陕西宝玉石成矿规律研究和找矿潜力区预测

2022-12-22杨建鹏高虔刘晓龙肖志豪

中国宝玉石 2022年6期

杨建鹏，高虔，刘晓龙，肖志豪

陕西地矿第六地质队有限公司，西安 710611

引言

宝石指颜色瑰丽、具一定的透明度、硬度大、琢磨后有奇异的光学效应、能琢磨成贵重首饰的非金属单矿物晶体[1,2,3]。“玉，石之美者也，有五德”，广义的玉石概念泛指一切观之赏心悦目的美丽岩石及矿物，狭义的玉石概念则专指颜色艳丽、抛光后反射性强、质地细腻、坚韧且符合工艺要求的非金属单矿物集合体或结构致密的岩石[4]。宝玉石是天然矿物岩石中集颜色、形状、质地、透明度与温润大成的极品，上佳的宝玉石往往极为稀缺、价值连城。

近年来，随着人民生活水平的不断提高，对宝玉石的需求量逐年增加，市场前景十分广阔。因此大力勘查、开发宝玉石矿产资源，打造陕西省宝玉石品牌，积极培育发展宝玉石文化产业具有重要意义。

1 陕西宝玉石资源概况

陕西省自北而南横跨鄂尔多斯地块，秦岭微板块、扬子板块三个一级大地构造单元，地层出露齐全，岩浆活动频繁强烈，地质构造复杂多样，区域变质较强烈广泛，三大岩系发育[5]，有利于形成宝玉石等各种矿产资源[6]。据统计，陕西省共计有25个宝玉石矿种，矿床（点）91处（表1），其中宝石类6个矿种，玉石类19个矿种[1]。

1.1 陕西省宝玉石空间分布特点

陕西省玉石矿产主要为蓝田玉、“汉中玉”、安康绿松石、洛南“秦紫玉”、宁强“珊瑚玉”、富平“墨玉”、吴堡“龙鳞玉”、商南“虎睛石”、旬阳鸡血石、洛南“洛翠”等，主要分布于秦岭及周边地区。其中具有较大潜力和规模的有洛南“秦紫玉”、蓝田玉、“汉中玉”、安康绿松石、宁强“珊瑚玉”、富平“墨玉”、吴堡“龙鳞玉”、宝鸡“红碧玉”等。宝石类矿物主要包括绿柱石、刚玉、石榴子石、萤石、重晶石、水晶、叶腊石、电气石等。宝石矿产由于其特殊的成矿环境，因此几乎全部产于秦岭造山带。相比而言丹凤绿柱石（祖母绿）、佛坪刚玉（蓝宝石）、洛南水晶、长安石榴子石等为均不同程度产出宝石级矿物，具有较好的找矿潜力[1]。

表1 陕西省宝玉石矿床（点）分布表（引自笔者）Table 1 distribution of gem and jade deposits（points）in Shaanxi

续表1

从地域上看，全省九市除咸阳之外均有矿床分布，但以安康、商洛及汉中三市矿床（点）分布数量居多，其数量约占全部91个矿床（点）的93%，这与三市地理位置处于秦巴山腹地，成矿条件优异有着明显的成因关系[1]。

从大地构造位置统计，华北地块及华北地块南缘共有矿床矿（点）12个，秦岭微板块19个，扬子板块60个[1]。总体上陕西省宝玉石大多数分布于秦岭复合造山带内。

1.2 陕西宝玉石成矿时间特征

陕西省宝玉石资源在成矿和容矿地层特征上带有明显的时代特征，多种宝玉石产出于几个典型的地层年代。其中蓝田玉、汉中玉等蛇纹石化、透闪石化大理岩类玉石多成生于早元古代深变质灰岩中并伴随广泛的岩浆侵入；秦紫玉、红碧玉等浅变质类玉石多见于中晚元古浅变质岩层；绿松石、蛋白石等地表淋滤蚀变类玉石多成生于早古生代地表淋滤蚀变地带[7]；宝石类如绿柱石、石榴籽石等多见于加里东海西期等岩浆大规模侵入时期[8]。总体来说，陕西省宝玉石多成生于早古生代以前，这可能与大规模的区域变质作用和大规模的岩浆活动关系密切。

