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本文由中國地質(zhì)大學(xué)(北京)余曉艷老師在2021年發(fā)表在《Crystals》上的一篇文章,概述了中國寶石資源礦床的現(xiàn)狀,該文章對了解中國的珠寶玉石資源具有極大的幫助,翻譯過后,希望能夠?qū)Υ蠹矣兴鶐椭?。由于文章較長,我們拆開兩次為大家分享。
石榴石礦床在很多省份均有分布,例如,云南馬關(guān)紅色額鎂鋁榴石,產(chǎn)出于鎂鐵質(zhì)火山巖的橄欖巖包體中,尤其是玄武質(zhì)火山角礫巖管中。在馬關(guān),多數(shù)鎂鋁榴石具有較高的顏色飽和度和較高的透明度。晶體尺寸一般在0.2-2.5cm左右,少量可達(dá)到0.3-0.4厘米以上。在顯微鏡下較少見到內(nèi)含物。鎂鋁榴石由幔源巖漿結(jié)晶而成。矽卡巖型石榴石礦床以河北南洺河鐵礦為典型代表。伴生礦物包括輝石、磁鐵礦、方解石、黃鐵礦和石英,石榴石呈淺棕色到棕色,以粒狀集合體形式產(chǎn)出,大多為自形或半自形,并且具有透明度 固相或氣液兩相包裹體。山東濟(jì)南石榴石以棕紅色或棕黃色為主,綠色石榴石少見,尺寸一般在1-5厘米左右,最大的可超過10厘米。內(nèi)含物主要為氣液兩相包裹體。偉晶巖中的石榴石主要為綠色或黃色,但尺寸較小,一般在0.2-0.6cm,通常具有針狀陽起石和長石包體。我國海藍(lán)寶石資源豐富,主要產(chǎn)出不在新疆阿爾泰、內(nèi)蒙古、湖南平江、木福山、四川、云南等地。這些礦床賦存于花崗偉晶巖和熱液脈中,在新疆阿爾泰,海藍(lán)寶石主要產(chǎn)于微斜偉晶巖早期和熱液晚期。該地區(qū)的海藍(lán)寶石顏色相對較淺,一般為淺藍(lán)色或藍(lán)綠色。江西海藍(lán)寶石礦床主要為石英脈型,礦物組合一般較為簡單,以海藍(lán)寶石-云母石英或鉀長石為主。海藍(lán)寶石晶體大多發(fā)育良好,以單晶形式產(chǎn)出。晶體具有大量不規(guī)則的愈合裂隙和雨絲狀、點(diǎn)狀和六邊柱狀內(nèi)含物。云南哀牢山優(yōu)質(zhì)海藍(lán)寶石常產(chǎn)于偉晶巖脈的中心。產(chǎn)自滇西嘎里貢山(galigongshan?)的海藍(lán)寶石晶體尺寸較大,質(zhì)量較好,但礦床整體規(guī)模較小,長幾米至幾十米,寬0.5米至米,產(chǎn)自四川平武的海藍(lán)寶石具有獨(dú)特的平板狀晶體,伴生橙色透明的白鎢礦和明亮的黑色錫石晶體。該地區(qū)的海藍(lán)寶石化學(xué)組成以富堿貧鐵為特征,晶體中具有氣液包裹體,和含碳酸鹽子晶的流體包裹體。我國目前發(fā)現(xiàn)兩種托帕石礦床,一種為偉晶巖型,分別與廣東臺山、甘肅潘家井、哀嶗山南部和云南高黎貢福宮一帶;另一種為石英脈型,分布于廣西黑鎢礦礦床中。托帕石晶體為淡黃色、、無色、藍(lán)色、淺紅褐色、橙色,透明度高。包裹體多為氣液兩相包裹體,在大且完整的托帕石晶體內(nèi)可發(fā)現(xiàn)一組發(fā)育良好的解理。