橄榄岩

橄榄岩是一种橄榄绿至黄绿色、富含镁的硅酸盐岩石，属超基性深成岩。橄榄岩主要由橄榄石族矿物组成，其次为辉石，有时含少量铬铁矿、磁铁矿、钛铁矿和磁黄铁矿等。

橄榄岩是超基性侵入岩的一种。主要由橄榄石和辉石组成。橄榄石含量可占40％～90％，辉石为斜方辉石或单斜辉石。有时含少量角闪石、黑云母或铬铁矿。颜色呈深绿色，具粒状结构、反应边结构、包含结构、海绵陨铁结构。按辉石种类和含量，可进一步划分为斜方辉石（主要由橄榄石和斜方辉石组成）、单斜辉纯石（主要由橄榄石和单斜辉石组成）、二辉（单斜辉石和斜方辉石两者含量近于相等）。在一定温度、压力下，受热液影响，发生蚀变，如经水化作用后橄榄石变成蛇纹石和水镁石；硅化作用后橄榄石变成蛇纹石；碳酸盐化作用下镁橄榄石变成蛇纹石和菱镁矿等。与之有关的矿产有铬、镍[niè]、钴、铂、石棉、滑石等。纯净、透明、无裂纹、具橄榄绿色的橄榄石可作为宝石。橄榄石宝石矿床具有很高的经济价值。

橄榄岩是一种呈橄榄绿色、富含镁的硅酸盐岩石，主要由橄榄石族矿物组成，其次为辉石，有时含少量铬铁矿、磁铁矿、钛铁矿或磁黄铁矿。橄榄石属斜方晶系，晶体呈厚板状；通常呈粒状集合体。橄榄绿至黄绿色。玻璃光泽。硬度6.5至7，密度3.2至3.5克每立方厘米。主要产于超基性和基性火成岩中，易蚀变为蛇纹石。橄榄岩为全晶质自形或他形粒状结构，致密块状构造，质纯的橄榄岩MgO含量可达49％，熔点高达1910摄氏度。橄榄岩新鲜者较少，容易蚀变成蛇纹岩。密度2.94至3.37克每立方厘米。抗拉强度很高，并抗碱。橄榄岩常与纯橄榄岩、辉石岩等超基性岩及基性岩形成杂岩体，并主要产于造山带中。它是超基性深成侵入岩的一种。主要由橄榄岩和辉石组成，两者含量大致相等，多为中、粗粒结构，部分辉石呈巨大板状斑晶出现。新鲜岩石为黑绿色或近于黑色。在地表极易风化而形成蛇纹岩。中国西藏、祁连山、内蒙古、宁夏、山东等省均有发现。

橄榄石和辉石组成的超基性深成岩。橄榄石一般为镁橄榄石和贵橄榄石；辉石为斜方辉石和单斜辉石；少量矿物有石榴子石、云母、斜长石等；副矿物为铬尖晶石、钛铁矿以及其他金属矿物。在中国西藏的一些超基性岩中还发现了金刚石、石墨、碳硅石、锆石等矿物。在化学成分上橄榄岩以SiO2<45％、贫碱、富镁铁为特征。新鲜岩石为橄榄绿色，具粒状结构、镶嵌结构、包含（橄）结构、网络结构、填间结构、海绵陨铁结构、变晶结构、出溶结构、扭折结构。橄榄岩的蚀变作用有蛇纹石化、滑石碳酸盐化、绿泥石化、透闪石化、次闪石化、水镁石化、伊丁石化、皂石化、硅化等，其中以蛇纹石化最为常见。在蛇纹石化过程中橄榄石多变为利蛇纹石，斜方辉石多变为绢石。

