中国地质学会岩矿测试技术专业委员会、国家地质实验测试中心主办

辽宁瓦房店金伯利岩中石榴石特征及种类鉴定

迟广成, 李国武, 肖刚, 陈英飞, 伍月, 汪寅夫, 胡建飞. 辽宁瓦房店金伯利岩中石榴石特征及种类鉴定[J]. 岩矿测试, 2013, 32(1): 78-83.
引用本文: 迟广成, 李国武, 肖刚, 陈英飞, 伍月, 汪寅夫, 胡建飞. 辽宁瓦房店金伯利岩中石榴石特征及种类鉴定[J]. 岩矿测试, 2013, 32(1): 78-83.
Guang-cheng CHI, Guo-wu LI, Gang XIAO, Ying-fei CHEN, Yue WU, Yin-fu WANG, Jian-fei HU. The Characteristics and Species Identification of Garnets Hosted in the Kimberlites from Wafangdian, Liaoning Province[J]. Rock and Mineral Analysis, 2013, 32(1): 78-83.
Citation: Guang-cheng CHI, Guo-wu LI, Gang XIAO, Ying-fei CHEN, Yue WU, Yin-fu WANG, Jian-fei HU. The Characteristics and Species Identification of Garnets Hosted in the Kimberlites from Wafangdian, Liaoning Province[J]. Rock and Mineral Analysis, 2013, 32(1): 78-83.

辽宁瓦房店金伯利岩中石榴石特征及种类鉴定

  • 基金项目:
    国土资源部“金刚石矿床标型矿物的X射线衍射特征”项目(200811120)
详细信息
    作者简介: 迟广成,高级工程师,从事岩矿测试工作。E-mail: chiguangcheng@126.com
  • 中图分类号: P578.571;P575

The Characteristics and Species Identification of Garnets Hosted in the Kimberlites from Wafangdian, Liaoning Province

  • 辽宁瓦房店金刚石矿区金伯利岩中的石榴石一直被当作镁铝榴石。为了确定矿区颜色复杂的石榴石种类,本文对矿区的石榴石进行了系统的采样分析,测定了112件石榴石样品的晶胞参数、50件样品的微区化学成分和40件样品的红外光谱。利用石榴石晶胞参数、红外光谱、化学成分和化学分子式方法对矿区石榴石进行分类,结果显示:晶胞参数分类法误差大,容易得出错误结论;红外图谱分类法准确度不高,只能作为参考方法;化学成分分类法太过笼统,达不到详细划分石榴石种类的目的;化学分子式分类法可把矿区的石榴石详细划分6个矿种:镁钙铁-铝铬铁榴石、镁铁钙-铝铬铁榴石、镁钙铁-铝铬榴石、镁钙-铝铬铁镁榴石、镁铁钙-铝铬榴石、镁铁钙-铝铁铬榴石,每种石榴石都充分反映了A、B离子的种类及占位特征,是4种分类方法中最为科学的方法。研究认为瓦房店金刚石矿区金伯利岩中石榴石A端元成分以Mg2+离子占位为主;B端元成分以Al3+离子占位为主。由于阳离子替代普遍,A、B端元成分复杂,瓦房店金伯利岩中不存在单纯意义上的镁铝榴石。
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  • 图 1  瓦房店金伯利岩中石榴石典型红外图谱

    Figure 1. 

    表 1  瓦房店金伯利岩中石榴石晶胞参数

    Table 1.  The crystal cell parameters of the garnets in the Wafangdian kimberlites

    采样地点 样品件数 晶胞参数/nm
    1.1459~1.1526 1.1538~1.1574 1.1575~1.1621 1.1622~1.1851
    1号无矿岩管 23 - - 11 12
    42号中等含矿岩管 42 1 7 34 -
    50号贫矿岩管 20 3 14 3 -
    51号富矿岩管 27 - 15 12 -
    合计 112 4 36 60 12
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    表 2  石榴石微区分析结果

    Table 2.  The chemical composition of the garnets by microanalysis

    采样地点 样品件数 wB /%
    MgO SiO2 FeO TiO2 Al2O3 Cr2O3 CaO MnO 总和
    1号岩管 12 18.262 41.665 7.812 0.085 16.134 9.810 6.885 0.006 100.70
    42号岩管深 16 18.715 41.585 7.876 0.083 16.699 8.366 6.863 0.014 100.36
    42号岩管浅 4 18.717 41.779 7.044 0.037 16.578 8.860 7.120 0.027 100.43
    50号岩管 9 19.856 42.105 9.068 0.208 20.120 4.067 5.175 0.011 100.71
    51号岩管 9 20.061 42.454 8.594 0.192 19.899 4.221 4.781 0.017 100.39
    注:石榴石中氧化物含量是瓦房店相同金伯利岩管所测石榴石样品的平均值。
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    表 3  石榴石分子式计算

