浙江多色青田石岩石地球化学特征及成因

doi:10.19657/j.geoscience.1000-8527.2020.01.02

现代地质 ›› 2020, Vol. 34 ›› Issue (01): 13-14.DOI: 10.19657/j.geoscience.1000-8527.2020.01.02

浙江多色青田石岩石地球化学特征及成因

沈崇辉¹(), 白峰²(), 杨晓燕²^,³, 王裕坤⁴

1.中国地质大学(北京) 地球科学与资源学院,北京 100083
2.中国地质大学(北京) 珠宝学院,北京 100083
3.国家珠宝玉石质量监督检验中心,上海 200135
4.山东金创股份有限公司, 山东蓬莱 265600

收稿日期:2019-07-12 修回日期:2019-10-12 出版日期:2020-03-05 发布日期:2020-03-07
通讯作者: 白峰
作者简介:白峰,男,副教授,1971年出生,矿物学、岩石学、矿床学专业,主要从事宝石学、矿物材料的教学与研究工作。Email: baifengbj@163.com。
沈崇辉,男,博士研究生,1973年出生,矿物学、岩石学、矿床学专业,主要从事矿物学研究及珠宝鉴定工作。Email: 584196483@qq.com。
基金资助:
国家自然科学基金面上项目(41872209)

Mineral Geochemistry Characteristics and Genesis of the Multicolor Qingtian Stone from Zhejiang Province

SHEN Chonghui¹(), BAI Feng²(), YANG Xiaoyan²^,³, WANG Yukun⁴

1. School of Earth Sciences and Resources, China University of Geosciences, Beijing 100083, China
2. School of Gemology,China University of Geosciences, Beijing 100083, China
3. National Gemstone Testing Center, Shanghai 200135, China
4. Shandong Jinchuang Co. Ltd, Penglai, Shandong 265600, China

Received:2019-07-12 Revised:2019-10-12 Online:2020-03-05 Published:2020-03-07
Contact: BAI Feng

摘要/Abstract

摘要：

多色青田石是浙江青田石中的一个重要品种,具颜色丰富、纹理多变的特点。通过岩相学观察、X射线粉晶衍射物相分析、全岩主量及微量元素和同位素地球化学分析,对多色青田石的岩石学特征、矿物成分、类型划分进行详细研究,并论证了多色青田石的成矿物质、成矿流体来源及成因。研究表明:多色青田石按主要组成矿物划分属于叶蜡石型青田石和绢云母型青田石;其颜色主要与组成矿物中Fe、Ti、Cr、Mn致色元素的类型和含量有关,其次与赤铁矿(褐铁矿)浸染组成矿物的微晶间隙和充填微裂隙有关。多色青田石的成矿母岩为中酸性火山岩,成矿流体来源与大气降水有关。多色青田石主要由早期充填成因的叶蜡石矿物和晚期由中低温热液蚀变改造早期叶蜡石形成的绢云母矿物构成,是多期多阶段热液蚀变交代成矿作用的产物,多色青田石中常保留高温矿物红柱石。

关键词: 多色青田石, 岩相学, 叶蜡石, 红柱石, 绢云母

Abstract:

Multicolor Qingtian stone is one kind of Qingtian stones from Zhejiang province, shows all kinds of colors and varied textures. In this study, based on the analysis of the petrography, X-ray powder crystal diffraction phase, whole rock major, trace elements and isotope geochemistry for the multicolor Qingtian stone, we have verified the petrologic features, mineral compositions and type divisions, and discussed the ore-forming materials, ore-forming fluids and genesis. Studies have shown that the multicolor Qingtian stone belongs to pyrophyllite-type Qingtian stone and sericite-type Qingtian stone according to the main mineral compositions. The color of the multicolor Qingtian stone is mainly related to the content of colored elements (e.g.Fe, Ti ,Cr and Mn), and has a little of relationship with mineral microcrystalline particles and micro-cracks of hematite (limonite) impregnation of constituent minerals. The ore-forming materials of the multicolor Qingtian stone sourced from medium-acid volcanic rock, and ore-forming fluids sourced from meteoric waters. The multicolor Qingtian stone is mainly composed of filling-genesis pyrophyllite in the early stage and sericite that formed by medium-low temperature hydrothermal alteration on the filling-genesis pyrophyllite in the late stage. It derived from multi-period and multi-stage of hydrothermal alteration metasomatism. Multicolor Qingtian stone often retains high temperature mineral andalusite.

