房山巖體對(duì)一條龍下馬嶺組中紅柱石結(jié)晶程度的影響

牟紫萁　任雪瑩　鄭琪　王之旅

【摘 要】在北京西南周口店地區(qū)，由于房山巖體的侵入使得圍巖發(fā)生了不同程度的熱接觸變質(zhì)作用。而巖漿侵入過程中的熱能在傳導(dǎo)時(shí)逐漸遞減，使得同一沉積巖單元中也會(huì)形成不同的變質(zhì)相帶。本文以周口店地區(qū)一條龍下馬嶺組紅柱石片巖為例，通過分析小范圍內(nèi)紅柱石結(jié)晶程度的差異，探究該地區(qū)房山巖體侵入熱接觸變質(zhì)作用對(duì)紅柱石結(jié)晶程度的影響。

【關(guān)鍵詞】房山巖體；紅柱石；熱接觸變質(zhì)作用

中圖分類號(hào)： P588.3 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A 文章編號(hào)： 2095-2457（2017）29-0067-002

【Abstract】In the zhoukoudian district of southwest Beijing，due to the intrusion of the rock mass in fangshan，the surrounding rock has had different degrees of thermal contact metamorphism.In the process of magma intrusion，the heat energy gradually decreases in conduction，so that different metamorphic phase zones can be formed in the same sedimentary rock unit.This paper dragon horse hill in zhoukoudian area group of andalusite schist，for example，through the analysis of small differences in degree of crystallization of andalusite，within the scope to explore the region well thermal contact metamorphism rock intrusion of andalusite crystallization degree of influence.

【Key words】Fangshan rock mass；Red pillar；Thermal contact metamorphism

1 引言

1.1 研究背景

周口店地區(qū)熱接觸變質(zhì)作用分布廣泛，在不同地段都有自形程度良好的紅柱石在一條龍一帶出露下馬嶺組紅柱石千枚巖、紅柱石片巖（王根厚等，2006），大量出露、形態(tài)良好、易于采集和觀察，故以一條龍地區(qū)為例，分析房山巖體熱接觸變質(zhì)作用對(duì)紅柱石結(jié)晶的影響。

1.2 紅柱石簡(jiǎn)介

紅柱石是一種硅鋁酸鹽礦物，一般呈柱狀晶體，斷面基本為四方形，晶體聚在一起呈放射狀或粒狀，當(dāng)晶體呈放射狀時(shí)稱“菊花石”。其顏色為粉紅色、紅色、紅褐色、灰白色，條痕為白色，硬度為6.5至7.5；透明，具有玻璃光澤，性脆。紅柱石在高溫時(shí)具有體積穩(wěn)定性、抗蠕變性、抗渣性好及耐熱性良好、強(qiáng)度大等特征，已成為一種應(yīng)用價(jià)值高、利用前景較好的耐火材料。

2 熱接觸變質(zhì)作用

熱接觸變質(zhì)作用是以溫度為主導(dǎo)因素對(duì)不同的圍巖引起不同的重結(jié)晶現(xiàn)象，沒有明顯的交代作用。但如巖石中有雜質(zhì)，則會(huì)形成新礦物。而一條龍地區(qū)由于房山巖體的侵入導(dǎo)致熱接觸變質(zhì)作用明顯。

3 周口店地區(qū)一條龍下馬嶺組紅柱石成因

一條龍地區(qū)的紅柱石系接觸變質(zhì)成因，由于巖體侵入產(chǎn)生的熱變質(zhì)作用使富鋁沉積巖中氧化鋁與石英等礦物富集；下馬嶺組的紅柱石石榴子石千枚巖的形成還與芹裕運(yùn)動(dòng)這一大范圍的構(gòu)造運(yùn)動(dòng)有關(guān)，屬古代變質(zhì)巖系，且變質(zhì)程度較高（朱惠娟等，2002）。

4 一條龍地區(qū)紅柱石結(jié)晶程度的統(tǒng)計(jì)學(xué)分析

4.1 勘察路線

沿一條龍山脊線先從龍尾至龍頭，后沿龍頭北坡下山。沿路線可見結(jié)晶程度不同的下馬嶺組紅柱石千枚巖、紅柱石板巖，按海拔高度進(jìn)行分點(diǎn)采樣，采樣點(diǎn)沿勘察路線近等距分布。

