楊世霞,向竟德,杜詩薇,蘇杭,張銳
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四川石棉縣白水河地區(qū)玉石礦遠景調(diào)查
楊世霞,向竟德,杜詩薇,蘇杭,張銳
(四川省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局區(qū)域地質(zhì)調(diào)查隊,成都 610213)
四川石棉縣西部,北起銀廠溝,南至瓦斯,在約300km2范圍內(nèi),已發(fā)現(xiàn)11個玉石礦化點,礦化帶連續(xù)。通過系統(tǒng)調(diào)查,確認了該區(qū)域產(chǎn)出兩類型玉石:一為碧玉,礦物成分為集合體狀絹云母;二為軟玉,礦物成分為透閃石。調(diào)查研究顯示,研究區(qū)具有良好的找礦前景。
玉石礦;遠景調(diào)查;白水河
四川三星堆、金沙遺址相繼出土的大量玉器、青銅器、金器等古文化遺存,證明四川開發(fā)利用礦產(chǎn)資源有著悠久的歷史。四川省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查局區(qū)域地質(zhì)調(diào)查隊2013年對石棉縣白水河一帶玉石礦進行了遠景調(diào)查。調(diào)查沿4條主干地質(zhì)路線和若干輔助追索路線,開展了1.5km2的礦產(chǎn)地質(zhì)填圖。對重要礦點采用剝土、探槽揭露,工程總計980 m3。對槽探和民采礦洞進行編錄;對礦化體和圍巖進行全面取樣。采樣計41件,其中化學(xué)樣1件、薄片2件、光片2件、巖石(玉石和圍巖)光塊樣6件。
區(qū)內(nèi)地層從元古界(冶勒雜巖)至新生界均有出露,以西油房韌性剪切帶為界,西部屬巴顏喀拉山地層區(qū)瑪多—馬爾康地層分區(qū)雅江小區(qū),發(fā)育志留系、二疊系和三疊系;東部為揚子地層區(qū)上揚子地層分區(qū)九頂山小區(qū),發(fā)育震旦系、泥盆系和二疊系。受“三帶四片”構(gòu)造、新構(gòu)造運動的影響。
區(qū)內(nèi)巖漿巖主要有早震旦紀、志留紀、晚二疊世、晚白堊世四期巖漿巖,其中前三期無侵入巖,晚白堊世無火山巖。
研究區(qū)內(nèi)除第四系堆積物外,其他巖石均有不同程度的變質(zhì),主要有區(qū)域低溫動力變質(zhì)巖、區(qū)域動力熱流變質(zhì)巖、動力變質(zhì)巖及少量接觸變質(zhì)巖等。
圖1 區(qū)域地質(zhì)簡圖
2.1 地層
研究區(qū)出露地層有志留系,其通化巖組二段(S2),巖性主要為綠灰-灰白色塊狀二云母斜長鈉長片巖、綠泥片巖、陽起綠簾片巖、角閃石榴白云母片巖、二云母斜長片巖,與下伏(S1)以構(gòu)造滑動面接觸,視厚度114m;填圖標志以綠片巖為主體,巖石中片理、線理發(fā)育,普遍有硫(褐)鐵礦化。三段(S3)淺白-灰白色厚-塊層細-中晶白云質(zhì)大理巖夾灰-深灰色中層細晶灰?guī)r,與下伏S2為斷層接觸。該套地層在研究區(qū)出露北寬南窄,最北面最厚約350m,巖層出露情況一般,在山脊和溝邊位置有部分出露,其余均被第四系殘坡積覆蓋。研究區(qū)北面的沖洪積物中純凈有玉石小塊和玉石礦化的轉(zhuǎn)石較多,說明玉石礦產(chǎn)出于5號溝上方。第四系殘坡積層主要分布在林區(qū)和水溝邊坡上部,北東靠近閃長巖脈下方位置的殘坡積中發(fā)現(xiàn)一定量的玉石碎塊,說明玉石礦的產(chǎn)出位置在閃長巖脈附近。第四系人工堆積物中玉石轉(zhuǎn)石含量較高,據(jù)老鄉(xiāng)介紹在該范圍內(nèi)有不少老百姓挖到過價值不菲的玉石。
