安徽大别山石英质玉矿矿床地质特征及开发利用前景分析<br/>——以霍山县白莲岩地区石英质玉矿为例

安徽大别山石英质玉矿矿床地质特征及开发利用前景分析
——以霍山县白莲岩地区石英质玉矿为例

2021-10-07柳丙全沈华谭德兴王利民

安徽地质 2021年3期

柳丙全，沈华，谭德兴，王利民

（安徽省地质调查院（安徽省地质科学研究所），安徽合肥230001）

0 引言

最早在六安淠河发现籽料“霍山玉”，后来在金寨、霍山、潜山等地先后发现了这种石英质玉。由此，安徽省国土资源部门将大别山石英质玉作为调查的重点，并对其进行宝石学特征研究和品质鉴定，制定了DB34/T 1852—2013大别山玉安徽省地方标准[1]。近些年来，戴慧等对大别山玉的宝石矿物学特征进行了研究[2]；吴维平等对整个大别山区宝玉石资源勘查、开发及利用现状进行了论述[3]；柳丙全等对安徽大别山霍山玉的成矿特征及资源分布进行了初探[4]；袁晓玲等对大别山玉相关特征及形成机制进行了分析[5]；沈华等对石英质玉矿成因及开采技术条件进行了浅析[6]。本文通过霍山白莲岩矿区石英质玉矿床地质特征总结，提出了“大别山玉”玉矿开发利用前景。

1 区域地质概况

大别造山带西延秦岭，东为郯-庐断裂所截，与东侧的苏-鲁造山带相对应，处于中国中央造山带的东段。区内发育古元古代-新太古代大别岩群。变质作用主要表现为角闪岩相、麻粒岩相中高压变质，后期不同程度的混合岩化作用。区域上郯庐断裂（TLF）、磨子潭-晓天断裂（MXF）、水吼-五河剪切带（SWS）构造作用形成一系列北东、北西、近东西向、近南北向的脆韧性断裂网格。区内岩浆岩极为发育，新元古代中酸性侵入岩和中生代花岗岩分布十分广泛。燕山期岩浆结晶作用的后期，大量石英脉充填于断裂形成的裂隙中，部分形成石英质玉矿。已发现的矿点有金寨沙河、斑竹园、吴家店、果子园、霍山白莲岩、舒城万佛山、潜山官庄、桐城唐湾以及湖北麻城等地（图1），具有较好的找矿前景。其中金寨沙河、霍山白莲岩属小型矿床，已经开发利用。此外，北大别变质杂岩带还分布有橄榄石、红刚玉、绿柱石、水晶等宝玉石资源。

图1 大别山石英质玉分布简图Figure 1.Distribution of quartzose jade in the Dabie Mountain

2 矿区地质特征

霍山白莲岩矿区位于磨子潭-晓天断裂南侧。古元古代—新太古代大别岩群为区域内出露最老的地层，它们均以大小不等、形态各异的捕虏体呈透镜体或团块状产出，总体展布呈北西向，主要岩石组合为斜长角闪岩、角闪石岩等。区内侵入岩极为发育，分布十分广泛。新元古代中酸性变质侵入岩主要为英云闪长质片麻岩和二长花岗质片麻岩，呈北西向分布，为主要赋矿围岩。中生代侵入岩种类比较齐全，从基性岩到酸性岩及各类脉岩均可见到，以中生代酸性侵入岩细粒二长花岗岩、中粒二长花岗岩最为发育。区内构造十分发育，早期可能表现为韧性剪切变形，晚期则表现为脆性断裂。查区断裂均为北东向，石英脉及燕山期二长花岗岩脉主要也是呈北东向，北东向脆性断裂构造为主要控矿构造（图2）。

图2 霍山白莲岩矿区地质图Figure 2.Geological map of the Bailianyan deposit area in Huoshan

3 矿体特征

白莲岩矿区石英质玉矿矿床共圈定14条矿体。矿体呈脉状分布在许家沟、奎星潭、紫金庵、朱家冲、西河五个矿段，矿体走向主要为北东方向和近东西方向，少数近南北向和北西向。矿体呈脉状、透镜状、团块状产出，严格受脆（韧）性断裂网格控制，具有明显的破碎及硅化蚀变现象。平面上呈单层、单脉、脉群或脉带雁列状，剖面上有尖灭再现的特征（图3）。同一矿化带不同地段的矿体大小和形态差异较大，单个矿体延伸不长，一般规模不大，但矿化带（硅化破碎带）延深稳定（图4）。矿体长度19.6～71.2m，宽0.10～0.50m，赋存标高300m左右，玉化率10%～80%，矿石品级一般为Ⅲ～Ⅳ级，少数达到Ⅱ级。赋矿围岩主要是新元古代闪长质、花岗质变形变质侵入岩以及燕山期花岗岩。

图3 霍山白莲岩矿区许家沟矿段平面简图Figure 3.Geological sketch of the Xujiagou ore block in the Bailianyan deposit area in Huoshan

图4 霍山白莲岩矿区许家沟矿段2线剖面Figure 4.Line 2 section across the Xujiagou ore block in the Bailianyan deposit area in Huoshan

