三门峡坝基——闪长玢岩

三门峡闪长玢岩的显微镜鉴定~

李鄂荣 朱德魁
黄河三门峡呈岩床状产出的火成岩侵入体，以前在国内鉴定，以其为近于闪长岩质的中性侵入岩，曾名为闪长斑岩。这个名词在许多有关的文献资料以及报刊上发表过。最近经苏联列宁格勒水电设计院鉴定改称为闪长玢岩，这个名词引起了一些有关工作人员的疑问。三门峡地质勘探总队认为有必要对这一岩石名称加以最后确定。为此，我们在中国科学院地质研究所何作霖先生的直接指导下，对这一岩石再一次进行了显微镜的详细鉴定。为了澄清这一岩石名称，对玢岩和斑岩的定义也加以概略的说明。
一、斑岩和玢岩的定义及历史
玢岩(porphrite)一词，来源于希腊字，在古代，它是指任何一种紫色的有白色斑点的岩石。在早期意大利的雕刻家中，这个字也很流行，他们认为这是一种大理石的变种，把它划为红色大理岩类。
斑岩(porphyry)一词，出现于1750年或更早些，它被许多作者用于致密石基中显巨大斑晶的岩石，而不考虑其中长石的种类。在那时是与玢岩当作同义字用的。
1859年德国地质学家罗斯(G.Rose)用玢岩一词于斑状的含斜长石、角闪石(或云母)的岩石。同时，蔡尔克(F.Zirkel)也用于其同一意义。以后德国岩石学家罗森布什(H.Rosenbusch)把斑岩一词用于富含正长石斑晶的花岗岩—正长岩类的斑状岩石；而把玢岩用于罗斯和蔡尔克的意义，即用含斜长石斑晶的闪长玢岩质的斑状岩石。
1894年蔡尔克将玢岩分为下列几种类型：
(1)斑晶仅为斜长石者名为闪长玢岩；
(2)斑晶为斜长石和普通角闪石者名为普通角闪石闪长玢岩；
(3)斑晶为斜长石和黑云母者名为黑云母闪长玢岩或云母闪长玢岩；
(4)斑晶仅为普通角闪石者名为普通角闪石玢岩；
(5)斑晶仅为黑云母者名为黑云母玢岩。
1908年罗森布什在他的著作中说：安山岩和玢岩的关系，恰如流纹岩和石英斑岩，粗面岩和无石英斑岩，以及石英安山岩和石英玢岩的关系一样；安山岩是新火山岩而玢岩是前第三纪古老喷发火山岩。因此，时代的差别在许多情况下说明了为什么玢岩的产状不同于安山岩。他又说：新鲜的安山岩和新鲜的玢岩不仅有相同的喷出岩的地质产状，而且有相同的化学和矿物成分。
在现代的岩石著作中，斑岩和玢岩都代表了两重意义：即古相的喷出岩和浅成侵入岩或未分异的脉岩。如第三纪前的古相流纹岩叫做石英斑岩；古相粗面岩叫做正长斑岩(或无石英)；古相的英安岩叫石英玢岩；古相的安山岩叫玢岩等等。而浅成的花岗岩质和正长岩质的斑状岩石叫花岗斑岩和正长斑岩；浅成的闪长岩质和辉长岩质的斑状岩石叫做闪长玢岩和辉绿玢岩等等。
从以上的情况可以看出，斑岩是代表含硷性长石斑晶的(或以硷性长石斑晶为主的)斑状岩石；而玢岩则代表含钠钙系长石斑晶的斑状岩石。这种用法适用于除美国以外的任何国家(包括英国在内)。因为美国地质调查所曾经规定：斑岩(porphry)作为一个结构术语，适用于一切斑状的岩石，它可以和岩石名称联接起来而不考虑其中所含长石的种类，除非长石名称已被冠于岩石名称之前。如花岗斑岩，正长斑岩、闪长斑岩等等。玢岩(porphrite)被当做一个赘余的词而废弃不用了。但美国的岩石学家也不完全接受这一规定。
在苏联，根据查瓦里茨基和芦奇茨基的火成岩的分类表，也是和美国以外的其他各国用法一样，斑岩(Порфир)代表含硷性长石斑晶的古相火山岩和浅成岩；玢岩(Порфирит)代表含钠钙系长石斑晶的古相火山岩和浅成侵入岩。
对于三门峡呈岩床状产出的相当于闪长岩质的斑状岩石，以前国内的鉴定有些是根据美国的岩石分类法，定名为闪长斑岩(diorite—Porphyry)。后经苏联列宁格勒水电设计院鉴定称为闪长玢岩(диорит—овый порфирит)。名称似乎不同，其实无论在产状上或者在岩石的组织结构和矿物成分上是完全相同的岩石。我们考虑到美国地质调查所的硬性规定，不合于大多数国家的习惯，因此建议使用苏联改定的名称——闪长玢岩。
这种闪长玢岩，除了含有斜长石、角闪石、黑云母的斑晶以外，尚有或多或少的石英斑晶。在石基中也含有一些石英，似乎它的岩石性质，是近于石英闪长岩质的浅成岩的。所以含石英较多的部分叫做石英闪长玢岩，似乎更合于实际情况一些。
二、闪长玢岩的显微镜鉴定
1.肉眼鉴定
闪长玢岩为灰色斑状岩石，石基为致密状到细粒状结构。斑晶见到的有白色长石、黑云母、角闪石和少量石英。长石斑晶大致为矩形或长柱状，角闪石为长柱状或针状，黑云母呈片状。风化比较严重的闪长玢岩呈灰黄色，其中暗色的矿物往往有绿泥石化现象，角闪石在风化岩石表面，仅仅保留晶体外形的长柱状或针状空洞。黑云母较新鲜，而次生方解石大量增加。石基颗粒很细、肉眼不能鉴别。在有些标本中，有云母片岩、暗色闪长岩、石墨片岩，及炭质页岩的捕掳体。在炭质页岩捕掳体中常见到黄铁矿晶体。
2.显微镜下的特征
闪长玢岩为自形或半自形斑状结构(图1)。石基为全晶质细粒或少量的花斑状，流状结构不显。细粒状石基中矿物成分以斜长石颗粒为主，有少量石英，晶体彼此没有明显界限，呈他形。具有这种石基的岩石，其斑晶主要为斜长石和普通角闪石。黑云母很少，石英斑晶只偶然见到或完全没有。花斑状石基中有较多的石英，石英大致呈球粒状，具熔蚀边缘，中含无数的小长条状斜长石微晶。具有这种石基的岩石，其斑晶以斜长石、黑云母为主，角闪石很少或没有，石英斑晶较多，是比前者较为酸性的类型。
还有一种是细粒状石英，仅含斜长石及少量石英斑晶，完全不具暗色矿物斑晶的类型，但比较少见。后面两种都是接近岩体边缘部分的岩石。
岩石中石基与斑晶的百分比一般约为60：40左右，即斑晶只占全部岩石40%左右，斑晶中斜长石占全部斑晶80%左右，普通角闪石占13%左右，黑云母及石英都在1%以下，铁矿物占2%以上。在暗色矿物很少或没有的岩石中，其百分比有变化。