2.2 構(gòu)造
研究區(qū)內(nèi)有兩條近南北向斷層分布在東西兩側(cè),西側(cè)為白水河斷層(F1),東側(cè)為西油房逆沖-推覆韌性剪切帶的分支斷層(F2)(圖1)。研究區(qū)內(nèi)巖石節(jié)理、劈理、片理、牽引褶皺、小揉皺等發(fā)育。
圖2 玉石礦中心點礦化分布簡圖
1-閃長巖脈;2-韌性剪切帶;3-玉石礦化蝕變帶;4-實測剖面及編號;5-探槽及編號;6-老硐
1)白水河斷層(F1),為一區(qū)域性斷層,伴有逆沖韌性剪切帶。該斷層近南北走向,橫切志留系通化巖組,產(chǎn)狀270°~280°∠65°~75°。周圍見大量同構(gòu)造分泌石英脈形成的不協(xié)調(diào)褶皺或片褶,同時見石英布丁呈雁行狀分布,并見S-C組構(gòu)。附近見斷層構(gòu)造角礫巖有較微弱的褐鐵礦化。該斷層尚未發(fā)現(xiàn)有玉石礦化的跡象。
2)白水河隘口韌性剪切帶(F2),推測該斷層為西油房逆沖-推覆帶的分支,走向約15°,發(fā)育于通化巖組透輝石大理巖中,斷層性質(zhì)為韌性剪切斷層,在玉石中心點上見有斷層破碎帶,破碎帶出露寬20~40m余,破碎帶內(nèi)主要為玉石礦化、褐鐵礦化、黃鐵礦化蝕變閃長巖。破碎帶附近見斷層角礫巖,極少量的大理巖構(gòu)造透鏡體沿斷層走向定向排列,并有牽引褶皺發(fā)育。該斷層使透輝石大理巖破碎,產(chǎn)生通往深部的裂隙,進而巖漿上侵,在大理巖中形成數(shù)條近于平行的閃長巖脈,造成圍巖蝕變,為碧玉提供了良好成礦環(huán)境。另外,在破碎帶內(nèi)較多的后期石英脈充填,寬2~30cm。石英脈的貫入再一次為蝕變帶來熱源和流體,不僅加快了玉石礦化的速度,也使得先期形成的玉石礦再次產(chǎn)生礦化疊加,讓玉石礦的色澤更加純凈,塊度也變得更大,同時石英脈邊緣也可以成為玉石礦的成礦場所。
通過野外調(diào)查與槽探揭露確定,研究區(qū)碧玉和軟玉產(chǎn)出于白水河隘口韌性剪切帶內(nèi)大理巖與閃長巖脈的接觸蝕變帶中。綜合1∶5萬區(qū)域地質(zhì)調(diào)查、本次野外工作和重點區(qū)域1∶1萬彩色航空相片解譯資料,推測整個白水河隘口韌性剪切帶就是一個大型的玉石成礦帶,其范圍始于研究區(qū)南部,向北延伸出本次重點研究區(qū),延伸長度至少約2km,寬約數(shù)十米,在帶內(nèi)(或者其邊緣)如果有閃長巖脈侵入到白云質(zhì)大理巖或灰?guī)r中,其接觸蝕變帶就是碧玉和軟玉良好成礦場所。
圖3軟玉和碧玉拋光面近照(上軟玉,下碧玉)
3.1 圍巖蝕變
研究區(qū)內(nèi)蝕變現(xiàn)象眾多,主要蝕變類型有硅化、絹云母化、綠泥石化、碳酸鹽化、黝簾石化、黃鐵礦化、褐鐵礦化。
