重礦物

特徵與分布

重礦物指沉積岩中相對密度大於2.9的陸源碎屑礦物，它們通常是母岩中的副礦物，在沉積岩中一般含量在1%以下。它在推斷陸源區及母岩成分、劃分對比地層等方面。具有一定作用，但它在成岩後生階段可以遭到溶解，也可產生自生重礦物，因而運用時應特別慎重。

影響因素

水動力條件和埋藏成岩作用是影響物源信息的兩個主要因素。因此，在相似水動力條件和成岩作用下，穩定重礦物的質量比值能更好地反映物源特徵，將這些比值稱為重礦物特徵指數，諸如ATi（磷灰石—電氣石指數），RZi（含TiO₂ 礦物—鋯石指數），MZi（獨居石—鋯石指數），CZi（鉻尖晶石—鋯石指數）等重礦物特徵指數，用來指示物源特點。

分析過程

利用重礦物分析（HMA）來確定物源可分為三步：

①利用傳統的重礦物分析方法鑑別出岩石類型，限定源區位置；

②選擇一種或幾種單顆粒礦物與源區礦物進行地球化學對比，進一步獲得源區岩石的信息；

③利用同位素測年進一步厘定源區的時代。

三種方法的綜合利用必能為正確評價源區提供準確的信息。

套用

物源分析

重礦物是物源區的重要標誌。地質學家很早就根據重礦物的物性特徵（如顏色、形態、粒度、硬度、穩定性等）及其組合關係來判別物源。但由於礦物種屬的多樣性，僅憑其物性往往不易區分。例如利用光學特徵可以很容易區分斜方輝石和單斜輝石，但仍用它來區分單斜輝石的各個種屬就很困難。隨著電子分析技術的套用，單顆粒重礦物的地球化學分異特徵得到充分利用，不少學者利用不同的重礦物（如鋯石、電氣石、石榴石、輝石、角閃石、尖晶石等）分析提出了判斷物源的指標和端元圖。儘管重礦物的地球化學特徵對物源分析很靈敏，但是重礦物組合和豐度在搬運、沉積和成岩過程中往往受到多種因素的影響，如物理分選、機械破碎、層間溶解等，這些勢必會影響對物源判別的準確性。

構造演化

構造活動決定了母岩的類型和盆地的性質，從而影響重礦物的組合及特徵。反之，可利用沉積盆地內重礦物所反饋的信息來研究構造演化及盆地與造山帶的關係。利用重礦物中對構造活動和風化條件較敏感的不穩定礦物（如輝石、角閃石等）可以來反映造山帶和沉積盆地的構造信息。但在利用重礦物研究構造演化時還應注意重礦物的來源問題，即它是由周緣造山帶脫頂作用提供的，還是同構造火山活動的直接產物，此時同位素測年顯得尤為重要。

地層分析對比

在復理石盆地和磨拉石盆地內，由於缺乏化石，岩性單一，而且常常還具有穿時現象，地層分析和對比十分困難，此時建立重礦物地層是解決這一問題的有效途徑，因為每層內具有特殊的重礦物組合。不同地層中的重礦物來自於不同構造背景的物源。盆山轉換是現代地質學研究的熱點之一，而正確地劃分對比沉積盆地的重礦物地層是反演盆緣造山帶構造演化的基礎。

岩相古地理

重礦物的分布受地理環境的制約。水槽實驗結果表明，不同的地理環境，重礦物的分布規律明顯不同。在順直河道中，分選作用導致了表層沉積物中粗粒礦物含量增加。不同河流地段重礦物的富集能力不同，在平面上深槽和淺灘迎水坡為重礦物的富集區。

重礦物

基本介紹