貴州羅甸地區(qū)玉石礦含礦變質(zhì)巖帶地質(zhì)特征及其找礦意義

陸躍榮 宋普洪 商琮婧

（1.貴州省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局一〇四地質(zhì)大隊；2.黔南州自然資源儲備中心）

貴州羅甸地區(qū)玉石礦2011 年前后被大量報道，之后掀起羅甸玉的一個研究熱潮，主要開展了礦物學(xué)、巖石學(xué)、寶石學(xué)以及礦床學(xué)方面的研究［1-5］。經(jīng)過近12 a 的研究，很好地揭示了羅甸玉的礦床成因、成礦年齡、成礦模式和玉石礦的品質(zhì)。然而，研究方面取得的成就并未與實際的生產(chǎn)實踐成果成正比。

2013 年以來，羅甸地區(qū)新設(shè)立峨勞玉石礦、洞上玉石礦、羅暮玉石礦、林桃玉石礦等一批礦業(yè)權(quán)，2016 年已基本完成普查工作，但截至目前并沒有取得進一步的進展，除了2013 年之前就設(shè)立的官固玉石礦仍然正在開采外，羅甸地區(qū)所設(shè)立的其他礦權(quán)在普查結(jié)束后基本沒有進一步開展工作或進行開發(fā)。這與該地區(qū)玉石礦的產(chǎn)出特征密不可分，玉石礦礦體呈似層狀、透鏡狀、扁豆狀產(chǎn)出，走向和傾向都變化極大，勘查中只能圈出含礦體，而不能直接圈出玉石礦體，對礦體的定位或預(yù)測難度極大。

為此，通過總結(jié)羅甸地區(qū)玉石礦研究成果，結(jié)合多年野外玉石礦的勘查實踐，對產(chǎn)出羅甸玉的變質(zhì)巖帶厚度、變質(zhì)巖帶中變質(zhì)礦物的組合特征、變質(zhì)礦物的含量、變質(zhì)巖帶的裂隙發(fā)育情況、變質(zhì)巖帶MgO含量、輝綠巖體MgO 含量等與玉石礦的關(guān)系進行分析總結(jié)，以期能對羅甸地區(qū)玉石礦的生產(chǎn)實踐起到助推作用。

1 區(qū)域地質(zhì)背景

1.1 研究區(qū)地質(zhì)

研究區(qū)大地構(gòu)造位置處于楊子陸塊，江南復(fù)合造山帶、右江裂谷—前陸盆地區(qū)、望謨北西褶皺帶。區(qū)內(nèi)出露地層由老到新主要有泥盆系火烘組、榴江組、五指山組、石炭系睦化組、打屋壩組、石炭系—二疊系南丹組、二疊系四大寨組、領(lǐng)薅組、三疊系樂康組、許滿組及第四系（圖1）。

區(qū)內(nèi)褶皺構(gòu)造有峨勞背斜、桑朗背斜、床井穹隆，發(fā)育北東向、北西向、北北東向、近東西向4 組斷層（圖1），其中以北東、北西向組斷層為主，近東西向組次之。僅北東向組斷層在大朗一帶穿過輝綠巖體、變質(zhì)巖帶和四大寨組灰?guī)r，亦可能切穿了該帶潛在的玉石礦體，其他斷層未破壞玉石礦體，與玉石礦的成礦也沒有密切聯(lián)系。

輝綠巖是與玉石礦礦化直接相關(guān)的重要地質(zhì)體，既提供了熱源，又提供了物源鎂質(zhì)。大部分巖體侵位于四大寨組第二段中上部，少量侵位于四大寨組第一段與第二段間。輝綠巖體常具有細粒綠簾石化、綠泥石化，巖體與灰?guī)r間的變質(zhì)巖帶巖性組合主要為大理巖、大理巖化灰?guī)r、石英巖、硅灰石巖、少量透閃石巖、透輝石巖、滑石巖及硅質(zhì)巖等，變質(zhì)巖帶為羅甸地區(qū)玉石礦含礦帶。

