橄欖岩

橄欖岩是超基性侵入岩的一種。主要由橄欖石和輝石組成。橄欖石含量可佔40％～90％，輝石為斜方輝石或單斜輝石。有時含少量角閃石、黑雲母或鉻鐵礦。顏色呈深綠色，具粒狀結構、反應邊結構、包含結構、海綿隕鐵結構。按輝石種類和含量，可進一步劃分為斜方輝石（主要由橄欖石和斜方輝石組成）、單斜輝純石（主要由橄欖石和單斜輝石組成）、二輝（單斜輝石和斜方輝石兩者含量近於相等）。在一定溫度、壓力下，受熱液影響，發生蝕變，如經水化作用后橄欖石變成蛇紋石和水鎂石；硅化作用后橄欖石變成蛇紋石；碳酸鹽化作用下鎂橄欖石變成蛇紋石和菱鎂礦等。與之有關的礦產有鉻、鎳、鈷、鉑、石棉、滑石等。純凈、透明、無裂紋、具橄欖綠色的橄欖石可作為寶石。橄欖石寶石礦床具有很高的經濟價值。

橄欖岩是一種呈橄欖綠色、富含鎂的硅酸鹽岩石，主要由橄欖石族礦物組成，其次為輝石，有時含少量鉻鐵礦、磁鐵礦、鈦鐵礦或磁黃鐵礦。橄欖石屬斜方晶系，晶體呈厚板狀；通常呈粒狀集合體。橄欖綠至黃綠色。玻璃光澤。硬度6.5至7，密度3.2至3.5克每立方厘米。主要產於超基性和基性火成岩中，易蝕變為蛇紋石。橄欖岩為全晶質自形或他形粒狀結構，緻密塊狀構造，質純的橄欖岩MgO含量可達49％，熔點高達1910攝氏度。橄欖岩新鮮者較少，容易蝕變成蛇紋岩。密度2.94至3.37克每立方厘米。抗拉強度很高，並抗鹼。橄欖岩常與純橄欖岩、輝石岩等超基性岩及基性岩形成雜岩體，並主要產於造山帶中。

它是超基性深成侵入岩的一種。主要由橄欖岩和輝石組成，兩者含量大致相等，多為中、粗粒結構，部分輝石呈巨大板狀斑晶出現。新鮮岩石為黑綠色或近於黑色。在地表極易風化而形成蛇紋岩。中國西藏、祁連山、內蒙古、寧夏、山東等省均有發現。

橄欖石和輝石組成的超基性深成岩。橄欖石一般為鎂橄欖石和貴橄欖石；輝石為斜方輝石和單斜輝石；少量礦物有石榴子石、雲母、斜長石等；副礦物為鉻尖晶石、鈦鐵礦以及其他金屬礦物。在中國西藏的一些超基性岩中還發現了金剛石、石墨、碳硅石、鋯石等礦物。在化學成分上橄欖岩以SiO2<45％、貧鹼、富鎂鐵為特徵。新鮮岩石為橄欖綠色，具粒狀結構、鑲嵌結構、包含（橄）結構、網路結構、填間結構、海綿隕鐵結構、變晶結構、出溶結構、扭折結構。橄欖岩的蝕變作用有蛇紋石化、滑石碳酸鹽化、綠泥石化、透閃石化、次閃石化、水鎂石化、伊丁石化、皂石化、硅化等，其中以蛇紋石化最為常見。在蛇紋石化過程中橄欖石多變為利蛇紋石，斜方輝石多變為絹石。

根據橄欖岩中輝石的種類和相對含量又可分為方輝橄欖岩、單輝橄欖岩和二輝橄欖岩。當岩石中出現原生角閃石時則過渡為角閃橄欖岩類或角閃石岩。橄欖岩可形成單獨岩體或獨立的岩相、玄武岩和金伯利岩的岩石包體、蛇綠岩套底部的殘餘上地幔岩石碎塊。與橄欖岩有關的礦產有鉻鐵礦、銅鎳礦、釩鈦磁鐵礦和鉑礦等。