Key words: multicolor Qingtian stone, petrography, pyrophyllite, andalusite, sericite

中图分类号:

沈崇辉, 白峰, 杨晓燕, 王裕坤. 浙江多色青田石岩石地球化学特征及成因[J]. 现代地质, 2020, 34(01): 13-14.

SHEN Chonghui, BAI Feng, YANG Xiaoyan, WANG Yukun. Mineral Geochemistry Characteristics and Genesis of the Multicolor Qingtian Stone from Zhejiang Province[J]. Geoscience, 2020, 34(01): 13-14.

图/表 13

参考文献 34

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样品	颜色特征	透明度	光泽	质地
QT-1	标本大部分为橘黄色,局部青黄色,裂隙发育,裂隙部位青田石颜色深,橘黄色部位质地细腻,蜡状光泽,青黄色部位肉眼可见颗粒状矿物	半透明	油脂光泽	细腻均匀
QT-2	标本大部分为橘黄色,局部青黄色,见灰黑条带分布,肉眼可见颗粒状浅色矿物,光泽强弱不同	微透明	蜡状光泽	有颗粒感
QT-3	标本大部分为青黄色,白色和橘黄色条带状分布,局部见白色和灰黑色团块,结构细腻	半透明	油脂光泽	细腻均匀
QT-4	标本大多以青黄色和黑色为主,黑色部位包裹团块状和流动褐红色斑块,结构细腻	微透明	蜡状光泽	细腻均匀
QT-5	标本大部分为青黄色,呈黑色、黄红色条带交互现象,局部见黑色、白色团块	微透明	蜡状光泽	细腻均匀
QT-6	标本整体呈色调不同的黄色、黄红色条带交互分布,局部呈黑色	微透明	蜡状光泽	细腻均匀
QT-7	标本上半部分为纯净的橙黄色,透明度较高,下半部分主要呈黑色、灰色	微透明	蜡状光泽	有颗粒状
QT-8	标本大部分为棕黄色,肉眼可见间杂分布的矿物颗粒,反光观察光泽不同	微透明	蜡状光泽	有颗粒状

样品	颜色特征	透明度	光泽	质地
QT-1	标本大部分为橘黄色,局部青黄色,裂隙发育,裂隙部位青田石颜色深,橘黄色部位质地细腻,蜡状光泽,青黄色部位肉眼可见颗粒状矿物	半透明	油脂光泽	细腻均匀
QT-2	标本大部分为橘黄色,局部青黄色,见灰黑条带分布,肉眼可见颗粒状浅色矿物,光泽强弱不同	微透明	蜡状光泽	有颗粒感
QT-3	标本大部分为青黄色,白色和橘黄色条带状分布,局部见白色和灰黑色团块,结构细腻	半透明	油脂光泽	细腻均匀
QT-4	标本大多以青黄色和黑色为主,黑色部位包裹团块状和流动褐红色斑块,结构细腻	微透明	蜡状光泽	细腻均匀
QT-5	标本大部分为青黄色,呈黑色、黄红色条带交互现象,局部见黑色、白色团块	微透明	蜡状光泽	细腻均匀
QT-6	标本整体呈色调不同的黄色、黄红色条带交互分布,局部呈黑色	微透明	蜡状光泽	细腻均匀
QT-7	标本上半部分为纯净的橙黄色,透明度较高,下半部分主要呈黑色、灰色	微透明	蜡状光泽	有颗粒状
QT-8	标本大部分为棕黄色,肉眼可见间杂分布的矿物颗粒,反光观察光泽不同	微透明	蜡状光泽	有颗粒状