根据橄榄岩中辉石的种类和相对含量又可分为方辉橄榄岩、单辉橄榄岩和二辉橄榄岩。当岩石中出现原生角闪石时则过渡为角闪橄榄岩类或角闪石岩。橄榄岩可形成单独岩体或独立的岩相、玄武岩和金伯利岩的岩石包体、蛇绿岩套底部的残余上地幔岩石碎块。与橄榄岩有关的矿产有铬铁矿、铜镍矿、钒钛磁铁矿和铂矿等。本类岩石，习惯上称超基性侵入岩。多为黑色，暗绿色或黄绿色；半自形粒状结构，粒状镶嵌结构，块状构造。主要矿物成分是橄榄石和辉石，次要矿物有角闪石、黑云母等，偶见斜长石。不含石英，无长石或长石含量甚少（<10%）。橄榄石是划分岩石种属的主要依据，根据橄榄石的含量分，主要的岩石种属有纯橄榄岩、橄榄岩和辉石岩等。根据辉石的性质，橄榄岩和辉石岩可细分到种，如单辉橄榄岩，二辉橄榄岩，方辉橄榄岩和橄榄单辉辉石岩，橄榄二辉辉石岩，橄榄方辉辉石岩，单辉辉石岩，二辉辉石岩，方辉辉石岩。有时角闪石参与岩石的命名，角闪石的主要矿物成分是角闪石。陕西商南松树沟的墨玉，岩石名称蛇纹石化纯橄榄岩。颜色呈墨绿色，主要矿物成分橄榄石，次为蛇纹石。1986年即开发，生产加工板材或做工艺雕刻石料，古色古香。橄榄岩，石材品种有四川米仓山的米仓黑。米仓黑（1号）含有如下的实际矿物成分：橄榄石30%～95%，辉石0%～55%，基性斜长石0%～30%。辉（石）岩，石材品种如安徽岳西黑豹，云南华坪黑，河北易县的G1136等。G1136岩石名称为紫苏辉石岩。河北易县的G1137，岩石名称为橄榄二辉角闪岩，矿物成分主要为角闪石，次为辉石，橄榄石。辉石岩石中国黑花岗岩石重要的岩石类型之一。所谓的钛铁霞辉岩，是霓霞石—霞石岩类的一个种属。石材品种如四川的飞花墨子玉，在墨绿色基底中，半自形的淡紫色钛辉石宛若纷飞的紫色花絮，装饰效果极佳。岩石学中，超基性岩一般分四类：橄榄岩～苦橄岩类，金伯利岩，碳酸岩和霓霞石—霞石岩类。其中，苦橄岩为橄榄岩类相应喷出的岩石。

深色一般成晤稳包或黑色。

SiO2含量低，一般很少超过45%。是硅酸不饱和的岩石，A12O3低，Na20和K2O含量极少，Mg和FeO则很高。

1、岩矿心采取率

岩矿心采取率即实际自孔内取上的岩矿心长度与实际进尺之比值。对于岩矿心一般要求：岩心不低于65%，矿心不低于75%，如果不足，应进行补取。2、完整性要求取上的岩矿心保持原生结构和原有品位，以便划分矿石类型，观察矿物原生结构和共生关系；尽量避免人为破碎、颠倒和扰动。3、纯洁性要求取上的岩矿心不受外物的侵蚀、污染和渗进，以免影响矿石的品位、品级和物理性质。如煤心混入黏土将使样品的灰分增加，滑石混入泥浆将使二氧化硅含量提高等。4、避免选择性磨损矿心的选择性磨损，会使其内在物质成分发生变化，造成矿物人为贫化和富集，歪曲原品位和品级。5、取心部位准确要求取上岩矿心的位置准确，为了得到岩矿层准确的埋藏深度、厚度和产状，以准确地计算矿产储量和确定其地质构造。