    Table 3.  Garnet molecular formula calculation sheet

    石榴石化学成分 MgO SiO2 FeO TiO2 Al2O3 MnO Cr2O3 CaO
    氧化物质量分数wB/% 19.0311 41.2511 10.9326 0.4196 20.0084 0.0113 3.4099 4.9361
    氧化物分子质量 40.30 60.08 71.85 79.87 101.96 70.94 151.99 56.08
    氧化物摩尔数 0.4722 0.6866 0.1522 0.0053 0.1962 0.0002 0.0224 0.0880
    氧化物中氧原子数 0.4722 1.3732 0.1522 0.0105 0.5887 0.0002 0.0673 0.0880
    氧化物中阳离子数 0.4722 0.6866 0.1522 0.0053 0.3925 0.0002 0.0449 0.0880
    分子式中阳离子数 2.06 2.99 0.66 0.02 1.71 0.00 0.20 0.38
    注:石榴石中氧化物含量是瓦房店50号岩管7号样中单晶石榴石电子探针的测试值。
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    表 4  瓦房店金伯利岩中石榴石分子式和类型

    Table 4.  The garnets formula and classification of the Wafangdian kimberlites

    采样地点 石榴石名称 样品件数 石榴石分子式 石榴石类型
    1号岩管 镁钙铁-铝铬榴石 8 (Mg1.98Ca0.53Fe0.47)2.98(Al1.45Cr0.51)1.96Si3.04O12
    镁钙铁-铝铬铁榴石 3 (Mg1.99Ca0.54Fe0.47)3.00(Al1.38Cr0.58Fe0.02)1.98Si3.02O12
    镁铁钙-铝铬榴石 1 (Mg2.01Fe0.49Ca0.48)2.98(Al1.42Cr0.53)1.95Si3.04O12
    42号岩管 镁钙铁-铝铬铁榴石 8 (Mg2.01Ca0.55Fe0.44)3.00(Al1.37Cr0.61Fe0.03)2.01Si3.00O12
    镁铁钙-铝铬铁榴石 4 (Mg2.11Fe0.47Ca0.42)3.00(Al1.62Cr0.34Fe0.03)1.99Si3.02O12
    镁钙铁-铝铬榴石 7 (Mg1.90Ca0.57Fe0.52)2.99(Al1.33Cr0.62)1.95Si3.04O12
    镁钙-铝铬铁镁榴石 1 (Mg1.97Ca1.03)3.00(Al1.23Cr0.32Fe0.30Mg0.24)2.09Si3.06O12
    50号岩管 镁钙铁-铝铬铁榴石 1 (Mg2.12Ca0.50Fe0.38)2.99(Al1.49Cr0.45Fe0.08)2.02Si3.00O12
    镁铁钙-铝铬铁榴石 5 (Mg2.22Fe0.42Ca0.36)3.00(Al1.69Cr0.24Fe0.04Ti0.01)1.98Si3.03O12
    镁铁钙-铝铬榴石 2 (Mg2.01Fe0.52Ca0.47)3.00(Al1.65Cr0.32)1.97Si3.03O12
    镁铁钙-铝铁铬榴石 1 (Mg2.17Fe0.51Ca0.32)3.00(Al1.81Fe0.10Cr0.08Ti0.02)2.01Si3.01O12
    51号岩管 镁铁钙-铝铬榴石 4 (Mg2.15Fe0.46Ca0.39)3.00(Al1.55Cr0.38)1.93Si3.05O12
    镁铁钙-铝铬铁榴石 2 (Mg2.20Fe0.48Ca0.32)3.00(Al1.81Cr0.12Fe0.01)1.94Si3.04O12
    镁钙铁-铝铬铁榴石 2 (Mg2.15Ca0.45Fe0.40)3.00(Al1.40Cr0.49Fe0.04Ti0.01)1.94Si3.05O12
    镁铁钙-铝铁铬榴石 1 (Mg1.87Fe0.76Ca0.37)3.00(Al1.78Fe0.07Ti0.04Cr0.01)1.90Si3.08O12
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    表 5  瓦房店金伯利岩中石榴石红外光谱特征

