楊秀麗
摘要:漢諾壩玄武巖是河北省唯一的具有利用價值的特種非金屬礦床,在河北省境內(nèi)分布范圍,北起張北公會,南至萬全魚兒山,西起尚義南壕塹,東至張北邊里村,面積1700km2。本文在前人對該區(qū)開展玄武巖調(diào)查研究的基礎上,對區(qū)域成礦背景,漢諾壩玄武巖地質(zhì)特征以及橄欖綠寶石礦床進行了總結與分析。
關鍵詞:漢諾壩玄武巖區(qū)寶石;地質(zhì)特征;預測成礦遠景
1.區(qū)域及礦區(qū)地質(zhì)概況
本區(qū)位于尚義—赤城深斷裂西段,該深斷裂對區(qū)內(nèi)玄武巖和橄欖綠寶石的生成具有密切的控制作用。區(qū)內(nèi)除了廣泛、強烈的玄武巖漿噴發(fā)活動外,沒有大規(guī)模的巖漿侵入活動。除了遠在區(qū)域外圍有太古界桑干群、紅旗營子群變質(zhì)巖系及中侏羅統(tǒng)后城組(土城子組)地層分布外,在礦區(qū)及鄰近外圍只見有廣泛分布的白堊系土井子組(K1t)及新生界新近系中新統(tǒng)漢諾壩組(N1h)。①下白堊統(tǒng)土井子組:分上下兩段。下段(K1t1):分布于本區(qū)南部廣大地區(qū),巖性為黃、紅褐色巨厚層礫巖夾磚紅色砂巖、砂質(zhì)粘土巖。上段(K1t2):分布于區(qū)內(nèi)北部廣大地區(qū),巖性主要為紫紅色粘土質(zhì)粉砂巖、粉砂質(zhì)粘土巖、長石石英砂巖、砂礫巖。②新生界新近中新統(tǒng)漢諾壩組(N1h):是本區(qū)分布的主要地層之一,由多旋回噴發(fā)的玄武巖及沉積夾層組成,沿壩頭呈東西向帶狀分布。沉積夾層的主要巖性為玄武質(zhì)層火山角礫巖、層狀火山礫巖、沉積砂礫巖、砂巖、粘土質(zhì)粉砂巖、粘土巖、碳酸鹽化泥巖、炭質(zhì)頁巖及褐煤層等。夾層產(chǎn)狀與玄武巖基本一致,夾層厚度均不太大。
2.漢諾壩玄武巖地質(zhì)特征
漢諾壩玄武巖東起張北縣邊里村,西至尚義縣南壕塹,沿壩頭呈近東西向分布,延長約50km~60km,南北寬5km~10km。玄武巖有多次噴發(fā),最多可達20多回次,每旋回堆積厚度不一,薄僅0.5m,厚者達70余米,整個玄武巖層,東部、南部較厚,中部和北部較薄,最厚處大于300m以上,玄武巖呈透鏡體狀延長數(shù)十米至數(shù)千米,平均海拔1000m以上,地貌十分壯觀。
2.1礦物成分
玄武巖的礦物成分主要有輝石、斜長石、堿性長石、橄欖石、磁鐵礦、含鈦磁鐵礦、磷灰石。
2.2結構、構造
玄武巖結構有斑狀結構、似斑狀結構、無斑細?![晶結構等。構造有塊狀構造、氣孔狀—杏仁狀構造、繩狀構造、枕狀構造,柱狀節(jié)理、層節(jié)理、球狀構造。
2.3漢諾壩玄武巖的巖石類型
主要有石英拉斑玄武巖、橄欖拉斑玄武巖、橄欖玄武巖、堿性橄欖玄武巖、碧玄巖等。
2.4漢諾壩玄武巖平均化學成分
SiO246.32%、TiO22.32%、Al2O314.07%、Fe2O36.31%、FeO6.12%、MnO0.25%、MgO7.25%、CaO8.92%、Na2O3.10%、K2O1.52%、P2O50.68%、H2O+2.72%、CO20.27%。
2.5玄武巖中的包體