4.2 紅柱石結(jié)晶程度統(tǒng)計(jì)學(xué)分析

沿著以上路線，總分點(diǎn)采集樣品23個(gè)。樣品中紅柱石結(jié)晶程度整體較好，其中大的可用肉眼可見，小的可用10倍放大鏡清晰區(qū)分。

4.2.1 單位面積紅柱石數(shù)量（5mm*5mm）

沿勘察路線從一條龍尾開始近乎等距海拔地選取樣品，并將之帶回基地進(jìn)行紅柱石數(shù)量的統(tǒng)計(jì)。從統(tǒng)計(jì)結(jié)果中可發(fā)現(xiàn)，從較低海拔的山腳向上至山頂170.1高地的路途中，單位面積紅柱石的數(shù)量呈現(xiàn)先下降后上升而后再下降的趨勢(shì)，且在距山頂170.1高地約19米處單位面積紅柱石的數(shù)量最多，至山頂處巖性轉(zhuǎn)變?yōu)橄埋R嶺組砂質(zhì)千枚巖，紅柱石幾乎消失，難以觀察（詳見圖2）。

4.2.2 長(zhǎng)度平均值（mm）

本組在樣品長(zhǎng)度方面也進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)學(xué)分析。在進(jìn)行測(cè)量時(shí)，由于同一巖石上紅柱石的結(jié)晶情況仍有所不同，遂選取其長(zhǎng)度平均值作為分析的理論依據(jù)。根據(jù)所得數(shù)據(jù)繪制的折線圖可直觀的看出，紅柱石的長(zhǎng)度隨海拔的升高逐漸升高，在經(jīng)過一個(gè)最高點(diǎn)（約至山頂170.1高地9-11m處）后呈現(xiàn)下降趨勢(shì)，至山頂消失（詳見圖3）。在與單位面積紅柱石的數(shù)量對(duì)比中不難發(fā)現(xiàn)，紅柱石結(jié)晶的長(zhǎng)度與數(shù)量呈現(xiàn)負(fù)相關(guān)關(guān)系。

4.2.3 形狀及顏色

從樣品數(shù)據(jù)中得出，該地區(qū)黑色紅柱石與紅褐色紅柱石居多，紅柱石從低海拔向上與長(zhǎng)度平均值大致具有相同的變化規(guī)律，為淺色向深色過渡，而后又過渡至淺色，直至消失。遂在距山頂170.1高地9-12m處的紅柱石多為黑色，而向兩側(cè)顏色逐漸變淺，過渡至紅褐色或灰白色，有少量特殊點(diǎn)位顏色不符合此規(guī)律，可能另有其他原因。在形狀上，也具有相同的分布規(guī)律。顏色較深的位置紅柱石多為長(zhǎng)柱狀，而顏色較淺處則為短柱狀。4.2.4 自形程度

從上述各項(xiàng)數(shù)據(jù)可得出，紅柱石在距170.1高地約9-12m處自形程度較好，顆粒發(fā)育飽滿，長(zhǎng)度較長(zhǎng)，寬度較大，且顏色較深。所以熱接觸變質(zhì)作用的核心區(qū)域在此附近，向兩側(cè)其熱能逐漸遞減，熱接觸變質(zhì)作用也逐漸減弱。

5 淺析一條龍地區(qū)熱接觸變質(zhì)帶分布規(guī)律

在對(duì)紅柱石的研究過程中，根據(jù)其結(jié)晶的程度已經(jīng)推測(cè)出在距山頂170.1高地約9-12m處為熱接觸變質(zhì)作用核心地帶，該地帶紅柱石的結(jié)晶程度顯著高于兩側(cè)（于炳松等，2012）。周口店地區(qū)紅柱石礦床是鋁飽和程度比較高的沉積巖受燕山期花崗巖類侵入產(chǎn)生熱接觸變質(zhì)作用低壓環(huán)境而形成。紅柱石含量受原巖鋁飽和程度的影響，且其結(jié)晶程度與變質(zhì)溫度有關(guān)，在570至600度、壓力小于3kpa，即溫度、壓力較適中的條件下，結(jié)晶的情況最好。

6 研究意義

通過對(duì)一條龍地區(qū)紅柱石各類特征的研究，分析其在一條龍地區(qū)展布規(guī)律，結(jié)合所查資料及紅柱石形成環(huán)境特征，探究房山巖體熱接觸變質(zhì)作用在一條龍地區(qū)的表現(xiàn)。

【參考文獻(xiàn)】

[1]王根厚，顏丹平，王果勝，2006，周口店地區(qū)地質(zhì)實(shí)習(xí)指導(dǎo)書，北京：地質(zhì)出版社.

[2]于炳松，趙志丹，蘇尚國(guó).2012，巖石學(xué)（第二版），北京：地質(zhì)出版社.

[3]朱惠娟，趙新奮，張艷嬌，2002，北京周口店紅柱石的結(jié)構(gòu)特征與可選性評(píng)價(jià).endprint