臺山托帕石是我國無色和輻照改色藍(lán)色托帕石的主要產(chǎn)地,礦物火成巖為燕山期酸性中粗粒黑云母花崗巖,未經(jīng)巖中,鈉長石化和白云石化作用明顯。偉晶巖主要由長石、石英和云母組成。寶石級托帕石則結(jié)晶于某些偉晶巖洞中。甘肅潘家井托帕石為無色到淡黃色,呈歪晶柱狀晶體,直徑0.2-3厘米,長1-7厘米,晶體透明無暇,垂直生長在晶洞中。云南托帕石賦存于花崗偉晶巖中,與燕山期構(gòu)造-巖漿時間有關(guān),云南哀牢山和高黎貢山的托帕石主要為無色,晶體形態(tài)完整,透明度高,內(nèi)含物少。磷灰石主要分布在安徽、陜西、內(nèi)蒙古、河北、甘肅、新疆等多個省份。安徽磷灰石多為淡黃色,透明度高,但晶體自形程度較差。山西靈丘磷灰石為灰綠色,透明度較好,自形程度較高,晶體表面光滑,但磷灰石內(nèi)部含有黑色內(nèi)含物,晶體破碎,影響其商業(yè)價值。新疆花崗偉晶巖中可產(chǎn)出0.3-2cm的玫瑰紅色磷灰石或1cm左右的無色透明磷灰石。內(nèi)蒙古花崗偉晶巖脈中也發(fā)現(xiàn)有寶石級磷灰石,磷灰石形成于偉晶巖階段,與輝石、黑云母、長石等礦物伴生。歐泊主要分布在河南、陜西、云南、安徽、江蘇、黑龍江、浙江等地。浙江麗水發(fā)現(xiàn)有藍(lán)色歐泊,但大多無法達(dá)到寶石級,顏色飽和度較差,這些蛋白石的形成與巖漿成因有關(guān)。相比下,黑龍江歐泊通常呈皮殼狀或杏仁狀。顏色為淺褐色、褐綠色和深綠色。黑龍江歐泊的形成可能與淺成低溫?zé)嵋鹤阌杏嘘P(guān)。歐泊的形成一般與含SiO2熱液深入到巖石裂隙或含與SiO2熱液循環(huán)作用有關(guān)。螢石主要分布在浙江、河北和河南,武義螢石礦床的賦存巖石主要為燕山期火山巖,成礦元素主要來自富鈣火山巖或次火山巖及周邊富F黑云母斜長片麻巖。我國的螢石多為綠色、紫色、黃色、無色,部分具有色帶。螢石的顏色通常集中在晶體的邊緣處,多數(shù)螢石晶體為立方體,透明-半透明,直徑3-5cm。有趣的是,螢石在不同光源下具有變色效應(yīng),但不同產(chǎn)地的螢石變色效果不同。浙江螢石在日光燈下呈灰藍(lán)色,白熾燈下呈紅紫色,河北阜平的螢石在日光燈下呈藍(lán)色,白熾燈下呈藍(lán)紫色,浙江武義螢石的形成與熱液六天有關(guān),此外,河南嵩縣螢石礦床母巖漿為燕山期花崗巖。孔雀石主要分布在湖北、廣東、江西、安徽、云南等地。歐孔雀石常見于原生銅礦床中或中基性巖的上部氧化帶,如玄武巖、英安巖、閃長巖等。因此,孔雀石通常與一些含銅礦物相伴生,如藍(lán)銅礦。大冶孔雀石礦床產(chǎn)于石英閃長巖與二疊系-三疊系碳酸鹽巖直接接觸氧化帶中,陽春孔雀石礦床則是由富銅流體與大理巖相互作用形成的典型化學(xué)淋慮形成的沉積礦床,延慶孔雀石形成于變質(zhì)銅鐵礦床氧化帶中。湖北大冶和廣東陽春孔雀石通常具有較高的質(zhì)量,孔雀石具有典型的孔雀綠色,具有帶狀或同心環(huán)帶狀色帶。大冶礦床中的礦體呈腎狀、葡萄狀、殼狀或同心狀集合體。