陜西洛南秦紫玉礦床地質(zhì)特征及找礦標(biāo)志

孫羽，龍振峰，吳陽(yáng)，許鵬，楊向農(nóng)

1.中國(guó)建筑材料工業(yè)地質(zhì)勘查中心陜西總隊(duì)，西安 710003；

2.中國(guó)建筑材料工業(yè)地質(zhì)勘查中心陜西測(cè)試研究所，西安 710003

前言

秦紫玉又名“紫綠瑪瑙”，是新近被發(fā)現(xiàn)的一種隱晶質(zhì)石英質(zhì)玉，原石“綠邊紅心”的顏色分帶獨(dú)具特色[1-3]，尤其是綠色系的石英質(zhì)玉，在國(guó)內(nèi)外較為罕見(jiàn)。秦紫玉因資源稀缺受到市場(chǎng)追捧，占據(jù)著“九色之首，百玉之尊”的重要地位。目前，該玉石僅產(chǎn)自于陜西省商洛市洛南縣北部山區(qū)，國(guó)內(nèi)其他地區(qū)尚未有發(fā)現(xiàn)報(bào)道，據(jù)現(xiàn)有勘查工作可基本證實(shí)其資源潛力較大[1-6]。自2014 年秦紫玉大量涌入珠寶市場(chǎng)以來(lái)，便受到了玉石界的廣泛接受與認(rèn)可[7-10]。隨著生活水平的不斷提高，人們對(duì)玉石產(chǎn)品的需求愈加旺盛，而我國(guó)珠寶市場(chǎng)中石英質(zhì)玉的份額亦不斷擴(kuò)大[11-12]，秦紫玉的發(fā)現(xiàn)為國(guó)內(nèi)珠寶市場(chǎng)的發(fā)展注入了新活力。作為一種新發(fā)現(xiàn)的石英質(zhì)玉石，目前秦紫玉的研究程度較低，2015 年陜西省地勘基金項(xiàng)目“陜西省洛南縣石門鎮(zhèn)張華溝瑪瑙礦預(yù)查”是首個(gè)針對(duì)秦紫玉的資源地質(zhì)勘查項(xiàng)目，2019 年發(fā)布實(shí)施的陜西省地方標(biāo)準(zhǔn)《秦紫玉》DB 61/T 1228-2019，對(duì)秦紫玉的原石產(chǎn)地、原石特征等進(jìn)行了系統(tǒng)的規(guī)范總結(jié)[13]。本文根據(jù)筆者在本區(qū)從事的秦紫玉地質(zhì)找礦、地質(zhì)勘查、地方標(biāo)準(zhǔn)制定等工作，對(duì)秦紫玉礦床地質(zhì)特征、找礦標(biāo)志進(jìn)行了綜合研究，為小秦嶺地區(qū)秦紫玉礦床找礦、勘查工作提供借鑒。

1 區(qū)域地質(zhì)特征

研究區(qū)位于華北陸塊南緣構(gòu)造帶[14]（圖1a），處于強(qiáng)應(yīng)變構(gòu)造環(huán)境，地質(zhì)構(gòu)造背景復(fù)雜[15-17]。區(qū)內(nèi)構(gòu)造由一系列走向270°～285°的褶皺和斷層組成；45°或300°方向等構(gòu)造均為疊加、改造東西向構(gòu)造。研究區(qū)褶皺主要為近東西向的白花嶺―路家街復(fù)式向斜（圖1b）；斷裂主要為近東西向及北東向，次為北西向或南北向。區(qū)內(nèi)北西向和北東向兩組斷裂多組成菱形格子狀。

2 礦體地質(zhì)特征

根據(jù)地表路線地質(zhì)調(diào)查、槽探工作，證實(shí)秦紫玉礦賦存于中元古界薊縣系巡檢司組（JXx）頂部的彩色泥質(zhì)板巖層之中，礦體地表于洛南縣張華溝―桑坪一帶分布（圖1b），結(jié)合深部鉆探工程表明秦紫玉礦體在地下有較好的延申，呈層狀、似層狀產(chǎn)出并嚴(yán)格受薊縣系巡檢司組（JXx）地層控制（圖2）；產(chǎn)狀與圍巖地層一致，在區(qū)域百花嶺―路家街向斜北翼產(chǎn)狀152°-220°∠18°-30°，南翼產(chǎn)狀332°-10°∠20°-30°，平均傾角約22°。其它地層、斷裂帶、巖體等地質(zhì)體中均未見(jiàn)秦紫玉礦化信息。

