南陽紫晶型金剛石砂礦的發(fā)現(xiàn)與成因分析

南陽紫晶型金剛石砂礦的發(fā)現(xiàn)與成因分析

1寶石1.1金剛石砂礦20世紀(jì)50年代末，在光山水庫一期的建設(shè)中，發(fā)現(xiàn)了0.1.0.2克拉重的鉆石砂礦，以及具有較大硬度的閃晶砂。70年代中期在商城百步崖水庫施工中發(fā)現(xiàn)黑色金剛石砂礦,其附近有超基性巖,金伯利巖和幾處黑色火山巖。在豫南70年代末,經(jīng)群眾報(bào)礦,確認(rèn)有4顆金剛石。晶體均為曲面菱形十二面體,晶面為稍外凸的曲面,晶棱也稍外凸呈曲線,粒徑有兩種6mm×5mm,7mm×5mm,無色透明,金剛光澤,硬度大,比重3.48~3.56,4顆共重0.826g,都屬金剛石砂礦。1982年在豫南發(fā)現(xiàn)兩條金伯利巖帶,十幾個(gè)巖筒,在附近淘到鋯石、含鉻鎂榴石、鉻透輝石、鉻鐵礦、鈣鈦礦、碳硅石等。雖未見到金剛石,但上述礦物都屬金剛石找礦的重要標(biāo)志。90年代末,在大別山東段,豫、鄂、皖三省交界處,發(fā)現(xiàn)高壓變質(zhì)榴輝巖多處,其中也發(fā)現(xiàn)有細(xì)粒的金剛石,表明這一帶是尋找金剛石的遠(yuǎn)景區(qū),結(jié)合豫南構(gòu)造分析,桐柏與信陽兩條深大斷裂,在成礦成巖中占有重要地位。金剛石找礦雖未突破,找礦線索很多。1.2黃公民學(xué)特性在商城,固始縣和金寨縣(皖),都處于中生代火山盆地,附近有燕山期“S”型花崗巖,均發(fā)現(xiàn)了蛋白石原生礦床,除紅、橙黃色、火蛋白石外,還有少量藍(lán)、綠等單色或復(fù)色的變彩蛋白石。這種乳白色基底的蛋白石轉(zhuǎn)動時(shí)有一種清雅的藍(lán)、綠色彩,在表面變幻游動十分美麗。產(chǎn)于桐柏回龍鄉(xiāng)花崗巖東北變質(zhì)巖系中新見一種回龍玉,屬于矽卡巖型玉石,主要為符山石巖,礦物顆?！?.05mm,呈蘋果綠、黃綠、黃白、淺白,以黃綠為主,致密塊狀,微透明,玻璃光澤,硬度6.5,密度3.2~3.4。黃綠色回龍玉電子探針分析(wt%):SiO2=42.33,TiO2=0.29,Al2O3=18.78,Fe2O3+FeO=2.33,CaO=35.21,Na2O=0.31,是產(chǎn)于破碎帶中一種特殊玉,廣義的硬玉。在桐柏固陽斷裂破碎帶中,還發(fā)現(xiàn)極美的螢石礦,透明—半透明、淡青、灰褐色,受石英—螢石脈控制,具有開采價(jià)值。1.3紫晶圖像類型以南陽紫晶最有名,其次是汝陽和魯山的墨晶、煙晶、茶晶都伴有水晶,另外還有馳名中外的汝陽玉。南陽紫晶主要有兩類:一是花崗偉晶巖型,二是石英脈型。與花崗偉晶巖有關(guān)的紫晶,多產(chǎn)于褶皺軸部與翼部,多出露在花崗巖與圍巖接觸帶,部分穿入圍巖,成礦物質(zhì)主要來自偉晶巖本身。含寶石偉晶巖一般都具分異作用,分帶明顯。如細(xì)粒、文象、長石塊體、石英塊體等結(jié)構(gòu)帶。礦脈形狀有筒狀、巢狀、囊狀及不規(guī)則狀。多產(chǎn)于晶洞內(nèi),晶洞賦存于石英塊體下部或中下部,偉晶巖型紫晶礦床,以南陽李三仙崗為代表,礦區(qū)廣布中生代花崗巖,偉晶巖貫入其中,晶體產(chǎn)于溶濾晶洞和裂隙晶洞中,以前者為主,最大晶洞縱橫4~6m。