本類岩石，習慣上稱超基性侵入岩。多為黑色，暗綠色或黃綠色；半自形粒狀結構，粒狀鑲嵌結構，塊狀構造。主要礦物成分是橄欖石和輝石，次要礦物有角閃石、黑雲母等，偶見斜長石。不含石英，無長石或長石含量甚少（<10%）。

橄欖石是劃分岩石種屬的主要依據，根據橄欖石的含量分，主要的岩石種屬有純橄欖岩、橄欖岩和輝石岩等。根據輝石的性質，橄欖岩和輝石岩可細分到種，如單輝橄欖岩，二輝橄欖岩，方輝橄欖岩和橄欖單輝輝石岩，橄欖二輝輝石岩，橄欖方輝輝石岩，單輝輝石岩，二輝輝石岩，方輝輝石岩。有時角閃石參與岩石的命名，角閃石的主要礦物成分是角閃石。

陝西商南松樹溝的墨玉，岩石名稱蛇紋石化純橄欖岩。顏色呈墨綠色，主要礦物成分橄欖石，次為蛇紋石。1986年即開發，生產加工板材或做工藝雕刻石料，古色古香。

橄欖岩，石材品種有四川米倉山的米倉黑。米倉黑（1號）含有如下的實際礦物成分：橄欖石30%～95%，輝石0%～55%，基性斜長石0%～30%。輝（石）岩，石材品種如安徽岳西黑豹，雲南華坪黑，河北易縣的G1136等。G1136岩石名稱為紫蘇輝石岩。河北易縣的G1137，岩石名稱為橄欖二輝角閃岩，礦物成分主要為角閃石，次為輝石，橄欖石。輝石岩石中國黑花崗岩石重要的岩石類型之一。

所謂的鈦鐵霞輝岩，是霓霞石—霞石岩類的一個種屬。石材品種如四川的飛花墨子玉，在墨綠色基底中，半自形的淡紫色鈦輝石宛若紛飛的紫色花絮，裝飾效果極佳。岩石學中，超基性岩一般分四類：橄欖岩～苦橄岩類，金伯利岩，碳酸岩和霓霞石—霞石岩類。其中，苦橄岩為橄欖岩類相應噴出的岩石。

深色一般成晤穩包或黑色。

SiO2含量低，一般很少超過45%。是硅酸不飽和的岩石，A12O3低，Na20和K2O含量極少，Mg和FeO則很高。

1、岩礦心採取率

岩礦心採取率即實際自孔內取上的岩礦心長度與實際進尺之比值。對於岩礦心一般要求：岩心不低於65%，礦心不低於75%，如果不足，應進行補取。

2、完整性

要求取上的岩礦心保持原生結構和原有品位，以便劃分礦石類型，觀察礦物原生結構和共生關係；盡量避免人為破碎、顛倒和擾動。

3、純潔性

要求取上的岩礦心不受外物的侵蝕、污染和滲進，以免影響礦石的品位、品級和物理性質。如煤心混入黏土將使樣品的灰分增加，滑石混入泥漿將使二氧化硅含量提高等。

4、避免選擇性磨損

礦心的選擇性磨損，會使其內在物質成分發生變化，造成礦物人為貧化和富集，歪曲原品位和品級。

5、取心部位準確

要求取上岩礦心的位置準確，為了得到岩礦層準確的埋藏深度、厚度和產狀，以準確地計算礦產儲量和確定其地質構造。

1、自然因素

影響取心數量和質量的自然因素是所鑽岩石的物理力學性質和岩礦層的結構、構造。鑽進堅硬、緻密、均質完整的岩礦層時採取率高，岩礦心不怕沖刷、不怕振動，易於得到完整的能保持原生結構的岩礦心；鑽進鬆散、破碎、節理髮育、膠性差和軟硬夾層的岩礦層時，取出的岩礦心多成塊狀、粒狀、片狀，不僅原生結構遭到破壞，而且採取率低，甚至取不出岩礦心。

