獨(dú)山玉礦地質(zhì)特征及找礦方向

獨(dú)山玉礦地質(zhì)特征及找礦方向趙志強(qiáng);方斌;湯清龍;趙紅濤;牛冉文;王建三【摘要】獨(dú)山玉是我國(guó)史書記載的四大名玉之一，因其色彩繽紛，致密堅(jiān)硬，其工藝品玲瓏剔透，俏色天成,深受世人喜愛(ài)，獨(dú)山玉礦體賦存于輝長(zhǎng)巖體中，礦體規(guī)模小，屬于分布不均勻卻又成群出現(xiàn)的小脈狀礦體，常形成玉脈密集帶.獨(dú)山玉礦物成分以基性斜長(zhǎng)石、黝簾石為主，含有鉻云母、透輝石、鈉長(zhǎng)石、綠簾石、陽(yáng)起石、黑云母等,玉石中TiO2、Cr2O3等微量元素的含量與玉石顏色相關(guān).獨(dú)山玉礦體的地質(zhì)特征、礦物組合、化學(xué)成份較為特殊，文章在分析獨(dú)山玉礦地質(zhì)特征、玉石成分及特征、加工性能、礦床成因、找礦標(biāo)志的基礎(chǔ)上，認(rèn)為獨(dú)山玉東段資源潛力較大指出了季河-大盆窯基性-超基性巖帶為其找礦方向.%Dushanjadeisoneofthefamousjadesrecordedinhistoricliteraturesanditisfavoredbythepeopleforitscolorandtoughnessandthecolorfulhandicraftswithnaturalbeautymadefromit.TheorebodiesofDushanjadeoccuringabbrorockinsmallscale,whichbelongtosmallveintypeorebodyunevenlydistributedbutoccurringingroup,oftenformingconcentratedjadeveinzones.ThemineralcompositionofDushanjademainlyconsistsofbasicplagioclaseandzoisite,withchromemica,diopside,albite,acanticonite,ac-tynoliteandbiotite,etc.Thecolorsofthejadearedeterminedbythemineralcompositions.ThecontentoftraceelementsincludingTiO2Xr2O3inthejadeisassociatedwiththejadecolor.Thegeologicalcharacteristics,mineralassemblageandchemicalcompositionofDushanjadeorebodyarerelativelyspecial.ItisbelievedthattherearemineralresourcepotentialattheeastpartoftheregionandprospectingpriorityshouldbetakeninJihe-Dapengyaobasictoultro-basicrockzone,basedontheanalysisongeologicalcharacteristics,jadecomposition,workability,prospectingindicators.