外觀由深淺不同的綠色、淺綠色帶和環(huán)組成,結(jié)構(gòu)為同心環(huán)帶狀或放射纖維狀。它具有兩個特點(diǎn),礦物顆粒由中心向外逐漸變粗,同心環(huán)帶變寬,大冶孔雀石具有較長的開采歷史,目前產(chǎn)量相對較小。廣東陽春孔雀石具有絨毛狀晶體,礦體以葡萄狀、鐘乳石狀、殼狀、放射狀或脈狀集合體的形式產(chǎn)出,其形成與流體/熱液浸慮過程有關(guān),早期孔雀石呈深綠色、翠綠色,硬度較高,常做雕刻材料,形成后期,孔雀石呈粉綠色,易碎,呈纖維狀或放射狀,與其他地區(qū)的孔雀石相比,陽春孔雀石密度相對較高。北京延慶孔雀石通常為綠色,部分含有藍(lán)色或黃色雜質(zhì)。寶石級透輝石產(chǎn)于新疆、云南、河北等省份,新疆輝石礦床主要產(chǎn)于瑪麗艷和大理巖中,呈層狀、透鏡狀脈狀,新疆和滇西的透輝石多為黃綠色,接近橄欖石,具有明顯的色帶。邯鄲矽卡巖或閃長巖中的透輝石呈綠色,光澤較低;張家口透輝石形成于尖晶石橄欖巖中,顏色鮮艷,透明度高。鋰輝石的形成與偉晶巖有關(guān),偉晶巖中常見的共生礦物除鋰輝石外,還包括石英、鈉長石、白云母、電氣石等。新疆和內(nèi)蒙古產(chǎn)出高質(zhì)量的鋰輝石。新疆鋰輝石顏色變化較多,呈無色、玫瑰色、淺黃綠色、鮮綠色等。部分鋰輝石可發(fā)育成巨大的晶體,長5×10×25cm,河南官坡鋰輝石顏色為白色、淺綠色、灰色,光澤較其他礦區(qū)弱;內(nèi)蒙古地區(qū)在開采碧璽、海藍(lán)寶石時發(fā)現(xiàn)了玫瑰色、紫色、淺紫色、深紫色等多種紫色鋰輝石和少量無色透明鋰輝石。綠松石是中國傳統(tǒng)玉石之一,具有較為悠久的使用歷史。寶石級綠松石廣泛分布在安康、洛南、淅川、馬鞍山等地,陜西、湖北、河南的綠松石礦床是我國最大的風(fēng)化型綠松石成礦帶,幾乎位于秦嶺造山帶東南部。綠松石多與銅礦床伴生,因此提出了兩種可能的成因模式,分別為銅礦物的熱液交代和化學(xué)風(fēng)化淋慮。湖北綠松石也成為世界上綠松石的重要產(chǎn)地,礦體主要賦存于下寒武統(tǒng)黑色硅質(zhì)巖和硅質(zhì)板巖中,分布受區(qū)域斷裂構(gòu)造控制,礦脈呈透鏡狀、串珠狀、扁豆?fàn)畹龋?-5m,寬0.2-0.5m。綠松石呈藍(lán)色、天藍(lán)色、黃綠色,以結(jié)節(jié)狀集合體的形式沉淀。大的集合體具有30-40cm大小。十堰綠松石的儲量估計約2000噸。馬鞍山綠松石分布在馬鞍山鐵礦床中,多與銅鐵礦伴生,共生礦物包括石英、高嶺石、褐鐵礦。綠松石礦脈的圍巖一般經(jīng)過蝕變作用形成高嶺石。綠松石通常以葡萄狀、腎狀出現(xiàn),顏色為藍(lán)綠色或天藍(lán)色。安康地區(qū)綠松石主要發(fā)育在區(qū)域斷裂帶和內(nèi)部夾層中。綠松石的寄主巖石為硅質(zhì)板巖和碳質(zhì)千枚巖。礦體呈長條狀,長80-100m,寬1-6米,綠松石呈蜂窩狀、塊狀或片狀。