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角砾岩和砾岩一样,也是一种碎屑岩,由从母岩上破碎下来的,颗粒直径大于2毫米的碎屑,经过搬运、沉积、压实、胶结而形成的岩石,砾石的平均直径如果在1-10毫米,为细砾,10-100毫米称为粗砾,大于100毫米为巨砾。其胶结物中常含有矿物,角砾岩也可以做为建筑材料。角砾岩比较粗糙,可以见到明显的砾石,如果胶结成岩石的砾石超过50%是圆形的为砾岩,超过50%为具有棱角的,则称为角砾岩。

术语

角砾岩breccia 沉积碎屑岩的一种。由大于2毫米的棱角状的砾石胶结而成。组成角砾岩的碎屑物质,一般因原地堆积或搬运距离很短,因此磨圆度极低,分选很差,形状各异,棱角分明 。
角砾岩

角砾岩

按形成原因可分为岩溶角砾岩、火山角砾岩、山麓堆积角砾岩、冰川角砾岩、断层角砾岩(亦称构造角砾岩)、成岩角砾岩以及陨石撞击角砾岩等。研究角砾岩可帮助恢复古地理环境,推断构造变动,有些矿产与角砾岩有关。
角砾岩能很好反映母岩成分和性质,它与母岩关系较砾岩更为密切。按成因,角砾岩可分为残积的、层间的、泥石流的、崩塌的、成岩的、构造的和火山的。
石灰岩洞顶,由于溶解而崩塌,石灰质角砾被钙质或红土所胶结,可形成崩塌角砾岩(洞穴角砾岩)。在成岩阶段,由于胶体脱水,体积收缩,岩石碎裂成角砾,再被胶结,则可产生成岩角砾岩(见砾岩)。

常见分类

滨岸砾岩

主要形成于滨海地区和环湖地区,它是由河流携入的砾石或沿岸岩石崩塌下来的碎块经波浪和河流反复改
滨岸砾岩

滨岸砾岩

造而成。

河成砾岩

山区河流与平原河流形成的砾岩称为河成砾岩,多由岩屑砾岩构成。砾石的平均粒径比海相砾石大,但砾石分选性差。

冰碛砾岩

砾石以粉砂和泥级碎屑为主,砾级碎屑含量—般占5-30%,分选差,粒径大小不一。冰碛岩的辨识特征是:砾石形状奇特,形成所谓五角砾石或熨斗状砾石,表面有丁字形擦痕。

岩溶砾岩

碳酸盐岩因溶解而形成溶洞,溶洞顶壁崩落而形成石灰质、白云质角砾堆积,进而被钙质或红土所胶结所致。
辨识特点是:角砾大小相差悬珠、棱角清晰,多为石灰岩、白云岩碎块。填隙物为碳酸盐粉屑、红粘土,孔隙中常有方解石结晶。岩溶角砾岩常为铅锌矿富集之场所,是寻找富铅锌矿、锑矿等的找矿标志。

火山砾岩

在2—64mm之间的火山碎屑物(岩屑、浆屑,占整个岩石体积的30%以上)被细小碎屑(火山灰、玻屑)胶
火山角砾岩

火山角砾岩

结所形成的岩石。所含之熔岩碎屑远较凝灰岩者为多,但玻璃质细片及晶屑较少。
有些火山角砾岩有多量之火山岩渣,砾块多具稜角,直径约十至三十公分居多,堆积不显层理,分选差,皆由火山物质胶结,一部分集块岩之胶结紧密,砾块与胶结物之间无明显之界限。火山角砾岩可分布在离火山口不远的火山斜坡上,时间上往往形成在喷发旋回的开始阶段,集块岩堆积之后。火山角砾岩是寻找火山机构及受火山构造控制的矿床的找矿标志,其本身因渗透性好,常常为容矿围岩。