通過(guò)野外路線調(diào)查、探槽揭露及深部鉆探控制，不但表明秦紫玉礦層位穩(wěn)定，而且證實(shí)礦體的頂?shù)装褰缦耷逦?；秦紫玉原石沿彩色泥質(zhì)板巖的層理或劈理面分布，原石多呈不規(guī)則的團(tuán)塊狀或橢球狀，該泥質(zhì)板巖常見(jiàn)灰綠色、紫紅色，受后期構(gòu)造應(yīng)力作用板巖層較破碎。含秦紫玉原石的彩色泥質(zhì)板巖層的直接頂板為變質(zhì)硅質(zhì)巖層，巖石由硅質(zhì)巖組成，硬度較大，地表露頭尺度觀測(cè)多破碎為大小不一的塊狀；直接底板為變質(zhì)微晶白云巖，巖石顏色為米黃色―淺灰白色，巖石質(zhì)地細(xì)膩。現(xiàn)根據(jù)槽探、鉆探的探礦工程控制情況，對(duì)秦紫玉礦體的頂板、礦體、底板自上而下詳述如下（圖3）。

圖3 探礦工程控制的秦紫玉賦礦層Fig.3 Controlled by prospecting engineering of QinziYu a:TC01探槽揭露照片；b: TC05探槽揭露照片；c: ZK01鉆孔巖芯照片；d: ZK05鉆孔巖芯照片；e:變質(zhì)硅質(zhì)巖層；f: 彩色板巖夾秦紫玉原石；g:變質(zhì)微晶白云巖層；①:變質(zhì)硅質(zhì)巖層；②:彩色板巖夾秦紫玉原石；③:變質(zhì)微晶白云巖層；a:TC01 exploratory trench; b: TC05 exploratory trench;c: Drill core of ZK01; d: Drill core of ZK05;e:Metamorphic siliceous rock;f:Colored muddy slate layer clip QinZiYu; g: Metamorphic dolomite

①變質(zhì)硅質(zhì)巖層，為秦紫玉礦體的直接頂板（圖3 中第①層及圖3e）。巖石呈無(wú)色至煙灰色，主要成份為隱晶質(zhì)石英，透明至半透明，呈似層狀、透鏡狀產(chǎn)出，厚度0.1 m～0.5 m 不等，最大可見(jiàn)2.0 m，分布較穩(wěn)定，位于礦化帶頂部層位，層理清晰，巖石破碎程度最高，不規(guī)則裂隙極其發(fā)育，色系較差。

②彩色板巖夾秦紫玉原石層，為秦紫玉礦體層。彩色板巖主要為紫紅色和灰綠色，主要由粘土質(zhì)礦物組成，板巖質(zhì)軟，塑性強(qiáng)，劈理發(fā)育；秦紫玉原石呈團(tuán)塊狀、橢球狀，大小不一，常見(jiàn)直徑為1.0×2.0～10.0×15.0 cm不等，最小可見(jiàn)長(zhǎng)軸直徑0.2 cm者，偶見(jiàn)直徑60.0×70.0 cm 者；原石外表多發(fā)育厚1～3 mm的灰至灰綠色伊利石薄膜，內(nèi)部色彩艷麗，主色調(diào)有紅色、綠色、白色三種及過(guò)渡色（圖4a、b、c、d），原石塊度大者常見(jiàn)“綠邊紅心”顏色環(huán)帶，也見(jiàn)幾種色組合成的“彩色”，原石中不規(guī)則裂隙面較發(fā)育。

圖4 洛南秦紫玉原石照片a：產(chǎn)地洛南留題村；b：產(chǎn)地洛南香山村；c：產(chǎn)地洛南香山村；d：產(chǎn)地洛南留題村Fig.4 the Raw stone photo of QinZi Yu a:origin from LIUTI village;b:origin from XIANGSHAN village;c: origin from XIANGSHAN village;d: origin from LIUTI village

