新疆南部祖母綠(綠柱石)成礦地質(zhì)條件初探

禹秀艷，李甲平，汪立今，羅衛(wèi)東，石玉君，陳 勇，陳俊華

(1.新疆大學(xué)地質(zhì)與勘查工程學(xué)院, 新疆 烏魯木齊 830046; 2.新疆地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局第二地質(zhì)大隊(duì), 新疆 喀什 844000)

祖母綠是一種高檔寶石，與鉆石、紅寶石、藍(lán)寶石并稱為世界四大珍貴寶石。

世界上質(zhì)量最好的祖母綠，出產(chǎn)于哥倫比亞的東科迪勒拉山脈東西兩個(gè)邊緣的Mozu和Chivor礦區(qū)，其年產(chǎn)量約占世界優(yōu)質(zhì)祖母綠總產(chǎn)量的70%。顏色純正并且飽和度高是哥倫比亞祖母綠的最大特點(diǎn)，也是其被人們喜愛的最主要的原因。

祖母綠由于其產(chǎn)出地質(zhì)條件的特殊性,能夠作為寶石資源開發(fā)利用的礦體卻很少。至今我國(guó)僅在云南和新疆南部有所發(fā)現(xiàn)。2004年，新疆南部首次發(fā)現(xiàn)祖母綠礦，其主要產(chǎn)出于碳酸鹽巖脈。其祖母綠顏色為翠綠色，略帶淺藍(lán)色，半透明-透明，礦化條件好，質(zhì)地佳[1-3]。新疆祖母綠礦的發(fā)現(xiàn)不僅有著極大的經(jīng)濟(jì)意義,也有著深遠(yuǎn)的地質(zhì)意義。[1-3]

1 區(qū)域地質(zhì)概況

新疆南部祖母綠(綠柱石)礦床位于西昆侖、喀喇昆侖、帕米爾三大構(gòu)造單元的結(jié)合部位。東北部屬塔里木板塊南緣活動(dòng)帶公格爾-喀拉塔什中間地塊的西北段；西南部屬華南板塊羌塘微板塊的一部分。區(qū)域內(nèi)出露地層主要為元古界地層，只有邊部和局部覆蓋有古生界地層。

前人研究中，一直將礦區(qū)出露地層劃分為二疊系(P)。 2004年，河南省地質(zhì)調(diào)查院在該區(qū)做區(qū)域地質(zhì)調(diào)查工作時(shí)，在該地層內(nèi)發(fā)現(xiàn)豐富的筆石、幾丁蟲和疑源類化石，經(jīng)中國(guó)地質(zhì)科學(xué)院研究員鑒定，時(shí)代均為早志留世。并在該地層內(nèi)火山巖中獲得鋯石U-Pb離子探針SHRIMP年齡值為(435±15) Ma，確定其出露地層為志留系溫泉溝組(S1w)，祖母綠礦就產(chǎn)出于志留紀(jì)的巖脈之中。該區(qū)內(nèi)巖漿作用強(qiáng)烈，但在研究區(qū)內(nèi)巖漿活動(dòng)微弱，僅在研究區(qū)北部有輝石巖脈出露；區(qū)內(nèi)構(gòu)造發(fā)育，斷裂和褶皺隨處可見，廣泛發(fā)育的深大斷裂及其次級(jí)斷裂，往往為該區(qū)的礦產(chǎn)富集提供運(yùn)移通道和成礦場(chǎng)所。

2 礦體地質(zhì)特征

2.1 含祖母綠礦體的產(chǎn)出特征

礦區(qū)內(nèi)發(fā)現(xiàn)的祖母綠，都呈巢狀產(chǎn)出于含碳質(zhì)灰?guī)r、頁巖的方解石、方解石-石英細(xì)脈中，其圍巖中的某些灰?guī)r和鈣質(zhì)巖已角礫巖化,并被粗粒方解石、石英和鈉長(zhǎng)石交代。區(qū)域內(nèi)發(fā)現(xiàn)的綠柱石礦脈多，但都較小，含綠柱石礦化的方解石礦脈，地表出露一般長(zhǎng)為3～28 m，厚為0.2～1.6 m，最厚者可達(dá)2 m。含礦方解石脈主要以斜交脈、順層脈產(chǎn)出，以脈狀、透鏡狀、雁行狀為主。其產(chǎn)出的祖母綠多為黃綠色、淡綠色及淺綠色，少數(shù)為翠綠色，且顏色分帶明顯，常為晶體核部色淺，邊緣色深。祖母綠晶體六方柱形完整，垂直C軸裂紋較發(fā)育。一般祖母綠晶體直徑為0.2～3 cm，長(zhǎng)0.5～8 cm,最大者可達(dá)3 cm×10 cm[1-2]。

2.2 含礦脈體主要組成礦物的特征

新疆祖母綠礦含祖母綠的礦石中，除綠柱石外，主要脈石組成礦物有方解石、石英和鈉長(zhǎng)石，次要礦物有微斜長(zhǎng)石、電氣石和菱鐵礦，副礦物有白云母、金紅石、鋯石、磷灰石等。

1)方解石：主要脈石礦物，形成脈或細(xì)脈貫入到礦化帶的碳酸鹽巖中。鏡下觀察呈無色至淡黃色，聚片雙晶常見，見有兩組解理，測(cè)定其夾角約為70°，正中突起，晶形較復(fù)雜，見有板狀、粒狀。