    Table 5.  The infrared spectrum features of the garnets in the Wafangdian kimberlites

    样品编号 样品颜色 σ/cm-1
    C峰 D峰 C峰-D峰
    1-2 玫瑰紫 882.2 863.1 19.1
    1-12 玫瑰紫 879.6 861.7 17.9
    1-13 玫瑰紫 884.7 861.7 23.0
    1-15 玫瑰紫 883.0 865.1 17.9
    1-17 玫瑰紫 878.1 867.0 11.1
    1-19 玫瑰紫 882.2 865.6 16.6
    42-2 紫红 884.7 861.7 23.0
    42-11 紫红 888.1 865.8 22.3
    42-12 紫红 885.1 861.7 23.4
    42-15 紫红 878.1 864.7 13.4
    42-21 紫红 881.6 861.7 19.9
    42-22 紫红 886.3 865.5 20.8
    42-25 紫红 878.1 863.5 14.6
    42-26 紫红 884.7 865.8 18.9
    42-29 紫红 874.0 863.0 11.0
    42-31 紫红 888.7 865.8 22.9
    42-32 紫红 887.3 861.7 25.6
    42-35 紫红 886.8 861.7 25.1
    42-44 紫红 879.1 861.7 17.4
    42-54 紫红 884.9 865.8 19.1
    42-57 紫红 884.2 865.8 18.4
    42-58 紫红 886.8 865.8 21.0
    42-60 紫红 887.8 865.8 22.0
    50-1 紫青 886.3 867.0 19.3
    50-2 深紫红 887.6 861.7 25.9
    50-3 浅紫红 889.7 865.7 24.0
    50-7 水红 896.9 868.8 28.1
    50-9 浅橙红 895.4 869.1 26.3
    51-3 淡玫瑰 897.5 871.3 26.2
    51-7 淡玫瑰 895.0 869.9 25.1
    51-10 玫瑰紫 884.7 865.8 18.9
    51-12 玫瑰紫 888.7 865.8 22.9
    51-14 褐红色 897.1 872.3 24.8
    51-15 褐红色 896.5 874.3 22.2
    51-17 褐红色 897.1 871.0 26.1
    51-19 淡玫瑰 898.9 872.7 26.2
    51-21 淡玫瑰 896.8 873.9 22.9
    51-22 玫瑰紫 888.1 869.9 18.2
    51-25 褐红色 895.3 865.8 29.5
    51-26 淡玫瑰 899.7 872.7 27.0
    42-11 紫红 888.1 865.8 22.3
    42-12 紫红 885.1 861.7 23.4
    42-15 紫红 878.1 864.7 13.4
    42-21 紫红 881.6 861.7 19.9
    42-22 紫红 886.3 865.5 20.8
    42-25 紫红 878.1 863.5 14.6
    42-26 紫红 884.7 865.8 18.9
    42-29 紫红 874.0 863.0 11.0
    42-31 紫红 888.7 865.8 22.9
    42-32 紫红 887.3 861.7 25.6
    42-35 紫红 886.8 861.7 25.1
    42-44 紫红 879.1 861.7 17.4
    42-54 紫红 884.9 865.8 19.1
    42-57 紫红 884.2 865.8 18.4
    42-58 紫红 886.8 865.8 21.0
    42-60 紫红 887.8 865.8 22.0
    50-1 紫青 886.3 867.0 19.3
    50-2 深紫红 887.6 861.7 25.9
    50-3 浅紫红 889.7 865.7 24.0
    50-7 水红 896.9 868.8 28.1
    50-9 浅橙红 895.4 869.1 26.3
    51-3 淡玫瑰 897.5 871.3 26.2
    51-7 淡玫瑰 895.0 869.9 25.1
    51-10 玫瑰紫 884.7 865.8 18.9
    51-12 玫瑰紫 888.7 865.8 22.9
    51-14 褐红色 897.1 872.3 24.8
    51-15 褐红色 896.5 874.3 22.2
    51-17 褐红色 897.1 871.0 26.1
    51-19 淡玫瑰 898.9 872.7 26.2
    51-21 淡玫瑰 896.8 873.9 22.9
    51-22 玫瑰紫 888.1 869.9 18.2
    51-25 褐红色 895.3 865.8 29.5
    51-26 淡玫瑰 899.7 872.7 27.0
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出版历程
收稿日期:  2011-10-23
录用日期:  2012-03-24

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