1、自然因素

影响取心数量和质量的自然因素是所钻岩石的物理力学性质和岩矿层的结构、构造。钻进坚硬、致密、均质完整的岩矿层时采取率高，岩矿心不怕冲刷、不怕振动，易于得到完整的能保持原生结构的岩矿心；钻进松散、破碎、节理发育、胶性差和软硬夹层的岩矿层时，取出的岩矿心多成块状、粒状、片状，不仅原生结构遭到破坏，而且采取率低，甚至取不出岩矿心。2、人为因素钻进方法选择不合理钢粒钻进时振动大、孔壁间隙大、钻出的岩矿心细，对岩矿心的磨损作用最大；硬质合金钻进时磨损轻微；金刚石钻进时最小。钻具结构选用不合理钻进中作用弯曲或偏心的岩心管、钻杆或钻头时，钻进中钻具回转运动，产生离心力和水平振动，使岩心受到冲揞[ǎn]、磨损而破坏。此外，若能根据所钻岩矿层性质选择合适的取心工具，就可能取得采取率高和供销表性好的岩矿心。钻进规程不当（1）压力 压力过大将加剧孔底钻具的弯曲和振动，使岩矿心受到强烈的机械破坏；压力不足则进尺慢，延长了岩矿心在孔底岩心管内受破坏作用的时间。（2）转速 转速过高，钻具振动幅度增大，对岩矿心的破坏加剧；转速过低则钻速低，延长了岩矿心受破坏作用的时间。（3）泵量 冲洗液量过大则冲刷力也大，加剧了岩矿心被冲毁和磨耗的破坏作用。循环方式的不合理，也会造成岩矿心被冲刷破坏和重复磨损。操作方法不正确钻进中盲目追求进尺，回次时间过长，提钻不及时，都会增加岩矿心在孔底被破坏的可能性；提动钻具过猛或采心方法不当，则易造成岩矿心脱落；退心时过分敲打易造成岩矿心的人为破碎和上下顺序颠倒，影响岩矿心的完整性，歪曲岩矿心的层次。

（一）无论光线入射角如何，橄榄岩的空间波谱特征在竖直方向都存在差异。

（二）当光线以小角度入射时，橄榄岩的空间波谱特征在空间水平方向上没有明显差异，表现出朗伯体特性。当光线以大角度入射时，光谱在空间水平方向上也出现差异，且有偏振（极化）现象。于是橄榄岩在2п空间的水平面和垂直于反射光的平面都存在偏振。（三）光线入射角的不同显著地影响橄榄岩的空间波形曲线特征。但波段的不同，主要影响橄榄岩反射光谱、偏振反射光谱反射的能量大小，对空间波形曲线特征无显著影响。（四）最后，由于橄榄岩的物质成分、颜色、结构、构造的不同，其光谱的偏振态以及在2п空间的三维光谱特征与其它岩石的光谱特征也存在差异。这是与其它20种岩石（玄武岩、闪长岩、花岗斑岩、正长岩、砾岩、紫红色页岩、蛇纹岩、大理岩等）对比得到的结果。

