金伯利岩(英文名:Kimberlite)
所属分类:火成岩/岩浆岩
金伯利岩是一种超镁铁质岩,主要含有橄榄石以及金云母、蛇纹石、透辉石、钙镁橄榄石、方解石中的一种或多种物质组成,不含白榴石。金伯利岩是一种具有重要经济价值的岩石类型,是钻石的主要来源。金伯利岩是一种火成岩,有时含有钻石(金刚石)。据镇而得名金伯利在南非,在那里被称为一个83.5克拉(16.70克)钻石的发现南非之星于1869年催生了钻石热和的挖露天矿山称为大洞。以前,金伯利岩这个术语已被用于金伯利岩II的橄榄石绒毛石,然而这是错误的。
金伯利岩发生在地壳的垂直结构中,称为金伯利岩管道,以及火成岩脉。金伯利岩也出现在水平窗台上。金伯利岩管是今天最重要的开采钻石来源。关于金伯利岩的共识是它们在地幔深处形成。形成发生在150和450千米(93和280英里),潜在地从异常富集异国地幔组合物之间的深度,并且它们被迅速和猛烈爆发,经常具有相当大的二氧化碳[3]和其它挥发性组件。正是这种熔融和生成的深度使得金伯利岩易于主存金刚石xenocrysts。
尽管金伯利岩相对比较稀有,但因其作为钻石和石榴石橄榄岩 地幔 捕虏体到地球表面的载体而备受关注。它可能来源于深度大于任何其他火成岩类型的可能性,以及它在低硅含量和高含量不相容微量元素富集方面反映的极端岩浆成分使得对金伯利岩成因的认识变得重要。在这方面,金伯利岩的研究有可能提供有关深部地幔组成和熔化过程的信息,这些信息发生在 克拉通大陆岩石圈和对流软流圈地幔。
形态学和火山学:
钻石矿床的分布。克拉通:CA-中非(开赛),南非(卡拉哈里),WA-西非,Alluvials和机构:A-Akwatia / Birim,B-Banankoro,BF-Buffels河,CB-卡诺/贝贝拉蒂,铜,宽果谷,DO-Dokolwayo体,F-Finsch体,G-Gope体,J-Kwaneng体,JA-Jagersfontein体,K-科伊杜体,KB-金伯利机构,柯咖啡方丹体,L-Letlhakanebody,乐莱森体,李利赫滕堡,罗较低的奥兰治河,鲁健隆达机构,M-米齐克机构,MB-姆布吉马伊机构,钼Mouka Ouadda,MW-Mwadui体,钠纳米比亚和纳马夸兰,O型奥拉帕体,P- Primier身体,R河牧场身体,T-Tortiya,Ts-Tshkipa,V-Venetia身体,Vo-Vaal / Orange河,Ye-Yengema
许多金伯利岩结构被放置为胡萝卜形,称为“ 管道 ”的垂直入侵。这种典型的胡萝卜形状是由于金伯利岩浆复杂的侵入过程而形成的,该系统在系统中继承了大部分CO 2(较低量的H 2 O),产生深度爆炸沸腾阶段,导致大量垂直燃烧。[4]金伯利岩分类是基于对不同岩相的认识。这些不同的岩相与特定类型的岩浆活动有关,即火山口,火山砾和
浅成岩石。
的形态金伯利岩筒及其经胡萝卜形状的具有爆炸性的结果火山道 火山从很深的地幔衍生来源。这些火山爆炸产生了从深部岩浆储层上升的垂直岩石柱。金伯利岩管的形态是多种多样的,但是包括一个板状的堤坝状复合体,垂直浸入管道根部的进料堤,向下延伸到地幔。在地表1.5-2公里(0.93-1.24英里)内,高压的岩浆向上爆炸并膨胀,形成一个圆锥形的圆柱形diatreme,它会喷向地表。表面表现很少保留,但通常与马尔火山相似。金伯利岩堤防和窗台可以很薄(1-4米),而管道的直径从75米到1.5公里不等。