样品编号	主要矿物及含量	次要矿物及含量
QT-1	叶蜡石(2M型),85%	伊利石,13%
QT-2	叶蜡石(以2M为主的2M + 1Tc型), 26%;红柱石,32%; 伊利石,35%	斜绿泥石,7%
QT-3	叶蜡石(2M型),98%	高岭石,2%
QT-4	叶蜡石(2M型),97%	其他矿物,3%
QT-5	叶蜡石(2M型),98%	其他矿物,2%
QT-6	叶蜡石(2M型),大于99%	—
QT-7	叶蜡石(2M型),70%	石英,26%; 赤铁矿,4%
QT-8	绢云母,79%	石英,18%; 红柱石,3%

样品编号	主要矿物及含量	次要矿物及含量
QT-1	叶蜡石(2M型),85%	伊利石,13%
QT-2	叶蜡石(以2M为主的2M + 1Tc型), 26%;红柱石,32%; 伊利石,35%	斜绿泥石,7%
QT-3	叶蜡石(2M型),98%	高岭石,2%
QT-4	叶蜡石(2M型),97%	其他矿物,3%
QT-5	叶蜡石(2M型),98%	其他矿物,2%
QT-6	叶蜡石(2M型),大于99%	—
QT-7	叶蜡石(2M型),70%	石英,26%; 赤铁矿,4%
QT-8	绢云母,79%	石英,18%; 红柱石,3%

矿物类型	点位	颜色	Na₂O	MgO	Al₂O₃	SiO₂	K₂O	CaO	FeO	MnO	TiO₂	Cr₂O₃	总量
叶蜡石	QT-7-1	橘黄色	0.06	0.02	26.55	64.44	0.03	0.05	0.38	0	0.01	0.02	91.57
	QT-7-2	青黄色	0.08	0	27.32	68.04	0.04	0.03	0.27	0	0.06	0	95.82
	QT-7-3	灰色	0.06	0	27.79	69.35	0.01	0.03	0.33	0.01	0	0.01	97.59
	QT-7-4	黑色	0.10	0.02	28.34	69.58	0.02	0.05	0.23	0.02	0	0.03	98.38
	平均				27.50	67.85							95.84
红柱石	QT-2-1	橘黄色	0	0	60.06	37.15	0	0.02	0.63	0	0.05	0	97.89
	QT-2-2	橘黄色	0.04	0.01	60.40	37.12	0.02	0	0.51	0	0.01	0	98.10
	QT-2-3	灰色	0.09	0	58.89	36.51	0	0.02	1.00	0.03	2.94	0.03	99.51
	平均		0.04		59.78	36.93							98.50
绢云母	QT-8-1	灰色	0.14	0	36.88	48.46	9.49	0.01	0	0	0	0	94.98
	QT-8-2	褐黄色	0.22	0	36.81	48.92	9.61	0.04	0.02	0	0	0	95.63
	QT-8-3	褐黄色	0.19	0	36.99	48.44	9.64	0	0.12	0	0.02	0.01	95.40
	平均				36.89	48.61	9.58		0.05				95.34
叶蜡石、红柱石、绢云母的阳离子数
矿物类型	点位	颜色	Na⁺	Mg²⁺	Al³⁺	Si⁴⁺	K⁺	Ca²⁺	Fe	Mn²⁺	Ti⁴⁺	Cr³⁺
叶蜡石	QT-7-1	橘黄色	0.008	0.002	1.949	4.014	0.003	0.004	0.020	0	0.001	0.001
	QT-7-2	青黄色	0.009	0	1.918	4.053	0.003	0.002	0.013	0	0.003	0
	QT-7-3	灰色	0.007	0	1.916	4.057	0.001	0.002	0.016	0.001	0	0.001
	QT-7-4	黑色	0.011	0.002	1.936	4.034	0.001	0.003	0.011	0.001	0	0.001
红柱石	QT-2-1	橘黄色	0	0	1.957	1.027	0	0.001	0.014	0	0.001	0
	QT-2-2	橘黄色	0.002	0	1.962	1.023	0.001	0	0.012	0	0	0
	QT-2-3	灰色	0.005	0	1.907	1.003	0	0.001	0.023	0.001	0.061	0.001
绢云母	QT-8-1	灰色	0.018	0	2.917	3.252	0.812	0.001	0	0	0	0
	QT-8-2	褐黄色	0.029	0	2.891	3.260	0.817	0.003	0.001	0	0	0
	QT-8-3	褐黄色	0.024	0	2.912	3.236	0.821	0	0.007	0	0.001	0.001