图1 闪长玢岩的斑状结构，斑晶为斜长石基聚片双晶，正交偏光20×

矿物成分：主要成分为中性或较酸性斜长石、普通角闪石、黑云母及石英。次要成分为榍石、磷灰石、磁铁矿，以及有时偶见锆(英)石、褐帘石等。次生矿物为绿泥石、方解石、褐铁矿以及少量绿帘石、高岭土等。现将各种矿物分述如下：
斜长石：经过用弗氏旋转台的详细测定，斜长石主要为中性斜长石(Ab60An40)或较酸性的斜长石(Ab65An35)。在大部分斜长石斑晶中具有明显的环带状结构(图3)。环带构造的中心部分较基性，但不超过(Ab55An45)，而在其边部则较酸性一些，以(Ab65An35)为主，折光率为Ng=1.5525，Nm=1.550，Np=1.547。在石基中的斜长石比斑晶较酸性，和斑晶的边缘部分相近。斜长石呈平行于(010)的板状晶体或为在(010)或(001)面上的柱状结晶体，在薄片中常为矩形的断面。石基中斜长石微晶大都平行于(010)和(001)延长，其双晶纹也是平行于矿物的延长方向。斜长石都具聚片双晶(图1，2)：阿尔拜特双晶(Albite twining)和少量的派瑞克林双晶(Periclin twining)，也常见阿尔拜特和卡氏双晶的联合双晶(Albite—carlsba twining)，巴温诺双晶(Baveno twining)少见。斜长石聚片双晶(阿尔拜特)的消光角常小于20°，一般为18°左右。由于其环带结构，故边缘和中心部分消光角往往不一致。
斜长石晶体中之包裹物不多，但也能见到一些早期结晶角闪石、磷灰石、磁铁矿、锆(英)石、榍石等。包裹物是星散或环带状分布。斜长石一般为具有完整晶形的自形晶体，但也能见到有些被岩浆熔蚀的现象，即晶体之直线周边被破坏，棱角显圆滑曲线或边缘有向晶体内部凹入的曲线(图3)。
斜长石的变质现象，主要表现被次生的方解石所交替(图2)。方解石常填充于斜长石的解理和裂隙中，部分或全部代替了斜长石晶形。代替是从中心部分开始的，有时见到具有环带结构的斜长石、中心部分已全被方解石代替，两边缘部完整如新。比较特殊的是：斜长石的绢云母化不见，而高岭土化也不显著。
斜长石斑晶的直径0.5～4mm，而以2mm左右为最多，很少大于4mm者。
普通角闪石：为暗绿色或棕绿色的六边形长柱体或针状自形晶。结晶完整，多色性很强，由深绿色到浅棕色。其完全的平行于柱面的节理，其横断面为六边形，两组节理交角近于56°。平行于(001)柱面，常见聚片双晶。包裹物为早期结晶的磁铁矿、磷灰石、榍石和锆(英)石等。