蜂窩狀或塊狀綠松石,顏色為天藍(lán)色到淺藍(lán)色,硬度高于片狀綠松石,產(chǎn)量較少,片狀綠松石一般為淺藍(lán)色到黃綠色和灰白色。晶格中微量元素Cu、Fe、V、Ni等含量影響綠松石的顏色變化,部分綠松石具有特殊的團(tuán),稱“雨滴狀”,雨滴狀花紋的形成受Cu、Fe、Ni、V等元素的影響,藍(lán)色雨滴中Cu含量較高,棕色雨滴中Fe、V、Ni含量較高。此外,中國綠松石有一些獨(dú)特的花紋,如水波紋、烏蘭花、唐三彩、蛛網(wǎng)紋、水草紋、水波紋等。獨(dú)特的蛛網(wǎng)紋、烏蘭花、水草紋圖案由褐鐵礦或碳質(zhì)組成,與世界其他產(chǎn)地綠松石不同。最近市場上出現(xiàn)了一種新的流行綠松石品種,稱菜籽黃綠松石,顏色呈黃綠色,飽和度高,顏色由鈾酰釩酸鹽礦物有關(guān),在黃綠區(qū)檢測出了高含量的 U和V。水晶在中國大多數(shù)省份均有分布,寶石級水晶的形成通常與偉晶巖和衍生的熱液作用有關(guān)。江蘇水晶產(chǎn)量最高,占全國產(chǎn)量的一半以上。江蘇東海的水晶為無色、乳白色、紫色、黃色或煙色,儲量最大的為無色水晶,他們通常形成較大的帶有流體包裹體和礦物包裹體的晶體。礦物包裹體主要為綠泥石、綠簾石、鏡鐵礦、金紅石、直閃石、透閃石和黑色電氣石等。河南是一個重要的紫水晶礦床,主要產(chǎn)出六方柱短柱狀紫水晶晶體,高特偶明度,且少有包裹體。相反,云南的紫水晶的晶體較小,色調(diào)不均勻,含有點(diǎn)狀-云霧狀流體包裹體。玉髓主要產(chǎn)出在新疆、云南、廣東、廣西、浙江、臺灣等省份。臺灣藍(lán)玉髓具有獨(dú)特的藍(lán)色、藍(lán)綠色、綠藍(lán)色等,其顏色與Cu元素有關(guān)。它形成于富硅的熱液中,并充填在鐵鎂質(zhì)巖漿巖、火山凝灰?guī)r和火山角礫巖的空洞中。云南龍陵玉髓主要為黃色、紅色,根據(jù)紫外-可見光光譜,其顏色與Fe3+有關(guān)。瑪瑙主要分布在陜西、甘肅、內(nèi)蒙古、河北、黑龍江、遼寧、云南、山西、江蘇等省,顏色包括白色、紅色、綠色和藍(lán)色,產(chǎn)于云南、四川和甘肅的紅瑪瑙為赤鐵礦包裹體著色,在中國稱之為南紅瑪瑙。帶有紅色和黃色的戰(zhàn)國紅瑪瑙主要產(chǎn)于河北和遼寧,由于其圖案類似于戰(zhàn)國時期的玉石圖案而得名。河北宣化礦床產(chǎn)出著名的戰(zhàn)國紅瑪瑙,顯示出相間分布的紅、黃、棕色色帶。戰(zhàn)國紅瑪瑙的礦物以石英為主,具有少量的方解石、隱晶質(zhì)Fe、Ca和黏土礦物等。薔薇輝石主要產(chǎn)于北京、青海、陜西、四川、臺灣等省份的錳礦床中。北京昌平薔薇輝石為玫瑰紅色、粉色或紫紅色,形態(tài)呈厚板狀。薔薇輝石具有兩種產(chǎn)狀,其中,粉紅色薔薇輝石鑲嵌在似石英的花瓣中,另一種為由粉色-亮紅色薔薇輝石組成的均勻的塊狀集合體。昌平薔薇輝石礦床與寒武系富錳凝灰?guī)r熱液交代有關(guān)。另一個主產(chǎn)區(qū)是商州薔薇輝石礦床,礦體主要由超過95%的薔薇輝石組成,以及少量的錳鋁榴石、鈣質(zhì)薔薇輝石、菱錳礦、石英、錳方解石和白云石。