矿物介绍

黑柱石是一种含钙铁的岛状含水硅酸岩矿物，在夕卡岩矿床中较为常见，具有一定的标型矿物意义，然而国内有关黑柱石的研究较少。

作为一种夕卡岩矿物，黑柱石最常见于与中基性岩有关的铁矿床中，如福建马坑铁矿床在墨西哥半却肯矿区，黑柱石产于辉绿岩与灰岩地层的接触带中。黑柱石的形成也可与基性一超基性岩在关，如四川红格钒钦磁铁矿矿床中黑柱石呈不规则粒状或细脉状充填胶结破碎的铁钦氧化物中；新疆西准噶尔地区唐巴勒超基性岩带中也有黑柱石的产出，其呈半自形粒状与磁铁矿、石榴石等共生；在Skaergaard矿床中，黑柱石呈交代橄榄石的形式出现。黑柱石还可产于中酸性侵入岩与碳酸盐岩地区夕卡岩型铁矿床中，如青海省都兰双庆铁矿床，黑柱石主要与钙铁榴石、钙铁辉石、磁铁矿以及铁铜的硫化物共生。

矿床概况

磁海铁矿床产于天山褶皱系南缘，北山褶皱带西段，为一与镁铁与睑镁铁岩有关的复成因铁（钻）矿床。北山褶皱带地处中国新疆、内蒙、甘肃三省（区）交汇部位，构造上位于塔里木地台北侧，己发现了众多的Cu、Au、Pb、Zn、Fe等矿床。磁海矿床包括磁海、磁南和磁西三个矿段，矿区蓟县系平头山群和二叠系地层组成了开阔的背斜构造，背斜核部由大面积的岩浆岩侵占，磁海和磁南两个矿段分别赋存于背斜核部的南北两翼，两矿段间为侵入相橄榄辉长岩、辉长岩、辉长闪长岩。磁南矿段中部为与磁铁矿有关的辉绿岩、含矿带及大理岩，南部主要为黑云母斜长花岗岩和花岗岩岩体。平头山群在磁海矿区主要由黑云母长英质片岩组成，磁南矿段主要为大理岩、白云质大理岩、长英质片岩、石英岩等。

磁铁矿体主要赋存在辉绿岩岩体中，单个矿体的围岩为辉绿岩和透辉石巧店铁辉石夕卡岩。矿区原生矿石以块状、浸染状为主，次为细脉状、条带状。矿石矿物主要为磁铁矿，其次为黄铁矿、磁黄铁矿、赤铁矿、褐铁矿、黄铜矿、辉砷钻矿、斜方砷钻矿、钻硫砷铁矿、镍黄铁矿、黝铜矿等，脉石矿物为透辉石作丐铁辉石、钙铝榴石、阳起石、普通角闪石、绿泥石、黑云母、绿帘石、黑柱石、石英、檐石、磷灰石，以及黑柱石等。

产出特征

黑柱石外表呈沥青黑色，条痕褐黑色，玻璃光泽，不透明，具脆性。在单偏光显微镜下，晶形为短柱状，半透明，深褐色，多色性极明显，黄褐掂褐掂绿色。反射光下各向异性呈灰蓝色，能见到清楚的双反射和很强的非均质现象。黑柱石产于磁南矿段边缘部位，主要呈细脉状和浸染状产于透辉石钙铁辉石夕卡岩、夕卡岩与块状磁铁矿接触带上，与磁铁矿、黄铁矿、透辉石及钙铁辉石共生。按产出状态，磁海矿区黑柱石有以下3种类型:

1.分布于夕卡岩内部，粒径多小于0.2mm，与透辉石、磁铁矿共生，黑柱石和磁铁矿填间于透辉石之间，局部可见黑柱石交代早期辉石现象，辉石和磁铁矿呈交代残余结构。可见，黑柱石产于夕卡岩矿物之后，为夕卡岩矿物经热液蚀变（退变质）形成。

2.呈细脉状充填于块状磁铁矿裂隙间的黑柱石。黑柱石脉宽约0.2mm，多呈柱状自形、半自形晶粒或集合体，晶体边界不清。黑柱石与磁铁矿之间可残留少量透辉石，脉状黑柱石的形成晚于块状磁铁矿。

3.呈脉状分布于磁铁矿与夕卡岩过渡带上的黑柱石。黑柱石脉宽0.1-0.5mm，多呈柱状、板状集合体，脉体与磁铁矿接触部位较平整，与夕卡岩接触一侧边部不规则。

综上所述，本区黑柱石总体上呈浸染状和细脉状，主要产于磁铁矿与夕卡岩的接触带，或近矿夕卡岩中，多沿夕卡岩和磁铁矿的边缘部位产出。黑柱石的形成晚于磁铁矿，亦大多晚于透辉石、钙铁辉石。该特征反映出，本区黑柱石应为夕卡岩晚期阶段产物：随着晚期热液活动加强，早期夕卡岩硅酸盐矿物退化蚀变形成了含水硅酸盐矿物—黑柱石。

化学成分特征

显微镜下挑选不同产状的黑柱石，在中国科学院地质与地球物理研究所电子探针实验室用JXA-8100电子探针仪进行测试，分析条件为：加速电压15 kV、探针电流10nA、束斑直径5μm。

黑柱石的光学性质和电子探针数据均显示了其不均匀性。磁海矿区的黑柱石主要有2种产状，一是在夕卡岩中浸染状黑柱石，另一种是产在块状磁铁矿及其与夕卡岩接触带的细脉状黑柱石，产于块状磁铁矿矿石中的黑柱石，全铁含量高，达50.54%。MnO和MgO含量略低，MgO的含量低于0.5 %。夕卡岩中浸染状黑柱石，全铁含量略低于前者，为46.04%一47.94%。MgO的含量达 2.37%-2.72%。MnO的含量也高于块状磁铁矿中黑柱石MnO的含量，但总体远低于锰黑柱石中MnO的含量。产于磁铁矿与夕卡岩过渡带上的黑柱石各成分处于前两者之间。可见，黑柱石成分的不均匀性主要受产出部位围岩及早期夕卡岩的成分影响。

分析

黑柱石作为一种夕卡岩矿物，相比石榴石、符山石、绿帘石等其它夕卡岩矿物，并不常见，尽管在部分矿区出现，其含量也是很低的，因此，国内外有关黑柱石的专门研究和讨论并不多见。黑柱石具有独特的矿物性质和形成条件，其矿物学特征对研究矿区基础地质和成矿条件有一定的意义。

黑柱石多产于与接触交代作用有关的铁矿床中，在夕卡岩型铅锌、钨、铂、金多金属矿床中也见黑柱石的产出。产出位置一般是在岩体的接触变质带上，特别是外接触带矿体尖灭部位。有关岩体可以是超基性岩，围岩多为碳酸盐岩、硅质岩及大理岩。共生矿物主要有钙铁榴石、透辉石、钙铁辉石、蔷微辉石、角闪石、绿泥石、磁铁矿及黄铁矿等。

磁海矿区处于两者之间，更接近与基性与睑基性有关的夕卡岩矿区，矿区的夕卡岩为基性岩体与围岩地层接触交代形成，黑柱石主要产于接触变质带上，交代透辉石、钙铁辉石和磁铁矿。