③變質(zhì)微晶白云巖，為秦紫玉礦體的直接底板。顏色為米黃色、土黃色、淺灰白色，主要礦物組成為重結(jié)晶白云石，含量大于95%，含少量硅質(zhì)、方解石等，變晶結(jié)構(gòu)，中薄層狀構(gòu)造，質(zhì)地細(xì)膩。厚度1.0～8.0 m 不等，結(jié)晶顆粒細(xì)膩、塊度完整的原石可作為玉石品雕刻件原料，市場(chǎng)已有該雕刻成品銷售，名為“金膏玉”，精品者可媲美象牙白（圖5a、b、c）。

圖5 洛南金膏玉原石及雕刻產(chǎn)品照片a：金膏玉原石照片；b：雕刻件“佛頭”；c: 雕刻件“佛陀”；Fig.5 The Raw stone and carved products photo of Jingao Yu a：Raw stone；b：Carved piece "Fo"；c: Carved piece "Fo"；

3 秦紫玉原石特征

據(jù)陜西省地方標(biāo)準(zhǔn)《秦紫玉》（DB 61/T 1228-2019）[13]，秦紫玉主要是由隱晶質(zhì)石英（含量≥95%）及少量其他礦物組成的集合體，隱晶質(zhì)結(jié)構(gòu)，致密塊狀、條帶狀、同心環(huán)狀構(gòu)造等?；瘜W(xué)成分以SiO2為主，含少量Fe2O3、Al2O3、MgO 等；莫氏硬度6.5～7.5，密度2.66～2.69 g/cm3，折射率1.500～1.553。多色性不可測(cè)，中紅外區(qū)具石英特征紅外吸收譜帶。

秦紫玉自大量涌入市場(chǎng)以來(lái)，多以“紫綠瑪瑙”、“洛南瑪瑙石”命名[18]，然而瑪瑙通常呈結(jié)核狀、球狀、不規(guī)則、脈狀等各種形狀沿圍巖裂隙或在孔洞（火山噴發(fā)后形成的巖漿巖內(nèi)部殘留的氣孔）內(nèi)發(fā)育，在宏觀上具有不同顏色的同心層狀、條帶狀以及水草狀花紋，花紋相對(duì)豐富，鏡下觀察石英主要為纖維狀，隱晶質(zhì)集合體常見(jiàn)與石英及方解石晶體共生，呈晶洞、晶簇構(gòu)造[19-21]；秦紫玉與瑪瑙在產(chǎn)態(tài)、結(jié)構(gòu)等方面具有明顯的區(qū)別，因此不宜使用瑪瑙稱之。

對(duì)照最新頒布的《石英質(zhì)玉分類與定名》（GB/T 34098-2017）[22]，將石英質(zhì)玉分為3 個(gè)大類（顯晶質(zhì)石英質(zhì)玉、隱晶質(zhì)石英質(zhì)玉、具有二氧化硅交代假象的石英質(zhì)玉）、石英巖玉等7 個(gè)品種，洛南秦紫玉應(yīng)屬于隱晶質(zhì)石英質(zhì)玉[22-25]。

4 礦床成因探討

秦紫玉礦層分布在白花嶺―路家街向斜南北兩翼薊縣系巡檢司組頂部，呈似層狀產(chǎn)出，原石的長(zhǎng)軸多沿泥質(zhì)板巖層理方向分布，少量斜交板理沿構(gòu)造劈理及裂隙分布；秦紫玉原石塊度大小不均一，多呈不規(guī)則片狀，少量呈橢球狀、透鏡狀，不連續(xù)狀分布。因此，推測(cè)應(yīng)為原始沉積在泥質(zhì)巖中的燧石條帶、透鏡體或團(tuán)塊沉積，在后期構(gòu)造變質(zhì)變形過(guò)程中，由于巖石能干性差異發(fā)生破碎重新就位，形成了不規(guī)則片狀、橢球狀、透鏡狀、不連續(xù)狀分布的秦紫玉原石。

