北京西⼭青⽩⼝系下马岭组特征变质矿物的特征及其地质意义浅析
京西青⽩⼝系下马岭组特征变质矿物的特征及其地质意义浅析
摘要：在房⼭岩体南侧下马岭组构造⽚岩中普遍发育绢云母、红柱⽯、⽯榴⽯、磁铁矿等特征变质矿物，这些特征矿物的形成与房⼭岩体晚期的花岗闪长岩侵位密切相关。通过对这些特征变质矿物的研究，可以推断原岩成分，指⽰变质条件，以及对此地沉积演化和变质演化的研究具有重要意义。关键词：下马岭组特征矿物变质条件正⽂
周⼝店地区⼤地构
造处于华北板块中部，位于近东西向的燕⼭构造带与北北东向的太⾏⼭构造带的接合部位，区域上主要由房⼭侵⼊体及围绕其分布的多期多形式断层和褶皱组成。区内构造演化依次经历了太古宙基底构造变形
旋回，印⽀期、燕⼭期、及喜⼭期变形旋回，区域地层属华北型，发育较全，从太古界到新⽣界的主要地层单位均有出露，与北京西⼭全区的地层⽐较，本区地层经历了不同程度的区域变质作⽤[1-2]。1新元古界青⽩⼝系下马岭组（Qbx）岩性及构造特征
1.1新元古界青⽩⼝系下马岭组在区内分布于⼀条龙—骆驼⼭-⼭顶庙-房⼭西⼀带，即区内北部、西部和中南部，因其富含红柱⽯、⽯榴⼦⽯等多种特征矿物，对于特征变质矿物的研究和此地沉积演化和变质演化作⽤的研究具有重要意义。并在断层上盘下马岭组发育近东西⾛向的次级剥离断层，由于断层作⽤使其减薄，与下伏地层呈断层接触。
在燕⼭期变形旋回中，房⼭岩体从南东向北西侵⼊，其热动⼒作⽤不仅改造了较早侵位的岩体，⽽且还涉及四周的浅变质围岩，使之置换成新的⽚理并产⽣接触热动⼒变质的特征变质矿物。
1.3研究区岩性以千枚状板岩及粉砂质板岩为主，厚120～170m。三分，底部为褐绿⾊含磁铁矿千枚状板岩，千枚理发育，磁铁矿呈粒状分布于板岩中，为⿊⾊；中部为暗绿⾊板岩夹灰⿊⾊、暗⾊炭质板岩，或互层，含黄铁矿；上部为褐灰⾊粉砂质板岩夹薄层变质细砂岩。下马岭组和铁岭组之间为平⾏不整合接触，不整合⾯起伏不平，具1～3m厚的褐铁矿质古风化壳，是铁岭组沉积后地壳上升（芹峪运动）遭受长期风化作⽤导致铁质富集的结果。1.4
下马岭组可见⽯榴⽯云母⽚岩，红柱⽯⽯榴⽯云母⽚岩，红柱⽯云母⽚岩，含磁铁矿千枚岩，红柱⽯千枚岩等变质岩。由于特征矿物仅稳定存在于很狭窄的温度——压⼒范围内，对于外界的变化反应很灵敏，经常作为变质岩形成条件的指⽰矿物。下马岭组主要特征变质矿物有红柱⽯，⽯榴⼦⽯。绢云母作为千枚构造的重要判断依据，可以指⽰变质岩形成条件，因此也列为研究对象。磁铁矿形成于岩浆作⽤、变质作⽤、⾼温热液作⽤，是变质岩中常见副矿物，也可指⽰变质岩形成条件，因此也列为研究对象。
2 特征矿物2.1 红柱⽯
形态：斜⽅晶系；柱状，横断⾯近于正四边形；⽣长过程中俘获炭质和粘⼟并定向排列时，横断⾯见⿊⼗字，纵断⾯见⿊⾊纵纹。