其他分类

断层构造角砾岩
指在应力作用(断层作用)下,原岩破碎成角砾状,被破碎细屑充填胶结或有部分外来物质胶结的岩石。一般认为:角砾碎屑含量大于30%的称为断层角砾岩,而碎屑含量小于30%的则称为断层泥。它是动力变质岩中碎裂程度中等的岩石。构造角砾岩在断层破碎带广泛分布。其厚度取决于破碎的强度。有时可厚达数百米,延伸数十至数百公里。
热液爆破砾岩
如果热液压力大于上覆岩层的静压力,挥发份灾变性逃逸,体积急剧膨胀,使围岩发生热液爆破而形成的角砾岩,被称为热液爆破角砾岩(热液角砾岩、矿液致裂角砾岩)。
岩浆爆破砾岩
在浅成或超浅成环境中,在岩浆顶部岩层压力大于岩浆爆破应力条件下所发生的爆破或火山活动,或称潜火山活动(隐爆)。岩浆隐爆作用发生最直接的因素是受热的多源流体或气体,岩浆隐蔽爆破主要作用方式是气爆和浆爆,其次是热液注入。通常气爆发生于早期,浆爆较晚,,而热液注入最晚。浅成-超浅成中酸性斑岩体是隐爆角砾岩形成的决定性因素。其成因与热液爆破角砾岩相似。

成矿机制

岩筒与围岩的接触界线清楚,多为断裂接触。仅在岩筒局部边缘震裂隙较发育
角砾岩成矿机制

角砾岩成矿机制

处,蚀变矿化呈渐变关系时界线显示不太清楚,但仔细观察尚有界线可寻,识别的唯一标志是角砾岩化为筒内,而仅凭蚀变和矿化难以鉴别,因为在筒壁裂隙发育部位蚀变矿化往往也很强烈。
如新兴含矿岩筒筒壁裂隙发育部位尚可构成其上业品位的矿体。一另从新兴含矿岩筒控制岩筒的断裂构造横截面岩简形成后,由于北西向.旋平移逆断层的再次活动,牵动着整个岩筒发生旋转,致使岩筒接触边缘断裂以左旋方式展布。同时角砾岩体也遭受不同程度的破碎,为后期热液充填成矿提了良好空间。
1角砾岩石成分含矿与无矿角砾岩筒中角砾岩成份基本一致,有花岗闪长岩,角岩,霏细岩和流纹斑岩,英安斑岩,花岗斑岩等。统计表明,角砾以花岗闪长岩为主,其面积百分比一般为8090,其它岩性角砾仅占少部分,并可知纵向上花岗闪长岩,角岩角砾从上往下逐渐减少,而靠细岩,英安斑岩等次火山岩角砾则逐渐增多。
而这些部位恰恰未见构造活动痕迹,说明角砾定向排列并非构造成因,而应为气液运移所致。图3新兴岩筒新兴坑0穿岩筒边部定向流动构造素描1一花淄闪乇岩2一角岩,3一分矿有砾岩腔结物,胶结物特征胶结
角砾岩筒构

角砾岩筒构

物主要为粒径小于2灰白~白色或粉红色硅质岩碎屑或岩粉,这些碎屑或岩粉多已强烈蚀变成白云石~伊利石~次生石英岩,斜黝帘石或绿帘石次生石英岩而在含矿角砾岩中,上述胶结物本身又被破碎成角砾,并被石英~硫化物(主要为闪锌矿,方铅矿)所充填胶结。
表明含矿岩筒铅锌矿化是在岩筒形成之后,富含铅,锌的成矿热液再次叠加改造形成的角砾岩筒铅锌矿床,角砾岩的化学成份特征含矿和无矿角砾岩及花岗闪长岩岩石化学对比。
可见,无矿角砾岩与花岗闪长岩的化学成份无明显差别。而含矿角砾岩中大量带入组份有,次为,大量带出的有,一般含矿角砾岩0/0,+/0+0比值均大于2,而无矿角砾岩及花岗闪长岩0/:0,+/.+比值则小1。表明在岩筒形成之后,含矿岩筒尚有后期富含,的含矿热液大量带入,为含矿与无矿角砾岩重大区别之一,同时对正确认识含矿角砾岩的成因有重大意义。

找矿

角砾岩:棱角状和次棱角状砾石含量>50%的岩石。
巨砾岩:砾石直径>256mm;
角砾岩标志

角砾岩标志

粗砾岩:砾石直径为64~256mm;
中砾岩:砾石直径为4~64mm;
细砾岩:砾石直径为2~4mm。
按砾石成分分为单成分砾岩和复成分砾岩。
单成分砾岩:砾石成分单一,多为稳定的岩屑和重矿物,其中某种成分的砾石占75%以上,如石英岩质砾岩,燧石砾岩及石英砾岩等;
复成分砾岩:砾石成分复杂,各种成分的砾石含量都不超过50%,通常分选较差、圆度不高,砾石抗风化能力也较弱,多为洪积产物。

