗粒增长(anisotropic grain growth)，但结构后重结晶和次生颗粒增生并不影响先前变形阶段所构成的结构;高温时，开展{100}和(001)晶面最大优选方位，而温度从800℃开局，(001)晶面最大优选方位的开展是关键的。Siemes et al.(2003、2004、2008)则对多晶赤铁矿石在温度于600～1100℃、压力于300～400MPa、应变速度在(10～10)/s的不同条件下进一步启动了一系列三轴变形试验。他们的试验结果标明:在温度小于或等于800℃时，原先呈锯齿状颗粒边界的赤铁矿石逐突变成叶片状边界，而γ双晶数量缩小;能源重结晶温度高于800℃，而在温度大于或等900℃时，在具有粒度达150μm的赤铁矿石中有海绵状结构出现;同时，当压力平行于面理时，优选方位(结构)也出现清楚的变动:①温度低于800℃时，因为{a}<m>面滑移，一个{300}最大晶面出现;②温度在800℃和900℃之间时，或许因为(c)<a>面滑移，一个最大c轴发生;③当温度大于或等于1000℃，或许因为增强的分散流动，原始结构则优先保管，但具更低的密度。此外，他们的试验结果还标明，当压应力垂直面理时，原始结构仅有很小的扭转。可见，颗粒方位、颗粒外部结构与紧缩方位和温度之间存在亲密的相关。但是，Pires(1995)对巴西Minas Gerais地域位于高应变域的Brucutu矿区内赤铁矿石钻研以为，这些变形的矿石构成温度严厉限于300～600℃之间，Rosière et al.(2001)以为或许是水解削弱的结果。

图4 -40 石碌矿区石碌群赤铁矿矿体和赋矿围岩组构图也)北一矿体280 台阶剖面(详见图4-3b); (b)南六矿体剖面饼见图4-5b)L 和s 区分代表线理和片理; Sc 和Ss 代表S-C 组构

结构变形与蜕变条带状铁建造(BIF)中富铁矿的富集相关(如巴西Quadrilátero Ferrífero地域富赤铁矿省)常年困惑着地质学家们(Rosière et al.，2001)，关键是因为未能将赤铁矿外部显微结构剖析与区域结构变形无机联合起来，以正确了解其变形机制。

理想上，结构变形和蜕变环节中，将会造成氧化条件、并惹起赤铁矿含量的参与，以及结晶优选方位(CPO:Crystallographic Preferred Orientation)的发育，条带状铁建造的柔性化则剧烈地遭到变形环节中因温度、压力、应变速度和流体含量的扭转造成赤铁矿结晶优选方位的开展的影响，而赤铁矿的结构不只与晶体塑性变形无关，而且与代替磁铁矿后的板状镜铁矿的同结构变形增长无关(Lagoeiro，1998;Rosière et al.，2001;Siemes et al.，2003)。

依据石碌矿区赤铁矿显微组构观察，联合上述岩石组构剖析，进一步反映出石碌富铁矿体是受结构应力管理的变形体，最或许的构成起因是在定向剪切应力和高温管理下，具特色结晶方位和形体特色的赤铁矿汇合晶出、变形和重结晶效应。

这个环节不只对矿石结构结构的构成起管理造用，也使石碌铁矿在初始贫富散布的基础上，进一步分异富集，并成为赤铁矿多晶汇合体发育为强优选方位的主导起因。

(六)石碌群第六层其余岩石矿物组构

在矿区北一铁矿段280m标高台阶剖面采取了1个白云岩样品(详见图4-3b)，切面产状可见表4-1，所测矿物及面网区分为白云石(1120)、方解石(1120)。

白云石属三方晶系，具有<1011>三组齐全解理，常常出现f(0221)，双晶滑移敌对移滑移，其X射线(1120)极图体现裂开式环带(图4-38g)，环带中又显示极密和次极密，为R+S型复合组构、三斜对称。

该白云岩显示条带状结构特色，因此，它们是在结构能源作用下构成的相变。

方解石X射线(1120)极图体现平行切面的大圆环带(图4-38h)，环带轴与叶理面和颗粒拉伸方向b轴基本分歧，但或许属轴对称引张作用结果。