周口店地区红柱石的分布及形成机制

周口店地区红柱石的分布及形成机制

[摘要]周口店地区的红柱石矿体产于房山花岗闪长岩体的西南接触带，属古代变质岩系, 变质程度较深，成矿地质条件比较好。矿石类型以红柱石石榴石片岩、千枚岩为主。其出露地层有中元古界蓟县系铁岭组（JxT）、青白口系下马岭组（QbX）、石炭系本溪组（C2b）和太原组(C3l)。最后作者在对区域地质历史进行深入了解的基础上得出：周口店地区红柱石矿床是铝饱和程度比较高的沉积岩受燕山期花岗岩类侵入产生热变质作用低压环境而形成的。

[关键词]周口店地区;红柱石;分布范围;形成机制

前言：周口店地区的红柱石分布广泛，且在几个地层中均有明显出露。由于红柱石是典型的在接触变质条件下形成的矿物，且具有较高的利用价值。故对此区域红柱石的分布及其形成机制进行研究能够帮助我们更好的了解此区域的地质历史，构造运动史，并且为此地红柱石的开发及利用奠定基础。

1 红柱石的概念及其在周口店地区的矿石类型

1．1 红柱石的概念

红柱石是一种硅铝酸盐矿物，一般呈柱状晶体，它的断面基本为四方形，晶体聚在一起呈放射状或粒状。晶体形态为斜方双锥晶类，晶体呈柱状，主要单形有斜方柱m，n，平面双面c。晶体结构为正交晶系。硬度：6.5-7.5。比重：3.13-3.16 g/cm3。解理：不完全解。断口：由交叉好的解理或裂理产生的细长断口。颜色：常呈灰白色或肉红色。条痕：白色。透明度：透明。光泽：玻璃光泽。性脆。红柱石多呈斑状变晶结构。半生矿物为如石榴石、碳质等。红柱石在高温时具有体积稳定性、抗蠕变性、抗渣性好及耐热性良好、强度大等特征，已成为一种应用价值高，利用前景较好的耐火材料。

1．2 周口店地区红柱石的矿石类型

1．2．1 红柱石角岩的基本特征

红柱石角岩呈灰白色，红柱石呈自形斑晶，晶体较大，一般长1～2cm,横断面0.1～0.3㎝?，杂质包体少，断口呈正方形，具筛孔状结构。矿物组合：矽线石+红柱石+石榴石+白云母+石英。云母类矿物具定向排列，矽线石多沿红柱石边缘分布。

1．2．2 红柱石千枚岩的基本特征

红柱石千枚岩呈铅灰色，红柱石呈自形斑晶，晶体长1cm左右，横断面0.5～1mm?，晶体大小均匀、纯净。断口呈正方形，具筛孔状结构。矿物组合：十字石+红柱石+石榴石+黑云母+石英。黑云母具定向排列的特点。

2 成矿地质条件

矿体产于房山花岗闪长岩体的西南接触带, 出露地层有中元古界蓟县系铁岭组灰质白云岩、青白口系下马岭组页岩、泥质粉砂岩和粉砂岩、砂岩。矿体顶板为铁岭组灰岩, 底板为寒武—奥陶系的厚层状灰岩。围岩的矿物组成和结构构造与矿体有显著差异, 界线明显, 易于区别。围岩及夹石以云母石英片岩和云母石英粉砂岩为主。原岩的地质特征及接触关系已不是很清楚, 灰质白云岩、灰岩已大理岩化, 泥质岩石已强烈片理化。属古代变质岩系, 变质程度较深。矿石类型也比较简单, 成矿地质条件比较好。

3 周口店地区红柱石的分布范围

周口店地区的红柱石矿体产于房山花岗闪长岩体的西南接触出露地层有中

元古界蓟县系铁岭组（JxT）、青白口系下马岭组（QbX）、石炭系本溪组（C2b）和太原组(C3l)。矿石类型以红柱石石榴石片岩、千枚岩为主。在羊屎沟、太平山一带出露红柱石角岩，地层为本溪组，太原组。在一条龙一代出露红柱石石榴子石千枚岩，地层为下马岭组。

4周口店地区红柱石的形成机制

4．1 古地质环境

晚元古代青白口世下马岭期，含红柱石地层形成于由海相沉积向陆相沉积平稳过渡的条下，矿区处于青白口海盆的东南边部，属于滨海潮下泥岩组伊利石页岩区与浅海陆棚泻湖相质页岩区的过渡部位。

古生代中石炭世本溪期和晚石炭世太原期含矿地层以滨滩一浅海相沉积为主，该时期气潮湿温暖，湖沼广泛发育，为有利成煤环境，在煤层的顶底板常有粘土岩形成。

4．2 成矿作用

周口店地区红柱石矿床是铝饱和程度比较高的沉积岩受燕山期花岗岩类侵入产生热变质作用低压环境而形成的。下马岭组的红柱石石榴子石千枚岩的形成还与芹裕运动这一大范围的构造运动有关。红柱石含量受原岩铝饱和程度影响，红柱石结晶程度与变质温度有关，在变质成矿过程中，没有明显的物质带入或带出，赋矿岩石的矿物组合由原岩化学成分和变质温度所决定。成矿温度600～650℃，红柱石的蚀变程度与温度有关，温度越高，蚀变程度越低，周口店地区的红柱石蚀变程度较低。该地区的红柱石中含有石英包裹体，石英包裹体在红柱石边缘的分布比中心部位明显增加。由于退色越浅, 石英包体含量越多，因而说明红柱石可能受到后期富含二氧化硅的热液交代, 使红柱石退色, 从而印证石英包裹体的形成是后期热液交代所为。

5结论

周口店地区的红柱石矿石主要为本溪组、太原组的红柱石角岩和下马岭组的红柱石千枚岩。主要分布在太平山、羊屎沟一带与一条龙顶部，红柱石结晶好、分布广、规模巨大。

该地区的红柱石系接触变质成因，由于岩体侵入的产生的热变质作用使富铝沉积岩中Al2O3与SiO2等矿物的富集所形成。属古代变质岩系，变质程度较高。

参考文献：

[1] 朱惠娟, 赵新奋, 张艳娇．北京周口店地区红柱石的结构特征与可选性评[J]．矿产综合利用，2002，2-1：21-23.

[2] 王根厚，颜丹平等．周口店地区地质实习指导书[M]．1997.