科学家在阿曼和世界其他地区发现一种岩石可以吸收数量巨大的、令全球气候变暖的二氧化碳。这种岩石叫做“橄榄岩”，正以惊人的速度自然地与二氧化碳反应形成坚固的矿物质。

科学家表示，在橄榄岩中锁定碳的过程，如果在岩石中注入含有加压二氧化碳的热水后速度会提升10万倍。

这些主要由表皮岩组成的橄榄岩，形成于地壳并往下延伸20多公里或更深。在安曼，地理学家已经发现，一旦橄榄岩被暴露于空气中，就会迅速与二氧化碳反应形成像石灰岩或是大理石这类的岩石。然而，如果将这种橄榄石运入动力厂，将其研磨，与二氧化碳结合却耗费巨大的资金和能源。研究人员指出，这一发现可以让人们将二氧化碳送入地底，这样成本会低得多。哥伦比亚大学拉蒙特多尔提地球科学研究所的地理学家卡勒门（Peter Kelemen）说：这种方法经济而安全。一片如麻塞诸塞那么大的、呈十字形、光秃、裸露的橄榄岩地区，发现橄榄岩中的矿物质与二氧化碳的反应速度10倍于其被深埋于地下的反应速度。这些地下岩被认为形成于9,600万年前。使用传统的碳同位素法鉴定年限，发现这些地下的岩石相当年轻，并且还在活跃地形成新的岩石。许多地下采集的岩石标本现在被放置在新建的道路上使其与空气接触。他们估计，安曼的橄榄岩每年自然吸收1万到10万吨的二氧化碳，这个数字比想象的还要多得多。在南太平洋的巴布亚纽几内亚（Papua New Guinea）、加勒多尼亚（Caledonia）、希腊海岸和前南斯拉夫地区也有广大的、暴露于地表的橄榄岩。美国西部和其他地区也有少量的橄榄岩。科学家表示，在橄榄岩中锁定碳的过程，如果在岩石中注入含有加压二氧化碳的热水后速度会提升10万倍。这一程式一旦启动，反应过程会自然成生热量，从而加速反应，粉碎无数的岩石，使其更多地暴露于这种富含二氧化碳的溶液。而地球自身产生的热量也会对这一过程产生帮助，因为越往地核方向进入，温度越高。而暴露于地表的安曼橄榄岩一直向地下延伸5公里。安曼正建造燃油发电厂，那会产生大量的二氧化碳。马特在冰岛独立研究的另一专案中也发现另一种岩石，火山玄武岩也有可能吸收电厂产生的二氧化碳。将橄榄岩视为吸收二氧化碳的一种方式。如果认为橄榄岩就可以解决所有二氧化碳的问题那就大错特错了。科学家认为，这样的反应几乎无需耗费能源，但是会有施工挑战和其他的阻碍。他们认为安曼一地可能可以吸收40亿吨二氧化碳。大气中大约300亿吨的碳是由人类所释放，主要因燃油使用。在地下形成大量新的岩石、碎裂和暴露地表的过程中可能会产生轻微不会被人察觉的地震。

一、橄榄岩样本的制作和测量

为了标准化可以和其它岩石具有可比性，在橄榄岩样本上刨出一个平整的表面，使之能放置在二向光度计中央的样品台上，调整好水平位置和高度，然后打开光源，将光源前的偏振片旋转到所需的角度，对每个样本都按A（690~760nm）和B（760~1100nm）两个波段分别测量其无偏振片，0偏振，90偏振的2п空间的反射光谱值，同时改变入射光源的高度角，测定不同高度角时的反射光谱值。这样以入射角、波段、偏振光等4个因子为变量因子，研究它们对橄榄岩在2п空间内的反射光谱的影响规律。二、橄榄岩的反射波谱特征分析（一）橄榄岩的反射光谱在2п空间的一般特征橄榄岩在B（760~1100nm）波段，不加偏振片，光线在方位角为0°、入射高度角为50°（以天顶角为0°计算，令光线入射的方位角恒0°）入射，得到橄榄岩在2п空间的光谱曲线图，其中横坐标表示水平方位角，从0°~360°变化，探测角高度角从0°~60°变化（以天顶角为0°计算），纵坐标为反射光谱的反射能量强度值（为了简化图形，舍去了0°，20°的曲线）。图2是该反射波谱曲线对应的立体图（以原点作为极点，以反射能量强度作为极径，建立极坐标系，这样在2п空间上的每一个方向都对应着一个反射能量强度值）。橄榄岩的反射光谱在2п空间存在着明显差异，表现出强烈的非朗伯体特性。共值与探测角有很大的关系，对于探测角为0°，10°，20°，其光谱特征基本不随方位角的变化而变化，基本上都是一条直线（舍去0°，20°曲线也是这个原因，从理论上讲，0°波谱曲线是一条毫无波动的直线）。图3是图1中探测角10°波谱曲线与方位角的平面关系圉[yǔ]，图中的点为观测值，实线是用其均值0.551mA作的圆，可以看出拟合效果非常好。但当探测角为30°~60°变化时，光谱曲线在160°~200°之间起峰，起伏程度随探测角的不同而变化，30°、40°曲线出现弱小的峰值，50°、60°的光谱曲线出现强烈的峰值。图4是图1中探测角60°波谱曲线与方位角的平面关系图，不难发现Y轴右半部分为一个半圆，而左半部分被拉伸。这表明当探测角较大时，地物的镜面反射作用增强，破坏了地物原有的朗伯体特性。从光谱数据上分析，探测角为0°、10°、20°获得的能量没有显著差异，其中20°获得的能量强度最大，其均值为0.621mA；0°次之，为0.612mA；10°为0.551mA。因此在图2中，它们的能量曲面在探测角为10°时，出现了褶皱。而对于探测角为50°、60°时，在未起峰的区域中，其获得的能量显著减少，只相当于前者的一半多，因此俯视图2，其50°的能量曲面被探测角为40°的能量曲面完全遮盖，而只有60°的能量曲面在出现波峰的区域中，其能量曲面从遮盖中尖锐地伸出。（二）橄榄岩的反射光谱与光线入射角的关系

