杨创利等(1992)对北京地区全晶质基性-超基性超镁铁质岩作过较详细的研究。目前已经发现近200个岩体,除延庆红石湾角闪辉岩体之外,都产于密怀地区结晶基底中。其规模一般较小,长度多小于300m,个别达到千米;宽一般为几米至几十米,大者可达几百米。多呈透镜状、扁豆状、椭圆状和岩墙状等。它们多集中于以下三个地带:①怀柔北部下窝铺—官帽山地带,呈东西向分布,长约12km,宽约3km。带中已知有7个小规模的岩体,侵位于对角沟门TTG-M-Me杂岩及蚀变闪长岩中,其岩性以角闪辉岩为主,其次为橄榄岩和角闪岩;②密云北石城-放马峪地带,呈东西向分布,长约13km,宽约6~7km,带中已知百余个岩体,集中分布于高岭、老爷庙、邵庄子、苇子峪、前宝峪岭和石炮沟等地,这些岩体侵位于大漕沙厂混合岩化表壳岩系和阳坡地TTG-M-Me杂岩之中。其岩性一般较单一,有辉岩、角闪辉岩、角闪二辉岩及少量橄榄岩类和(辉石)角闪岩,少数规模较大的岩体为具相变特征的复合岩体,如放马峪岩体和北石城岩体等;③密云穆家峪—墙子路一带,呈东西向分布,长约30km,宽约6km。其中已知岩体近80个,多集中分布于墙子路、大城子、达岩、蔡家洼和石骆驼等地,这些岩体侵位于大漕-沙厂混合岩化表壳岩系和苇子峪TTG(A)-M-Mc杂岩中,岩石类型主要为辉岩类(单斜辉岩、斜方辉岩、角闪辉岩和角闪二辉岩等),另有少量橄榄岩类和角闪岩类。
该岩类的岩性基本特征如下:
1.纯橄榄岩和辉橄岩
呈独立岩体或相带产出。岩石普遍被蛇纹石化,呈网格状构造和残余结构,可见橄榄石、辉石残晶。M/F=2.68~5.15(表1-1),属于镁铁质超镁铁质岩类。在Mg/Fe-(Mg—Fe)/Si图解(图1-4)中位于被统计的铬矿化超基性岩样品分布区之外,wSiO2-w(Na2O+K2O)图解(图1-5)和wSiO2-wAl2O3图解(图1-6)中位于铬矿化超基性岩分布区之内及外缘。由此表明本区纯橄榄岩和橄榄岩的Mg/Fe值较铬矿化超基性岩样品的偏低。绝大部分样品位于贫碱贫铝区(图1-5、6)。一个纯橄榄岩样品的w∑REE=19.49×10-6(表1-2),(La/Yb)n=7.53,Eu/Eu*=9.971,呈轻土稍富集重稀土稍亏损的具正铕异常缓倾斜的稀土元素分布型式(图1-7)。
2.含橄榄角闪二辉岩
其M/F=5,属于镁铁质超镁铁质岩类。样品位于贫碱贫铝区(图1-5、6),在图1-4、5、6中均未位于铬矿化超基性岩区,图1-4、5中未位于铜镍-铂矿化超镁铁质岩区,但在1-6中位于该区内。一个样品的w∑REE=14.02×10-6,(La/Yb)n=2.598,Eu/Eu*=1.143,呈很平缓的稀土元素分布型式(图1-7)。
表1-1 超镁铁质岩类化学成分
续表
注:样品产地:1、7、13、30—密云放马峪;2、6、14、16、29—密云北石城;3—密云老爷庙;4—密云平顶山;5—工棚;9、22、23、24—密云四合村;10、20、28—延庆红石湾;11、26、27、33—密云小漕;12、17、21、25—密云;15—密云北庄;18、19豹子沟。
资料来源:1、7、10、13、17、20、21、25、28、30—北京市地矿局(1991);2、3、7、9、14—北京地质调查所(1990);4、5、10、15、16、18、19、22、23、24、29—杨剑利等(1992);11、31—本项目;12、30—北京地质调查所区调二队(1994);26、27、32、33周鸿勋等(1980)。
①12~16号样品原称辉岩,据其化学成分其中12、13号样品推测为斜方辉岩,14~16号样品推测为二辉岩。
图1-4 超镁铁质岩Mg/Fe-(Mg-Fe)/Si图解
1—纯橄榄岩;2—橄榄岩、橄辉岩;3—含橄榄角闪辉岩;4—辉岩;5—单斜辉岩;6—角闪二辉岩、角闪辉岩;7—角闪岩
①铬铁矿化超基性岩区;②铜镍-铂矿化超镁铁质岩区;③无矿化超镁铁质岩区
图1-5 超镁铁岩wSiO2-w(Na2O+K2O)图解
Ⅰ—强碱质区;Ⅱ—碱质区;Ⅲ—弱碱质区;Ⅳ—贫碱质区。其余图例同图1-4
3.辉岩类
本区超镁铁质岩类中大部分为辉岩类,包括表1-1中的单斜辉岩、角闪二辉岩、角闪辉岩及未细分的辉岩类(据其化学成分应为斜方辉岩和二辉岩)。常见蛇纹石化、阳起石化、滑石化、金云母化和碳酸盐化等蚀变现象。其M/F=2.25~4.49,属于镁铁质超镁铁质岩类,大部分样品位于贫碱、贫铝区(图1-5、6)。在相同的(Mg—Fe)/Si值的条件下,本区辉岩类的Mg/Fe值较被统计的铜镍-铂矿化超镁铁质岩的大(图1-4);在相同的Na2O+K2O含量条件下,其SiO2含量一般偏高(图1-5);在相同的Al2O3含量条件下,其SiO2含量多数位于铜镍-铂矿化超镁铁质岩区中SiO2含量较高的区域(图1-6)。一个辉岩样品的w∑REE=5.922×10-6,(La/Yb)n=8.804,Eu/Eu*=0.640,呈轻稀土元素轻度富集和重稀土元素轻度亏损的具负铕异常缓倾斜的分布型式(图1-7)。
图1-6 超镁铁质岩wSiO2-wAl2O3图解
Ⅰ—高铝质区;Ⅰ—铝质区;Ⅲ—低铝质区;Ⅳ—贫铝质区。其余图例同图1-4
图1-7 超镁铁质岩稀土元素分布型式
①纯橄榄岩;②含橄榄角闪二辉岩;③辉岩;④次透辉角闪岩;⑤角闪岩。样品编号同表1-2的序号
4.角闪岩类
该岩类较少见,规模也较小。其包括角闪岩、二辉角闪岩、次透辉角闪岩和含长辉闪岩等。4个样品的Mg/Fe值均小于2,属于铁质超镁铁质岩类。在图1-4、图1-5、图1-6中均位于铬矿化和铜镍-铂矿化超镁铁质岩区之外,以及在图1-5、图1-6中均位于低铝、强碱区。一个角闪岩样品(表1-2)的w∑REE=353.94×10-6,(La/Yb)n=4.273,Eu/Eu*=0.317,呈轻稀土稍富集具负铕异常缓倾斜的稀土元素分布型式(图1-7);一个次透辉角闪岩样品(表1-2)的w∑REE=91.29×10-6,(La/Yb)n=5.872,Eu/Eu*=0.922,呈轻稀土元素稍富集缓倾斜的分布型式(图1-7)。