水晶以紫晶為主,晶形有雙頭晶和連晶,僅1964~1965年就開采紫晶1500kg,連晶最重19kg。另一類型是熱液石英脈型,以南陽市安皋北9~15km,見有多處脈狀與透鏡狀紫晶,有的紫晶伴有水晶,透明—半透明,一般該類型紫晶規(guī)模較小,而在南陽市安皋北以白色水晶為主,伴少量紫晶,透明度好。1959年采出水晶熔煉石英150t,后來陸續(xù)都有采出,該區(qū)紫晶產(chǎn)出地較多,規(guī)模中等,紫晶質(zhì)量較好,具有較好的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。紫晶與水晶可綜合開采。以汝陽紫晶、墨晶、煙晶伴隨汝陽玉具有更高的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。汝陽玉又稱梅花玉,是中國特殊的玉種,曾被漢光武帝劉秀封為國寶,開始采于商周時(shí)代,鼎盛期是東漢初期,可見具有悠久的開發(fā)史,其特征是黑、紅、綠三種色澤,質(zhì)地細(xì)膩,晶瑩透剔,光澤照人,尤以黑色最佳,上面布有孔雀藍(lán)、瑪瑙紅、水晶白、金黃、嫩綠等色彩的天然花紋,圖案多似梅花而得名。玉石儲量100t以上,其制成工藝品馳名中外,設(shè)計(jì)年產(chǎn)2萬件工藝品,加工廠總投資450萬元,預(yù)計(jì)年產(chǎn)值2496.5萬元。2玉石2.1礦床地質(zhì)特征獨(dú)山玉產(chǎn)于南陽獨(dú)山而得名,故又稱南陽玉,是中國著名玉石之一,屬斜長石質(zhì)玉。開采始于西漢末年,有老硐千余個(gè),從1958年至今一直都在開采,開采量達(dá)1000t以上。質(zhì)量較好的可雕刻130多種工藝品,暢銷南洋與歐美。一般分四級,特級:塊重20kg以上,純綠或純藍(lán)、綠、藍(lán)中透明、綠白,質(zhì)地細(xì)膩,無白筋,無裂紋;一級:塊重5kg以上,白色、乳白、綠色,色澤鮮艷。無裂紋、無雜質(zhì);二級:塊重3kg以上,白色、綠色,雜質(zhì)與裂紋很少,色澤鮮艷;三級:塊重1kg以上,雜質(zhì)塊重2kg以上,色澤一般,裂紋很少。地質(zhì)特征:礦區(qū)構(gòu)造以斷裂為主,主方向330°,其次是北西西與北東向。礦體賦存在破碎斷裂帶內(nèi)側(cè)蝕變碎裂輝長巖邊部。地層有元古界黑云母斜長混合片麻巖,斜長角閃巖,黑云母石英片巖,大理巖,絹云母片巖。其次是下白堊系與三疊系,元古界與第四系分布較廣。巖漿活動強(qiáng)烈,從酸性到基性都有,加里東期基性至超基性分布于二龍至獨(dú)山一帶,呈脈狀、巖株?duì)町a(chǎn)出。玉礦圍巖以次閃石化中粗粒輝長巖為主,次為糜棱巖化輝長巖。圍巖蝕變普遍有次閃石化、鈉黝簾石化、蛇紋石化、綠泥石化,礦床屬接觸交代型。礦體分布規(guī)律:①垂直分布在中粗粒次閃石化輝長碎裂巖中,具成群成帶特征;②沿走向分布,地表玉脈自北西向南東由疏變密,中部為最重要礦體;③玉脈受斷裂破碎帶控制,分布于上盤擠壓破碎帶內(nèi)側(cè),即蝕變輝長碎裂巖帶邊部。礦體以脈狀為主,透鏡狀次之,團(tuán)塊狀與網(wǎng)脈狀極少。