2、人為因素

鑽進方法選擇不合理

鋼粒鑽進時振動大、孔壁間隙大、鑽出的岩礦心細，對岩礦心的磨損作用最大；硬質合金鑽進時磨損輕微；金剛石鑽進時最小。

鑽具結構選用不合理

鑽進中作用彎曲或偏心的岩心管、鑽桿或鑽頭時，鑽進中鑽具迴轉運動，產生離心力和水平振動，使岩心受到沖揞、磨損而破壞。此外，若能根據所鑽岩礦層性質選擇合適的取心工具，就可能取得採取率高和供銷表性好的岩礦心。

鑽進規程不當

（1）壓力 壓力過大將加劇孔底鑽具的彎曲和振動，使岩礦心受到強烈的機械破壞；壓力不足則進尺慢，延長了岩礦心在孔底岩心管內受破壞作用的時間。

（2）轉速 轉速過高，鑽具振動幅度增大，對岩礦心的破壞加劇；轉速過低則鑽速低，延長了岩礦心受破壞作用的時間。

（3）泵量 沖洗液量過大則沖刷力也大，加劇了岩礦心被沖毀和磨耗的破壞作用。循環方式的不合理，也會造成岩礦心被沖刷破壞和重複磨損。

操作方法不正確

鑽進中盲目追求進尺，回次時間過長，提鑽不及時，都會增加岩礦心在孔底被破壞的可能性；提動鑽具過猛或采心方法不當，則易造成岩礦心脫落；退心時過分敲打易造成岩礦心的人為破碎和上下順序顛倒，影響岩礦心的完整性，歪曲岩礦心的層次。

（一）無論光線入射角如何，橄欖岩的空間波譜特徵在豎直方向都存在差異。

（二）當光線以小角度入射時，橄欖岩的空間波譜特徵在空間水平方向上沒有明顯差異，表現出朗伯體特性。當光線以大角度入射時，光譜在空間水平方向上也出現差異，且有偏振（極化）現象。於是橄欖岩在2п空間的水平面和垂直於反射光的平面都存在偏振。

（三）光線入射角的不同顯著地影響橄欖岩的空間波形曲線特徵。但波段的不同，主要影響橄欖岩反射光譜、偏振反射光譜反射的能量大小，對空間波形曲線特徵無顯著影響。

（四）最後，由於橄欖岩的物質成分、顏色、結構、構造的不同，其光譜的偏振態以及在2п空間的三維光譜特徵與其它岩石的光譜特徵也存在差異。這是與其它20種岩石（玄武岩、閃長岩、花崗斑岩、正長岩、礫岩、紫紅色頁岩、蛇紋岩、大理岩等）對比得到的結果。

科學家在阿曼和世界其他地區發現一種岩石可以吸收數量巨大的、令全球氣候變暖的二氧化碳。這種岩石叫做“橄欖岩”，正以驚人的速度自然地與二氧化碳反應形成堅固的礦物質。

這些主要由表皮岩組成的橄欖岩，形成於地殼並往下延伸20多公里或更深。在安曼，地理學家已經發現，一旦橄欖岩被暴露於空氣中，就會迅速與二氧化碳反應形成像石灰岩或是大理石這類的岩石。

然而，如果將這種橄欖石運入動力廠，將其研磨，與二氧化碳結合卻耗費巨大的資金和能源。研究人員指出，這一發現可以讓人們將二氧化碳送入地底，這樣成本會低得多。哥倫比亞大學拉蒙特多爾提地球科學研究所的地理學家卡勒門（Peter Kelemen）說：這種方法經濟而安全。

一片如麻塞諸塞那麼大的、呈十字形、光禿、裸露的橄欖岩地區，發現橄欖岩中的礦物質與二氧化碳的反應速度10倍於其被深埋於地下的反應速度。這些地下岩被認為形成於9,600萬年前。

使用傳統的碳同位素法鑒定年限，發現這些地下的岩石相當年輕，並且還在活躍地形成新的岩石。許多地下採集的岩石標本現在被放置在新建的道路上使其與空氣接觸。他們估計，安曼的橄欖岩每年自然吸收1萬到10萬噸的二氧化碳，這個數字比想象的還要多得多。

在南太平洋的巴布亞紐幾內亞（Papua New Guinea）、加勒多尼亞（Caledonia）、希臘海岸和前南斯拉夫地區也有廣大的、暴露於地表的橄欖岩。美國西部和其他地區也有少量的橄欖岩。