物理性质：常为灰、黄、褐、红、绿等⾊，⽆⾊者少见；玻璃光泽；透明—半透明；硬度⼤于⼩⼑，中等解理，相对密度3.15—3.16。2．2⽯榴⽯
形态：等轴晶系；常见菱形⼗⼆⾯体、四⾓三⼋⾯体及其聚形；菱形⼗⼆⾯体晶⾯上常有平⾏四边形长长对⾓线的聚形纹；有时见邻接颗粒分离后的感应⾯；
物理性质：不同⾊调的红、黄、绿⾊，⽩⾊或略呈淡黄褐⾊条纹；玻璃光泽，断⼝油脂光泽；透明—半透明。硬度：⼤于⼩⼑；⽆解理；有脆性（裂纹发育）。相对密度为3.5~4.2。
形态：等轴晶系；反尖晶⽯结构；呈⼋⾯体，较少呈菱形⼗⼆⾯体；菱形⼗⼆⾯体⾯上长对⾓线⽅向常见聚形纹，尖晶⽯律双晶；具有强磁性；
物理性质：铁⿊⾊；半⾦属光泽；不透明；硬度⼤于⼩⼑；⽆解理；性脆；相对密度5.18；具有强磁性。2.4绢云母
形态：单斜晶系；假六⽅板状、短柱状；集合体呈极细⼩鳞⽚状集合体，并具有丝绢光泽；物理性质：⽆⾊透明，含杂质者呈淡灰、浅绿等⾊；玻璃光泽，解离⾯珍珠光泽；硬度⼩于⼩⼑；具完全解离；相对密度为2.67~3.00。3下马岭组特征矿物及其分布
下马岭组构造⽚岩主要矿物为: ⽯英( 40%) 、长⽯( 5%) 、⿊云母+ ⽩云母( 绢云母)
( 30%) 、红柱⽯( 10%) , 次要矿物为: ⾚铁矿+ 褐铁矿( 3%) 、矽线⽯( 3%) 、⽯榴⼦⽯( 1%～2%) 、⼗字⽯( 2%) , 炭质物质(0.5%) 。
⼀条龙和骆驼⼭主要分布有下马岭组的红柱⽯云母⽚岩、含磁铁矿板岩；⼋⾓寨下马岭组岩层发育含磁铁矿晶粒的千枚岩，并可见褐铁矿风化壳；⽺屎沟⼀带发育⽯榴⼦⽯较为典型。本次课题研究⼩组从下马岭组底部⾄顶部⼤约每隔10⽶采样，粗略统计各特征矿物百分⽐，得出以下规律：红柱⽯总体增多；⽯榴⼦⽯总体持续减少；磁铁矿总体趋势为减⼩；绢云母基本趋势为增多。
4 以上特征矿物指⽰的变质条件及成因（温度、压⼒、原岩成分）4.1红柱⽯：
主要形成于低压变质带的较低温部分，温度压⼒范围为；T从低温到⾼温，P总<0.5GPa。见于富铝的泥质⽚岩中，亦见于泥质岩和侵⼊岩的接触热变质⾓岩中（例如本溪组红柱⽯⾓岩）。北京周⼝店下马岭组的红柱⽯是⼀种低压⾼温变质矿物, 它在应⼒作⽤下发⽣递进变形, 形成共轭微裂隙等构造, 表明研究区早期的热接触变质作⽤被晚期的动热变质作⽤所叠加和改造。4.2⽯榴⽯：
属⾼压型韧性剪切变形变质带；温度压⼒范围为：压⼒范围为P>0.8Gpa，摄⽒度T<500；按成分特征,⽯榴⼦⽯通常分为铝系和钙系两个完全类质同象系列：钙系⽯榴⼦⽯形成于压⼒不⼤的岩浆岩,接触变质岩和热液脉；铝系的锰铝榴⽯、铁铝榴⽯、镁铝榴⽯则分别形成于压⼒稍⾼的低级、压⼒更⾼的中级、压⼒极⾼的⾼级区域变质岩及⾦伯利岩中。
