黑云母的标型特征简述

2021-01-06庞阿娟

中国金属通报 2020年15期

庞阿娟

（中化地质矿山总局河南地质局，河南郑州 450011）

1 概述

黑云母（K{（Mg，Fe）3[AlSi3O10]（OH）2}），是主要的的造岩矿物之一，多产于中、酸性火成岩，接触变质岩、区域变质岩、花岗伟晶岩等均有产出。在火成岩中它是中酸性岩石中的主要铁镁矿物之一；在镁铁质和超镁铁质岩石中的黑云母多呈红褐色或黄褐色，但数量少；在花岗伟晶岩中黑云母粗大晶体与白云母、石英、长石等矿物共生；在云煌岩中环带状黑云母是其主要矿物。在变质岩中，黑云母常与白云母、绿泥石、十字石、蓝晶石、石榴子石、红柱石、堇青石、石英、长石等矿物共生形成各种片岩和片麻岩；在中高级变质岩中红褐色、黄褐色黑云母与堇青石、石榴子石、矽线石、紫苏回事、单斜辉石、长石、石英等共生于片麻岩和麻粒岩中；绿褐色、黄褐色黑云母与绿帘石、阳起石、钠长石、绿泥石、碳酸盐矿物、白云母、石英等产出在绿片岩等低级变质岩中。黑云母也作为碎屑矿物产于砂岩中，或作为后生成岩作用的自生矿物，产于某些粘土岩和砂岩中[1]。

黑云母亚族由Mg2+—Fe2+形成连续类质同像系列，随着MgO含量依次降低，铁含量依次升高，形成金云母—镁黑云母—黑云母—铁黑云母—铁叶云母。黑云母受热水溶液的作用可蚀变为绿泥石、白云母和绢云母等；受风化易分解为水黑云母、蛭石、高岭石。含钛的黑云母常分解形成针状金红石、细粒的钛铁矿、磁铁矿和榍石等矿物。在变质岩中黑云母转变为矽线石并析出细小铁质矿物；在火山岩中，黑云母斑晶周围常有一圈不透明的暗化边，暗化强烈时遍及整个黑云母，只保留其外形轮廓。

2 标型特征

2.1 形态特征

黑云母单晶多呈假六方板状、片状集合体为叶片状和鳞片状或放射状。常见双晶，依云母律成接触双晶或穿插三连晶。解理{001}极完全，{110}、{010}不完全；玻璃光泽、珍珠光泽，解理片有弹性。硬度2～3，相对密度2.7～3.1，颜色以黑（图1）、深褐色为主，颜色随铁含量加深，覆Ti者浅红褐色，富Fe3+者绿色[2，3]。

图1 黑云母

图2 正交偏光镜下黑云母

黑云母属于单斜晶系，在薄片中大多数为长条状，具一组解理的切面多色性极为明显。单偏光下多色性明显，褐色、深褐或红褐色、为黄色、草绿色、淡黄色，正中突起，折射率一般随Fe含量增加而增大，平行消光，正延性，正交偏光下具Ⅲ级以上干涉色（图2），二轴晶负光性[4-6]。

2.2 成分特征

黑云母K{（Mg，Fe）3[AlSi3O10]（OH）2}，其中K可以被Na、Ca、Rb、Cs、Ba代替，Mg、Fe可以被Al、Fe3+、Ti、Mn、Li代替，F、Cl可以代替OH。黑云母的化学成分特征对研究岩浆起源、岩石成因、构造环境、成岩物理化学条件、后期热液作用及成矿元素富集等有重要指示意义，能很好的反映寄主岩浆的属性和成岩是的物理、化学条件，其化学成分与形成时的物理化学条件有着密切的成因联系[7-9]。

（1）主量元素特征。根据电子探针所测的数据，我们可以分析出黑云母的化学成分特征。我们可以根据黑云母的成分差异来判断黑云母类型、岩浆来源及构造环境等[10-13]。在Foster的Mg-（AlⅥ+Fe3++Ti）-（Fe2++Mn）图解中，可以区分各种云母，例如：刘彬等对鄂东南铜山口铜（钼）矿床黑云母研究（图3[10]），谭桂丽等对赣中盛源盆地及邻区火山岩中黑云母研究[11]。

图3 云母分类图（原图据Foster，1960修改）

图4 黑云母 MgO—FeO/（FeO+MgO）

根据黑云母中黑云母MgO-∑FeO/∑（FeO+MgO）图既可以将黑云母分类又可以判断岩体来源[1，10-12]（图4）；黑云母Fe2+-Fe3+-Mg2+三角图[11，13]（图5）也可以来判断岩浆的来源。Abdel-Rahman（1994）通过统计全球将近325个黑云母样品的主量元素的结果，系统地总结了非造山的碱性岩系、造山带钙碱性岩系和过铝质岩系的黑云母的特征，并提出了黑云母构造环境MgOFeO-Al2O3的判别图。将所测黑云母相应的成分在该图上投点，均投在C区（图6），即造山带钙碱性区域内。Abdel-Rahman（1994）指出，造山带钙碱性岩系与俯冲作用关系密切，俯冲过程产生的富水流体利于磁铁矿等矿物的早期晶出，而使得后期结晶出来的黑云母矿物具有富镁、相对富铝和贫钛的特征（张遵忠等，2005）。

图5 黑云母Fe2+-Fe3+-Mg2+物质成分分类图（底图据文献[13]）

图6 黑云母构造环境判别图

（2）Ar-Ar测年。可以根据黑云母中Ar同位素进行测年，指示岩体矿床年龄[14]。马国桃在对四川黑牛洞铜矿床的研究中，对黑云母单矿物进行氩同位素质谱分析同位素测年。最后得出黑牛洞矿区的黑云母在3.50%～30.00%区间析出的40Ar含量逐渐增加,在30.00%时，析出的40Ar含量约占总量的96.42%，该区间内各加热阶段给出的年龄变化在131.85±2.36Ma～137.54±0.56Ma之间，表现出稳定的年龄图谱，坪年龄为135.52±0.82Ma，等时线年龄为136.43±0.77 Ma，反等时线年龄为136.26±0.76Ma。因此，该矿床形成的年龄为136.43±0.77Ma。

（3）温压计。根据一些共生矿物的成分特征，我们可以确定矿物的结晶温度与压力。陈光远等在研究胶东郭家岭花岗闪长岩成因矿物学与金矿化中，根据黑云母与普通角闪石共生矿物对成分特征，确定郭家岭花岗闪长岩暗色矿物的结晶温度为650℃～750℃，压力为5×108Pa左右。因此，我们可以根据图7，图8确定矿物的结晶温度与压力。