图2 斜长石的联合双晶，以及斜长石被方解石交替的情况，正交偏光62×

P—斜长石；C—方解石

图3 斜长石的环带状构造及熔蚀状石英斑晶，正交偏光62×

p—斜长石；q—石英
在石基中的石英呈他形粒状，与斜长石微晶成细
普通角闪石也有被岩浆熔蚀现象，少量角闪石也出现圆滑周边，且为细粒状磁铁形颗粒所围绕。
普通角闪石的变质产物为绿泥石、方解石、铁矿及微量的次生石英。这些次生矿物往往充填于节理及裂隙中。在风化比较严重的情况下，角闪石几乎完全为这些矿物所代替，而占有角闪石结晶体的晶形。
黑云母：为棕褐色六边形片状斑晶，吸收性很强，从浅褐色到深棕色，平行消光。包裹物为磁铁矿、磷灰石、榍石等，并包裹少量斜长石微晶。
黑云母也有被熔蚀现象，呈不规则晶形，熔蚀边为磁铁矿颗粒所围绕。其变质情况不如角闪石严重，一般均较新鲜。仅少量风化严重的黑云母出现部分风化产物，即绿泥石、铁矿、方解石及次生石英等。
石英：在斑晶中和石基中都能见到。斑晶都呈浑圆形，具熔蚀周边，只有极个别的斑晶具有残缺不全的双锥体晶形，这是由于石英斑晶在形成后受到岩浆熔蚀的结果。
石英斑晶的包裹物不常见，一般为星散分布之不透明矿物，尘土状矿物微晶，少量磁铁矿等。
由于石英斑晶的颗粒大部分都经过岩浆熔蚀，因而成浑圆状(图3)，而且分布不均一，似乎有一部分不是来源于岩浆的原生矿物，而是岩浆在侵入围岩的过程中从围岩中(这里是上下煤系)取得的。
在石基中的石英呈他形粒状，与斜长石微晶成细粒状集合体。在花斑状石基中，石英颗粒较大，而长条状斜长石微晶被包含于其中。
有些石英是不规则的裂隙充填物，与次生矿物方解石、绿泥石等共生，似乎是次生的。
次要矿物成分：常见的为磁铁矿、磷灰石、榍石、锆(英)石及褐帘石。前三者较多。
磁铁矿：不透明、呈不规则粒状集合体，或星散状分布于斑晶体中或石基中。也有呈三角形、四边形或菱形的斑晶，但不常见。在风化岩石中，部分为褐铁矿所代替或围绕。
磷灰石：无色透明或带黄绿色调，有很好的粗糙面，长柱状或针状，横断面为六边形。常与磁铁矿伴生，大部被包裹于斜长石、石英、角闪石及黑云母的晶体中。在石基中也能见到少量磷灰石。
榍石：无色至淡黄色，突起很高，具完整的菱形或榍形，解理不发育，有不规则裂纹，其长对角线有1mm以上者，呈斑晶分布于石基中，也是被主要矿物包裹的重要包裹物。常与铁矿及磷灰石伴生。较大的晶体中往往包裹有磷灰石、锆(英)石，并且见有以(100)为双晶面之双晶。
锆(英)石：无色透明，在黑云母包裹内时具多色晕，突起很高，呈不规则粒状。被包裹于主要矿物的斑晶中。
褐帘石：棕褐色，多色性很强，从浅棕色到深棕红色。解理不发育，具不规则裂纹，突起很高，具麻面，平行消光，正延长，二轴晶负光性，呈不规则粒状或长柱状斑晶，分布于石基中。也有些被黑云母包裹，为原生矿物。其较大晶体并包裹有小颗粒的角闪石。
次生矿物：为方解石、绿泥石、褐铁矿、石英、粘土等风化产物。
绿泥石：暗绿色，为角闪石和黑云母的主要风化产物，而以角闪石中较多。大都充填于角闪石的裂隙中，与方解石等次生矿物共生。部分地或全部地代替角闪石晶体。黑云母的绿泥石化现象不如角闪石显著。在斜长石裂隙中也常见绿泥石填充。
方解石：为闪长玢岩中最常见而且最多的次生矿物。它分布于斜长石、角闪石等斑晶中，也分布于石基。一般为沿解理及裂隙的充填物。在斜长石斑晶中，往往沿环带结构交替斜长石，或代替了斜长石的中心部分，没有一定晶形。常和绿泥石及次生石英等共生。
褐铁矿：淡黄褐色，在风化比较严重的标本中，由磁铁矿及暗色矿物变质而成，为不规则粒状集合体，分布于被风化之角闪石、黑云母及磁铁矿晶体附近及裂隙中。也呈粉末状分布于石基中。
粘土矿物：浅黄色，粉末状。有些为高岭石，是斜长石风化产物。
参考文献
1.芦奇茨基：岩石学，中册，1956中文翻译版。
2.A.H.Заварицкий：Изверженные горныепороды1956.
3.F.Grout：Petrophy and petrology.
4.A.Johansan：A descriptive petrography of the igneous rocks.Vol.2 Vol.3.1949.
5.哈克尔，学生用岩石学，1955年，东北地质学院译本。
(原载于《水文地质工程地质》1957年第12期)

