吉林省寶玉石開發利用現狀及可持續利用研究

曹鐘元

吉林省地質科學研究所，吉林 長春 130012

0 引言

吉林省寶玉石礦產資源較為豐富，目前已發現6種寶石、15種玉石以及觀賞石、硯石等礦產。全面了解吉林省寶玉石類資源狀況，加強寶玉石資源的基礎研究，對指導吉林省寶玉石資源的合理開發，推動珠寶業的跨越式發展，為產業制訂發展規劃，促進吉林省旅游、經濟和礦業的發展建設無疑有著十分迫切而重要的意義。

1 寶玉石礦產資源及潛力

1.1 礦產資源種類及分布

(1)寶石:截止到2019年底，我省共發現了橄欖石、藍寶石、紅寶石、金剛石、水晶和石榴石等6種寶石類礦產。其中橄欖石和藍寶石發現了礦產地，其它寶石僅發現了寶石線索，存在一定的找礦遠景。

吉林省共發現寶石礦產地8處，其中橄欖石寶石礦產地6處，藍寶石寶石礦產地2處(表1)。

表1 吉林省寶石礦產地統計表

橄欖石寶石礦產地共有2處礦床和4處礦點，成分為鎂橄欖石。橄欖石寶石礦床成礦時代為上新世，礦床類型均為陸相火山巖巖漿型。礦產地主要分布在吉林市、白山市和延邊朝鮮族自治州。其中敦化市分布礦床2處，蛟河市分布礦點2處，安圖縣分布礦點1處，汪清縣分布礦點1處[1]。

藍寶石礦產地共有1處礦床和1處礦點，成礦時代為全新世，成因類型為砂礦型。礦產地分布在樺甸市和白山市。

(2)玉石:吉林省發現的玉石礦產地分別位于延邊州、通化市、吉林市和白山市，其中雞血玉和敖東玉分布在延邊州，蛇紋石玉分布在通化市，磐龍玉和吉林玉分布在吉林市，長白玉分布在白山市(表2)。

表2 吉林省玉石礦產地分布情況統計表

(3)觀賞石及硯石:吉林省內發現的松花石礦產地位于延邊州、通化市和白山市，其中延邊州分布小型礦床1處，占吉林省松花石礦產地數量的16.67%，通化市分布小型礦床1處，礦點1處，占吉林省松花石礦產地數量的33.33%，白山市分布小型礦床2處，礦點1處，占吉林省松花石礦產地數量的50%(表3)。

表3 吉林省松花石礦產地分布情況統計表

1.2 重要寶玉石礦產的質量

寶玉石分為天然寶玉石與人工寶玉石，本文論述的主要為前者，寶玉石最重要的珍貴之處是其完美的外表及其質量。

(1)橄欖石:我國是大顆粒寶石級橄欖石的重要產出國,吉林省目前是我國第二大橄欖石產出地。橄欖石粒度多為5～8 mm,少數大于10 mm,最大達50 mm。寶石級橄欖石呈短柱狀或粒狀,晶體干凈、透明,拋光面玻璃光澤、斷口油脂光澤。顏色為特征的橄欖綠色至綠色,弱三色性:淡黃綠色、黃綠色、綠色,隨著樣品顏色加深而增強。光譜分析在藍綠區、紅橙區有吸收帶,具體在780 nm、635 nm和489 nm處為強吸收。折射率為1.652～1.690,密度約為3.33～3.39 g/cm3。平均摩氏硬度為6.38。橄欖石內部含有棕紅色尖晶石、八面體暗色鉻鐵礦固體包裹體，形態呈“睡蓮葉”狀，沿固體包裹體、裂隙見填充氣液包裹體及鐵質浸染痕跡等。賦存巖石為角礫狀含橄欖包體玄武巖,灰黑色,致密塊狀或氣孔構造。其中含有大小不一的棱角狀、渾圓狀2～10 cm的橄欖巖捕虜體無規律分布,橄欖巖與玄武巖界線明顯,粗粒結構。巖石成分橄欖石體積分數50%以上、輝石體積分數20%～30%、少量尖晶石、鉻鐵礦等暗色礦物。寶石級橄欖石以鎂橄欖石—貴橄欖石過渡品種為主,脆性強,呈粒狀產出,晶形完好者罕見[2]。