科學家表示，在橄欖岩中鎖定碳的過程，如果在岩石中注入含有加壓二氧化碳的熱水后速度會提升10萬倍。這一程式一旦啟動，反應過程會自然成生熱量，從而加速反應，粉碎無數的岩石，使其更多地暴露於這種富含二氧化碳的溶液。而地球自身產生的熱量也會對這一過程產生幫助，因為越往地核方向進入，溫度越高。而暴露於地表的安曼橄欖岩一直向地下延伸5公里。

安曼正建造燃油發電廠，那會產生大量的二氧化碳。馬特在冰島獨立研究的另一專案中也發現另一種岩石，火山玄武岩也有可能吸收電廠產生的二氧化碳。

將橄欖岩視為吸收二氧化碳的一種方式。如果認為橄欖岩就可以解決所有二氧化碳的問題那就大錯特錯了。

科學家認為，這樣的反應幾乎無需耗費能源，但是會有施工挑戰和其他的阻礙。他們認為安曼一地可能可以吸收40億噸二氧化碳。大氣中大約300億噸的碳是由人類所釋放，主要因燃油使用。在地下形成大量新的岩石、碎裂和暴露地表的過程中可能會產生輕微不會被人察覺的地震。

一、橄欖岩樣本的製作和測量

為了標準化可以和其它岩石具有可比性，在橄欖岩樣本上刨出一個平整的表面，使之能放置在二向光度計中央的樣品台上，調整好水平位置和高度，然後打開光源，將光源前的偏振片旋轉到所需的角度，對每個樣本都按A（690~760nm）和B（760~1100nm）兩個波段分別測量其無偏振片，0偏振，90偏振的2п空間的反射光譜值，同時改變入射光源的高度角，測定不同高度角時的反射光譜值。這樣以入射角、波段、偏振光等4個因子為變數因子，研究它們對橄欖岩在2п空間內的反射光譜的影響規律。

二、橄欖岩的反射波譜特徵分析

（一）橄欖岩的反射光譜在2п空間的一般特徵

橄欖岩在B（760~1100nm）波段，不加偏振片，光線在方位角為0°、入射高度角為50°（以天頂角為0°計算，令光線入射的方位角恆0°）入射，得到橄欖岩在2п空間的光譜曲線圖，其中橫坐標表示水平方位角，從0°~360°變化，探測角高度角從0°~60°變化（以天頂角為0°計算），縱坐標為反射光譜的反射能量強度值（為了簡化圖形，捨去了0°，20°的曲線）。圖2是該反射波譜曲線對應的立體圖（以原點作為極點，以反射能量強度作為極徑，建立極坐標系，這樣在2п空間上的每一個方向都對應著一個反射能量強度值）。

橄欖岩的反射光譜在2п空間存在著明顯差異，表現出強烈的非朗伯體特性。共值與探測角有很大的關係，對於探測角為0°，10°，20°，其光譜特徵基本不隨方位角的變化而變化，基本上都是一條直線（捨去0°，20°曲線也是這個原因，從理論上講，0°波譜曲線是一條毫無波動的直線）。圖3是圖1中探測角10°波譜曲線與方位角的平面關係圉，圖中的點為觀測值，實線是用其均值0.551mA作的圓，可以看出擬合效果非常好。

但當探測角為30°~60°變化時，光譜曲線在160°~200°之間起峰，起伏程度隨探測角的不同而變化，30°、40°曲線出現弱小的峰值，50°、60°的光譜曲線出現強烈的峰值。圖4是圖1中探測角60°波譜曲線與方位角的平面關係圖，不難發現Y軸右半部分為一個半圓，而左半部分被拉伸。這表明當探測角較大時，地物的鏡面反射作用增強，破壞了地物原有的朗伯體特性。