葡萄石的主要產(chǎn)地包括云南和四川省,此外,還有一些小的礦床發(fā)現(xiàn)于河北和遼寧。葡萄石主要產(chǎn)于玄武巖的空洞中,是巖漿分異作用產(chǎn)生的熱液流體的沉淀產(chǎn)物。中國產(chǎn)出的葡萄石多為黃色、綠色、無色、白色,其中濃綠色葡萄石為高檔品種,其次為亮藍(lán)綠色和黃綠色葡萄石。黑色角閃石和棕色綠簾石是葡萄石中常見的包裹體,湖北大冶鐵礦中的葡萄石賦存于矽卡巖晶洞或構(gòu)造斷裂中,與菱沸石、方解石等礦物共生。和田玉主要由塊狀微晶-隱晶質(zhì)纖維狀透閃石和陽起石組成,其顏色、質(zhì)地、韌性等深受中國收藏家的青睞,對觀賞性玉雕和玉石文化具有極為重要的價值。在中國,玉雕工藝的演化和玉器文化內(nèi)涵的價值呈多元化的發(fā)展趨勢,而軟玉玉雕是最古老和最有價值的藝術(shù)形式之一,分別代表了玉石材料的加工過程和藝術(shù)表現(xiàn)效果,因此,材料本身和雕刻工藝的完美結(jié)合,使軟玉變身為無價之寶。世界各地的和田玉大部分產(chǎn)于中國西北西昆侖山1300公里長的和田玉成礦帶,其中既有優(yōu)質(zhì)的原生礦床,也包括砂礦或次生礦床。隨著玉石礦床勘查的不斷深入,吉林、黑龍江、河南、廣西、湖南等地相繼發(fā)現(xiàn)多處軟玉礦床,但這些礦床的開采規(guī)模相對較小,玉石質(zhì)量中等到一般。根據(jù)我國軟玉的主要產(chǎn)區(qū),將其劃分為巖漿熱液型和變質(zhì)熱液型兩大類,前者主要分布在新疆沙車-葉城、和田-于田、且末-若羌、青海三察口-格爾木、江蘇溧陽、貴州羅甸、四川石綿等地,后者主要分布在遼寧岫巖、河南欒川和臺灣豐田。近年來,在玉石溝蛇綠巖帶中發(fā)現(xiàn)了中國大陸最年輕的軟玉,成礦年代為227.953Ma,揭示了在大陸邊緣形成的高質(zhì)量綠色軟玉。總之,軟玉的形成機(jī)理在礦物學(xué)、巖石學(xué)、大地構(gòu)造具有重要的意義,或與白云質(zhì)大理巖中的花崗質(zhì)侵入體有關(guān),或硅質(zhì)巖侵入到蛇紋石化地幔橄欖巖,分別形成白云石有關(guān)(D-型和蛇紋石有關(guān)的S型,與D型軟玉相比,S型軟玉的成因較為復(fù)雜,成為重要的研究前沿。我國軟玉礦床儲量大,自然儲量豐富,主要與碳酸鹽巖和蛇紋巖有關(guān)。玉石礦體的富集通常與熱液作用有關(guān)。這兩種軟玉通常呈白色和綠色外觀,主要與其中的Fe2+、Cr3+等微量元素有關(guān)。在中國古代,祁連山的蛇紋石通常被用來制作酒杯。蛇紋石玉礦床在中國廣泛分布,主要分布在遼寧、山東、青海、甘肅、廣西等省份。根據(jù)圍巖類型,蛇紋石玉礦床可分為碳酸鹽巖有關(guān)的礦床和與超鎂鐵質(zhì)巖有關(guān)的 礦床,二者均屬于蛇紋石化作用形成的礦床。遼寧岫巖的蛇紋石玉質(zhì)量較高,礦體呈透鏡狀,大小不一且形狀不規(guī)則,長度50-100m,厚1-5m。岫巖蛇紋石玉的顏色以綠色、黃綠色、墨綠色為主。