對791礦區橄欖石成品進行了取樣分析，通過紫外可見光譜和紅外反射光譜檢測，橄欖石成品紫外可見光譜的3條特征吸收帶與檢測數值符合橄欖石紫外光譜特征，453 nm、477 nm、497 nm為強吸收帶(圖1)。本次紅外吸收譜帶的波數及譜形與《T/CAQI 73—2019》關于橄欖石的測定標準基本一致(圖2)。通過顯微鏡分析,樣品具有弱多色性,折射率介于1.650～1.688之間,放大檢查礦物內具有盤狀氣液包體、礦物包體、雙折射現象明顯的特點,密度為3.31 g/cm3。

圖1 橄欖石成品紫外可見光譜 Fig.1 Ultraviolet visible spectrum of olivine products

圖2 橄欖石成品紅外反射光譜Fig.2 Infrared reflectance spectrum of olivine products

(2)藍寶石(樺甸市輝發河藍寶石):吉林樺甸藍寶石多呈渾圓粒狀，有的樣品可呈渾圓的六方桶狀、腰鼓狀，展現六邊形的橫截面。完整晶形為平行雙面與六方雙錐的聚形。部分樣品在錐面上可以見到模糊的橫紋。顆粒大小不一，粒度大多在7 mm×6 mm～14 mm×10 mm之間，質量在0.21～1.93 g之間。顏色以深藍色—藍黑色為主，另可見一些淡藍色、黃色、綠色、橙紅色樣品，呈現藍寶石豐富多彩的顏色。部分藍黑色的樣品，表面的黑色膜層剝落，顯現出里面濃郁的深藍色。部分樣品顏色不均勻，個別樣品部分區域呈現乳藍白色，也有同時呈現藍和黃兩種顏色的。二色性明顯，藍色樣品沿C軸觀察，表現為深藍色、深藍綠色、深黃綠色；垂直C軸觀察，表現為黃綠色、藍綠色；綠色樣品表現為藍綠色、黃綠色；淡藍色樣品表現為藍黃色、褐黃色；黃色樣品表現為相同黃色的不同色調，不太明顯。

本區發現的藍寶石質量上乘，可用作珠寶首飾加工。

(3)蛇紋石玉:吉林省蛇紋石玉，又稱“安綠玉”，因吉林省內的蛇紋石玉產于集安市，又名“集安玉”，泛指能用作寶玉石或工藝、裝飾材料的蛇紋石塊狀集合體或蛇紋巖，其組成礦物主要是葉蛇紋石、纖維蛇紋石或利蛇紋石，此外含少量透閃石、透輝石、滑石、菱鎂礦、白云石、綠泥石等礦物。按照中國珠寶玉石鑒定國家標準，蛇紋石玉的密度2.44～2.80 g/cm3，折色率1.560～1.570，硬度2～6，蠟狀光澤至玻璃光澤，質地一般細膩，手摸有滑感，半透明至微透明，常見顏色有綠至綠黃、白色、棕色、黑色等，常呈細粒葉片狀或纖維狀隱晶質結構。蛇紋石礦物都呈塊狀細粒或纖維狀集合體，未曾發現蛇紋石的獨立晶體。蛇紋石玉雖然不是高檔玉石，但以其色澤艷麗、質地細膩、透明度高、塊度較大和易于雕刻加工而深受玉石加工業和消費者的歡迎。

筆者對集安市馬蹄溝礦區蛇紋石玉進行了取樣巖礦鑒定，鑒定兩塊標本，巖性分別為碳酸鹽化蛇紋巖和蛇紋石化橄欖巖，碳酸鹽化蛇紋巖主要由蛇紋石、碳酸鹽礦物構成，蛇紋石體積分數約占70%，鱗片狀集合體粒徑在0.4 mm左右，碳酸鹽礦物體積分數約占30%；蛇紋石化橄欖巖主要由橄欖石、蛇紋石構成，橄欖石體積分數約占90%，粒徑在0.1～0.2 mm，粒狀變晶結構，鱗片狀蛇紋石體積分數約占10%。

(4) 長白玉:長白玉又稱長白石、馬鹿玉，也稱長白五彩石，產于吉林省長白縣馬鹿溝一帶。該玉石石質細膩致密，溫潤潔凈，堅而不頑；顏色有綠、黃、青、藍、深褐、紫紅、灰白等；紋理自然流暢，各色混生形成卷紋、流紋、蟒紋、龜紋、流霞紋等；光澤度好，多為微透明至半透明，少數透明；折射率約1.56～1.60；摩氏硬度約2～2.5度，斷口呈貝殼狀，相對密度約為2.0～2.8。

對長白縣馬鹿溝高嶺石礦區長白玉取樣巖礦鑒定，長白玉主要由高嶺石、黏土構成，高嶺石質量分數約占90%～100%，粒徑細，大小在 0.01 mm以下，鱗片變晶結構、顯微晶質結構-隱晶質結構，偶見團塊狀集合體，粒徑在0.03 mm左右，強烈黏土化，其內部混有部分碳質。