【期刊名稱】《礦產(chǎn)與地質(zhì)》【年(卷)，期】2011(025)004【總頁(yè)數(shù)】6頁(yè)(P335-339,348)【關(guān)鍵詞】獨(dú)山玉;地質(zhì)特征;礦床成因;找礦方向【作者】趙志強(qiáng);方斌;湯清龍;趙紅濤;牛冉文;王建三【作者單位】河南省地質(zhì)調(diào)查院，河南鄭州450007;河南省第一地質(zhì)勘查院,河南南陽(yáng)473056;河南省第一地質(zhì)勘查院，河南南陽(yáng)473056;河南省第一地質(zhì)勘查院，河南南陽(yáng)473056;河南省第一地質(zhì)勘查院，河南南陽(yáng)473056;河南省第一地質(zhì)勘查院，河南南陽(yáng)473056;河南省第一地質(zhì)勘查院，河南南陽(yáng)473056【正文語(yǔ)種】中文【中圖分類】P619.283獨(dú)山玉又稱南陽(yáng)玉、河南玉，產(chǎn)于河南省南陽(yáng)市北郊獨(dú)山，獨(dú)山玉因色彩鮮艷斑調(diào)，生性溫潤(rùn)，玉質(zhì)細(xì)膩，透明度較好，光澤強(qiáng)，而久負(fù)盛名，是我國(guó)四大名玉之一。獨(dú)山玉工藝品色彩瑰麗，玲瓏剔透，多色盡用，彰顯玉美，被譽(yù)為〃南陽(yáng)翡翠”。獨(dú)山玉開(kāi)采利用歷史悠久，1958年南陽(yáng)市黃土遺址出土的一件南陽(yáng)玉鏟，長(zhǎng)15.5cm，寬10.2cm，為綠白獨(dú)玉，一面沁色較深為黃色，經(jīng)鑒定為新石器時(shí)代晚期產(chǎn)物，距今有六千多年的歷史［1］。尤其改革開(kāi)放以來(lái)，獨(dú)山玉的開(kāi)發(fā)利用達(dá)到空前規(guī)模，已成為地方經(jīng)濟(jì)的支柱產(chǎn)業(yè)之一。目前，獨(dú)山玉礦資源面臨枯竭，尋找新的礦產(chǎn)資源刻不容緩。獨(dú)山玉礦位于華北板塊與楊子板塊的接合部位的秦嶺褶皺系東段，地層屬秦嶺地層區(qū)北秦嶺地層分區(qū)［2］。區(qū)域出露地層主要為下元古界秦嶺群和中元古界二郎坪群，構(gòu)造以NWW向的巨大斷裂帶為主。主要斷裂有朱陽(yáng)關(guān)一夏館斷裂，西官莊一鎮(zhèn)平斷裂等，沿?cái)嗔褞Ф嘤谐砸凰嵝詭r漿巖分布，并有長(zhǎng)期活動(dòng)特點(diǎn)。巖漿活動(dòng)頻繁，從元古代至中生代超基性一酸性巖漿巖均有分布。主要為蝕變橄欖巖、變輝長(zhǎng)巖、閃長(zhǎng)巖、二長(zhǎng)花崗巖、黑云母花崗巖等。主要含礦地質(zhì)體為加里東期次閃石化輝長(zhǎng)巖和變輝長(zhǎng)石。獨(dú)山玉礦位于南陽(yáng)北郊的獨(dú)山，賦存在獨(dú)山巖體內(nèi)。獨(dú)山巖體位于朱陽(yáng)關(guān)一夏館斷裂北側(cè)，在季河一大盆窯基性一超基性巖帶的中段，巖體出露部分呈南北長(zhǎng)2.6km，東西寬0.7~1.2km，面積約2.0km2，巖體侵入于下古生界二郎坪巖群內(nèi)，周圍全被第四系覆蓋。含礦巖石為加里東期次閃石化輝長(zhǎng)巖和變輝長(zhǎng)巖。區(qū)內(nèi)構(gòu)造主要以斷裂構(gòu)造為主，為NW向朱陽(yáng)關(guān)一夏館深大斷裂的次級(jí)斷裂，區(qū)內(nèi)主要斷裂有F1、F2兩條，分別位于獨(dú)山巖體南西及北東兩側(cè)，控制著巖體的出露形態(tài)，被第四系覆蓋。鉆探資料證明獨(dú)山巖體底部為黑云母中粒花崗巖。根據(jù)地面磁測(cè)AZ解釋及鉆探證明，巖體傾向NE。獨(dú)山巖體主要為加里東期的次閃石化輝長(zhǎng)巖，其次為輝石巖、糜棱巖、角閃巖，以及后期脈巖構(gòu)成獨(dú)山巖體（見(jiàn)圖1）。獨(dú)山巖體屬于鐵質(zhì)基性巖，以蝕變輝長(zhǎng)巖為主體，其次為輝石巖、輝石閃長(zhǎng)巖，少量的煌斑巖。輝長(zhǎng)巖的主要礦物為斜長(zhǎng)石、透閃石、納黝簾石、綠簾石、陽(yáng)起石、云母等，副礦物有榍石、磷灰石、磁鐵礦、磁黃鐵礦等。巖體普遍具有蝕變，特別是次閃石化遍及全巖體。蝕變種類主要有次閃石化、鈉黝簾石化、透閃石化、陽(yáng)起石化、蛇紋石化、綠泥石化、碳酸鹽化等。次閃石化、鈉黝簾石化有利于玉石的形成與發(fā)育，同時(shí)對(duì)玉石的透明度也有很大的影響。