当光源入射角为10°时，各探测角曲线都比较平直，不存在明显的起峰现象，具有朗伯体的一定特性，且探测角为30°和40°的波谱曲线几乎重合。当光线入射角为20°时，其光谱图形与图5表现得也一样。但当光线入射角为30°、40°、50°、60°时，光谱表现出强烈的非朗伯体特性，如图6、图7和图1所示。而且，当探测角与入射角相等时，其起峰（极化）现象最明显。且入射角的变化，对探测角为60°波谱曲线影响最为强烈。上述结果表明：光源以小角度入射（0°~20°）入射时，对波谱曲线的空间特征影响不大，在相同探测高度角上，表现出一定的朗伯体特性；当光源以大角度（30°~60°）入射时，对波谱曲线影响较大，表现出对方位角的极化现象。（三）橄榄岩的反射光谱与波段的关系在相同条件下，A波段且光线入射角为60°的波谱曲线图。此时波谱曲线同样发生了起峰（极化）现象。对于其它大角度入射，也是如此。这个现象表明，橄榄岩在2п空间的反射光谱在光线大角度入射时随空间角度变化出现的起峰（极化）现象是橄榄岩（地物）固有的空间光谱规律，与光线的波长没有显著关系。虽然波形曲线类似，但反射能量强度在数值上有所不同。这表明在相同探测角下，橄榄岩对不同波长的光的反射能力不一样，显示出橄榄岩在2п空间上的反射光谱能量强度受光线波长的影响。（四）橄榄岩的反射光谱的偏振态研究太阳光是横波，因此光具有偏振性。自然界存在各种各样的反射起偏器，如湖、水面、冰雪、沙漠、云等，经反射后的光具有一定的偏振性。它的特性主要表现在：垂直于反射光的那个平面上，光在各个方向上能量分布不均匀，发生极化现象，且大多呈椭圆分布；仅当以布儒斯特角入射时，反射光是线性偏振光。光线经橄榄岩发生反射后，是否具有偏振性？其次，如果能产生偏振光，那么在不同的空间位置，橄榄岩的反射光谱中的偏振态有何规律？作者测定了不加偏振片，和加上偏振片，且在相互垂直的两个角度（0°和90°）测定橄榄岩的反射光谱特性。比较这3种状态的反射光谱，可以看出它们的波形特征没有显著的差异，而在光谱反射能量强度上有差异。举空间同一点为例（平面方位角170°，竖直探测角60°），在不加偏振片时，其值为1.908mA，而在90°偏振下，其值为1.653mA，在0°偏振下，只有1.027mA，同样其它空间点测得的三态值都不一样。这充分证实了经过橄榄岩反射后的光具有偏振性，但在垂直于反射光（波动方向）的那个平面，光的电矢量分布形态（椭圆形）还不能确定，因为此时的0°和90°的偏振并不真正对应到这个椭圆的长轴和短轴。