1.2 以往研究成果

羅甸玉石礦產(chǎn)于輝綠巖體與下二疊統(tǒng)四大寨組第二段間的接觸熱變質(zhì)巖帶中，四大寨組硅質(zhì)巖、灰?guī)r為羅甸玉的成礦提供優(yōu)質(zhì)的Ca 和Si成分，Mg 由基性侵入巖提供，先后分3 次釋放后被熱液帶入圍巖中。成礦作用先后經(jīng)歷了海西晚期基性巖漿接觸熱變質(zhì)作用、基性巖漿幕間侵入的矽卡巖化作用、基性巖的自蝕變作用，喜馬拉雅早期青磐巖化蝕變作用的氣液變質(zhì)作用和熱液交代成礦作用。羅甸地區(qū)各巖體具有很好的軟玉找礦潛力，尤其是在中深部，成礦時物理化學(xué)條件更好，巖漿熱液量大、成礦物質(zhì)更充足，容易形成質(zhì)優(yōu)厚大的玉石礦體［6-7］。羅甸玉具有與新疆軟玉類似的毛氈狀（纖維）交織結(jié)構(gòu)，也具有與青海軟玉類似的平行-弱定向纖維交織結(jié)構(gòu)和片狀變晶結(jié)構(gòu)，具有豐富的開發(fā)利用價值［2］。

1.3 找礦難點

根據(jù)以往的研究成果，雖已經(jīng)明確玉石礦體就產(chǎn)于變質(zhì)巖帶中，也較好地總結(jié)了玉石礦的成因和巖石礦物特征，但該地區(qū)的找礦工作尚未取得較大突破，這可能與羅甸地區(qū)玉石礦礦體呈似層狀、透鏡狀、扁豆狀產(chǎn)出有關(guān)，礦體走向和傾向都變化極大，且變化無明顯規(guī)律。實際工作中對玉石礦體的預(yù)測難度極大，找礦成果不是很理想，因此在應(yīng)用好前人研究成果的基礎(chǔ)上，總結(jié)變質(zhì)巖帶地質(zhì)特征與玉石礦產(chǎn)出的相關(guān)性，對該區(qū)的地質(zhì)找礦有較好的促進作用。

2 含礦變質(zhì)巖帶地質(zhì)特征

2.1 含礦帶厚度與玉石礦成礦關(guān)系分析

對探槽和鉆孔揭露的變質(zhì)巖帶厚度與玉石礦見礦情況進行統(tǒng)計分析，變質(zhì)巖帶厚度一般在4.80～106.45 m，平均厚26.26 m，厚度變化大。變質(zhì)巖帶厚度與玉石礦產(chǎn)出情況如表1所示。

峨勞背斜南翼變質(zhì)巖帶厚度平均最薄，僅為8.68 m，施工的16個探槽中，僅有1個探槽的1件樣品見透閃石（玉石礦主要成分，下同），含量為15%，遠小于目前玉石礦要求的85%。洞上玉石礦點變質(zhì)巖帶厚度平均為9.52 m，施工的7 個工程中只有2 個工程見礦化；峨勞背斜北東翼峨壩一帶，變質(zhì)巖帶厚度平均為20.77 m，有3 個工程見礦化，透閃石含量最高為45%；羅暮玉石礦變質(zhì)巖帶平均厚度為29.66 m，玉石礦品質(zhì)較官固礦段差，玉石礦規(guī)模也相對較??；官古一帶變質(zhì)巖帶厚度平均為47.22 m，產(chǎn)出羅甸地區(qū)品質(zhì)最好，規(guī)模最大的玉石礦；峨村礦段變質(zhì)巖帶厚度平均為54.80 m，產(chǎn)出玉石礦，但品質(zhì)相對較差，規(guī)模也較小，目前已經(jīng)停產(chǎn)多年；峨勞背斜北東翼峨勞礦段一帶，變質(zhì)巖帶最厚可達106.45 m，平均為61.41 m，產(chǎn)出玉石礦體，單個礦體規(guī)模及品質(zhì)相對官固礦段較差，亦開展過部分試采，但效果未達到預(yù)期。

由上述統(tǒng)計分析可知，變質(zhì)巖帶的厚度與玉石礦的產(chǎn)出有一定的關(guān)系，但并非以往認為的變質(zhì)巖帶越厚，產(chǎn)出玉石礦的可能性就越大。而是在30～50 m產(chǎn)出玉石礦的概率較高，變質(zhì)巖帶過厚或過薄產(chǎn)出玉石礦的概率均較低。

