[科普中國]-重礦物

重礦物（heavy mineral）是指比重大于2.9（或2.86）的陸源碎屑礦物，如鋯石、電氣石、綠簾石、石榴石等。

特征與分布重礦物指沉積巖中相對密度大于2.9的陸源碎屑礦物，它們通常是母巖中的副礦物，在沉積巖中一般含量在1%以下。它在推斷陸源區(qū)及母巖成分、劃分對比地層等方面。具有一定作用，但它在成巖后生階段可以遭到溶解，也可產(chǎn)生自生重礦物，因而運用時應(yīng)特別慎重。1

影響因素水動力條件和埋藏成巖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巖作用下，穩(wěn)定重礦物的質(zhì)量比值能更好地反映物源特征，將這些比值稱為重礦物特征指數(shù)，諸如ATi（磷灰石—電氣石指數(shù)），RZi（含TiO2 礦物—鋯石指數(shù)），MZi（獨居石—鋯石指數(shù)），CZi（鉻尖晶石—鋯石指數(shù)）等重礦物特征指數(shù)，用來指示物源特點。2

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(tǒng)的重礦物分析方法鑒別出巖石類型，限定源區(qū)位置；

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

③利用同位素測年進一步厘定源區(qū)的時代。

三種方法的綜合利用必能為正確評價源區(qū)提供準確的信息。2

應(yīng)用物源分析重礦物是物源區(qū)的重要標志。地質(zhì)學家很早就根據(jù)重礦物的物性特征（如顏色、形態(tài)、粒度、硬度、穩(wěn)定性等）及其組合關(guān)系來判別物源。但由于礦物種屬的多樣性，僅憑其物性往往不易區(qū)分。例如利用光學特征可以很容易區(qū)分斜方輝石和單斜輝石，但仍用它來區(qū)分單斜輝石的各個種屬就很困難。 隨著電子分析技術(shù)的應(yīng)用，單顆粒重礦物的地球化學分異特征得到充分利用，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。盡管重礦物的地球化學特征對物源分析很靈敏，但是重礦物組合和豐度在搬運、沉積和成巖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。2

構(gòu)造演化構(gòu)造活動決定了母巖的類型和盆地的性質(zhì)，從而影響重礦物的組合及特征。反之，可利用沉積盆地內(nèi)重礦物所反饋的信息來研究構(gòu)造演化及盆地與造山帶的關(guān)系。利用重礦物中對構(gòu)造活動和風化條件較敏感的不穩(wěn)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(gòu)造信息。但在利用重礦物研究構(gòu)造演化時還應(yīng)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(gòu)造火山活動的直接產(chǎn)物，此時同位素測年顯得尤為重要。2

地層分析對比在復理石盆地和磨拉石盆地內(nèi)，由于缺乏化石，巖性單一，而且常常還具有穿時現(xiàn)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(nèi)具有特殊的重礦物組合。不同地層中的重礦物來自于不同構(gòu)造背景的物源。盆山轉(zhuǎn)換是現(xiàn)代地質(zhì)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(gòu)造演化的基礎(chǔ)。2

巖相古地理重礦物的分布受地理環(huán)境的制約。水槽實驗結(jié)果表明，不同的地理環(huán)境，重礦物的分布規(guī)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(qū)。2

總之，隨著先進測試技術(shù)和分析方法在重礦物分析中的應(yīng)用，重礦物在盆地分析中的應(yīng)用越來越廣，并逐漸深入。但重礦物分析僅是一種方法，而地質(zhì)環(huán)境往往是復雜的，僅靠一種方法難免出現(xiàn)偏差。因此在采用重礦物進行盆地分析時應(yīng)結(jié)合不同的方法進行總體評價和綜合研究，方能獲得更接近實際的結(jié)論。2

本詞條內(nèi)容貢獻者為:

屈明 - 副研究員 - 西南大學