典型的闪长岩由中性斜长石(65%～75%)和普通角闪石(25%～35%)组成，两者比例约2∶1，不含碱性长石和石英。中性斜长石除有时可见聚片双晶外，在较大的晶体上有时尚可见到环带状构造。一般本类岩石可含少量石英和碱性长石，但石英含量不超过20%，碱性长石的含量不超过10%，当闪长岩中出现这两种矿物时，表明它已向酸性侵入岩过渡，若超过上述限量就应划归到酸性侵入岩。
1.矿物成分及其特征
闪长岩的主要矿物为中性斜长石和普通角闪石，次要矿物是单斜辉石、黑云母、石英、钾长石。浅色矿物以斜长石为主，主要为中长石或更长石，环带结构发育。暗色矿物最常见的是角闪石，亦可含少量的黑云母，向辉长岩过渡的种属中可含较多的辉石。暗色矿物含量在15%～40%之间，通常为20%～35%。典型的闪长岩不含石英或石英含量<5%;向酸性岩过渡的种属，如石英闪长岩可含5%～20%的石英;向正岩过渡的种属(二长岩)石英含量可与斜长石含量相近。常见的副矿物有磷灰石、榍石、磁铁矿和锆石等，大多为自形的细小晶体。
斜长石 多为中长石，部分为更长石。呈厚板状。有良好的钠长石、肖钠长石双晶，也可有卡钠复合双晶。环带构造发育，一般都是正常环带，也有反环带。
普通角闪石 多呈墨绿色、绿色，褐色者少见。常呈柱状、细柱状。可定向分布，有时被黑云母或绿泥石交代。
辉石 常为淡绿、绿色的透辉石或普通辉石。可有角闪石等反应边或角闪石交代。在偏基性的闪长岩中还可有紫苏辉石。
黑云母 通常为褐色，绿色者少见。常转变为绿泥石并析出榍石，其含量往往随石英含量增多而增加。
钾长石 主要是正长石，多呈充填状分布于其他矿物粒间。
石英 含量一般<5%，呈充填状分布于其他矿物粒间。
2.常见结构及其特征
闪长岩类多为灰白色、灰绿色、绿色或肉红色。闪长岩常见块状构造、条带构造，在同化混染作用发育的地区，也可见斑杂构造。常见结构为半自形中粒等粒结构(图2－19)。一般暗色矿物自形程度较好，也可见斑状结构或似斑状结构。在偏基性的种属中，斜长石自形程度高，近似辉长辉绿结构。在偏酸性或向正长岩过渡的种属中，呈近似二长结构。浅成或超浅成相及呈岩脉产出的闪长岩中多为斑状结构，斑晶由斜长石或角闪石等暗色矿物组成，其称为闪长玢岩。