2.2 含礦變質(zhì)巖帶裂隙發(fā)育情況

對峨勞礦段、峨村礦段、官古礦段、羅暮礦段變質(zhì)巖帶裂隙進行實際調(diào)查。峨勞礦段裂隙最為發(fā)育（圖2（a）），裂隙中多充填變質(zhì)礦物，反映了裂隙在變質(zhì)作用之前或變質(zhì)作用過程中就已存在。峨村礦段裂隙發(fā)育程度次之（圖2（d）），官古礦段再次之（圖2（c）），羅暮礦段裂隙發(fā)育最少，變質(zhì)巖帶中石英巖、大理巖、硅質(zhì)巖層間接觸緊密，形成形狀相同的小褶皺現(xiàn)象但未見明顯的虛脫空間（圖2（b））。結(jié)合4 個礦段玉石礦的產(chǎn)出情況，認為官固礦段發(fā)育少量裂隙，可能有利于變質(zhì)熱液導(dǎo)入到變質(zhì)巖帶中與圍巖充分接觸，同時適量的裂隙又形成半封閉的系統(tǒng)有利于玉石礦的形成［8］。峨勞礦段和峨村礦段裂隙相對過于發(fā)育，導(dǎo)致玉石礦形成時地質(zhì)環(huán)境處于相對較為開放的系統(tǒng)，在溫度高于透閃石形成的溫度時，容易使透閃石發(fā)生反應(yīng)被交代，使在溫度較低時形成的玉石礦體被交代破壞掉。而羅暮礦段裂隙相對不發(fā)育，系統(tǒng)相對較為封閉，不利于富Mg 變質(zhì)熱液與圍巖充分接觸，不利于生成透閃石的變質(zhì)交代反應(yīng)向前進行，不利于成礦。

2.3 含礦帶變質(zhì)礦物特征

2.3.1 變質(zhì)礦物組成

變質(zhì)礦物主要有硅灰石（Wo）、透輝石（Di）、透閃石（Tr）、滑石（Tlc）。硅灰石呈針柱狀、纖維狀，粒度0.01～1 mm，部分粒度較小者緊密鑲嵌分布，部分粒度較大者呈放射狀、扇狀、束狀集合體分布（圖3（a））。透輝石呈他形粒狀，粒度0.03～0.1 mm，星散分布（圖3（b））。透閃石呈纖維狀、條片狀，粒度（長徑）為0.01～0.15 mm，多數(shù)在0.1 mm 以下，粒度均一，多呈定向分布。少量集合體呈放射狀、束狀、扇狀交織分布（圖3（c））。滑石呈纖維狀，粒度（長）0.02 mm以下（圖3（d））。

2.3.2 變質(zhì)礦物分帶

對峨勞、羅暮、洞上玉石礦含礦帶變質(zhì)礦物進行對比分析（圖4、表2），峨勞礦段ZK701 硅灰石主要分布于下部（圖4（a）），上部偶見滑石（該孔沒有揭露到變質(zhì)巖帶的上部）。由于勘查中主要針對可能含透閃石的樣品取樣，所以ZK702 下部沒有樣品顯示有硅灰石存在，但實際編錄中下部見硅灰石巖，上部見透閃石（圖4（a））。羅暮玉石礦ZK501 下部主要為硅灰石，中下部見少量透輝石，中上部為石英和少量硅灰石，偶見透閃石，而上部主要為透閃石（圖4（c））。洞上玉石礦ZK201 主要為硅灰石（圖4（b））。由此可知，羅甸地區(qū)各地段各變質(zhì)礦物分布有所差別，一般只有其中的1～3 種，個別地段有4 種，結(jié)合圖4 樣品取樣位置和表2 樣品鑒定結(jié)果分析不難看出，隨著遠離輝綠巖體，總體呈現(xiàn)硅灰石-透輝石-透閃石的分布特征。礦物的形成溫度由高到低依次為硅灰石→透輝石→透閃石。在富含Mg、Ca、Si，同時具備適合的溫度、壓力條件下變質(zhì)礦物先生成透閃石，隨著溫度的進一步升高，透閃石又會與方解石、石英發(fā)生反應(yīng)生成透輝石，當(dāng)透閃石消耗完畢，溫度再進一步升高，體系內(nèi)過剩的石英與方解石反應(yīng)生成硅灰石［5］。峨勞ZK701、ZK702 鉆孔中下部靠近輝綠巖巖體變質(zhì)礦物基本以硅灰石為主，上部遠離巖體則透閃石含量增高，有1 件樣品達到玉石礦含量要求，反映了該兩孔所處地段變質(zhì)作用較強，透閃石已經(jīng)發(fā)生了反應(yīng)被交代，早期形成的玉石礦體可能已經(jīng)被破壞。洞上ZK201 孔變質(zhì)巖帶薄，只生成了硅灰石，反映了變質(zhì)作用發(fā)生過程較短，溫度較高，不利于形成玉石礦。羅暮ZK501 下部主要為硅灰石，中部含大量玉髓，上部主要為透閃石，反映了該孔中上部變質(zhì)作用未達到透閃石被交代的程度，故該孔中部含透閃石，且上部見較好的玉石礦，而下部的玉石礦可能已經(jīng)被交代破壞。

