房山巖體對一條龍下馬嶺組中紅柱石結晶程度的影響

牟紫萁　任雪瑩　鄭琪　王之旅

【摘 要】在北京西南周口店地區，由于房山巖體的侵入使得圍巖發生了不同程度的熱接觸變質作用。而巖漿侵入過程中的熱能在傳導時逐漸遞減，使得同一沉積巖單元中也會形成不同的變質相帶。本文以周口店地區一條龍下馬嶺組紅柱石片巖為例，通過分析小范圍內紅柱石結晶程度的差異，探究該地區房山巖體侵入熱接觸變質作用對紅柱石結晶程度的影響。

【關鍵詞】房山巖體；紅柱石；熱接觸變質作用

中圖分類號： P588.3 文獻標識碼： A 文章編號： 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

周口店地區熱接觸變質作用分布廣泛，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、形態良好、易于采集和觀察，故以一條龍地區為例，分析房山巖體熱接觸變質作用對紅柱石結晶的影響。

1.2 紅柱石簡介

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，當晶體呈放射狀時稱“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。紅柱石在高溫時具有體積穩定性、抗蠕變性、抗渣性好及耐熱性良好、強度大等特征，已成為一種應用價值高、利用前景較好的耐火材料。

2 熱接觸變質作用

熱接觸變質作用是以溫度為主導因素對不同的圍巖引起不同的重結晶現象，沒有明顯的交代作用。但如巖石中有雜質，則會形成新礦物。而一條龍地區由于房山巖體的侵入導致熱接觸變質作用明顯。

3 周口店地區一條龍下馬嶺組紅柱石成因

一條龍地區的紅柱石系接觸變質成因，由于巖體侵入產生的熱變質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動這一大范圍的構造運動有關，屬古代變質巖系，且變質程度較高（朱惠娟等，2002）。

4 一條龍地區紅柱石結晶程度的統計學分析

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，按海拔高度進行分點采樣，采樣點沿勘察路線近等距分布。

4.2 紅柱石結晶程度統計學分析

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

4.2.1 單位面積紅柱石數量（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，并將之帶回基地進行紅柱石數量的統計。從統計結果中可發現，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量呈現先下降后上升而后再下降的趨勢，且在距山頂170.1高地約19米處單位面積紅柱石的數量最多，至山頂處巖性轉變為下馬嶺組砂質千枚巖，紅柱石幾乎消失，難以觀察（詳見圖2）。

4.2.2 長度平均值（mm）

本組在樣品長度方面也進行了統計學分析。在進行測量時，由于同一巖石上紅柱石的結晶情況仍有所不同，遂選取其長度平均值作為分析的理論依據。根據所得數據繪制的折線圖可直觀的看出，紅柱石的長度隨海拔的升高逐漸升高，在經過一個最高點（約至山頂170.1高地9-11m處）后呈現下降趨勢，至山頂消失（詳見圖3）。在與單位面積紅柱石的數量對比中不難發現，紅柱石結晶的長度與數量呈現負相關關系。

4.2.3 形狀及顏色

從樣品數據中得出，該地區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度平均值大致具有相同的變化規律，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，而向兩側顏色逐漸變淺，過渡至紅褐色或灰白色，有少量特殊點位顏色不符合此規律，可能另有其他原因。在形狀上，也具有相同的分布規律。顏色較深的位置紅柱石多為長柱狀，而顏色較淺處則為短柱狀。4.2.4 自形程度

從上述各項數據可得出，紅柱石在距170.1高地約9-12m處自形程度較好，顆粒發育飽滿，長度較長，寬度較大，且顏色較深。所以熱接觸變質作用的核心區域在此附近，向兩側其熱能逐漸遞減，熱接觸變質作用也逐漸減弱。

5 淺析一條龍地區熱接觸變質帶分布規律

在對紅柱石的研究過程中，根據其結晶的程度已經推測出在距山頂170.1高地約9-12m處為熱接觸變質作用核心地帶，該地帶紅柱石的結晶程度顯著高于兩側（于炳松等，2012）。周口店地區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生熱接觸變質作用低壓環境而形成。紅柱石含量受原巖鋁飽和程度的影響，且其結晶程度與變質溫度有關，在570至600度、壓力小于3kpa，即溫度、壓力較適中的條件下，結晶的情況最好。

6 研究意義

通過對一條龍地區紅柱石各類特征的研究，分析其在一條龍地區展布規律，結合所查資料及紅柱石形成環境特征，探究房山巖體熱接觸變質作用在一條龍地區的表現。

【參考文獻】

[1]王根厚，顏丹平，王果勝，2006，周口店地區地質實習指導書，北京：地質出版社.

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

[3]朱惠娟，趙新奮，張艷嬌，2002，北京周口店紅柱石的結構特征與可選性評價.endprint