1.3 陕西省宝玉石主要成因类型

由于不同地质单元构造演化差异，其形成的宝玉石矿种和成矿类型上也各具特色。陕西省各类宝玉石矿床（点）尽管数量较多，产出地质环境不同，成因各异，根据前人研究并结合陕西省主要的宝玉石矿产成矿地质特征将陕西省宝玉石主要分为内生、外生及变质矿床三类[9,10]（表2）。

表2 陕西主要宝玉石矿床（矿点）成因类型统计表Table 2 statistical table of genetic type of major gem and jade deposits (points)

2 陕西省宝玉石成矿地质条件分析

宝玉石作为自然界中一种极为稀有的矿物或矿物集合体，其成生与特殊的地质演化和区域特殊的成矿地质条件必然存在极为密切的关系[2,11]。经项目野外实地考察和室内资料综合整理分析认为陕西宝玉石成矿主要受以下几种地质条件制约。

2.1 特殊岩层与宝玉石类型及分布

调查研究表明区域变质程度达到片麻岩相―麻粒岩相的中高质变质岩区具有明显的宝玉石成矿优势，这些深变质岩总体可分为富含镁铁碳酸盐岩、含镁铁质的片麻岩、富铝片麻岩和富含硅质的片岩类[1]。这些岩石经中高温变质重结晶作用、热接触变质作用后都在不同程度上形成不同的宝玉石类型。

2.2 中深变质岩—岩浆作用与宝玉石成矿

在陕西省，多种宝石如刚玉、丁香紫玉、绿柱石、石榴石等多与中深变质―岩浆作用密切相关[12,13]。佛坪岩群（Ar3Pt1F）以富铝变质矿物为特征[5]，在区域变质和热接触变质强烈的地方可见晶形较好、透明度高的刚玉[1]。虎睛石主要分布于商南县湘河、赵川以东至陕豫省界等地，其分布与陡岭岩群（Ar3Pt1D）片岩、片麻类岩石组合关系密切，其中硅化、钠长石和兰闪石化强烈地带是虎睛石成生形成的重要部位。绿松石主要产于安康白河一带，与区域上一套（含碳）绢云石英片岩、含绢云母结晶灰岩、石英岩及含碳绢云母钙质片岩组合存在明显的成因关系，其在空间上明显制约着该区绿松石矿点的空间分布。洛南秦紫玉仅分布于蓟县系巡检司组与杜关组平行不整合界面处一次沉积旋回的开始阶段（图1），且在燕山期石英岩体出露部位玉石品质明显较好[14]。陕西水晶类宝石分布广泛，主要产出于石英片岩或石英脉中。如高山河群石英岩、陡岭岩群石英片岩、志留―泥盆系黑云母或绢云母石英片岩裂隙中，多见脉状、网脉状构造[1]。陕西省石榴子石则多见于太华群、秦岭群和长角坝岩群等富铝石英片岩、黑云斜长片麻岩中，此外，长英质脉体与中深变质岩热接触蚀变部位多见热液蚀变型石榴石（长安沣峪口和镇安石榴石）。绿柱石主要产出于下志留系绢云母石英片岩与印支期黑云母花岗岩接触带附近的伟晶岩脉中，并制约其空间展布[15]。

图1 石英岩玉赋存地层特征素描（制图人：肖志豪）Fig.1 sketch of the stratigraphic chacterristics of Qin Ziyu ( Cartographer: XIAO Zhihao )

在陕西省，达中深变质程度的碳酸盐岩类岩石中广泛可见类蓝田玉玉石，如广泛分布于蓝田―商州地区的蓝田玉[1]。此外，在陕西其他地方如，与秦岭群地质特征相似的太华群、中元古界麻窝子组富镁碳酸盐夹碎屑岩建造、蓟县系管道口群龙家园组蛇纹石化大理岩等都不同程度的存在大理岩类玉石矿点。