1)硅化:存在兩種形式:①以基質(zhì)中微粒石英集合體或斑晶中次生石英增多為特征(石英含量達50%~70%);②以脈狀發(fā)育為特征,以含黃鐵礦、玉石礦脈體的存在為標志。
2)絹云母化:礦區(qū)內(nèi)分布最廣的蝕變作用,存在兩種形式:①斜長石絹云母化:首先是斑晶的絹云母化,常沿裂隙或從環(huán)帶中心開始,逐漸向外擴張。當絹云母化足夠強時,則基質(zhì)斜長石也被絹云母化;②黑云母絹云母化:常表現(xiàn)為黑云母發(fā)生褪色現(xiàn)象,當作用增強時,則被絹云母鱗片狀集合體所取代。
3)透閃石化:該蝕變作用在礦區(qū)表現(xiàn)很明顯,在閃長巖脈周圍比較常見,屬熱接觸變質(zhì)類型,是軟玉的重要成因,透閃石呈片柱狀、纖維狀,同時石英多沿透閃石晶體間隙分布或呈細小的脈狀貫穿其中。
4)綠泥石化、碳酸鹽化、黝簾石化:普遍發(fā)育,構(gòu)成巖體的外蝕變帶(青磐巖化帶),同時疊加在其余蝕變帶上。表現(xiàn)為構(gòu)成青磐巖的礦物(綠泥石、碳酸鹽(白云石為主)、黝簾石、黃鐵礦等)呈帶狀集合體發(fā)育;巖體邊緣蝕變帶中綠泥石、黝簾石的出現(xiàn),使巖石顏色變暗。
5)黃鐵礦化:該礦化較普遍,礦體及其圍巖中均有表現(xiàn)。黃鐵礦呈自形—半自形,粒度一般在0.5~12mm間。不均勻星散分布或沿脈石礦物解理充填交代分布。有玉石礦化顯示的地段,均有黃鐵礦化出現(xiàn),說明其與玉石礦化關(guān)系密切。
5)褐鐵礦化:系黃鐵礦化的次生氧化產(chǎn)物。褐鐵礦在氧化帶中沿裂隙充填呈細脈狀或薄膜狀不均勻浸染巖石,使巖石呈褐黃色或赭色,俗稱“紅化”,野外易辨認。
3.2 礦化體特征
研究區(qū)玉石礦在基巖處礦化明顯,具體分布在大隘口至小隘口一帶基巖上、老硐中以及探槽壁上,分述如下:
1) 大隘口至小隘口一帶基巖玉石礦化特征,大隘口至小隘口一帶閃長巖脈侵入接觸帶均有不同程度的玉石礦化。外接觸帶的透輝石大理巖邊緣也有較弱的玉石礦化,伴生黃鐵礦。玉石具瓷狀斷口,硬度約為2,比重2.8,透明度較好。玉石形態(tài)以不規(guī)則團塊狀為主,浸染狀次之。單個礦化體的體積多在10~80cm3之間,顏色呈淡綠色~翠綠色,極少數(shù)因含雜質(zhì)呈暗綠色,質(zhì)地均勻潤澤,具松脂光澤(圖3)。部分玉石礦化團塊表面尚見有細?。s0.3mm)的絹云母鱗片,使礦石表面顯絲絹光澤。伴生的黃鐵礦自形晶體呈星點狀浸染狀分布或排列成曲線,粒徑在2~10mm之間的居多,極少數(shù)能達到厘米級別。
圖4 隘口處巖脈分布平面示意圖
2)老硐揭露的玉石礦化特征,老硐揭露了附近閃長巖脈和透輝石大理巖,兩者界線清晰,蝕變帶礦化明顯,在數(shù)米寬的蝕變帶內(nèi)均有玉石礦化(圖4),伴生黃鐵礦,玉石形態(tài)各異,以無規(guī)則塊狀為主,浸染狀次之,少量呈細脈狀,三者成份一致,硬度約為2~3,斷面平滑,其特點是:①無規(guī)則塊狀者,多數(shù)致密裂隙少,少數(shù)節(jié)理發(fā)育,單塊體積多在10~100cm3之間,因受到人為或風(fēng)化破碎,棱角分明,部分薄如刀刃,表面凹凸不平。顏色呈淡綠色-翠綠色,極少數(shù)因含雜質(zhì)呈暗綠色,質(zhì)地均勻溫潤,透明度較好,具松脂光澤。