原矿

1、样品化学成分

样品的多元素化学分析结果列于表1。

表1  样品的化学成分（%）

 

2、样品的矿物组成

样品新鲜面肉眼下呈白色、粉末则微带淡粉红色，具结构较为致密的块状，粘舌，性脆，易研碎，硬度明显低于脉石英和石英砂岩。经镜下鉴定和X射线衍射分析综合研究表明，样品中主要组成矿物为玉髓，次为石英、锐钛矿和有机质。样品的X射线衍射分析结果见图1。

图1  样品的X射线衍射分析图谱

3、主要矿物的产出形式

玉髓  隐晶质~微晶质，晶体粒度普遍极为细小，以致正交偏光下很难确定其晶体界限，仅局部可见结晶粒度略粗的微粒石英呈团块状集合体产出，但与周围的隐晶质部分仍呈逐渐过渡的关系，显然这是玉髓通过后期脱水作用或重结晶作用形成的产物（照片1、2）。扫描电镜观察表明（放大倍数×6000～8000），样品中玉髓实际上多为近于圆形的等轴粒状，少数为不规则的它形粒状，粒度大多在0.5μm以下，局部由重结晶作用形成的微粒石英可至5～10μm，晶粒相互紧密镶嵌，粒间形态多变的次显微孔洞较为发育（照片3、4）。

 锐钛矿  自形板柱状或粒状，粒度普遍小于0.01mm，常以星散浸染状的形式散布于玉髓中，在后期形成的由微粒石英组成的团块中其分布频率相对较高，但未发现锐钛矿呈集合体产出（照片5）。由于锐钛矿的粒度过于细小、分散程度高，因此预计即使通过细磨也很难使样品中TiO2的含量得到明显的降低。

有机质  分布较为广泛，常呈形态多变的不规则状零星分布在玉髓中，局部微具定向排列的特征（照片6），粒度变化较大，细小者小于0.02mm，个别粗者大于0.3mm，一般介于0.03~0.2mm之间。由于部分有机质中可能含有少量的铁质，因此其集合体边缘的玉髓常被浸染成淡黄褐色。

 

3、样品的结构构造

由于样品中主要组成矿物的结晶粒度十分细小，因此具典型的隐晶质~微晶质结构。虽经镜下仔细观察，但未发现明显的生物结构。不过样品中常见玉髓呈消光性质不一的团块状、肋条状产出（照片1），这是否为原生物结构的残留尚待进一步研究。

样品具致密块状构造。

 

4、样品的密度

将样品破磨至-0.2mm的细度，采用比重瓶法测得样品的密度为2.6631克/厘米3，这与石英的理论密度基本一致。

 

5、样品中SiO2的赋存状态

根据以上所述可知，样品虽然含SiO2较高，但并不是脉石英或石英砂岩，其岩石学特征与由生物化学作用或火山活动形成的硅质岩更为类似。为查明样品中SiO2的赋存状态，对其进行了硅的化学物相分析，结果列于表2。

表2  样品中硅的化学物相分析结果（％）

 

由表2可以看出，样品中呈石英产出的SiO2占82.00％，其次是分布在蛋白石中的SiO2，但比例仅占15.09％。显然，前者的赋存矿物主要是玉髓和经脱水作用或重结晶作用形成的微粒状石英，而蛋白石则可能为扫描电镜下所见的部分圆粒状玉髓。

 

5、综合分析

（1）样品的组成矿物种类简单，主要是粒度极为细小玉髓，次为微粒石英和蛋白石。

（2）样品尽管结构较为松疏，但显微孔洞和生物结构均不清晰，然而采用扫描电镜观察表明，样品的次显微孔洞仍十分发育。

（3）样品的密度较高，与硅藻土和蛋白土相差较大，后者的密度通常介于0.4～1.8克/厘米3之间。

（4）样品像硅藻土一样具有粘舌的特性，说明其吸附能力较强，这可能与样品的次显微孔洞较为发育有关。

综合研究表明，区内矿石为在一定程度上具硅藻土性质的硅质岩。根据矿石结构微细均匀、含少量蛋白石、次显微孔洞发育等特征，推断区内矿石很可能原为硅藻土，但在后期地质过程中发生了较强烈的脱水作用或重结晶作用，绝大部分蛋白石已转变为隐晶质～微晶质玉髓或微粒状石英，目前所见到的蛋白石实际上是变化不完全的交代残余，这也是矿石在某些方面具硅藻土的特征的主要原因。据此，将区内矿石称为隐晶质多孔状硅质岩可能更为恰当。