辨识

角砾岩砾岩):由粒径>2mm的圆状、次圆状、棱角状岩石碎屑(砾石)经胶结而成。角砾岩能很好
角砾岩特征

角砾岩特征

地反映母岩成分和性质,它与母岩关系密切。可用它判断构造运动、古海、湖岸的位置及古河流的流向。
1)常常具有圆形、椭圆形或宽带状形态(即爆破角砾岩筒),与断层角砾岩的线性形态不同;
2)围绕热液爆破中心,呈环带分布爆破岩粉带,爆破角砾岩,震碎岩,震裂岩;
3)爆破角砾岩的角砾常常为围岩物质,胶结物为热液物质,角砾边缘具有热液蚀变边(退色边),角砾具有可拼合特征;
4)由爆破中心向外,热液蚀变渐次减弱,最终过渡为穿孔蚀变斑;
5)是寻找金矿、银矿、铜矿等的良好找矿标志。
6)具有下伏老岩层的砾石和碎屑;
7)砾石分选性和磨圆度高,成分较杂,但以硅质砾为主;
8)下伏岩层的顶部有风化壳和粘土层或黄褐色氧化层;
9)其胶结物的时代才能代表底砾岩的形成时代;
10)可产有砂金、金红石、钛铁矿、锆英砂等重砂矿床。

特征

类型 角砾成分 角砾大小
断层角砾岩 较杂,断层两侧不同岩层的岩石角砾 不均,离断裂面愈近角砾愈细
同生角砾岩 较单一,与所在岩层的岩性基本相同 较 均
火山角砾岩 较杂,但一般均属火山岩角砾 不均
类型 分布 产出形态 胶结物质
断层角砾岩 沿断层面定向分布 切层(体)产出 钙质硅质铁质断层泥胶结
同生角砾岩 平行层面与层理一致 有层理 与砾岩层的岩性相同
火山角砾岩 基本与层面一致 有层理 凝灰质

发展

中国河北省迁西县地处燕山南麓,有山场面积158万亩,县南部地区储藏有丰富的角砾岩资源,主要分布在该县滦河以南,新庄子以北,夹河以东,尹庄以西的新集盆地,面积约100平方公里,矿床深度约1600米,据初步估算可开采储量约3亿立方米,为迄今国内发现并经初步勘测的最大的角砾岩矿床,其矿石颜色多达十几种,同时还有储量巨大、卵石直径为2厘米~10厘米的卵石砾岩矿体,矿床地表裸露。迁西县角砾岩石材开发具有储量大、档次高、易开采、市场空间大等显著特点,具有巨大的经济、社会价值。
断层角砾岩

断层角砾岩

迁西角砾岩矿的发现以及石材项目的启动,将成为迁西县继铁矿开发后又一个新的产业经济增长点,对优化调整产业结构,尤其对拉动迁西县南部地区经济增长将起到重要的推动作用。项目建成后,迁西县将成为中国北方最大的角砾岩石材生产基地,进一步推动迁西县科学发展示范县建设进程。迁西角砾岩产业开发,有利于缓解资源需求矛盾。
国内石材加工以花岗石、大理石加工为主要产业,但部分地方资源枯竭,高档石材毛板及荒料大部分依靠进口。随着可开发资源的不断减少以及资源成本的不断增加,新型装饰石材矿种的开发,将成为石材业发展的新亮点。迁西县地处京、津、唐、秦四市结合地带,位置优越,交通畅达,通讯便捷,地下水资源充足,电力供应有保障,市场对石材产品的需求量大,进行角砾岩石材开发条件得天独厚。
该县已建成太古砾石材开发试验厂,对县域内角砾岩、卵石砾岩资源进行了试验开采和加工,为石材业的大发展提供了充足的前期准备。“唐山彩”、“唐山五彩”等系列产品经国家建材研究院专家评定为中高档石材,填补了国内外空白,产品各项理化指标符合国家石材产品相关标准,完全具备开发条件,产业发展前景广阔。
据市场调研结果显示,角砾岩装饰板材产品中国国内市场售价在每平方米200元人民币以上。随着市场经济的快速发展,城镇住宅建设规模逐年增长,对饰面建材的需求量大增,市场潜力巨大。就现在情况看,尽管中国建筑用天然石材分布非常广泛,品种繁多,但中国河北省境内可开采石材资源开发相对较少,尤其是唐山地区,市场对石材需求量大而石材资源极为匮乏。因此,迁西角砾岩的开发前景将非常可观,对缩短迁西县南北地区经济差距、促进南部地区资源开发和经济增长将起到强大的推动作用。
凝灰角砾岩