部分團塊邊緣生長玉石礦細脈,脈寬在0.2~0.8cm之間隨機波動,延伸數(shù)厘米到十幾厘米不等。②浸染狀玉石礦,多浸染在閃長巖或脈石英表面,浸染形狀無規(guī)則,浸染面積在2~25cm2之間,浸染厚度0.3~1.5mm,顏色呈綠-翠綠色,顏色艷麗明亮,透明度良好,表面光滑,具松脂光澤。賦存在脈石英表面的玉石礦基本都呈浸染狀,在白色脈石英的襯托下顯得尤為明艷美麗。③呈細脈狀的玉石礦,多分布在絹云母片巖和閃長巖脈中,脈寬在0.1~1.5cm之間,延伸數(shù)厘米到十幾厘米不等。顏色呈綠色-翠綠色,質(zhì)地均勻溫潤,透明度較好,具松脂光澤。
3)探槽揭露的玉石礦化特征,在閃長巖脈的外蝕變帶中有小團塊狀的玉石礦化,形狀接近于彎曲的長條狀,長度約2.1cm,寬度約0.5~1.2cm,表面較為平整光滑,手指觸感溫潤,邊緣夾雜少許黃褐色泥質(zhì)物和黑色透輝石大理巖,無裂紋,整體顏色呈翠綠色,透明度較好,具有松脂光澤,硬度低,小刀可劃動,滴酸無氣泡,成份為較純的絹云母片巖。 研究區(qū)第四系堆積物中也有一定量的玉石礦轉(zhuǎn)石,主要分布在大隘口和隘口下方的大片第四系堆積物中,從閃長巖脈出露區(qū)附近到溝出口處,地勢上由高到低,玉石轉(zhuǎn)石由多變少,分布深度由地表直接可見直至第四紀堆積物下2~3m深處。
在隘口下面的第四系殘坡積具有明顯的層次性,在砂土、亞砂土和碎石層中可見一定量的玉石轉(zhuǎn)塊,玉石轉(zhuǎn)塊巖石學(xué)性質(zhì)與基巖中的相當,不同的是玉石轉(zhuǎn)塊大多很細小,直徑基本在8~20mm之間,極少數(shù)達40mm,顏色純度較高,呈綠-翠綠色,可雕刻特定紋飾制作成小型佩件,精致美觀。根據(jù)野外現(xiàn)在第四系堆積物中開挖的探槽中的概率統(tǒng)計,120m3第四系殘坡積中含玉石轉(zhuǎn)塊約3 000 cm3。
3.3 礦石類型及質(zhì)量
1)碧玉,研究區(qū)內(nèi)“碧玉”為絹云母集合體,混入有極少量的其它類似礦物。其化學(xué)成分見表1。
表1 研究區(qū)碧玉主量元素分析結(jié)果
2)軟玉,主要成份為透閃石。透閃石呈較自形的片柱狀(顯微鱗片變晶結(jié)構(gòu)),晶體為雙鏈硅酸鹽結(jié)構(gòu),其化學(xué)通為W0-1Ca2(Mg,Fe)5[Si4O11]2(OH)2。石英沿透閃石晶體間隙分布或呈細小的脈狀,其成因?qū)贌峤佑|變質(zhì)。研究區(qū)軟玉顏色呈淺綠-純白色,基本不含雜色或斑點,顏色純正,均勻度好;透明度較好,光通率較高,在強光照射下給人以晶瑩剔透的感覺;油脂光澤,屬弱光玉石,柔和的光亮,能見到細膩的質(zhì)地和滑潤的光面;莫氏硬度6~6.5,韌性度好,化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定。礦物成份與和田玉基本一致,物性方面差異甚小,可開發(fā)出類似和田玉品質(zhì)的高檔玉料,開發(fā)潛力和價值較大,市場前景廣闊。