形成于岩浆作⽤、变质作⽤和⾼温热液作⽤。是各类岩浆岩和变质岩中常见副矿物，是岩浆成因铁矿床、沉积变质铁矿床，接触交代铁矿床和⾼温⽓液含稀⼟元素铁矿床中的主要铁矿物。4．4绢云母
成因产状：⼴泛分布于花岗岩和伟晶岩；中温热液交代长⽯和泥质岩形成绢云母，是寻找热液矿床的标志；区域变质作⽤可以将各种粘⼟矿物组成的页岩改造为以绢云母或者⽩云母为主的千枚岩、绢云母⽚岩、⽩云母⽚岩等。5 矿物的演变随变质作⽤增强：
造岩矿物由绿泥⽯、绢云母变为绿帘⽯、⾓闪⽯、⼗字⽯，再变为⾓闪⽯、矽线⽯、⽯榴⽯、最后变为⾓闪⽯、辉⽯、⽯榴⽯；
黄铁矿变为磁黄铁矿，褐铁矿变为⾚铁矿，磁铁矿、斑铜矿变为黄铜矿、⽅黄铜矿，闪锌矿变为铁闪锌矿，有机碳变为⽯墨；⽯榴⼦⽯受热液蚀变和强烈风化作⽤后可转变为绿泥⽯、绢云母、褐铁矿等。6 由特征矿物分布以及岩相变化推测当时变质环境演化⽅向
6.1根据区域内下马岭组的特征矿物分布从底部到顶部总体趋势（红柱⽯总体增多；⽯榴⼦⽯总体持续减少；磁铁矿总体趋势为减⼩；绢云母基本趋势为增多），以及四种矿物指⽰的变质条件可判断，⾃下⽽上，区域构造应⼒总体趋于减⼩，中间可能出现较⼩波动期；区域构造背景温度总体趋势升⾼，中间可能出现波动区间；变质程度先增强后有⼀定程度减弱。6.2此地特征变质矿物分布主要决定于三个因素
1、下马岭组不同段距离房⼭岩体距离不同，远离岩体，热量降低。2、下马岭组不同段沉积矿物不同，因此变质形成的矿物分布有所不同。
3、区域内下马岭组先经受印⽀运动，形成拆离断层，为强构造应⼒时期，后经燕⼭运动旋回，房⼭岩体侵⼊，为⾼温时期。随后变质作⽤逐渐减弱。6.3区域内沉积相演变为
下马岭组从早到晚构成⼀个海侵旋回，为第四个沉积旋回，从早到晚由滨海-潮间-浅海-泄湖环境依次演化，早期为滨岸—-潮间带沉积环境，由于铁岭期末期海退遭受风化剥蚀作⽤，
成⾚铁矿层，中期海⽔加深，为潮下浅海环境，形成⼀套灰⾊、灰绿⾊页岩，伊利⽯页岩和泥灰岩或者灰岩透镜体，晚期为潮下泄湖环境，以灰⾊硅质页岩、含炭质页岩和伊利⽯页岩为主7总结
本次课题主要研究了北京周⼝店地区下马岭组发育的特征矿物，包括红柱⽯、⽯榴⽯、磁铁矿和绢云母，调查了特征矿物在研究区内的总体分布规律，探讨了以上特征矿物的演变以及指⽰的变质条件，最后分析得出研究区内沉积相的演变过程。参考⽂献
[1] 王根厚等周⼝店地区地质实习指导书北京:地质出版社,2006
[2] 万永平等京西房⼭岩体南侧青⽩⼝系下马岭组构造⽚岩中红柱⽯的变形特征及其地质意义地质通报,2007,26(2):201-202[3]李胜荣结晶学与矿物学北京:地质出版社,