從光譜數據上分析，探測角為0°、10°、20°獲得的能量沒有顯著差異，其中20°獲得的能量強度最大，其均值為0.621mA；0°次之，為0.612mA；10°為0.551mA。因此在圖2中，它們的能量曲面在探測角為10°時，出現了褶皺。而對於探測角為50°、60°時，在未起峰的區域中，其獲得的能量顯著減少，只相當於前者的一半多，因此俯視圖2，其50°的能量曲面被探測角為40°的能量曲面完全遮蓋，而只有60°的能量曲面在出現波峰的區域中，其能量曲面從遮蓋中尖銳地伸出。（二）橄欖岩的反射光譜與光線入射角的關係

當光源入射角為10°時，各探測角曲線都比較平直，不存在明顯的起峰現象，具有朗伯體的一定特性，且探測角為30°和40°的波譜曲線幾乎重合。當光線入射角為20°時，其光譜圖形與圖5表現得也一樣。但當光線入射角為30°、40°、50°、60°時，光譜表現出強烈的非朗伯體特性，如圖6、圖7和圖1所示。而且，當探測角與入射角相等時，其起峰（極化）現象最明顯。且入射角的變化，對探測角為60°波譜曲線影響最為強烈。

上述結果表明：光源以小角度入射（0°~20°）入射時，對波譜曲線的空間特徵影響不大，在相同探測高度角上，表現出一定的朗伯體特性；當光源以大角度（30°~60°）入射時，對波譜曲線影響較大，表現出對方位角的極化現象。

（三）橄欖岩的反射光譜與波段的關係

在相同條件下，A波段且光線入射角為60°的波譜曲線圖。此時波譜曲線同樣發生了起峰（極化）現象。對於其它大角度入射，也是如此。這個現象表明，橄欖岩在2п空間的反射光譜在光線大角度入射時隨空間角度變化出現的起峰（極化）現象是橄欖岩（地物）固有的空間光譜規律，與光線的波長沒有顯著關係。雖然波形曲線類似，但反射能量強度在數值上有所不同。這表明在相同探測角下，橄欖岩對不同波長的光的反射能力不一樣，顯示出橄欖岩在2п空間上的反射光譜能量強度受光線波長的影響。

（四）橄欖岩的反射光譜的偏振態研究

太陽光是橫波，因此光具有偏振性。自然界存在各種各樣的反射起偏器，如湖、水面、冰雪、沙漠、雲等，經反射后的光具有一定的偏振性。它的特性主要表現在：垂直於反射光的那個平面上，光在各個方向上能量分佈不均勻，發生極化現象，且大多呈橢圓分佈；僅當以布儒斯特角入射時，反射光是線性偏振光。光線經橄欖岩發生反射后，是否具有偏振性？其次，如果能產生偏振光，那麼在不同的空間位置，橄欖岩的反射光譜中的偏振態有何規律？作者測定了不加偏振片，和加上偏振片，且在相互垂直的兩個角度（0°和90°）測定橄欖岩的反射光譜特性。

比較這3種狀態的反射光譜，可以看出它們的波形特徵沒有顯著的差異，而在光譜反射能量強度上有差異。舉空間同一點為例（平面方位角170°，豎直探測角60°），在不加偏振片時，其值為1.908mA，而在90°偏振下，其值為1.653mA，在0°偏振下，只有1.027mA，同樣其它空間點測得的三態值都不一樣。這充分證實了經過橄欖岩反射后的光具有偏振性，但在垂直於反射光（波動方向）的那個平面，光的電矢量分佈形態（橢圓形）還不能確定，因為此時的0°和90°的偏振並不真正對應到這個橢圓的長軸和短軸。

2002年7月，對申扎縣北側的永珠－納木錯蛇綠岩帶進行了實地觀測，觀測內容包括了枕狀玄武岩、席狀岩牆群、堆晶岩、變質橄欖岩單元。

1999年3月5日火山弧下的減壓熔化一般認為，在消亡帶之上的地幔楔中，由於來自府沖板塊的水汽液的影響，發生了橄欖岩的熔化。

1998年的意見，有兩類鎂鐵質—超鎂鐵質岩石，一類是變形的方輝橄欖岩、純橄欖岩等組合，與超高壓—高壓榴輝岩體形態、組構及幾何關係緊密相關，另一類是輝石岩、角閃輝石岩及輝長岩組合，多為年輕的侵入體，受斷裂控制，有明確的與圍岩侵入接觸關係、岩漿組構及Ｊａｈｎ等於1998年的年代學證據。