長1~10m,厚0.1~1m,優(yōu)質(zhì)玉厚5m,青獨(dú)玉個(gè)別3~5m。產(chǎn)狀以北東東一組為主,南東東次之。獨(dú)山西坡玉脈產(chǎn)狀55~96°傾角54~84°,另一組110~153°傾角42~60°。東坡玉27~312°傾角62~75°。獨(dú)山玉種類,按顏色分白獨(dú)玉、綠獨(dú)玉、青獨(dú)玉、紫獨(dú)玉、黃獨(dú)玉、紅獨(dú)玉與暗獨(dú)玉七大類,其中價(jià)值最高的是水白玉、綠玉、天藍(lán)玉與綠白玉。玉石結(jié)構(gòu)有花崗變晶、輝長結(jié)構(gòu),構(gòu)造有塊狀,條帶狀和條紋狀。玉石礦物成分(wt%):斜長石55~90,黝簾石5~70,透輝石1~15,鉻云母5~15,鈉長石1~5,黑云母<10;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、綠泥石等。獨(dú)山玉巖石化學(xué)成分根據(jù)礦區(qū)分析資料見表1。表1說明主成分SiO2、Al2O3、CaO變化不大,Cr2O3、Fe2O3、MgO等與獨(dú)山玉顏色變化一致。獨(dú)山玉顆粒細(xì),粒徑<0.05mm,隱晶質(zhì),質(zhì)地細(xì)膩,致密堅(jiān)硬,色彩艷麗,亮度、光澤拋光后性能好,硬度6~6.5,抗壓強(qiáng)度16.8kg/mm2,抗拉強(qiáng)度1.8kg/mm2,抗剪強(qiáng)度5.2kg/mm2,比重2.5~3.18,耐火度1593℃,水白玉透明,其他玉半透明。2.2湖北下寒武系晚古生代地區(qū)綠松石因形態(tài)呈結(jié)核團(tuán)塊狀,似松石,故又名松石,又因常見多數(shù)為各種綠色而得名綠松石。在商代河南安陽殷墟出土文物中就有松石,證明河南綠松石使用具有古老歷史。綠松石主要分布在陜、鄂、豫三省交界區(qū),開發(fā)最早的是陜西白河,從唐代就有記載;發(fā)展規(guī)模最大的是湖北鄖陽、竹山儲量與質(zhì)量居世界之首,它們都產(chǎn)于含碳硅質(zhì)巖系中;類型最新的是河南淅川宋家灣,于下寒武系煤層中發(fā)現(xiàn)有綠松石,塊面0.5~5cm2,大者10cm2,較大的曾采得1t多,可作玉雕原料。1973年,在淅川黃莊鄉(xiāng)、大石橋鄉(xiāng)劉家坪一帶于寒武系大泉溝組曾發(fā)現(xiàn)綠松石賦存于黃褐色泥巖中,類型也比較新。含礦層厚0.6m,呈結(jié)核狀、星散狀、扁豆?fàn)?直徑0.2~5cm。綠松石呈翠綠,油脂光澤,硬度5,有滑感,燒后有熒光,1976年曾采有1000多公斤可作工藝品。淅川地區(qū)地處武當(dāng)古陸西部,目前綠松石雖未發(fā)展成礦床,但前景樂觀。2.3虎中石、虎失石木變石(crocidolite,化學(xué)式Na2Fe[Si4O11]10H2)屬于硅化石棉,黃、金黃、棕黃稱虎睛石;藍(lán)、藍(lán)綠、灰藍(lán)稱鷹睛石。它們是琢磨后根據(jù)顯示的絲絹光澤、束狀閃光效應(yīng)的形象命名的,硬度7,比重2.64~2.7,其質(zhì)量好壞取決于結(jié)構(gòu)是否緊密和石料厚薄,因?yàn)檫@些都是直接影響拋光后光潔度,厚度一般要大于3cm。