两个侏罗纪金伯利岩脉中存在的宾夕法尼亚州。其中一个是盖茨亚达堤防,在费耶特和格林县边界的蒙农加拉河上露头。另一个是位于印第安纳州中部的Dixonville-Tanoma堤防,它不露头,而是矿工发现的。同样年龄的金伯利岩在纽约的几个地方发现。
岩石学:
金伯利岩浆的位置和来源都是争论的主题。它们的极端富集和地球化学已导致对其起源的大量猜测,模型将它们的源放置在次大陆岩石圈地幔(SCLM)内或甚至与过渡区一样深。丰富的机制也是模型的兴趣所在,包括部分熔融,同化俯冲沉积物或源自原生岩浆源。
历史上,金伯利岩被划分为两个不同的品种,主要基于岩相学观测,被称为“玄武岩”和“云母”。后来由CB史密斯修订,后者根据这些岩石使用Nd,Sr和Pb系统的同位素亲和力重新命名为“I组”和“II组”。[11]罗杰米切尔后来提出,这些组I和II金伯利岩显示出如此明显的差异,以至于它们可能不像以前想象的那样密切相关。他表明,第二组金伯利岩与第一组金伯利岩相比,显示出更接近于镁铝石的亲和力。因此,他将第二组金伯利岩重新分类为桔皮石以防止混淆。
第一组金伯利:
组-I金伯利岩是CO的2富超镁铁质由初级为主钾火成岩镁质橄榄石和碳酸盐矿物质,具有镁的痕量矿物组合钛铁矿,铬镁铝榴石,铁铝-镁铝榴石,铬透辉石(在某些情况下subcalcic),金云母,顽火辉石和缺钛铬铁矿。第I组金伯利岩表现出由巨橄榄石(0.5-10mm或0.020-0.394in)到橄榄石,镁铝榴石,铬辉石透辉石,镁质钛铁矿和金云母的巨晶(10-200mm或0.39-7.87in)斑晶所引起的独特的不等粒纹理,在精细到中等粒度的基质中。
基质矿物学更接近于火成岩的真实组成,主要由碳酸盐和大量的橄榄石橄榄石组成,含有较少量的镁铝榴石榴石,Cr- 透辉石,镁质钛铁矿和尖晶石。
橄榄木lamp 草:
响应于错误认为它们只发生在南非的橄榄石绒毛土以前被称为第II组金伯利岩或橙矿。然而,它们的发生和岩石学在全球范围内是相同的,不应该被错误地称为金伯利岩。[13]橄榄石绒岩是富钾挥发物(主要是H 2 O)的超钾质,过碱性岩石。橄榄花岗岩的显着特征是金云母宏晶和微晶石,以及从金云母到“四铁绿石”组成不同的基质云母(异常贫铝金云母需要铁进入四面体位点)。橄榄石巨晶的重新吸收和基质橄榄石的自形初晶是常见的,但不是必需的组成部分。
基质中的特征主要阶段包括分区辉石(以钛霓石为边缘的透辉石岩芯),尖晶石类矿物(镁质铬铁矿至含钛磁铁矿),含Sr和富REE的钙钛矿,富Sr的磷灰石,富含REE的磷酸盐(独居石,大青石),钾质巴利亚锰矿矿物,含铌金红石和含锰钛铁矿。
金伯利指示矿物:
金伯利岩是特有的火成岩,因为它们含有多种具有化学成分的矿物,表明它们在地幔中的高压和高温下形成。这些矿物质,如铬透辉石(辉石),铬尖晶石,镁质钛铁矿和富含铬的高温石榴石在大多数其他火成岩中通常不存在,因此它们特别适合作为金伯利岩的指示剂。
这些指示矿物一般在现代冲积物质的河流沉积物中寻找。它们的存在可能表明在产生冲积层的侵蚀流域内存在金伯利岩。