長白石由火山碎屑物質沉積、交代而成，其主要成分有葉蠟石、珍珠陶石、高嶺石、地開石等。有的長白石因局部硅化或含石英構成“石釘”，或含金屬礦物構成“鐵釘”，而局部受綠泥石化、絹云母化、高嶺石化者則導致質地變軟，均有損于長白石的質量。優質長白石質地脂潤，色彩俊俏，紋飾秀麗，柔而易攻，尤以質地純凈透明度高者(凍石)為佳。長白石俏色分明，色彩對比強烈，是常用于印章和雕刻的理想石料，又稱“印章石”，亦可用來雕制工藝品。

長白石按礦物類型分為以地開石或珍珠陶石為主的礦石和以高嶺石為主的混合礦石兩大類，同時也分別稱為長白凍石和長白印石。以地開石或珍珠陶石為主的礦石是凍石，光澤強，透明度高，質地致密，細膩堅韌光潔，外觀似“肉凍”狀的長白石。優質長白石質地脂潤，色彩俊俏，紋飾秀麗，柔而易攻，尤以質地純凈透明度高者(凍石)為佳，是目前僅有的一類品種。其中偶有透明的晶體石，多呈灰藍諸色，但質材較小，一側偶有小米粒大小的鋁質結晶沉積分布；無花紋者瑩潤細膩，顏色純正。以高嶺石為主的混合礦石是彩色印石，指光澤較弱，透明度較差，質地致密堅韌的普通長白石。按色澤的差異又可將其分為單色印石和多色印石；花色繁多，紋理多樣，構成了長白石難以數記的品種。長白石是繼壽山石、青田石之后的新興規模較大、品類最繁多，最適宜作為印章篆刻、工藝雕刻的石料。

(5)觀賞石：吉林省觀賞石主要為松花石。松花石礦石平均小體積質量2.71，干密度2.69～2.71 g/cm3，濕密度2.70～2.72 g/cm3，重力密度26.62～26.39 kN/cm3,吸水率(0.33～0.40)%，孔隙率(0.37～0.49)%，烘干抗壓強度83.10～99.9 MPa，飽和抗壓強度65.9～80.89 MPa，軟化系數0.66～0.88，耐酸性92.07～98.37，耐堿性99.98～100。松花石石質的密度是判別石質優劣的標準，太硬和太軟都不好。太硬，研墨滑塘，不下沙，不起墨；太軟，澀固墨塊，墨汁粗俗，不光亮。理想的質量密度是在2.60～2.80 g/cm3之間。而松花石的密度，直接影響到石質的硬度，松花石的摩氏硬度在3.0～4.5之間。以摩氏3.5度的硯品研磨墨塊最佳。

這一密度情況的感官判斷石質及硯品優劣的標準是：敲擊堅木聲為上品，敲擊金屬聲為中品，敲擊瓦缶聲為下品。堅木者，堅實縝密，質地均勻，軟硬得當；金屬者，剛強硬朗，難動刀斧，不著墨沙；瓦缶者，質地炱軟，內含傷裂，下墨溏瀉。松花石的細膩程度是劃分石質品級的標準，可分為胨質石品、玉質石品、砂質石品、石質石品四類[3]。

2 寶玉石開采開發現狀

2.1 寶石

(1) 橄欖石:吉林省橄欖石寶石主要分布在蛟河市與敦化市交界的大石河林場一帶，分布南北長 18 km，東西寬10 km，分布面積180 km2。現橄欖石已經形成了開采→加工→銷售寶石的產業鏈。主要產品有首飾、手鏈、項鏈及各種雕刻品。目前國際市場橄欖石寶石原礦價格為50～80元/g，礦山年產值達人民幣2 000萬元，市場前景較好。當地自有寶石加工車間，在長春、敦化有直營店鋪，產品暢銷全國各地。

(2)藍寶石:吉林省藍寶石礦床鄰近輝發河，開采方式為露天開采。該礦床為藍寶石砂礦，生產流程為篩分、跳汰、色選、手選，最終得到寶石級藍寶石礦。資源儲量保有平均品位2.37 g/m3，每年處理礦石約2萬噸。