秦紫玉礦層分布在白花嶺―路家街向斜南北兩翼薊縣系巡檢司組頂部，呈似層狀產(chǎn)出。其中，礦化較好的張華溝等區(qū)域周邊均分布有晚燕山期的石英閃長(zhǎng)巖體、巖枝和巖脈；顯微鏡下觀察秦紫玉的石英顆粒邊緣平直見(jiàn)次生邊結(jié)構(gòu)，顯示石英顆粒的重結(jié)晶結(jié)構(gòu)（圖6）；同時(shí)，尚見(jiàn)變質(zhì)成因的綠泥石；表明原始沉積的燧石條帶、團(tuán)塊及透鏡體受后期熱液作用重結(jié)晶形成秦紫玉。

圖6 洛南張華溝秦紫玉鏡下特征（樣品取自TC01）a：石英顆粒的粒序；b：重結(jié)晶的石英顆粒Fig.6 Mirror features of LuonanZhanghuagou QinZi Yu a: Sequence of quartz particles; b: Recrystallized quartz grains

因此，秦紫玉屬于華北陸塊南緣上元古代碎屑沉積層中混雜沉積的燧石團(tuán)塊或條帶，經(jīng)變質(zhì)變形、熱液作用形成的變質(zhì)型石英質(zhì)玉。

5 結(jié)論

（1）陜西洛南秦紫玉原石呈不規(guī)則、不均勻的賦存于巡檢司組頂部的彩色泥質(zhì)板巖中，具有確切的層位；含秦紫玉原石的彩色泥質(zhì)板巖層的直接頂板為變質(zhì)硅質(zhì)巖層，直接底板為變質(zhì)微晶白云巖。

（2）該秦紫玉屬于華北陸塊南緣上元古代碎屑沉積層中混雜沉積的硅質(zhì)團(tuán)塊或條帶，經(jīng)變質(zhì)變形作用形成的沉積變質(zhì)型石英質(zhì)玉。

（3）通過(guò)研究，本文建立了秦紫玉的地層標(biāo)志、頂?shù)装鍢?biāo)志、構(gòu)造標(biāo)志等3 種找礦標(biāo)志，為小秦嶺地區(qū)尋找秦紫玉提供了地質(zhì)依據(jù)；具體找礦標(biāo)志如下。

地層標(biāo)志：洛南秦紫玉礦石賦存于巡檢司組頂部的彩色泥質(zhì)板巖中；具有確切的層位，該套彩色泥質(zhì)板巖層構(gòu)成秦紫玉礦地層標(biāo)志。

頂?shù)装鍢?biāo)志：秦紫玉礦頂板為無(wú)色至煙灰色變質(zhì)硅質(zhì)巖，礦層底板為變質(zhì)微晶白云巖；頂?shù)装逄卣髅黠@且穩(wěn)定，野外易識(shí)別，可做為秦紫玉的直接找礦標(biāo)志。

構(gòu)造標(biāo)志：彩色泥質(zhì)板巖層中，由于變形構(gòu)造導(dǎo)致的褶曲變形，為控制秦紫玉礦化的構(gòu)造標(biāo)志。

參考文獻(xiàn) / REFERENCE

[1] 孫羽, 許鵬, 龍振峰.陜西洛南石英質(zhì)玉的寶石學(xué)特征[J].寶石和寶石學(xué)雜志, 2017, 19(04): 11-16.

[2] 孫羽, 楊向農(nóng), 許鵬, 等.“華陽(yáng)紫玉”的產(chǎn)出狀態(tài)及寶石學(xué)特征研究[C]// 國(guó)家珠寶玉石質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心, 北京珠寶研究所.珠寶與科技中國(guó)國(guó)際珠寶首飾學(xué)術(shù)交流會(huì)論文集(2017).2017: 247-249.

[3] 張辛未.秦紫玉（紫綠瑪瑙）的歷史發(fā)展過(guò)程與文化特征[J].中外企業(yè)家, 2019, (11): 132.

[4] 張國(guó)偉, 張本仁, 袁學(xué)誠(chéng), 等.秦嶺造山帶與大陸動(dòng)力學(xué)[M].北京: 科學(xué)出版社, 2001: 1-855.

[5] 楊海, 趙廷嚴(yán), 李詩(shī)珺, 等.秦嶺華陽(yáng)川地區(qū)航空伽馬能譜異常特征及鈾找礦方向[J].中國(guó)地質(zhì), 2019,46(03): 651-661.

[6] 李承東, 趙利剛, 許雅雯, 等.北秦嶺寬坪巖群變質(zhì)沉積巖年代學(xué)及地質(zhì)意義[J].中國(guó)地質(zhì), 2018, 45(05):992-1010.