岫巖蛇紋石玉與白云石大理巖的熱液交代作用有關(guān)。此外,青海祁連蛇紋石玉呈深綠色,顏色不均勻,其中含有大量的鉻鐵礦,Cr、Ni含量較高,為超鎂鐵質(zhì)巖變質(zhì)而成。獨(dú)山玉產(chǎn)于河南獨(dú)山,礦體產(chǎn)于輝長巖中,為黝簾斜長巖,組成礦物為黝簾石和斜長,顏色與礦物組成有關(guān),常見的顏色包括白色、綠色、藍(lán)綠色、紫色、黃色、黑色和粉色。獨(dú)山玉的礦床成因復(fù)雜,主要與巖漿熱液交代作用有關(guān)。硯石是中國傳統(tǒng)文化的瑰寶之一,它的初始功能是將墨水和顏料研磨至一個精細(xì)的程度,以便于書寫。隨著經(jīng)濟(jì)文化的發(fā)展,硯石的形狀逐漸變得精美,其功能從寫作用具發(fā)展到藝術(shù)品。硯石一般為沉積巖、變質(zhì)巖、火成巖,因此常見的成分是硅酸鹽和碳酸鹽礦物。硯石具有多種顏色和圖案。端硯呈紫綠色,歙硯多為青色,洮硯為普通的綠色,紅絲硯為紅黃相間,呈絲狀花紋。硯石礦床多與海相沉積有關(guān),也同樣與沉積成巖作用后的變質(zhì)作用有關(guān)。變質(zhì)作用一般會產(chǎn)生一些有趣的圖案和顏色。早在數(shù)百年以前,古老的中國人民就開始使用石頭制作印章,中國圖章石是一項(xiàng)帶有歷史和文化特色的藝術(shù)工作。在中國有很多類型的圖章石,并且其產(chǎn)地也相對廣泛,其中最為著名的產(chǎn)地包括福建壽山、浙江青田、浙江昌化和內(nèi)蒙古巴林。圖章石主要由粘土礦物組成,具有較低的硬度,可很好的用于雕刻和藝術(shù)加工。巖漿時間控制著中國圖章石礦床的分布。含礦巖石主要為中生代中酸性陸相火山巖,其中凝灰?guī)r對成礦最為有利。本文綜述了我國寶石礦床的分布 及相關(guān)寶石的礦物學(xué)特征。中國幅員遼闊,地質(zhì)地球化學(xué)背景多樣,寶石資源豐富,具有發(fā)現(xiàn)新礦床的潛力。偉晶巖中的寶石主要分布在新疆、云南和內(nèi)蒙古等地,與花崗質(zhì)巖漿活動有關(guān),主要賦存于偉晶巖晶洞和強(qiáng)烈蝕變部位。偉晶巖中代表性的寶石有海藍(lán)寶石、金綠寶石、綠柱石、電氣石、托帕石、水晶和磷灰石。中國東部和東南部位于歐亞大陸斑塊與太平洋板塊的縫合線上,區(qū)內(nèi)構(gòu)造巖漿活動頻繁,形成大規(guī)模的玄武巖巖漿和金伯利巖巖漿。因此,玄武巖相關(guān)的寶石(如藍(lán)寶石、尖晶石、橄欖石、石榴石、鋯石)和金伯利巖中的鉆石是該地區(qū)產(chǎn)出的最重要的寶石。我國軟玉資源豐富,多數(shù)軟玉礦床西起喀什庫爾干,東至若羌,綿延數(shù)千公里,具有較大的找礦前景。軟玉礦床的形成與變質(zhì)-交代作用的碳酸鹽巖和蛇紋巖有關(guān)。在湖北、安徽兩省,部分銅、鐵礦床的表生氧化帶內(nèi),普遍產(chǎn)出寶石級的綠松石和孔雀石。
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