2.2 玉石

截止2018年，吉林省內的玉石礦產僅有蛇紋石玉、長白玉、吉林白玉和磐龍玉進行了開發利用。

(1)蛇紋石玉:蛇紋石玉(橄欖玉、安綠石)因發現于集安市綠水河畔而得名。主要分布在吉林省集安市財源鎮甲乙川村、馬蹄村、報馬村以及高臺溝、正岔、大康家溝等地。在集安市、通化市一帶發現礦點26處。開采3處，1處已閉坑，目前開采礦山2處；開采的3處分屬不同公司。產品主要為各種雕刻工藝品及擺件，其產出的原石，較相關玉種不僅塊度大、完整度好，而且裂痕少，較適合雕制大型玉雕作品，如玉床、玉桌等裝飾家具及裝修材料。礦石銷售價2 500～3 500元/t，礦山自己有加工廠，雕刻工藝品及擺件，礦山經濟效益很好。

(2)長白玉(馬鹿玉、長白石):長白玉主要作雕刻圖章用，現今僅有1處在開采利用，年產長白石約100 t，礦山以26 000～35 000 元/t的價格銷售原石。近年來，長白石雕刻行業發展很快，在長白縣、白山市、長春市已經形成了長白石微雕、雕刻的高中低檔系列產品，產品銷往全國各地。僅長白縣就有長白石石館20余家，從業人員200余人，年產值2 000萬元。

(3)磐龍玉：在2016年、2017年，磐龍玉所雕刻的作品參加了由中國珠寶玉石首飾行業協會主辦的“天工獎”評選，參選的“雙鳳插瓶”、“立鳥壺”等作品被評為優秀作品，磐龍玉在當地已經形成了完整的產業。

除傳統玉石加工外，近幾年政府與企業規劃啟動了玉石深加工、玉石加工新材料產業園區項目，包含有微晶石、巖棉、氣磚等建材項目；并與上海中醫藥大學合作研發磐龍玉礦物藥，在上海成立了磐龍玉礦物藥國際研究院。

(4)吉林白玉：透閃石軟玉，位于磐石市石咀鎮，目前只發現1處，礦山處于停產狀態，其中的精品玉石質量可與和田玉相媲美，礦石售價為40 000元/t。

吉林省內尚有其它玉礦種，由于規模、質量等原因，均不成型，比較有代表性的雞血石和敖東玉目前還僅是礦點，未進行開發。

2.3 觀賞石及硯石

松花石主要產于通化市、白山市和安圖縣的渾江、松花江流域一帶。目前，已發現松花石礦點41處，開采硯石采坑有23處，但開采規模微小，年產松花石只有十幾至幾十立方米，開采深度3～5 m。采出的松花石主要作為奇石和加工硯臺。2009年吉林省成立了“長白山松花石研究會”，并分別在白山、通化、延邊建立了省屬分支機構。

吉林省通化市是松花石儲量最豐富的地區，松花石品相豐富，色彩變化奇特，尤其具有開發價值，在此基礎上建立了礦山地質公園，已初步形成了以“一園”(關東文化產品產業園區)、“一街”(大安鎮松花石一條街)、“兩基地”(通化市工藝美術廠、毓贏松花石有限公司)為核心的松花石產業體系。

白山市打造了以江源區為主的“一城”(江源區長白山奇石文化城)、“二館”(江源的中國松花石藝術館、中國松花石博物館)、“一園”(江源區的松花石產業園)、“一大集”(白山市的松花石文化周日大集)的發展格局。

2012年是松花石產業發展的高峰時期，據統計，通化市松花石產業銷售額2.4億元，白山市江源區松花石產業實現產值4億元，但近些年呈現下滑趨勢。

3 實現寶玉石類可持續利用對策

3.1 建立完善的保護政策體系

為了達到礦產資源保護的目標，應建立健全礦產資源保護的政策體系是根本。

(1)針對吉林省寶玉石礦產資源(也包括其它礦種)以小型、共伴生礦產出的特點，對小型礦山資源開發利用進行立法，其目的是增加小礦開采的社會經濟效益，減少其對資源、環境和社會的負面影響。

(2)針對各種優勢的單獨礦種，進行專項立法，例如藍寶石、橄欖石、地開石、松花石等。由于礦種開發利用的方法不同，需要采取的保護措施不相同。建議針對吉林省單礦種開發存在的突出問題，因地制宜的制定出各單項法規，加強礦產資源保護。

(3)針對礦產資源開發利用中出現的新問題及時加以調整和補充，制定一些能夠切實充分發揮作用的法規。例如將礦山安全列為立法計劃，以安全為要求，嚴厲打擊非法采礦等[4]。