[7] 許鵬.陜西省洛南縣張華溝一帶石英質(zhì)玉礦礦體特征和成因推測(cè)[J].建材與裝飾.2017, (20): 214-215.

[8] 孫羽.秦紫玉礦床的地質(zhì)勘查與技術(shù)方法研究[J].中國(guó)非金屬礦工業(yè)導(dǎo)刊.2018, (S1): 25-28.

[9] 孫羽, 崔擁軍, 龍振峰, 等.“秦紫玉”的礦床成因研究[C]// 國(guó)家珠寶玉石質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心, 北京珠寶研究所.珠寶與科技中國(guó)國(guó)際珠寶首飾學(xué)術(shù)交流會(huì)論文集(2019).2019: 345-348.

[10] 崔擁軍, 孫羽.秦紫玉的致色成因研究[J].中國(guó)非金屬礦工業(yè)導(dǎo)刊.2019, 137(04): 38-43.

[11] 張勇, 陸太進(jìn), 楊天暢, 等.石英質(zhì)玉石的顏色分布及其微量元素分析[J].巖石礦物學(xué)雜志, 2014, 33(S1): 83-88.

[12] 白芳芳, 阮青鋒, 魏敬國(guó), 等.桂林雞血玉的致色機(jī)理研究[J].礦物巖石, 2016, 36(04): 1-9.

[13] 陜西省市場(chǎng)監(jiān)督管理局.秦紫玉: DB 61/T 1228-2019 [S].胡文壽, 孫羽, 楊向農(nóng), 等, 2019.

[14] 王宗起, 閆全人, 閆臻, 等.秦嶺造山帶主要大地構(gòu)造單元的新劃分[J].地質(zhì)學(xué)報(bào).2009, 83(11): 1-20.

[15] 盧仁, 梁濤.豫西崤山韓溝巖體鋯石U-Pb 定年、地球化學(xué)特征及地質(zhì)意義[J].中國(guó)地質(zhì).2018, 45(01): 95-109.

[16] 王耀升, 劉申芬, 王俊鶴, 等.東秦嶺南泥湖鉬鉛鋅銀多金屬礦田地球物理場(chǎng)特征與深部找礦預(yù)測(cè)[J].中國(guó)地質(zhì).2018, 45(04): 803-818.

[17] 余廣學(xué), 付志暉, 鄭云鵬, 等.河南商南—洛南地區(qū)“三稀”及鉑族元素異常特征及找礦潛力[J].黃金.2020,41(02): 20-25.

[18] 李啟秀, 邱志惠, 阮青鋒, 等.石英質(zhì)玉—秦紫玉的礦物學(xué)特征及顏色成因[J].礦物巖石, 2020, 40(01):1-8.

[19] 才文博， 田軍.瑪瑙的分類[J].中國(guó)非金屬礦工業(yè)導(dǎo)刊.2000, 16(04): 29-31.

[20] 張志琦, 趙彤, 李妍.馬達(dá)加斯加瑪瑙的結(jié)構(gòu)、水含量和成因機(jī)制[J].寶石和寶石學(xué)雜志.2018, 20(S1):93-96.

[21] 夏玉梅, 戴蘇蘭, 陳大鵬, 等.瑪瑙的寶石學(xué)分類及其鑒別特征[J].礦物巖石, 2020, 40(02): 1-14.

[22] 中華人民共和國(guó)國(guó)家質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局, 中國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會(huì).石英質(zhì)玉 分類與定名: GB/T 34098-2017[S].陳華, 柯捷, 畢立君, 等, 2018.

[23] 劉曉亮, 孟慶鵬, 陳熙皓, 等.經(jīng)變質(zhì)作用形成的石英質(zhì)玉的寶石學(xué)特征[J].寶石和寶石學(xué)雜志（中英文）.2020, 22(01): 33-38.

[24] 王琦.石英質(zhì)玉的分類特征與市場(chǎng)現(xiàn)狀[J].中國(guó)地名.2020, (02): 39.

[25] 宋魁昌， 蘇玉鳳.硅質(zhì)類寶石玉石分類及特征[J].礦產(chǎn)與地質(zhì).1993, 7(33): 56-59.