區(qū)內(nèi)玄武巖中的包體可分巖石包體約18種,礦物巨晶包體約10種。包體以二輝橄欖巖、純橄欖巖最常見。①純橄巖、含鉻尖晶石純橄巖包體。多為黃綠色,中—粗粒結構,主要礦物成分由橄欖石組成(95%以上),可見少量輝石、鉻尖晶石約占1%左右,橄欖石裂紋較多,礦物間隙被鐵質(zhì)充填,有時在橄欖石邊緣見伊丁石化。②二輝橄欖巖、含鉻尖晶石二輝橄欖巖包體。為最常見的包體,呈黃綠色、灰黃色、暗灰綠色,中細粒或中粗粒結構,少數(shù)粗粒結構,條帶狀構造、塊狀構造。主要礦物成分橄欖石45%~50%,頑火輝石、鉻透輝石及普通輝石50%左右,鉻尖晶石1%~5%及少許蛇紋石、伊丁石和橄欖石,有的順裂紋充填了綠泥石及氧化鐵。
3.橄欖綠寶石礦床
橄欖綠寶石礦床位于萬全縣新河口鄉(xiāng)大麻坪—小麻坪一帶(圖1)。
3.1橄欖綠寶石地質(zhì)特征
大麻坪橄欖石礦區(qū),分布有白堊系砂質(zhì)粘土巖、粉砂巖及砂礫巖,其上覆蓋有第三紀中新世漢諾壩玄武巖,包括橄欖玄武巖、氣孔狀玄武巖及二輝玄武巖,這些火山巖一般有十余次噴發(fā)旋回,噴發(fā)間斷期間有沉積巖。大麻坪村西的玄武巖,總厚度為200m。
橄欖綠寶石產(chǎn)于玄武巖中的二輝橄欖巖、含尖晶石二輝橄欖巖包體中。礦化帶大小不一,大者長達幾百米,小者僅幾米,多呈透鏡狀、似層狀及不規(guī)則狀產(chǎn)出,也有斷續(xù)出現(xiàn)的。礦區(qū)共發(fā)現(xiàn)17個大小不等的礦體、礦化帶,其中以F01和F02規(guī)模最大,寶石產(chǎn)量也最多,主要分布在大麻坪村附近,而小麻坪村一帶雖也發(fā)現(xiàn)一些礦體、礦化帶,但規(guī)模、質(zhì)量欠佳。
在礦化帶中,二輝橄欖巖,含鉻尖晶石二輝橄欖巖包體呈大小不一的球形、橢園形、似三角形、似四邊形等各種形態(tài)。單個包體最大者達70cm×50cm×50cm,除F01、F02礦體大些,其它多在20cm以下,最小僅3cm左右,包體含量在F01、F02礦體中多達60~75%,其它在50%以下,最少者10%~25%。礦化帶內(nèi)除二輝橄欖巖、含鉻尖晶石橄欖巖外,還有少量的二輝巖、輝石巖、普通輝石、歪長石包體等。
3.2橄欖綠寶石物理化學特征
3.2.1物理特征
橄欖綠寶石多呈各種形態(tài)粒狀,粒徑一般在4mm~7mm之間,大于7mm的極少,最大者達34mm×20mm×15mm。顏色多為橄欖綠色、黃綠色,折光率:Ng=1.691、Nm=1.670、Np=1.651,玻璃光澤,比重3.253,硬度6.5~7,性脆,透明度高。
肉眼鑒定,寶石內(nèi)部一般無雜質(zhì),有時偶見綿紋,鏡下鑒定可見許多原生、次生包裹體,偶見水溶液,子礦物。
3.2.2化學特征
經(jīng)過對個別礦體不同顏色的橄欖綠寶石的化學分析,其測試結果見大麻坪礦區(qū)橄欖石單礦物化學分析表。根據(jù)上表數(shù)據(jù)計算,1號、2號樣品橄欖石中的鎂橄欖石分子分別為90.57%和90.53%,屬于鎂橄欖石亞種。與世界玄武巖的深源包體中橄欖石所含的鎂橄欖石分子數(shù)一致。
參考文獻:
[1]河北地質(zhì)三隊.《張家口地區(qū)漢諾壩玄武巖區(qū)寶石普查地質(zhì)報告》1980.
[2]河北地質(zhì)三隊.張家口市國土資源局.《張家口地質(zhì)礦產(chǎn)》2013.
[3]呂士英吳建杰等.《河北寶玉石礦床》.endprint