图2－19 花岗岩类岩石

3. 种属划分及其特征
闪长岩可按石英的有无和量比划分为闪长岩和石英闪长岩两种。前者无石英或石英含量少于浅色组分的 5%，后者含石英的量占浅色组分的 5% ～20%。
闪长岩 ( diorite) 最常见的闪长岩都由普通角闪石和中长石组成，可有少量辉石、黑云母、正长石和石英。石英含量 <5% ，暗色矿物20% ～35%，长石类矿物主要为中性斜长石 ( 中长石) ，常具环带结构; 不含或仅含少量碱性长石，若存在石英和正长石时，总是为填隙物，石英和正长石还可形成文象结构。最常见的暗色矿物为角闪石，也有以黑云母或辉石为主者，据暗色矿物种类的不同，可进一步细分为黑云母闪长岩、角闪石闪长岩和辉石闪长岩等。
石英闪长岩 ( quartz diorite) 与闪长岩相比，石英增多，暗色矿物减少。石英含量为5% ～ 20% ，暗色矿含量在 15% 左右，斜长石 ( 中长石) 占一半以上，岩石具半自形粒状结构。石英闪长岩据暗色矿物种类，可细分为黑云母石英闪长岩、角闪石石英闪长岩和辉石石英闪长岩。
闪长岩可向基性岩或酸性岩过渡，随着石英含量进一步增加，黑云母逐渐增多，可过渡为英云闪长岩 ( tonalite) 和花岗闪长岩; 当斜长石为中基性斜长石，暗色矿物增多，并以辉石为主，则称辉长闪长岩 ( gabbro diorite) 。
辉长闪长岩 ( gabbro diorite) 是闪长岩向辉长岩过渡的种属，暗色矿物以单斜辉石为主，可含角闪石和斜方辉石，斜长石为中性斜长石。
闪长玢岩 ( dioritic porpbyrite) 是闪长岩的浅成相侵入岩。矿物成分和闪长岩相似，但为斑状结构 ( 图 2 － 20) 。斑晶为自形、宽板状斜长石，其上往往可见环带构造。基质是细粒至隐晶质。它既可以单独呈岩墙或其他小岩体产出，也可成为闪长岩体的一个局部岩相。
微晶闪长岩 ( microdiorite) 常产于闪长岩体的边部或为浅成相侵入体。矿物成分与闪长岩相似，细粒等粒结构。常呈岩墙产出，有时与闪长岩共生。
4. 闪长岩的次生变化
闪长岩在热液作用影响下，其中的铁镁矿物常为绿泥石、绿帘石、假象纤闪石所代替。斜长石则发生钠黝帘石化或绢云母化。此外，还可发生碳酸盐化、钠长石化、硅化以及方柱石化。在表生作用下，斜长石则变成高岭土，角闪石变为绿泥石。
5. 闪长岩的分布与产状
闪长岩分布较少，仅占岩浆岩总面积的 2%。闪长岩多与辉长岩或花岗岩体共生，可在其边部形成边缘相或在其附近形成小的岩枝、岩瘤或小的透镜体。一部分闪长岩与花岗岩体或花岗闪长岩体共生，构成岩体的边缘部分，互相过渡。这种边缘相闪长岩往往与酸性岩浆同化混染钙质围岩有关，如长江中下游一带的闪长岩多与花岗岩相伴。另一种情况是与辉长岩类有关，如济南辉长岩体向南端逐渐过渡为闪长岩。有的岩体下部为辉长岩，上部为闪长岩，闪长岩构成向酸性岩转变的过渡带，一般认为这类岩石组合的成因是玄武质岩浆结晶分异的结果。也有独立产出的闪长岩体，如安第斯山的第三纪闪长岩体，我国山东西部中生代闪长岩体，青海茶卡微晶闪长岩体，江苏南京、安徽马鞍山一带的闪长岩体多沿断裂带侵入。