結(jié)合前人資料及野外調(diào)查,基本明確了玉石礦的容礦場所為閃長巖脈侵入接觸蝕變帶,其簡要的成礦過程為:①處于構(gòu)造斷裂帶的大理巖巖石破碎、裂隙發(fā)育,并且有通往深部巖漿源的裂隙,這為巖漿的上侵提供了必要的通道。②閃長巖巖漿沿著大理巖深部裂隙上侵,上升過程巖漿溫度逐漸下降,最終在大理巖中形成閃長巖脈(體),并且侵入過程中巖漿攜帶大量的熱量和熱液,這些熱量和熱液促使閃長巖脈與圍巖(大理巖)產(chǎn)生熱接觸(交代)變質(zhì)現(xiàn)象,通過兩者之間的化學(xué)物質(zhì)交換,在閃長巖脈內(nèi)形成初期(第一期)絹云母礦物并逐漸富集,在二期構(gòu)造的影響下形成絹云母片巖;大理巖則變質(zhì)成透輝石大理巖。③隨著斷裂構(gòu)造的后續(xù)作用,在閃長巖脈和大理巖中均產(chǎn)生構(gòu)造裂隙,再一次形成巖漿通道,為后期的石英脈貫入提供了路徑。同理,石英脈的貫入成為圍巖蝕變的第二次熱源和熱液來源,這導(dǎo)致先期的蝕變帶再一次遭受強烈變質(zhì),重復(fù)并強化第一期變質(zhì)的物質(zhì)交換過程,形成后期(第二期)絹云母片巖(碧玉),大隘口和小隘口附近所見玉石大多是經(jīng)過兩期蝕變形成的。由此判斷碧玉屬于巖漿熱液蝕變礦床。軟玉的形成則是在侵入接觸帶內(nèi)帶更高溫度、可能在韌性剪切構(gòu)造應(yīng)力的共同作用下形成,尚需進一步深入研究。
構(gòu)造為礦化提供運輸通道和構(gòu)造應(yīng)力,圍巖和閃長巖脈為礦化提供物源,閃長巖脈和石英脈的先后侵入為礦化提供必要的熱源和熱液。具備這三個條件后經(jīng)過漫長的地質(zhì)時期形成碧玉和軟玉。并且離石英脈更近的閃長巖脈外蝕變帶礦化更加徹底,能形成檔次較高的玉石。從整個蝕變帶的角度來講,具有礦化特征的蝕變帶約為數(shù)厘米到數(shù)米寬,帶內(nèi)玉石礦化散亂,無規(guī)律,礦化規(guī)模不等,小者為毫米級,大者可達數(shù)十厘米。研究區(qū)內(nèi)閃長巖脈呈扁豆體侵入大理巖中,形成橢圓形環(huán)狀礦化蝕變帶,沿著巖脈延伸,延伸方向為330°隘口處有數(shù)條巖脈產(chǎn)出,單個巖脈規(guī)模較小,巖脈寬2~10m,延伸不清,應(yīng)有數(shù)十米(地表出露長度為數(shù)米),延伸方向都在330°左右,基本都在透輝石大理巖中順層產(chǎn)出,從小隘口到大隘口一帶由高到低間隔分布,呈雁列式排布。
說明:玉石礦山料產(chǎn)出具體位置—蟹螺鄉(xiāng)白水河上游大隘口至小隘口一帶。本預(yù)測區(qū)內(nèi)產(chǎn)出7條閃長巖脈(δ),與大理巖發(fā)生接觸變質(zhì)作用形成玉石礦,大理巖則變質(zhì)成透輝石大理巖,成為含礦圍巖之一。隘口下方的大片第四紀堆積物區(qū)為歷史挖礦范圍,大量的老百姓曾在里面搜尋玉石轉(zhuǎn)塊。隘口下方的沖洪積物區(qū)域為高品質(zhì)籽玉產(chǎn)出區(qū)。
玉石山料礦沿著白水河隘口韌性剪切帶產(chǎn)出,該帶上中酸性侵入巖脈發(fā)育,巖漿熱液十分活躍,提供了極佳的成礦條件。礦床類型:中酸性巖漿熱液接觸交代型,產(chǎn)于閃長巖與大理巖的接觸帶中;找礦標志:閃長巖脈;重點產(chǎn)出位置:大隘口至小隘口一帶。產(chǎn)出規(guī)模較小,玉石塊度整體較小,偶見大塊者價值不菲。