2002年7月，对申扎县北侧的永珠－纳木错蛇绿岩带进行了实地观测，观测内容包括了枕状玄武岩、席状岩墙群、堆晶岩、变质橄榄岩单元。

1999年3月5日火山弧下的减压熔化一般认为，在消亡带之上的地幔楔中，由于来自府冲板块的水汽液的影响，发生了橄榄岩的熔化。1998年的意见，有两类镁铁质—超镁铁质岩石，一类是变形的方辉橄榄岩、纯橄榄岩等组合，与超高压—高压榴辉岩体形态、组构及几何关系紧密相关，另一类是辉石岩、角闪辉石岩及辉长岩组合，多为年轻的侵入体，受断裂控制，有明确的与围岩侵入接触关系、岩浆组构及Ｊａｈｎ等于1998年的年代学证据。1997年，成都地质矿产研究所石油地质调查队在玛尔果茶卡东山发现由6个辉石橄榄岩小岩体组成的岩群，出露于中晚侏罗世中酸性侵入杂岩中。其后在1997年，澳大利亚华裔学者Niu Yaoling在研究深海橄榄岩时认为，深海橄榄岩（Abyssal peridotites）与其伴生的洋中脊玄武岩（MORB）并不存在化学成分互补关系，并且深海橄榄岩的橄榄石含量比理论的熔融残留地幔橄榄岩多。1990年夏天，我们发现彭家傍岩体中有石榴石二辉橄榄岩深源包体，其直径约15cm呈椭圆形。1988年柳树泉堆晶异剥橄榄岩是首次发现的，露头见于克拉麦里柳树泉附近。1987年汉诺坝玄武岩的碱性玄武岩中曾见有上地慢的尖晶石二辉橄榄岩包体，尤其在张北大麻坪一带这些大小不等的包体已作为橄榄石矿开采。1987年用背散射电子图象法对中国东部和国外若干地区的高位错密度的橄榄岩包体进行了详细研究，取得了很好的效果。1986年，多次深入火山岩区进行实地考察，对火山地质、岩石学、矿物学、岩石化学和岩石地球化学特征进行了较全面系统的研究，并在很多岩体中采集到深源尖晶石相和石榴石相橄榄岩包体及数种高压巨晶，为本区火山岩的深入研究提供了新的资料和科学依据。1983年分带和相似的岩石化学特征，但在该岩体的橄榄岩相中橄榄石Fo含量变化范围是从80一92，极差值为12。1979年在澳大利亚的东金伯利找到迄今世界上品位最高、储量最大的阿尔盖橄榄钾镁煌斑岩后，又在世界各地的方辉橄榄岩、纯橄岩、碱性超基性岩、碱性煌斑岩、片麻岩中的榴橄岩、榴辉岩中发现了金刚石，说明金刚石不是金伯利岩的专属品。

1972年美国地质学会彭罗斯(Penrose)会议将蛇绿岩定为一种特殊的镁铁岩至超镁铁岩的共生组合，一个完整的蛇绿岩剖面可以与现代大洋洋壳对比，从底部向上的层序为：“构造化橄榄岩”层，又称“变质橄榄岩或变形橄榄岩”层，超镁铁堆积岩层，镁铁堆积岩层浅色岩层“席状岩墙杂岩”层及“枕状熔岩”层。蛇绿岩这个术语的正式定义是在1972年“彭罗斯野外大会”给定的，强调三位一体的岩石组合，即海相玄武岩、基性超基性深成岩（堆晶岩）和构造橄榄岩。1972年，曾以特罗多斯蛇绿岩为代表，认为蛇绿岩套是有完整层序的，尤其应见变质橄榄岩。1957年久野发表了《夏威夷岩浆的分异》一文，提出了一个关于玄武岩浆成因的新观点：上地幔橄榄岩部分熔融，生成了玄武岩浆，并由于熔融地点所处深度的不同，分别生成了拉斑玄武岩浆和碱性玄武岩浆。 1957年德勒尔（De Roerer）提出：阿尔卑斯型橄榄岩体可能是构造搬运的橄榄岩地幔的碎块。1947年利用RV Atlantis号进行海底采样以来，主要在大西洋中央海岭、印度洋中央海岭等地区发现了大量的超镁铁岩（以橄榄岩为主）从而知道了超镁铁岩在洋底广泛存在的事实。1927年，斯坦曼（Steinmann）将蛇绿岩定义为包括橄榄岩（蛇纹岩）辉长岩、辉绿岩、细碧岩和有关的、有生成关系的岩石组合，是一种同源的火成作用形成的。1871年，在距这个岩管不远的金伯利城的附近，又发现了另一个含金刚石的角砾云母橄榄岩，岩体也呈管（筒）状。