以南陽地區(qū)淅川—內(nèi)鄉(xiāng)為中國最典型。以淅川縣水田鄉(xiāng)馬頭村為例,礦區(qū)出露震旦系馬頭村組基性火山巖系,礦石產(chǎn)于破碎帶內(nèi)鈉長石化蝕變帶中,屬堿性角閃石石棉的藍(lán)閃石—鈉長石系列的纖維變種?；⒕κc藍(lán)石棉相伴產(chǎn)出,有虎睛石處必有藍(lán)石棉,反之則不然?；⒕κV體大者寬1~5m,長10~30m,最長50m以上。一般虎睛石寬幾至十幾厘米,斷續(xù)長100~200m。從70年代初至80年代初開采達(dá)1000多噸,據(jù)礦區(qū)分析化學(xué)成分(wt%):SiO2=56.81,TiO2=0.08,Al2O3=0.41,CaO=0.59,MgO=11.21,Fe2O3=13.10,FeO=7.35,K2O=0.16,Na2O=7,20?；⒕κV有多種顏色:紫紅、淺藍(lán)、金黃、金色及雜色。礦石中花紋各異,大致分四類:①虎睛石:金黃色的硅化石棉,纖維具強(qiáng)烈絲絹光澤,有的具貓眼效應(yīng);②鷹睛石:硅化藍(lán)色石棉具絲絹光澤,有的具貓眼效應(yīng);③雙睛石:顏色具金黃色及藍(lán)色,兩種硅化石棉纖維有序組合在一起,在一種飾品上可見兩種不同色彩亮帶,相互輝映,美麗動人;④多彩石(或稱雜斑石):其顏色有黃、天藍(lán)、桃紅、紫紅、棕紅、淺灰、乳白、具絲絹及玻璃光澤?；⒕κ|(zhì)量好壞與塊重有關(guān),一般分為三級:一級塊重10kg以上,黃、紅、藍(lán)色,質(zhì)地很緊密,無空洞,無雜質(zhì)。二級塊重5kg以上,黃、紅藍(lán)色,質(zhì)地緊密,稍有空洞,稍有雜質(zhì)。三級塊重2kg以上,黃、紅藍(lán)色,質(zhì)地一般緊密,雜質(zhì)稍多。2.4巖石學(xué)特性特征該玉屬石英質(zhì)玉,似翡翠,因產(chǎn)于河南密縣而得名。位于密縣牛店頭,產(chǎn)出在震旦系中統(tǒng)馬鞍山組石英巖中,礦體為彩色石英砂巖。礦層一般厚2m,最厚3.4m,最薄0.2m,斷續(xù)長1670m,呈淺綠色、綠色、黑色,以中細(xì)粒結(jié)構(gòu)為主,夾粗粒結(jié)構(gòu)。礦物成分以石英為主,占97%~99%,含少量云母,微量鋯石、金紅石、電氣石、磷灰石。化學(xué)成分據(jù)礦區(qū)分析(wt%):SiO2=98,Al2O3=0.22,Fe2O3=0.43,MgO=0.05,CaO=0.1,K2O=0.3,Na2O和TiO2微量。呈花崗變晶、鑲嵌、細(xì)粒、齒狀和球狀結(jié)構(gòu),塊狀構(gòu)造,硬度7,比重2.7,其中綠玉近似翡翠,頗受歡迎。玉石顏色多種:有淺綠、翠綠、豆綠、肉紅、黑、乳白等色。該玉礦1960年發(fā)現(xiàn),密縣工業(yè)局開采,年產(chǎn)綠玉200t,黑玉2t,1983年采出130t。2.5ag耀主要產(chǎn)于南陽青龍溝,上第三系,綠色粘土礫石層中,屬沖積型。黑色、淡黃色,在強(qiáng)莊采出最重15kg,在青龍溝55kg。3南緣深大斷裂區(qū)(1)桐柏—桐城深大斷裂,內(nèi)陸俯沖帶南側(cè),廣布超基性巖與榴輝巖。西南大洪山有正長巖、金伯利巖多處,并找到金剛石砂