4 矿石特征

4.1 玉石的成分和质量

石英质玉矿物成分主要为石英，含量多在98%以上，共生矿物多为绢云母、绿泥石以及黏土矿物、铁锰质、黄铁矿、萤石等。石英呈微晶柱状、粒状，少量为隐晶质及玉髓。莫氏硬度接近7，略低于水晶单晶；密度为2.59～2.66g/cm3，小体重为2.54～2.66g/cm3，静水称重法测得石英质玉的平均相对密度为2.63g/cm3，点测折射率为1.54。

玉石多呈不同色调的黄色，少量呈红色、白色、绿色等不同颜色，同一块石英质玉上的颜色大多分布不均，可见色带、色斑。透明度主要划分为透明-亚透明-半透明-微透明几个级别，透明度越高，品质越好。净度可分为极纯净-纯净-半纯净-欠纯净四个等级，裂错、白棉、黑点、黑灰等杂质含量越少，净度越高，品质越好。玉石多呈玻璃光泽，品质较好的呈油脂光泽，品质差的呈蜡状光泽、土状光泽。

4.2 玉石的结构和构造

玉石结构细腻，大部分新鲜断口为砂糖状，可见微细粒柱状闪光，镜下观察石英具微晶-隐晶质结构，微晶者呈柱状半自形结构、粒状半自形结构；隐晶质及玉髓，位于石英颗粒间，玉髓集合体不规则粒状，具波状消光；绢云母、绿泥石等为鳞片状结构，交代其他矿物的有时可见交代残余结构、交代假象结构；其他后期充填矿物具胶状结构、非晶质结构等。

玉石构造主要为块状构造、板状构造、角砾状构造、条带-条纹状构造、壳状构造，含树模石（假化石）者具树枝状构造等。金属矿物在玉石内呈浸染状构造，俗称“水草花”，通常黑色常见，少量呈金黄色。

4.3 玉石的后期蚀变

石英质玉后期蚀变主要有玉髓化、黄铁矿化、萤石化、绢云母化、鳞绿泥石化、黏土化等。玉石颜色比较丰富，与后期蚀变关系密切，绿泥石常为不规则隐晶质集合体，绿泥石含量多时，玉石多呈绿色-墨绿色。绢云母呈鳞片状集合体，散布在石英颗粒边缘，局部条带浸染状分布。玉髓化程度越高的玉石，往往品质越佳。产于花岗岩的石英质玉一般有黄-橙黄-浅红色的俏色，如许家沟矿段围岩为二长花岗岩，矿石比较干净；产于片麻岩中的矿石常具“水草花”构造，即暗色铁锰质流体浸染到石英质玉裂隙中形成树枝状或活水草状形态，如奎星潭矿段围岩为英云闪长质片麻岩，矿石净度较差。

5 成矿规律

石英质玉矿矿床属于岩浆期后的中-低温热液充填型矿床，形成温度300℃左右，压力小于107Pa，深度多在地下数百米至地表范围内，形成时间应该晚于136Ma。燕山期二长花岗岩的侵入为含矿热液的运移提供了热源，由于脆性断层活动作用形成裂隙，晚期富硅含矿热液沿裂隙多期次充填冷凝、结晶形成石英脉；在富水性较好的破碎带中，部分石英脉受到孔隙水或裂隙水的浸润及淋滤作用形成石英质玉。

石英质玉矿脉存在早、中、晚多期成矿作用。早期的石英脉沿断层侵入，并有围岩卷入，脉体两侧伴随硅化破碎带。随着断层的活动，本期石英脉部分发生了角砾岩化作用，并具有较好的玉化。中期石英脉发育于早期石英脉的裂隙中，胶结了早期的石英质角砾，同样具有较好的玉化。本期硅质成分在早期石英质角砾的外围形成皮壳状构造及玛瑙纹等。晚期的石英脉则发育于前两期石英脉的裂隙中，并切割前期的石英脉，且比前期玉化程度差。

6 找矿标志

地层为区内的大别岩群；侵入岩为燕山期二长花岗岩；北东向、近东西向脆性断裂为主要控矿构造；构造硅化破碎带是石英质玉矿体矿化的有利部位。

地形标志表现为地表突起的正地形，由于抗风化能力的差异，硅化带或含矿石英脉往往突出地表。绢云母化、绿泥石化、高岭土化等围岩蚀变也是重要的找矿标志。

石英质玉脉属高电阻率岩石，硅化构造破碎带中的岩石破碎含水，表现为明显的低阻特性。石英质玉脉赋存于构造硅化破碎带中，其极高的电阻率与其所赋存破碎带形成反差。“低阻中的高阻”，即在低电阻率的破碎带中找高电阻率的石英脉，找矿效果较好。

7 开发利用前景

大别山玉又名黄蜡石、大别山五彩玉、淠河玉或霍山玉，以发现于淠河中的籽料最为出名。通常籽料最好，山流水料次之，山料最差；表层较好，浅部次之，深部较差。因此，石英质玉原生矿品质一般、资源量也有限。所以，对于区内有限的石英质玉资源进一步调查研究，应将籽料与山料相结合，制定出符合当地资源状况和市场开发潜力的产业战略发展规划。目前，霍山县“玉石一条街”、金寨县“大别山玉博园项目”等地，在政府的统一规划下，都取得了较好的经济效益和社会效益。