自1980年對(duì)獨(dú)山玉礦西礦帶進(jìn)行詳查后，一直以來(lái)僅對(duì)西礦帶進(jìn)行開(kāi)采，因東礦帶玉脈的地表連續(xù)性不好，玉質(zhì)較差，沒(méi)有對(duì)其深部進(jìn)行勘查。為解決礦山資源危機(jī)，我們對(duì)獨(dú)山玉礦進(jìn)行了全面普查工作，認(rèn)為東礦帶是工作重點(diǎn)找礦方向，結(jié)果在獨(dú)山的東礦帶中深部見(jiàn)到了較好玉石，發(fā)現(xiàn)3條玉脈密集帶，共提交礦石量114168t[3]o獨(dú)山玉礦床屬于分布不均勻卻又成群出現(xiàn)的小脈狀礦床。礦脈主要賦存于次閃石化中粗粒輝長(zhǎng)巖中，礦區(qū)內(nèi)玉化以鈉黝簾石化為主，礦化帶在空間上與礦區(qū)總體構(gòu)造帶展布一致，在礦化帶中劃分出玉脈密集帶。玉礦體屬于分布不均勻卻又成群出現(xiàn)的小脈狀礦體，礦體主要賦存于次閃石化中粗粒輝長(zhǎng)巖中，為蝕變的斜長(zhǎng)巖脈，當(dāng)鈉黝簾石化在局部地段集中產(chǎn)出，成群分布，呈帶狀延伸而形成玉脈密集帶。玉脈的密集帶呈320。~350。方向展布，長(zhǎng)200~1800m，寬一般為20~100m，傾向^，傾角55。~85。，與構(gòu)造帶產(chǎn)狀基本一致玉脈主要分布獨(dú)山巖體邊部的隱伏斷裂的次級(jí)張性或張扭性小斷裂和裂隙中，玉脈嚴(yán)格受構(gòu)造控制。由密集帶向巖體內(nèi)部，隨著巖石應(yīng)變強(qiáng)度的遞減或輝長(zhǎng)巖變形強(qiáng)度的減弱，玉脈的分布由密變疏。I號(hào)玉脈密集帶：位于礦區(qū)北部，出露長(zhǎng)大于1800m，平均寬度50m，帶內(nèi)巖性為斜長(zhǎng)石化、次閃石化輝長(zhǎng)巖。帶走向320。~340。，傾向NE,傾角60。~70。左右。玉化強(qiáng)烈，帶內(nèi)玉化以斜長(zhǎng)石顆粒的明顯增多和斜長(zhǎng)石細(xì)脈的相對(duì)集中為標(biāo)志。H號(hào)玉脈密集帶：位于礦區(qū)中部，出露長(zhǎng)度約400m，平均寬度55m,帶內(nèi)巖性以斜長(zhǎng)石、次閃石化中粗粒輝長(zhǎng)巖為主。帶走向325。~355。，傾向NE,傾角75。~80。，帶內(nèi)巖石堅(jiān)硬，玉化強(qiáng)烈，玉化表現(xiàn)以斜長(zhǎng)石細(xì)脈和斜長(zhǎng)石團(tuán)塊明顯增多。B號(hào)玉化帶：分布于礦區(qū)南部，出露長(zhǎng)約200m，平均寬約70m，帶內(nèi)巖性主要為斜長(zhǎng)石化、次閃石化中粗粒輝長(zhǎng)巖。帶走向330°~350°，傾向NE,傾角75°~85°，玉化主要為斜長(zhǎng)石、黝簾石顆?；驁F(tuán)塊的顯著增多。玉礦體的形態(tài)，主要為大小不同的透鏡狀，其次為脈狀，少量的網(wǎng)脈狀、囊狀、樹(shù)枝狀、橢球狀。玉礦體在密集帶中的分布具近等間距成群成帶的特點(diǎn)，在平面上一般呈雁行斜列，與玉脈密集呈一銳角。玉礦體在垂向上間距一般為3~6m，在走向上間距一般為10~15m；在傾向上呈階梯狀、疊瓦狀分布，間距一般為5~10m。玉礦體的密集分布與熱液蝕變，特別是次閃石化、鈉黝簾石化作用關(guān)系密切。玉礦體規(guī)模一般不大，長(zhǎng)度多在1~15m之間，最長(zhǎng)達(dá)20m，厚一般為0.30~1.20m，最厚可達(dá)2.00m以上。玉礦體的分布大小主要是由成礦的張性、張扭性裂隙、節(jié)理構(gòu)造的特點(diǎn)所決定。