1997年，成都地質礦產研究所石油地質調查隊在瑪爾果茶卡東山發現由6個輝石橄欖岩小岩體組成的岩群，出露於中晚侏羅世中酸性侵入雜岩中。其後在1997年，澳大利亞華裔學者Niu Yaoling在研究深海橄欖岩時認為，深海橄欖岩（Abyssal peridotites）與其伴生的洋中脊玄武岩（MORB）並不存在化學成分互補關係，並且深海橄欖岩的橄欖石含量比理論的熔融殘留地幔橄欖岩多。

1990年夏天，我們發現彭家傍岩體中有石榴石二輝橄欖岩深源包體，其直徑約15cm呈橢圓形。

1988年柳樹泉堆晶異剝橄欖岩是首次發現的，露頭見於克拉麥里柳樹泉附近。

1987年漢諾壩玄武岩的鹼性玄武岩中曾見有上地慢的尖晶石二輝橄欖岩包體，尤其在張北大麻坪一帶這些大小不等的包體已作為橄欖石礦開採。

1987年用背散射電子圖象法對中國東部和國外若干地區的高位錯密度的橄欖岩包體進行了詳細研究，取得了很好的效果。

1986年，多次深入火山岩區進行實地考察，對火山地質、岩石學、礦物學、岩石化學和岩石地球化學特徵進行了較全面系統的研究，並在很多岩體中採集到深源尖晶石相和石榴石相橄欖岩包體及數種高壓巨晶，為本區火山岩的深入研究提供了新的資料和科學依據。

1983年分帶和相似的岩石化學特徵，但在該岩體的橄欖岩相中橄欖石Fo含量變化範圍是從80一92，極差值為12。1979年在澳大利亞的東金伯利找到迄今世界上品位最高、儲量最大的阿爾蓋橄欖鉀鎂煌斑岩后，又在世界各地的方輝橄欖岩、純橄岩、鹼性超基性岩、鹼性煌斑岩、片麻岩中的榴橄岩、榴輝岩中發現了金剛石，說明金剛石不是金伯利岩的專屬品。

1972年美國地質學會彭羅斯(Penrose)會議將蛇綠岩定為一種特殊的鎂鐵岩至超鎂鐵岩的共生組合，一個完整的蛇綠岩剖面可以與現代大洋洋殼對比，從底部向上的層序為：“構造化橄欖岩”層，又稱“變質橄欖岩或變形橄欖岩”層，超鎂鐵堆積岩層，鎂鐵堆積岩層淺色岩層“席狀岩牆雜岩”層及“枕狀熔岩”層。蛇綠岩這個術語的正式定義是在1972年“彭羅斯野外大會”給定的，強調三位一體的岩石組合，即海相玄武岩、基性超基性深成岩（堆晶岩）和構造橄欖岩。

1972年，曾以特羅多斯蛇綠岩為代表，認為蛇綠岩套是有完整層序的，尤其應見變質橄欖岩。

1957年久野發表了《夏威夷岩漿的分異》一文，提出了一個關於玄武岩漿成因的新觀點：上地幔橄欖岩部分熔融，生成了玄武岩漿，並由於熔融地點所處深度的不同，分別生成了拉斑玄武岩漿和鹼性玄武岩漿。 1957年德勒爾（De Roerer）提出：阿爾卑斯型橄欖岩體可能是構造搬運的橄欖岩地幔的碎塊。

1947年利用RV Atlantis號進行海底採樣以來，主要在大西洋中央海嶺、印度洋中央海嶺等地區發現了大量的超鎂鐵岩（以橄欖岩為主）從而知道了超鎂鐵岩在洋底廣泛存在的事實。

1927年，斯坦曼（Steinmann）將蛇綠岩定義為包括橄欖岩（蛇紋岩）輝長岩、輝綠岩、細碧岩和有關的、有生成關係的岩石組合，是一種同源的火成作用形成的。

1871年，在距這個岩管不遠的金伯利城的附近，又發現了另一個含金剛石的角礫雲母橄欖岩，岩體也呈管（筒）狀。