2.4 巖體與變質(zhì)巖帶化學(xué)組分特征

對羅甸地區(qū)洞上、峨勞、羅暮3 個礦區(qū)輝綠巖體和變質(zhì)巖的主量元素分析結(jié)果進行統(tǒng)計和對比分析，由表3可知洞上礦區(qū)輝綠巖體MgO的含量略高于峨勞礦區(qū)輝綠巖體，洞上礦區(qū)大理巖中的MgO 含量要低于峨勞礦區(qū)，而羅暮礦區(qū)石英巖總體MgO 含量大于峨勞礦段硅灰石巖的含量，峨勞礦段中硅灰石巖的含量又大于峨勞礦段和洞上礦點大理巖的含量。結(jié)合洞上、峨勞、羅暮玉石礦產(chǎn)出情況，這一現(xiàn)象反映了如果巖體中MgO 含量高，變質(zhì)巖帶中MgO含量低，則巖體中的Mg 被活化帶入變質(zhì)巖帶中的量就少，變質(zhì)巖帶中形成玉石礦的概率就低，反之則巖體中的Mg 被帶入到變質(zhì)巖帶中的量就多，變質(zhì)巖帶中產(chǎn)出玉石礦概率較高。

3 找礦意義

通過上述研究可知，含礦變質(zhì)巖帶厚度、裂隙發(fā)育情況、變質(zhì)礦物組合特征、巖體和變質(zhì)巖帶MgO 的含量與玉石礦的形成有一定的規(guī)律性，對指導(dǎo)找礦有重要意義。變質(zhì)巖帶薄，裂隙發(fā)育少，輝綠巖體MgO 含量相對較高，綠泥石化、綠簾石化蝕變不明顯，變質(zhì)巖帶中MgO 含量較低，變質(zhì)巖帶變質(zhì)礦物主要以硅灰石為主，則反映了變質(zhì)作用發(fā)生時間較短，溫度相對較高，巖體發(fā)生蝕變較弱，Mg被活化并帶入變質(zhì)巖帶的量較少，同時變質(zhì)熱液沒有足夠的通道與圍巖充分接觸發(fā)生反應(yīng)，變質(zhì)作用發(fā)生時地質(zhì)環(huán)境處于較為封閉的系統(tǒng)，這些條件不利于玉石礦的形成；變質(zhì)巖帶厚度在30～50 m，發(fā)育少量裂隙，輝綠巖體MgO 含量相對較低，蝕變較為發(fā)育，變質(zhì)巖帶中MgO 含量相對較高，沒有硅灰石礦物產(chǎn)出或者只有少量靠近巖體產(chǎn)出，則反映了變質(zhì)作用發(fā)生時間相對較長，變質(zhì)熱液有一定的通道把巖體中的Mg 帶到變質(zhì)巖帶并與之充分接觸，同時也形成了半開放系統(tǒng)的地質(zhì)環(huán)境，有利于玉石礦的形成。如果變質(zhì)巖帶裂隙過于發(fā)育，變質(zhì)巖帶厚度過大，變質(zhì)巖帶中的變質(zhì)礦物主要以硅灰石為主，則反映了變質(zhì)作用發(fā)生時溫度較高，同時較為發(fā)育的裂隙讓地質(zhì)環(huán)境處于較為開放的系統(tǒng)，變質(zhì)熱液和溫度影響得更遠，致使透閃石更易于被交代反應(yīng)，不利于玉石礦的形成，且在溫度較低時形成的玉石礦體也可能被交代破壞掉，不利于成礦。

4 結(jié)論

（1）含礦變質(zhì)巖帶厚度在30～50 m 產(chǎn)出玉石礦的概率較高，厚度過薄或過厚產(chǎn)出玉石礦的概率均較低。

（2）含礦變質(zhì)巖帶裂隙不發(fā)育或過于發(fā)育則使變質(zhì)作用發(fā)生時地質(zhì)環(huán)境處于封閉系統(tǒng)或者開放系統(tǒng)，均不利于玉石礦的形成；反之含礦變質(zhì)巖帶僅發(fā)育少量裂隙，變質(zhì)作用發(fā)生時地質(zhì)環(huán)境處于半開放系統(tǒng)，則利于形成玉石礦。

（3）灰綠巖體MgO 含量相對偏低，變質(zhì)巖帶MgO含量相對偏高則變質(zhì)巖帶中產(chǎn)出玉石礦的概率相對較高。

（4）變質(zhì)巖帶中變質(zhì)礦物以硅灰石為主，硅灰石帶較厚則該地段變質(zhì)溫度較高，透閃石可能已經(jīng)被交代破壞，不利于玉石礦形成。反之，硅灰石少，變質(zhì)巖帶仍夾有硅質(zhì)巖或大理巖化灰?guī)r，則產(chǎn)出玉石礦概率較高。