獨(dú)山玉為五色玉料，又稱多色玉，其色調(diào)多達(dá)60余種，可分為白、綠、紫、黃、紅、黑等六大色系，單一色調(diào)出現(xiàn)的玉料不多，多由2~4種以上色調(diào)組成多色玉。各種色調(diào)的玉，大致呈平行帶狀分布，自脈壁向脈中心依次出現(xiàn)由淡一濃一淡的漸變過(guò)渡關(guān)系。主要顏色為白、綠白、青、天藍(lán)、紫、棕、黃、粉紅、墨等色。玉石的顏色與巖石中礦物相關(guān)[4],白色不透明的與黝簾石有關(guān)，透明的與斜長(zhǎng)石（拉、培長(zhǎng)石）有關(guān)，綠色與含鉻云母有關(guān)，紫色與黑云母有關(guān)，黃色與綠簾石有關(guān)，紅色與金紅石有關(guān)，黑色與次閃石有關(guān)，詳見(jiàn)玉石礦物測(cè)試分析表（表1）。獨(dú)山玉屬硅酸鹽礦物巖類玉石，主要礦物為基性斜長(zhǎng)石（鈣長(zhǎng)石）（50%~90%），黝簾石（5%~70%），其次為鉻云母（5%~15%）、透輝石（1%~5%）、鈉長(zhǎng)石（1%~5%）、綠簾石（1%~5%）、陽(yáng)起石（1%）、黑云母（1%）等，微量礦物有榍石、金紅石、黃銅礦、黃鐵礦，次生礦物有沸石、葡萄石、方解石、褐鐵礦、絹云母等。獨(dú)山玉的化學(xué)成分：w（SiO2）為47.22%~47.84%、w（AI2O3）為13.37%~18.35%、w(CaO)為13.69%~15.89%、w(MgO)為10.85%~13.42%、w(FeO)為3.95%~5.68%、w(Fe2O3)為0.71%~0.75%、w(MnO)為0.15%~0.18%、w(TiO2)為0.15%~0.20%、w(Na2O)為0.90%~1.32%、w(K2O)為0.16%~0.18%、w(Cr2O3)為0.01%~0.16%。巖石化學(xué)成分特征表明巖石屬扎氏化學(xué)分類第五類SiO2弱飽和第19科弱堿性的中色巖石。玉石中Fe、Mg含量少，K、Na含量偏低，Na>K，玉石中AI2O3、CaO、K2O、Cr2O3含量與基性一超基性巖相比，普遍較高，其余氧化物含量均較低。綠獨(dú)玉含鉻較高，黃獨(dú)玉含鈦較高，說(shuō)明Cr3+、Ti2+都是主要色素離子［5］。獨(dú)山玉結(jié)構(gòu)主要為隱晶質(zhì)結(jié)構(gòu)、碎裂結(jié)構(gòu)、碎斑狀結(jié)構(gòu)、似斑狀結(jié)構(gòu)、熔蝕交代結(jié)構(gòu)、交織狀結(jié)構(gòu)、針狀變晶結(jié)構(gòu)、糜棱結(jié)構(gòu)。構(gòu)造主要有塊狀、條帶狀、條紋狀、交錯(cuò)條紋狀及斑點(diǎn)狀構(gòu)造［6］。獨(dú)山玉通常不透明，優(yōu)質(zhì)者半透明。通過(guò)顯微鏡下的結(jié)構(gòu)觀察和顆粒統(tǒng)計(jì)，發(fā)現(xiàn)蝕變程度越低，平均顆粒度越小，斑晶含量越少，結(jié)合越緊密，則獨(dú)山玉越透明。玉石礦物成分和內(nèi)部結(jié)構(gòu)影響玉石透明度。如透水白玉透明度極好，主要有粒度小于0.01mm的鈣長(zhǎng)石組成，顆粒均勻，結(jié)構(gòu)致密。而透明度不好的干白玉因含有大量黝簾石，且粒度大小不均勻所致。獨(dú)山玉為玻璃油脂光澤，玉石質(zhì)地細(xì)膩，致密堅(jiān)硬，摩氏硬度6，顯微硬度值782~1225/mm2?？箟簭?qiáng)度1.76kPa，抗剪強(qiáng)度5.09kPa，比重2.73~3.18。耐火度15931,微透明一半透明。獨(dú)山玉的工藝性能良好，色澤多樣，濃淡兼?zhèn)?，白如羊脂，綠如翠鳥(niǎo)，其亮度、光潔度、拋光性能均佳［7］。有的渾厚凝重，古樸素雅，有著古董的古色古香，有的五彩斑駁，花騰象孔雀艷尾；有的細(xì)膩水靈，亮晶晶似冰凌；新雕刻的工藝品精巧絕倫，逐漸形成以技取奇的花活和以色顯貴的素活。