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样品编号	矿物组成	SiO₂	Al₂O₃	CaO	Fe₂O₃	FeO	K₂O	MgO	MnO	Na₂O	P₂O₅	TiO₂	CO₂	H₂O⁺	烧失量	总量
QT-1	叶蜡石伊利石	61.02	29.99	0.23	0.35	0.10	1.12	<0.05	<0.05	0.64	0.12	<0.05	0.61	4.80	5.74	99.13
QT-2	叶蜡石红柱石伊利石	52.42	40.09	0.09	0.48	0.13	1.31	<0.05	<0.05	0.23	0.06	0.13	0.35	4.34	4.63	99.73
QT-3	叶蜡石	63.19	28.95	0.31	0.17	0.15	0.22	<0.05	<0.05	0.15	0.18	<0.05	0.26	5.36	5.70	99.09
QT-4	叶蜡石	64.28	28.84	0.09	0.18	0.21	<0.05	<0.05	<0.05	0.08	<0.05	0.05	0.44	4.76	5.54	99.13
QT-5	叶蜡石	64.86	28.39	0.19	0.72	0.13	<0.05	<0.05	<0.05	0.05	0.05	0.05	<0.05	5.28	5.45	99.92
QT-6	叶蜡石	65.97	27.18	<0.05	0.59	0.13	0.05	<0.05	<0.05	0.09	<0.05	0.12	0.17	4.74	5.43	99.24
QT-7	叶蜡石石英	68.99	24.56	0.08	0.27	0.16	<0.05	<0.05	<0.05	0.13	<0.05	<0.05	<0.05	4.82	4.85	99.31
QT-8	绢云母红柱石	48.18	35.93	0.22	0.04	0.13	9.81	<0.05	<0.05	0.17	0.58	0.15	0.17	5.16	5.54	100.64