3.2 制定科學合理的規劃目標

(1)開展全省寶玉石礦產資源保護現狀調查工作，建議開展全面的礦產資源保護現狀調查，包括寶玉石礦產資源，以管理部門牽頭，聘請專業隊伍，利用行政手段和遙感、分析測試等技術手段，加大調查力度，摸清吉林省寶玉石礦山中共伴生礦產儲量和分布情況、礦山產生的固體廢棄物分布和質量情況，同時建立礦產資源綜合利用動態管理系統。這些工作成果將為制訂全省礦產資源總體規劃和專項規劃提供依據。

(2)科學編制寶玉石礦產資源保護規劃。雖然吉林省寶玉石礦產資源不是大省、強省，但有自身的優勢，其找礦、開發潛力還是較大的。在全省寶玉石礦產資源保護利用情況調查工作的基礎上，以全省礦產資源總體規劃工作為依托，制定市、縣域級的寶玉石礦產資源保護規劃或吉林省寶玉石礦產資源開發利用規劃等專項規劃，統籌考慮寶玉石礦產資源開發與環境保護、生態建設的關系，提高全省寶玉石礦產資源節約、集約利用水平。在當前可分階段安排橄欖石、藍寶石、長白玉、集安玉、松花石等礦產品的開發保護，把勘查、開發與保護有機地結合起來，擴大開放，使我省寶玉石礦產的開發利用提高到一個新的階段。鼓勵多元化籌措資金投入寶玉石地質勘查開發。有計劃地分步實施地質勘查基金投入計劃，研究針對寶玉石開發的優惠扶持政策。

3.3 建立和完善寶玉石礦產資源保護指標體系

加強寶玉石礦產資源保護的評價指標標準體系建設，對寶玉石礦產資源保護的范圍要涵蓋勘查和開采的全過程，在勘查時就應該注意綜合評價；在開采時，要注意對周邊零星資源的整體利用，并研究制訂相關考核標準。

3.4 推進寶玉石礦產資源保護與開發利用科技創新，提高綜合利用程度

寶玉石資源的開發持續利用實際是一個科技、經濟、生態環境和管理的綜合體。而最終是建立在礦山企業效益的基礎上，因此技術創新是礦山企業持續發展的關鍵，是獲得經濟效益的推動力和主體選擇之一，為此，要實現這一重要的技術經濟目標，礦山企業必須在資源開發利用過程中，堅持不懈地整體推進科技進步工程，主要可以優先考慮以下幾個方面：

(1)加強高新技術在開采中的應用，提高回采率，減少損失率，控制生產總量，優化資源配置，梯級利用，同時更新和引進新的設備，改變高耗低效的生產工藝和方法。

(2)推廣新方法、新技術在地質勘查工作中的應用，提高新礦產和深部、邊遠部礦產的發現率。

(3)開展資源綜合利用的新技術研究，通過綜合開采和綜合利用廢渣、廢石等，獲取增加新的經濟效益、資源效益，促進資源節約，實現合理利用資源的目的。

(4)重視人才工程建設，推動科技創新的發展。實現科技是第一生產力的要求，人才是根本和基礎，因此要積極培養優秀人才，為其創造條件，鼓勵他們勇于創新，特別是礦山企業和加工企業，更要建設一支高素質的人才隊伍。

3.5 健全礦產資源保護的激勵機制

(1)通過支持礦山企業積極申報礦產資源綜合利用示范工程，提高礦山企業的礦產資源保護水平。

(2)通過多元化手段籌措資金提高礦產資源保護水平。

(3)支持企業建設綠色礦山，加強礦產資源保護。

(4)鼓勵礦產資源保護利用，對優秀企業推廣礦產資源保護的成功經驗，并給予一定的獎勵。

3.6 加強環境保護，建設綠色礦山

堅持“誰開發、誰保護、誰污染、誰治理”的原則，加強礦山環境恢復和治理，實現開發和生態和諧發展，形成良性循環[6]，這也是吉林省寶玉石礦產資源開發利用過程中必須長期堅持的一項戰略原則。

寶玉石礦產資源在開采、選礦、加工中產生的“三廢”問題，要運用合理的開采方式、嚴格按開發方案進行，在各環節中也要按技術要求操作。嚴格市場準入，限制開采技術落后、資金條件差的企業，控制高能耗項目上市，大力推廣節能降耗生產技術新工藝，堅決淘汰浪費資源的落后工藝、設備。根據吉林省寶玉石礦山“三廢”特點，逐步實行尾礦、廢礦、礦坑排水資源化是有可能的，也是非常必要的。

4 結論

(1)為了實現吉林省礦產資源可持續發展戰略，積極加強寶玉石礦產資源保護與開發利用非常重要。

(2)寶玉石資源的可持續開發與利用對于推動吉林省地方經濟發展有著重要的現實意義。