图 2 －20 闪长玢岩( 北京西山，单偏光，d =4. 8mm)斑状结构，斑晶为中长石，基质由细粒角闪石、黑云母、斜长石和少量磁铁矿组成

6.有关矿产与工业用途
与闪长岩有关的矿产主要是铜铁矽卡岩矿床，主要分布于闪长岩和碳酸盐岩的接触带上，如湖北大冶铁山的铁矿，铜绿山的铜矿，安徽铜官山的铜、铁矿床等。
闪长岩比辉长岩的稳定性要高些，抗风化能力强些，其抗压强度达2400×105Pa，所以是很好的建筑材料。当其岩体较大时也可作为良好的工程建筑地基，如我国黄河三门峡坝址即位于闪长玢岩组成的砥柱石上。

陈祺江

一、闪长玢岩的一般情况

闪长玢岩在三门峡坝址区内构成了区内河谷两岸之陡崖，在河床部分其露头南北伸延长约600～700m，包括坝址区内所有的岩岛。其厚度为90～130m(见下图)。

三门峡坝址地质剖面示意图

闪长玢岩是一种坚硬具有裂隙的岩石，颜色淡灰或灰绿色，呈斑状结构，石基为致密到细粒状，矿物成分为长柱状的中性长石，针状的角闪石，片状的黑云母以及少量石英。在闪长玢岩的顶底板之边缘部分具有清晰的流线结构，此外并含有角闪石片岩、云母片岩、花岗片麻岩、炭质页岩之捕掳体。

工作中按闪长玢岩的组织结构的不同又把闪长玢岩分为两种，一为斑晶显著的闪长玢岩，一为斑晶不显的闪长玢岩，前者具有明显的斑状结构，岩石坚硬耐风化，后者岩质致密，斑状结构极不明显，其耐风化性较前者稍差，此类岩石暴露地表部分，裂隙较密集的地段，常见有球状风化，受地表水冲刷后在地形上常呈凹地形态。

总之斑晶显著的或不显著的闪长玢岩，岩石均极坚硬，极限抗压强度极高为1000～1800kg/cm²，在透水性方面，单位吸水量一般为0～0.1L/min，故闪长玢岩是三门峡水利枢纽建筑物最良好之地基。

二、闪长玢岩的产状及年代

三门峡闪长玢岩为浅成中性火成岩体，侵入于石炭二叠纪和石炭纪地层间，呈岩床状，与煤系地层接近平行。闪长玢岩岩床走向为北东东，倾向上游(即倾向北西)倾角12°～14°。在坝址外围由于地质构造的关系使闪长玢岩岩床产状极不明显，其厚度也有变化，在坝址下游七里沟内闪长玢岩则成近似一凸镜体存在于石炭二叠纪地层中。

第三纪底砾岩内含有闪长玢岩的砾石，同时在岳家河附近，闪长玢岩顶板直接被第三纪红色岩系所覆盖而成角度不整合关系，显然其侵入时代是在石炭二叠纪以后，第三纪沉积以前，是中生代时期的侵入体。

三、闪长玢岩与围岩接触关系

闪长玢岩顶底板和上下煤系地层接触地带，一般接触面很为紧密。根据地面测绘和钻探资料，煤系地层与闪长玢岩顶底板接触部分煤系岩层有轻微的烘烤现象。闪长玢岩顶底板和上下煤系地层接触的岩性也有差距，大部分与含煤的炭质页岩接触，部分地段和砂岩、砂质页岩接触。在坝址上游侯家坡附近，地面观察见到闪长玢岩直接盖在下煤系沥青质灰岩之上，同时在钻孔内或露头上亦见到煤系地层内有闪长玢岩岩脉穿入，显然这些现象都证明闪长玢岩虽是一岩床状的侵入体，其顶底板乃为一起伏不平的面。

四、闪长玢岩的厚度

坝址区内闪长玢岩总的厚度为90～130m，因岩床倾向上游故闪长玢岩的顶板向下游逐渐升高，向上游则完全倾没于地下，因此顺河而下，闪长玢岩底板在距三岛下游约350m以下出露于河岸边坡，其下即被软弱的石炭纪下煤系所代替。同样，顺河而上距三岛的上游250m处，闪长玢岩之顶板倾没于地下，并被位于其上软弱的上煤系地层代替。闪长玢岩岩床的走向近乎垂直于河水的流向，受河水的切割。岩床状的闪长玢岩，顺河而下，由厚变薄，在鬼门、神门的上口处其厚度为110～130m；在鬼门、神门下口处为50～60m；在砥柱石处则仅为10m。