样品			QT-1		QT-2		QT-3		QT-4		QT-5		QT-6		QT-7		QT-8
	元素及比值		叶蜡石伊利石		叶蜡石红柱石伊利石		叶蜡石		叶蜡石		叶蜡石		叶蜡石		叶蜡石石英		绢云母红柱石
微量元素	Li	256.00		421.00		172.00		8.36		8.47		2.16		8.37		1.28
	Be	0.84		2.24		0.47		0.17		0.33		0.17		0.51		0.67
	Cr	2.09		1.26		2.27		2.07		3.30		3.10		1.99		18.90
	Ga	38.90		8.87		45.60		10.90		13.80		14.70		21.00		25.10
	Rb	50.70		46.70		6.93		0.94		0.73		2.03		1.07		292.00
	Sr	312.00		138.00		105.00		15.80		34.60		6.13		40.10		2 358.00
	Cs	2.52		2.92		0.76		0.13		0.09		0.53		1.33		5.27
	Ba	346.00		57.10		39.20		4.52		4.57		13.60		10.30		617.00
	Pb	11.70		48.50		21.50		11.80		16.60		1.91		11.30		70.30
	Th	6.22		3.09		2.13		23.7		25.2		6.84		2.22		14.50
	U	1.99		3.06		0.97		4.07		5.08		2.89		1.14		1.35
	Nb	4.55		17.50		0.33		17.00		12.00		6.50		2.06		4.13
	Ta	0.23		0.86		<0.05		1.82		1.72		0.56		0.13		0.31
	Zr	28.00		131		12.00		84.40		59.40		104.00		29.70		94.80
	Hf	1.14		4.50		0.26		3.85		2.87		3.93		0.80		2.77
	K	9 297.00		10 875.00		1 826.00		415.00		415.00		415.00		415.00		81 436.00
	P	524.00		262.00		786.00		218.00		218.00		218.00		306.00		2 531.00
	Ti	240.00		779.00		60.00		300.00		300.00		719.00		180.00		899.00
	Y	0.70		1.16		1.15		4.03		5.36		4.69		1.48		2.38
	Nb/Ta	19.78		20.35		6.60		9.34		6.98		11.61		15.85		13.33
	Zr/Hf	24.56		29.11		46.15		21.92		20.70		26.46		37.125		34.22
稀土元素	La	25.70		10.60		13.30		10.20		33.70		7.59		9.38		53.00
	Ce	36.20		12.50		14.80		13.40		50.90		18.70		10.10		103.00
	Pr	2.77		0.71		0.65		0.66		3.39		1.63		0.57		11.90
	Nd	11.70		1.65		1.32		1.43		7.09		4.31		1.51		48.20
	Sm	1.21		0.13		0.10		0.24		0.71		0.50		0.18		8.75
	Eu	<0.05		<0.05		<0.05		<0.05		<0.05		0.08		<0.05		0.90
	Gd	0.35		0.07		0.18		0.22		0.44		0.47		0.19		4.03
	Tb	0.05		<0.05		<0.05		0.05		0.09		0.10		<0.05		0.38
	Dy	0.21		0.16		0.21		0.54		0.71		0.68		0.24		1.16
	Ho	<0.05		<0.05		<0.05		0.16		0.18		0.15		<0.05		0.12
	Er	0.13		0.17		0.10		0.67		0.77		0.54		0.17		0.46
	Tm	<0.05		<0.05		<0.05		0.15		0.15		0.10		<0.05		<0.05
	Yb	0.13		0.28		0.12		1.24		1.26		0.73		0.21		0.28
	Lu	<0.05		<0.05		<0.05		0.20		0.20		0.12		<0.05		<0.05
稀土特征参数	ΣREE	78.65		26.52		31.03		29.21		99.64		35.70		22.80		232.28
	LREE	77.63		25.64		30.22		25.98		95.84		32.81		21.79		225.75
	HREE	1.02		0.88		0.81		3.23		3.80		2.89		1.01		6.53
	LREE/HREE	76.11		29.14		37.31		8.04		25.22		11.35		21.57		34.57
	La_N/Yb_N	141.80		27.15		79.50		5.90		19.18		7.46		32.04		135.77
	δEu	0.18		1.45		1.13		0.65		0.25		0.50		0.82		0.40
	δCe	0.86		0.78		0.77		0.88		0.94		1.24		0.72		0.96

样品编号	δD_V-SMOW/‰	样品编号	δD_V-SMOW/‰
QT-1	-52.333	QT-5	-53.038
QT-2	-53.617	QT-6	-36.125
QT-3	-57.806	QT-7	-62.605
QT-4	-52.302	QT-8	-47.025

[1]	方维萱. 地球化学岩相学类型及其在沉积盆地分析中应用[J]. 现代地质, 2012, 26(5): 996-1007.
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[3]	金志云周珣若杜向荣. 五大连池等地钾质碱性玄武岩、幔源包体的微量元素特征及成因信息 [J]. 现代地质, 1987, 1(1): 93-.