凝灰角砾岩

中国石材工业协会专家组赴迁西对该地区角砾岩的存储规模、矿石品质、开采条件以及市场开发等进行了深入调研考察。经实地考察调研,专家组一致认为迁西县角砾岩石材资源存储丰富,矿山开采条件优越,矿石具有较好的加工及装饰性,资源条件适宜进行产业化开发;迁西目前正在开发的“唐山彩”、“唐山五彩”系列角砾岩石材品种花色独特,色彩厚重朴实,各项理化指标符合相关建筑石材国家标准,有潜在的市场竞争力。鉴于该类石材尚缺乏市场可比性,专家组建议迁西方面加大市场开发力度,科学规划,明确市场定位与方向,增加角砾岩这种特殊石材的制成品种,扩大使用范围、引导市场应用,努力扩展角砾岩在建筑装饰等领域的市场空间,推动现代石材业的快速发展。

历史

1998年在汉川断裂带上盘的灯景组构造角砾岩及其下盘的石炭系又发现大量干沥青,经胜利油田实验室分析,进一步证实为沥青物质。
1997年7—12月中外合资青龙长城金矿有限公司邀请澳大利亚地质学家罗兰·希尔 moMand Hill人菲尔·若森仁叩 Rosengren)等专家对长城金矿带进行考察,提交 地质与金矿化特征报告》地质调查总结》勘
火山角砾岩

火山角砾岩

查计划设计》等,对“长城式”金矿产出的地质背景、矿化特征和勘查方法进行了初步总结,提出矿化角砾岩中存在热液成因角砾岩的认识。
1993年在北塔山南坡乌伦布拉克铜(铝)矿区首次发现矿化的英安纷岩质爆破角砾岩及伴生震碎角砾岩以来,随后又在青河县老山口地区发现发育十分完好、标准的闪斜煌斑岩质爆破角砾岩和闪长吩岩质爆破角砾岩。
1989年初中国地矿局第二地质队对该异常进行了查证,施工了三个探槽,证实异常主要由含金碎裂岩、角砾岩引起。
1989年,汪照样撰写了《试论双五金矿的矿化特征和成矿模式》一文,认为双王金矿届“构造一隐爆销长角砾岩型岩浆热液金矿床”
1985年4月,在僳限地区发现了一种新的叶蜡石岩矿床类型一角砾岩筒型叶蜡石岩矿床。
1985年,中国地质人员发现的营房一牛四大型银金矿床赋存在厚大的破碎蚀变岩和硅质角砾岩中,与硬、脆、碎地层相伴的坍塌、掉块、缩径等技探难题绞合一起,使全队探工人员面临严峻的挑战。除1984年收集土壤角砾岩。
1983年,又新发现了岩体群,为豫南地区寻从六十年代开始,就在本区断裂破碎带内发 找金刚石及有关宝石等矿藏提供了地质依现有一种奇特的“断层角砾岩”。
1983年8月在福建永春天湖山发现了一处保存完好堪称奇观的二迭纪强地震的遗迹,其保存的形式是一种独具特征的岩石—震碎角砾岩。
角砾岩渗透层