根据闪长玢岩的厚度变化来看，为了将水利枢纽主要结构物置于足够的坚硬的闪长玢岩之上，以保证建筑物的稳定性，显然建筑物以置放在鬼门、神门、人门三河的会合处为最佳。

五、闪长玢岩的风化情况

按闪长玢岩遭受到物理化学风化作用程度的不同，将闪长玢岩分为下列四个带：

1.全风化带的闪长玢岩；

2.强风化带的闪长玢岩；

3.弱风化带的闪长玢岩；

4.新鲜的闪长玢岩。

全风化带的闪长玢岩。岩石遭受了强烈的物理化学风化作用，岩石完全降低了其机械程度，岩石结构已破坏、疏松，即呈灰褐色之砂砾状颗粒，此带多分布于右岸为黄土类砂质粘土所覆盖的闪长玢岩侵蚀阶面上，厚度小于0.1m。

除了上述的情况外，在左岸闪长玢岩与上煤系地层接触处，闪长玢岩之顶部岩石风化常呈白黄色松散状高岭土化的碎块，其厚度约1～3m，在此带钻进时，常取不出岩心。

强风化带的闪长玢岩。此带分布于一级阶地及右岸二三级侵蚀阶面上，岩石遭受风化作用，使岩石表层常具有一组极为发育的水平风化裂隙，将岩石切割成1～4cm厚之薄片(见照片)，厚约1～5m。在陡岸部分，水平风化裂隙常平行于岩面，其厚度垂直于陡壁约0.5m，即至弱风化的岩石。至于河床部分此带的厚度变薄，厚约0～0.5m，部分地段并没有保留，这乃为受河水冲蚀所致。

强风化（为水平风化）裂隙地带，将岩石切割成1～4cm之薄片状

此带的岩石虽经强风化的作用，但这些岩石尚保存原来的结构及较高的机械强度，由于化学风化的影响，呈灰褐色。强风化带在钻探中，岩心获得率为30%～60%。

弱风化带的闪长玢岩。此带岩石的风化程度显然比上述为轻，岩质极为坚硬完整，仅具有构造裂隙，而没有风化裂隙的存在，地下水沿裂隙而活动，由于水化作用，使岩石裂隙两壁的边缘，常染有宽约1～5cm，个别宽达15cm呈黄褐色之风化色带，部分地段的上部裂隙，也有遭受风化营力作用而使裂隙加宽，使岩石透水性加强。该风化带的岩心获得率可达80%～90%。

弱风化带的厚度根据钻探资料，一级阶地弱风化带厚约10～20m，二级阶地弱风化带厚一般为20～30m，个别地段可达50～60m。

新鲜的闪长玢岩。没有上述的任何风化迹象，呈灰绿色，但具有裂隙，多呈闭合状，并为方解石所充填。在此带钻探时常取出长2～3m无裂隙完整的岩心柱体，岩心获得率常达90%以上，岩石的透水性很弱，是为一良好的隔水层。

全风化或强风化带的闪长玢岩，不论在岩石机械强度或透水性方面，均不能适用于水工建筑物的天然地基，因此位于地基上的此二带的岩石，均需全部清除。弱风化带的闪长玢岩，岩质坚硬，只要采用灌浆处理减少其岩石的透水性能即可满足水工建筑物天然地基之需要，而不需进行任何的清除工作。

六、闪长玢岩的一般物理力学性质

闪长玢岩是一种具有裂隙、极耐风化、坚硬的中性火成岩体。根据水文地质工程地质局试验室对闪长玢岩所进行的物理力学性质试验成果，现将闪长玢岩岩石的物理机械性质叙述如下：闪长玢岩比重为2.72，容重为2.5t/m³，吸水率小于1%，孔隙率平均为4.3%，岩石不透水，软化系数等于0.82，极限抗压强度是根据121个试样测定的，其中干燥岩样为31个，饱和岩样90个。干燥岩样的极限抗压强度平均为1313kg/cm²，最大值为1928kg/cm²，最小值为1108kg/cm²，其最大最小的比值为1.7，其中将近90%的试样的极限抗压强度为1100～1500kg/cm²。饱和岩样的抗压强度，其平均值为 1184kg/cm²，最大值为1800kg/cm²，最小值为783kg/cm²，其最大最小值等于2.3，其中有80%以上在饱和状态下，试样的极限抗压强度为1000～1200kg/cm²。容许压力根据采用的系数为饱和极限抗压强度的 0.17 计算，则其最大值为 306kg/cm²，最小值为 133kg/cm²，平均值为202kg/cm²。