白獨(dú)玉、紅獨(dú)玉多做人物、山水(見(jiàn)照片1、2)，綠白獨(dú)玉、紫獨(dú)玉等多做花鳥(niǎo)、爐薰、獸類(見(jiàn)照片3),天藍(lán)獨(dú)玉做手鐲、屬象、花薰等飾物(見(jiàn)照片4），形成造型獨(dú)特、風(fēng)格迥異的工藝品。影響?yīng)氂褓|(zhì)量和加工性能主要為：裂紋、雜質(zhì)（俗稱灰星）、脈筋（俗稱白筋）、夾干、雜色等。玉石分級(jí)主要是依據(jù)玉種色澤、透明度（水頭）、塊度、質(zhì)地和玉石的自然缺陷分五級(jí)。特級(jí)：顏色為純綠、翠綠、藍(lán)綠、藍(lán)中透水白、綠白，質(zhì)地細(xì)膩，無(wú)白筋，無(wú)裂紋，無(wú)雜質(zhì)，水頭好，色澤均勻自然，塊重大于2kg。一級(jí)：白、綠白、紫、紅等色，質(zhì)地細(xì)膩，無(wú)裂紋，無(wú)雜質(zhì)，有水頭，塊重2kg以上。二級(jí)：白、綠白、綠帶雜色、藍(lán)中透水白等，質(zhì)地細(xì)膩，無(wú)裂紋，無(wú)雜質(zhì)，水頭一般，色較勻，塊重大于5kg。三級(jí)：各色玉、水頭較差，稍有裂紋，色雜，塊重大于10kg。四級(jí)：各色雜玉，色雜塊碎，基本無(wú)水頭。獨(dú)山玉礦位于華北板塊與揚(yáng)子板塊的接合部位，長(zhǎng)期的構(gòu)造運(yùn)動(dòng)、巖漿熱液活動(dòng)使加里東期輝長(zhǎng)巖體中形成本區(qū)特有的獨(dú)山玉礦帶，巖石體中主要巖石屬扎氏化學(xué)分類第五類SiO2弱飽和第19科弱堿性的中色巖石，巖石中鈉含量高于鉀，暗色礦物富含鎂，具有漫源巖漿分異的特點(diǎn)。由于本區(qū)獨(dú)山玉是輝長(zhǎng)巖后期次閃石化和鈉黝簾石化的產(chǎn)物，而次閃石化與鈉黝簾石化有著密切的成因關(guān)系。玉礦脈主要受構(gòu)造裂隙控制，玉礦石的結(jié)構(gòu)表明為多期熱液作用的形成。依據(jù)成都地院用爆裂法測(cè)試5個(gè)獨(dú)山玉樣品，說(shuō)明成礦溫度為高中溫（380OC~580OC）。獨(dú)山玉的形成經(jīng)歷了三個(gè)階段，巖漿分異一動(dòng)力作用一熱液作用的綜合產(chǎn)物。在巖漿后期，由于結(jié)晶分異，成分基本與斜長(zhǎng)石相同的巖漿在同期構(gòu)造裂隙中充填結(jié)晶，形成斜長(zhǎng)巖脈，后期動(dòng)力作用造成巖石破碎，為熱液活動(dòng)提供了通道和滯留空間，構(gòu)造帶兩側(cè)的斜長(zhǎng)巖脈在熱液作用下礦物蝕變、重結(jié)晶而成礦。獨(dú)玉形成具多期多階段性，在主要成玉階段，從早到晚，依次形成透水白玉一干白玉一綠白玉一紫獨(dú)玉T天藍(lán)玉［8］。在長(zhǎng)期的高中溫、中高壓環(huán)境中，次閃石化和鈉黝簾石化長(zhǎng)期多次交代包裹輝長(zhǎng)巖體中的斜長(zhǎng)巖脈，逐步形成獨(dú)山玉。綜上所述，南陽(yáng)獨(dú)山玉礦屬高中溫?zé)嵋何g變型礦床。(1)構(gòu)造標(biāo)志區(qū)域性深大斷裂破碎帶是熱液活動(dòng)的主要部位，形成重要的成礦帶，玉脈主要受構(gòu)造嚴(yán)格控制，而在這些構(gòu)造帶中的次級(jí)構(gòu)造及張裂隙中則常常形成礦體。在裂隙中充填褐紅色高嶺土?xí)r可作為追索礦脈的標(biāo)志。(2)層位標(biāo)志加里東期次閃石化輝長(zhǎng)巖和變輝長(zhǎng)巖體是本區(qū)獨(dú)山玉的含礦母巖，也是尋找獨(dú)山玉礦的重要層位標(biāo)志。(3)蝕變標(biāo)志與獨(dú)山玉礦化關(guān)系密切的蝕變主要有次閃石化、、鈉黝簾石化、