籽玉沿著隘口下方的沖溝、白水河河床產(chǎn)出,礦床類型:砂礦,殘積、坡積和沖積形成的玉石礫石;重點產(chǎn)出位置:研究區(qū)5號溝至白水河中下游一帶。
結(jié)合室內(nèi)巖礦測試以及寶玉石鑒定,明確研究區(qū)產(chǎn)出碧玉和軟玉兩種的玉石。碧玉作為雕刻石具有良好的開發(fā)利用前景,品質(zhì)在同類中屬上等;軟玉不管是從化學(xué)成份,還是從物理性質(zhì)各方面來看,性質(zhì)參數(shù)與和田玉十分接近,將它列入高檔玉石行列實至名歸,市場價值極其可觀;如果開發(fā)合理,經(jīng)濟價值巨大。
[1] 川地一區(qū)測隊,1:20萬石棉幅區(qū)域地質(zhì)調(diào)查報告,1974.
[2] 川地物探隊,1:20萬石棉幅地球化學(xué)圖說明書,1986.
[3] 四川地勘局區(qū)調(diào)隊,四川省石棉縣西部地區(qū)玉石礦調(diào)查報告,1995.
[4] 張承佑.四川西部地區(qū)寶石礦產(chǎn)及找礦前景.四川地質(zhì)學(xué)報,1991,11(1):51~54.
[5] 四川地勘局區(qū)調(diào)隊,四川省石棉縣西部地區(qū)玉石礦調(diào)查報告,1995.
[6] 鄒天人,郭立鶴,於曉晉.中國主要玉石類型及產(chǎn)地.礦床地質(zhì),1996,15(增刊):79~92.
[7] 郭建強,張建明.四川石棉地區(qū)玉石礦床地質(zhì)特征.四川地質(zhì)學(xué)報,1999,19(2):144~148.
[8] 張朱武,干福熹.不同成礦機理和地質(zhì)環(huán)境下形成的軟玉的化學(xué)成分特征.礦物學(xué)報,2010.
Jade-searching Potential in the Baishui River Basin, Shimian, Sichuan
YANG Shi-xia XIANG Jing-de DU Shi-wei SU Hang ZHANG Rui
(Regional Geological Surveying Team, BGEEMRSP, Chengdu 610213)
11 jade mineralization spots are found out in the Baishui River basin, west Simian with an area of about 300 km2extending from Yinchang Valley in north to Was in south. The study indicates that the jade is composed of jasper and nephrite. There is great jade-searching potential in this region.
jade; prospective investigation; Shimian County; Baishui River
P619.28+1
A
1006-0995(2016)03-0381-05
10.3969/j.issn.1006-0995.2016.03.005
2015-07-28
楊世霞(1965-),女,四川資中縣人,地質(zhì)礦產(chǎn)勘查工程師,主要從事礦產(chǎn)勘查與找礦工作