巖脈(Dike 或 Dyke),又稱“巖墻”,是地質學上一種侵入巖席,它將地質構造切割成不整合狀態。巖脈可以由侵入巖或沉積物構成,其形成與地質構造的關系緊密,可分為簡單巖脈、復雜巖脈、巖脈群及環狀巖脈等。
簡介
巖脈為充填在巖石裂隙中的板狀巖體,橫切巖層,與層理斜交,屬于不整合侵入體的一種。巖脈的寬度一般為幾十厘米至數十米,長度可由數十米至數千米,個別大的可達幾十公里以上。巖脈的走向通常是接近垂直的高角度,但地質構造變形可能導致巖脈走向隨周圍地層改變而成為水平走向。接近水平或貼合入侵造成的位于地層間平面侵入巖稱為巖床。
火成巖的侵入巖脈具有極高的長寬比,厚度遠低于其他兩個維度,變化范圍從1公分以下到數米之間,而長度可以延伸到數公里以上。巖脈是侵入呈開放交叉裂隙的侵入巖,周圍是先前存在的地層或巖體,因此巖脈的年齡永遠小于周圍的巖石。多個巖脈可能會成群出現,形成巖墻群(或稱巖脈群),如加拿大西北地方的馬更些巖墻群。巖脈通常會在深層侵入巖、火山頸或火山錐噴發口周圍以放射狀或同心圓狀成群形成,以同心圓狀成群的狀態被稱為環狀巖脈。巖脈的巖理和組成會隨巖石種類而改變,巖石種類可以從輝綠巖或玄武巖到花崗石或流紋巖之間變化,不過世界各地巖脈主要由玄武巖組成。
成因特點
因考慮的角度不同,成因分類各異,X.M.AлyллaeB(1957)根據形成方式把巖脈分三大類:①巖漿巖脈一巖漿充填裂隙凝固而成;②交代巖脈一交代置換而成(花崗石化);③沉積巖脈一沉積物質充填裂隙而成。
后兩種成因不在巖漿巖的研究范圍之內,大多數研究人員只研究由巖漿充填裂隙而成的巖漿巖脈。對這種巖脈根據它與侵入體的關系又分為與侵入體有密切關系的巖脈和與侵入體無關的發源予深部的巖脈(又叫區域性巖脈)兩類。
⑴與侵入體有成因關系的巖脈特征:
①空間上往往受侵入體內部構造特征控制,主要分布在侵入體內,也可以在外接觸帶出現;
②時間上,在侵入體固結或還未完全固結時形成,產生于侵入體形成的較晚階段,充填于原生節理裂隙中和附近的裂隙中;
③成分上,巖脈的礦物成分、巖石化學成分同母巖(指有成因聯系的侵入體)是一致的,或者有繼承性的變化。巖脈的結構大多數具等粒結構,有時是斑狀結構;
④巖脈的內部構造一般較簡單,絕大多數是一次侵入的簡單巖脈。
⑵區域性巖脈特征:
巖脈的形成與埋藏很深的巖漿源有關,為獨立的生成物。
①空間上分布規律受區域性斷裂構造及裂隙所控制,往往呈平行的大量發育的巖脈帶出現;
②一般脈體較大延伸很遠;
③時間上與區內侵入體間隔較大;
④成分上與主要侵入體有顯著的區別。而且可以是各種不同的成分。這種巖脈多具斑狀結構。
巖脈遙感圖像
巖脈是一種分布較為普遍的脈狀侵入體,它們在塊狀侵入巖體發育地區及巖體內部相對集中,成群成帶分布,而有些巖脈具有區域性分布的特點。在基巖裸露較好的地區,利用遙感圖象進行巖脈的解譯具有特殊的解譯效果,其中對巖脈的期次和交切關系,以及利用巖脈的分布特征研究巖漿活動和構造變動期次等都比常規地質工作方法直觀、真實。然而,覆蓋地區的巖脈,在遙感圖象上的直觀性較差,多是根據巖脈的影象標志進行分析判斷。
一般情況下,巖脈呈現壟狀線形影象,它的一側明亮,另一側為深暗的陰影,其明亮部位的色調為巖脈的真實色調。根據其色調的深淺可大致判斷巖脈的類別:色調較淺者巖性偏酸、堿性;色調較深者巖性偏基性、超基性,有時是一些以暗色礦物為主的煌斑巖類等。少數巖脈如基性、超基性巖脈和一些再次構造破碎的巖脈呈現凹形槽溝地形,它和壟狀地形一樣可以穿越不同地形水系呈直線性延伸,當它穿越山脊時形成鞍部地形。
集中在巖體內部或接觸帶圍巖中的巖脈,因為相對集中,容易在一張或多張遙感圖象上通觀它們的展布規律,即多是以線形組合成的束狀、弧形、環形、格狀和網脈狀影紋,它是鑒別巖脈及其交切關系的基本影象。
區域性分布的巖脈,由于相對分散,一條巖脈的影象經常被忽視,難以在巖性解譯時逐條圈定,一般多是在詳細解譯的基礎上,根據已掌握的代表性的解譯標志,再對全區遙感圖象詳細解譯,從而勾繪出區域性分布的巖脈。
巖脈與含煤區
根據實地觀察和以前所獲得的資料,在我國一些有巖漿活動的含煤區,陸續發現有巖脈分布,其中作過系統觀測的有福建天湖山煤田、江西萍鄉煤田的紫家沖和三灣一帶、湖南漣邵煤田的三尖礦區、貴州安順轎子山礦區及山西西山煤田等。
60年代中期,研究人員在地表沒有火成巖出露的汝箕溝礦區發現脈石英,并注意到圍巖與巖脈的接觸帶有烘焙及輕微蝕變現象,推測其下可能有隱伏巖體存在。10多年以后,經航空磁測,在礦區范圍內發現四處航磁異常。
在西北,除在汝箕溝、堿溝山、大羅山、九條嶺、熱水及野馬泉等地報導有巖脈之外,研究人員又在黃草灘、蘇峪口國家森林公園、艾維爾溝及溫宿縣等地發現巖脈。西北地區巖脈的共同特點為:①凡有巖脈分布的地區,煤的變質程度均很高或比較高,②一般在礦區范圍內未發現成煤期后的巖漿活動。
參考資料 >