2.3 （古）蛇绿岩建造与宝玉石成矿

中―晚元古代黑木林―峡口驿基底拼合带古蛇绿岩主要分布于宁强黑木林、略阳峡口驿及三岔子偏桥沟、鞍子山、褒河等地区[5]；早古生代商丹板块结合带蛇绿岩分布于西峡、丹凤、商县、黑河、凤县岩湾一线；北秦岭早古生代二郎坪弧后盆地蛇绿岩分布于二郎坪、云架山、商县北、鹦鸽咀地区。近年，在这些特殊岩层中都不同程度发现碧玉、蛇纹质玉、透辉石玉等的相关报道[5]。

3 陕西省宝玉石找矿潜力区划分

综上分析并结合宝玉石种类、成矿作用类型、空间分布及不同地质构造单元成矿专属性特征划分了以下两个找矿潜力大区，九个找矿潜力区[1]。

3.1 渭河地堑以北稳定沉积区

该区构造稳定、沉积作用强烈与其有关的沉积型玉石包括：贺兰石、富平墨玉等，此外在黄河二级河流阶地古河床沉积层内可见石英岩质“龙鳞玉”籽料。

3.1.1 清涧—吴堡—佳县黄河二级阶地龙鳞玉找矿潜力区

空间上主要分布于清涧―吴堡―佳县沿黄河一线，含矿地层为第四系离石黄土沉积区古河道沉积层。野外调查表明含矿地层大致沿黄河河道分布，推测为黄河古河道二级阶地沉积区。主要的宝玉石潜力类型为龙鳞玉，黄河奇石等（图2）。

3.1.2 鄂尔多斯地块南缘翘起带浅海沉积型墨玉找矿潜力区

空间上主要分布于以耀县―富平为中心的奥陶世浅海沉积区。赋存地层为中上奥陶系马家沟组含碳深灰色灰岩，角砾状灰岩或泥灰岩，地层出露范围较广，产状稳定，墨玉质量均一。主要的宝玉石潜力类型为墨玉。

图2 吴堡含龙鳞玉古河道砾石沉积层剖面素描（制图人：肖志豪）Fig.2 Sketch of the gravel sedimentary layer of the ancient river channel with Long Linyu in WuBu ( Cartographer: XIAO Zhihao )

3.2 渭河地堑以南秦岭复合造山区

渭河地堑以南的秦岭造山带地质构造活跃，火山、岩浆活动频繁，变质作用多样复杂。根据不同地区域地质构造背景划分为不同的大地构造单元，而不同类型宝玉石的形成与不同大地构造单元内迥异的地质作用密切相关。

3.2.1 华北地块南缘中元古代地层成矿区

该区空间上北起寻马道断裂南至石门背斜，西起洛南县洛源镇东至河南[16]。该区广泛出露中元古代蓟县系官道口群含彩色燧石白云岩；此外，该区印支期、燕山期岩侵入岩广布，矽卡岩化、角岩化作用明显，为“秦紫玉”的形成提供了优势成矿条件，是寻找秦紫玉、洛翠和石英脉型水晶的潜力区带。

3.2.2 北秦岭早元古代深变质作用—岩浆作用成矿区

该区西起宝鸡以南东至洛南盆地，主要为夹持于宝鸡―洛南―栾川断裂带与商丹缝合带之间的北秦岭地区。该区构造活动复杂、岩浆活动频繁、各种地质作用交织，元素迁移和物质交换作用强烈。花岗质片麻岩和早元古代富铝碎屑岩、碳酸盐岩及中基性火成岩的广泛出露，是寻找蓝田玉、石榴子石、水晶、绿柱石类、电气石类、紫晶、芙蓉石等宝玉石矿产的有利区带。