2)石英：肉眼觀察呈白色，油脂光澤，一般都呈多粒集合體狀、不規(guī)則團(tuán)塊狀不均勻分布于方解石之間。鏡下觀察呈無色，低突起，干涉色為Ⅰ級(jí)灰白色，自形程度差，以等軸粒狀為主。

3)長(zhǎng)石：主要呈小的短柱狀，主要有鈉長(zhǎng)石和微斜長(zhǎng)石。鈉長(zhǎng)石鏡下觀察為白色、淺灰色，含量較多，多呈板狀，亦見有他形粒狀，負(fù)突起低，無糙面，雙晶發(fā)育，見有聚片雙晶和卡式雙晶。微斜長(zhǎng)石鏡下觀察為白色，板狀，負(fù)突起低，干涉色Ⅰ級(jí)灰，含量較鈉長(zhǎng)石少。

4)電氣石：柱狀，正突起高，糙面明顯，具有多色性，可見環(huán)狀結(jié)構(gòu)，為石英中包體礦物。

5)金紅石：紅褐色至暗褐色，柱狀，平行消光，具有多色性，正突起極高，為石英中包體礦物。

6)鋯石：鏡下觀察呈褐色，自形，多為兩端呈復(fù)雜錐面的柱狀，平行消光，正突起高，可見多色干涉色，見有被石英包裹晶形較好的鋯石。

7)磷灰石：鏡下為無色短柱狀，正中突起，干涉色Ⅰ級(jí)灰，粒度小，產(chǎn)于碳酸鹽脈和細(xì)脈中。見有單獨(dú)分布和與綠柱石、方解石自形晶共生形成晶簇兩種存在形式。

8)白云母:鏡下觀察呈藍(lán)綠色，具有黃綠到藍(lán)綠的多色性，平行消光，正突起低，條狀，見有解理縫，干涉色可達(dá)Ⅲ級(jí)。

9)菱鐵礦：褐色，短柱狀，突起高，礦物邊部可見有因失Fe而形成方解石現(xiàn)象。

10)絹云母:細(xì)鱗片狀，多色干涉色特征明顯。

11)綠柱石：綠柱石(祖母綠)晶體呈多為黃綠色、淡綠色及淺綠色，少數(shù)為翠綠色，半透明-透明,短柱狀-長(zhǎng)柱狀，長(zhǎng)0.5～8cm,最大者達(dá)3cm×10cm。鏡下?？梢娪休^明顯裂紋、棉紋,沿其裂紋普遍有方解石包裹體。

3 結(jié)論與討論

1)新疆南部祖母綠礦體的形成和分布，受區(qū)內(nèi)地層、巖漿、構(gòu)造等條件限制。區(qū)域內(nèi)巖漿及構(gòu)造活動(dòng)較為強(qiáng)烈，但礦區(qū)內(nèi)巖漿活動(dòng)微弱，僅在礦區(qū)東部有輝石和輝長(zhǎng)巖脈出露。區(qū)域內(nèi)斷裂發(fā)育，塔什庫爾干大斷裂及其次級(jí)斷裂，往往直接為該區(qū)域的成礦提供了通道和成礦場(chǎng)所。

2)祖母綠產(chǎn)于含碳質(zhì)灰?guī)r、頁巖的方解石、方解石-石英細(xì)脈中，含祖母綠(綠柱石)礦脈多以斜交脈、順層脈產(chǎn)出，但脈體一般都較小,產(chǎn)出的祖母綠質(zhì)量較好，具有一定得開采價(jià)值。其他一些脈體中，大都是一些顏色淺、透明度欠佳的綠柱石晶體。弄清該礦產(chǎn)出質(zhì)量較好祖母綠的礦體地質(zhì)成礦環(huán)境，對(duì)本區(qū)祖母綠找礦具有一定的指導(dǎo)意義。

3)通過對(duì)鏡下礦物學(xué)的鑒定和研究，確定新疆祖母綠礦床含祖母綠的礦石中，除綠柱石外，主要脈石組成礦物有方解石、石英和鈉長(zhǎng)石，次要礦物有微斜長(zhǎng)石、電氣石和菱鐵礦，副礦物有白云母、金紅石、鋯石、磷灰石等。

4)通過對(duì)其礦物形成期次的劃分可以看出，在成礦期形成的礦物主要為方解石、石英、鈉長(zhǎng)石、綠柱石等，而這些礦物正是含礦脈——方解石、方解石-石英脈中的主要礦物。通過對(duì)這些在成礦期形成的主要礦物的標(biāo)型特征的進(jìn)一步深入研究，將能更好的了解新疆南部祖母綠(綠柱石)的成礦地質(zhì)條件，這會(huì)對(duì)該區(qū)祖母綠(綠柱石)找礦具有非常重要的指導(dǎo)意義。

[1] 羅衛(wèi)東,石玉君，陳俊華,等.新疆塔什庫爾干縣達(dá)布達(dá)綠柱石礦礦床地質(zhì)特征[J]. 湘潭師范學(xué)院學(xué)報(bào)：自然科學(xué)版，2006，28(3):47-77.

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[3] 汪立今，伍偉，陳勇，等.新疆祖母綠寶石礦物學(xué)特征初探[J].礦物學(xué)報(bào),2009，29(2):225-228.

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