七、闪长玢岩的透水特性

闪长玢岩将作为三门峡水电站坝址和厂房主要建筑物的地基，其透水性主要是根据88个单孔压水试验及2个单孔抽水试验的成果进行研究的。而确定岩石的渗透等级是根据苏联电站部水电站设计院的规程所提出的渗透系数等级予以划分。为了说明闪长玢岩的透水性，现将试验资料综合整理列于下表：

闪长玢岩的渗透性

根据上表的资料看来，从基岩面至深5m的地段内，为裂隙较发育的范围，并具风化的地带。根据大部分的试验资料主要为微透水。在21个试段中，单位吸水量0.01～1.0L/min者为11段；而单位吸水量为10～25L/min的良好透水的岩石只占少数，21个试验中占2段。

在深5～20m内，岩石主要为微透水。在94个试段中，单位吸水量0.01～1L/min者为45段，或实际不透水，占94个试段内的39段；而单位吸水量1～10L/min的中等透水只占94个试段内的10段。

深20m以下的闪长玢岩，根据大部分资料，291个试段中有209个试段单位吸水量为0.0～0.01L/min，说明主要为实际不透水层。其中单位吸水量为0.01～0.05L/min的极微渗水的仅占少量，在291个试段内只有38段。单位吸水量为0.05～1L/min的微透水层仅占291个试段中的38段。至于单位吸水量为1～10L/min的中等透水层，则更少，在291个试段仅有6段。

又根据二个单孔抽水试验资料，证实闪长玢岩的含水性及其透水性都很微弱，其单位涌水量0.0001～0.0015L/s，渗透系数为0.00002至0.0014m/d。说明闪长玢岩乃是一个很好的隔水层。

为了说明闪长玢岩底板与石炭纪下煤系地层接触带的透水性，根据对27个钻孔的统计可知，在接触带基岩的透水性不大，根据大部分的资料(27个试段中有20段)说明，为不透水层，其单位吸水量小于0.01L/min。而单位吸水量为0.05～0.1L/min，稍微渗水的也是很少见到。这说明是一实际隔水层。

根据野外渗透试验资料，透水性愈往下愈小，而单位吸水量小于0.01L/min的岩石界限或实际不透水岩层，距闪长玢岩基岩面的一般深度为：右岸一般为5～10m，个别地段达20m，河床部分一般为20～30m，个别地段有达50m；在左岸部分一般为10～35m，个别地段达70m。

(原载于《水文地质工程地质》1957年第12期)

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江永县19114171940： 什么是闪长玢岩？
蛮穆珍棒： 闪长玢岩是中性浅成岩.具明显斑状结构,基质为细粒或隐晶结构,斑晶为中性斜长石及普通角闪石,偶见黑云母.颜色多为灰及灰绿色.常以岩床、岩墙产出或为闪长岩的边缘相.

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蛮穆珍棒： 三门峡市位于河南省西部,河南、山西、陕西三省交界处,是伴随着黄河第一坝-三门峡水利枢纽的建设而崛起的一座新兴城市.地处黄河流域母亲河南岸的三门峡市是华夏文明发祥地之一.在漫长的历史进程中,先民们在这块土地上生息繁衍,用勤劳的双手创造了光辉灿烂的历史文化,成为华夏浩瀚文化的重要组成部分.这些历史文化对于推进历史的前进乃至当今社会各个方面都产生了重要及其深远的影响.仰韶文化、虢国文化及由老子《道德经》衍化而来的道家、道教文化便是这诸多历史文化的典型代表.相传大禹治水,使神斧将高山劈成“人门”、“神门”、“鬼门”三道峡谷,河道中由鬼石和神石将河道分成三流,如同有三座门,三门峡由此得名.

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蛮穆珍棒： 要说三门峡的名胜古迹,那是很多的,风景区的宝轮寺塔,车马坑,天鹅湖、周边的函谷关,娘娘山、亚武山,玉皇山,双龙湾,雪花谷,甘山公园,仰韶大峡谷,秦赵会盟台等,,就不一一介绍了,有需要再交流.

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蛮穆珍棒： 三门峡相传是大禹治水时凿成的三条泄水狭谷,称为神门、鬼门、人门.鬼门居南,水流湍急,不可渡;神门居中,狭不容舟;仅有在北的人门可流船.切割水流的三岛也叫鬼岛、人岛、神岛.三岛之下的河水中还有三岛,叫炼丹炉、梳妆台、...

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