3.2.3 商丹带中基性侵入岩—碰撞型中酸性岩浆作用成矿区

空间上主要位于周至黑河―商县―丹凤一线，该区广泛出露中晚元古代超基性岩体（周至黑河―商南松树沟等）和加里东期超基性岩体，是墨玉、蛇纹质玉等宝玉石成矿重要的成矿建造[17]。超基性岩与围岩接触处又是绿帘石、蔷薇辉石、透辉石玉、石榴石、绿柱石类宝石的重要产出部位。同时中基性岩风化壳也是寻找风化淋滤型蛋白石重要的潜力区块。

3.2.4 南秦岭印支褶皱系沉积—岩浆作用成矿区

空间上位于马道―留坝―佛坪―镇安―旬阳一线，该区中西部分布有陕西省规模巨大的印支期碰撞型花岗岩带（勉略北―华阳侵入岩区），侵入作用明显[4]；区域富铝岩层普遍经历多次区域热事件而成为蓝刚玉、星光蓝宝石、红宝石、绿柱石、电气石类宝石、长石类宝石以及水晶类宝石的有利找矿远景区；而在南秦岭陆缘海盆沉积区由于兼具沉积作用与后期岩浆热液改造作用而成为寻找沉积型或沉积改造型玉石如文藻石、鸡血石等的重要潜力区。

3.2.5 南秦岭古陆核边缘外生作用成矿带

空间上位于商南南部十里坪―牛山―安康―平利―白河等地。该区普遍出露晚太古―早元古代深变质杂岩建造[1]，是寻找刚玉等宝石、蛇纹石化大理岩等玉石的有利区域；东部分布有郧西―郧县（连至武当山）、商南十里坪等穹隆，古老的中深变质岩层边缘则是寻找虎睛石等交代蚀变型宝玉石及兰闪石的潜力区带[8]；此外，该区广泛出露海西期（超）基性岩体并多沿断裂带分布，是绿帘石、蛇纹质玉、橄榄石等宝石的找矿潜力区带；牛山―凤凰山穹隆（Pt2-3）、平利穹隆（Pt2-3）核部出露中晚元古代火山―沉积岩系并富含铜、铝、磷等元素[6]，为绿松石的形成提供了物质基础，而晋宁期中酸性岛弧深成岩体则为成矿提供了热动力条件，后经淋滤风化，成矿物质沿古陆核边缘断层及派生次级裂隙沉积成矿[6]，是绿松石等氧化淋滤蚀变型玉石主要的找矿潜力区带。

3.2.6 扬子北缘沉积—岩浆作用成矿区

空间上位于宁强东南部―南郑碑坝―洋县一带。该区过度基底形成阶段广泛发育中基性侵入岩和表壳岩系（碎屑岩、大理岩等）其接触带是寻找蛇纹石化大理岩、蛋白石、透辉石玉、透闪石玉、绢云母玉、蛇纹质玉等玉树的潜力区带；北大巴山裂谷基性岩浆岩带是寻找蛋白石的潜力区块；此外陆缘海盆沉积区是寻找沉积型玉石如珊瑚玉、菊花石等潜力区带。

3.2.7 略阳—勉县中生代裂陷沉积—碰撞作用成矿区

空间上位于略阳―勉县―阳平关断裂所夹持的三角地带。该区广泛出露早―中元古代一套富铝硅碎屑岩和碳酸盐岩并多见晋宁期中基性深成杂岩体和印支期中酸性岩体侵入，成矿断裂系统复杂，宝玉石成矿条件优越。特殊地质作用下，超基性岩自身不仅能形成如橄榄石、石榴石等多种宝石，而且超基性岩又是蛇绿玉、墨绿玉等多种宝石形成的有利围岩；超基性岩体与碳酸盐岩类岩石的接触带又是石榴石类宝石、绿柱石、蛇纹石质玉等重要的赋存部位；超基性岩体的风化壳往往产出蛋白石。综上，该区宝玉石找矿潜力巨大。