角砾岩渗透层

1983年,通过地震剖面处理和连续的钻井取心,在松辽盆地齐家凹陷的下白翌系青山口组含油层系中首次发现一个火山角砾岩的沉积体。
1982年又在区内进行了较详细的观察,确定有一套以熔结凝灰岩、层状火山角砾岩为主的火山碎屑岩类、熔岩类和次火山岩类的存在。
1982年,中国四川区调队李庆祥等在川藏交界的金沙江东岸石渠县洛须区,该变质碎屑岩中发现一角砾岩化生物碎屑微晶灰岩体,长20余米,宽约10米,含三叶虫和牙形石。
1980年对管状磁异常进行钻探查证,第一孔揭示了“PomorSkaya”金伯利岩管,见到粉红一红色角砾岩,曾对其是否属金伯利岩展开过争论,直到见到了有经济价值的金刚石才确认”
1979年起对该矿床和当冲组专门研究证卖,该矿床并非受当冲组控制,而是严格受一种刺人栖霞组、当冲组、斗岭组(龙潭组)和白垄系红色砂砾岩中的隐爆硅质角砾岩体控制。
1976年以来,认为该角砾岩是火山角砾岩,属双水井组火山喷发岩的第一个旋回的最下部。
1975年,在中国赣北地区东部水系沉积物测量中,发爆破角砾岩型钨铝复合矿床,且具有较大的规模。
1974年,有色桂林矿产地质所施林道等在东川、易门“地层、岩石特征与成矿关系”成果中,泞先在因民角砾岩中发现火山岩角砾,结合矿床硫同位素特征,第一次提出铜质来源于火山,提出东川式铜矿的成因为“火山一沉积一变质型”的新见解。
1974年在中国江西九江市附近的城门山铜钼矿区首次发现爆破角砾岩以来,江西及邻区都有更多的矿化爆破角砾岩的涌现,日益引起人们的关注。
1972年~73年,孙万铨等 ,张瑞锡等 捉fJj盐溶角砾岩的成闪解释(包括溶解垮塌角砾岩和溶解交代危砾褂)认为盐浴角砾岩实际为深部蒸发岩层在地表衅,露头,地表角砾状灰岩发育之层位。
1970年钻探发现7坝段二孔有断层角砾岩,推测其水平宽度约7~10m。
1967年中国南京梅山铁矿副井掘进井深达161米时,在凝灰角砾岩与石英岩接触带中井内涌水达
堆积物为角砾岩

堆积物为角砾岩

56米’/时,水压1.43兆帕。
1964年,角砾岩与下伏地层呈嵌入不整合接触,指出“在隧石角砾岩分布区,与下伏灰岩接触面多变化不定,形成各种错综复杂的接触关系,显示出雾迷山组上部,由于长期风化形成喀斯特化复杂地形和溶洞以及漏斗状裂隙充填,形成各种嵌入不整合接触。
1959年夏邦陈在研究南京东郊江宁大连山老虎洞地区黄龙组下部自云岩时,认为该自云岩与其上结晶灰岩之间的角砾岩是“底砾岩”二者是属假整合,故建议将其单独划分出来,命名为“老虎洞白云岩”划入下石炭统。
1959年许汉奎认为应幅同生角砾岩,置于青龙灰抖的顶部,但仍认为与上覆“黄马青群”为假整合接触。
1959年12月17日喷发时,轰鸣声震耳欲聋,发生强烈爆破并伴随有感地震,岩石碎片从喷口上抛高度达50m水、气柱高达200~300m上,形成光斑和闪光,细小粘土颗粒散落在火山口周围2~3km径范围内,在喷口附近形成了小丘状角砾岩,但就是这样强烈的泥火山活动也未造成较大的灾害。
1958年在河北、河南和山东等地区开展地质测量工作中,也曾对含磷岩系和角砾岩系作过探讨,首次提出豫西的临汝角砾岩(即1960年刘长安、林蔚兴“所命名的罗圈组)是冰川成因,确认其属于震旦纪,同时又认为,淮南地区的凤台砾岩是下寒武系底部砾岩。
1956年在对淮南地区寒武纪沉积的研究中,首次地将该套含磷岩系和角砾岩系做了较系统的划分和对比,创建了猴家山统地层单元(自下而上包括有凤台砾岩、雨台山页岩、白鹤山层)业确认其为早寒武世,其中凤台砾岩为干旱气候下快速堆积的山麓相。
1952年,中国四川区调队在川藏交界的金沙江东岸石渠县洛须区,该变质碎屑岩中发现一角砾岩化生物碎屑微晶灰岩体,长20余米,宽约10米,含三叶虫和牙形石
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