陜西寶玉石成礦規(guī)律研究和找礦潛力區(qū)預(yù)測(cè)

楊建鵬，高虔，劉曉龍，肖志豪

陜西地礦第六地質(zhì)隊(duì)有限公司，西安 710611

引言

寶石指顏色瑰麗、具一定的透明度、硬度大、琢磨后有奇異的光學(xué)效應(yīng)、能琢磨成貴重首飾的非金屬單礦物晶體[1,2,3]。“玉，石之美者也，有五德”，廣義的玉石概念泛指一切觀之賞心悅目的美麗巖石及礦物，狹義的玉石概念則專指顏色艷麗、拋光后反射性強(qiáng)、質(zhì)地細(xì)膩、堅(jiān)韌且符合工藝要求的非金屬單礦物集合體或結(jié)構(gòu)致密的巖石[4]。寶玉石是天然礦物巖石中集顏色、形狀、質(zhì)地、透明度與溫潤(rùn)大成的極品，上佳的寶玉石往往極為稀缺、價(jià)值連城。

近年來(lái)，隨著人民生活水平的不斷提高，對(duì)寶玉石的需求量逐年增加，市場(chǎng)前景十分廣闊。因此大力勘查、開(kāi)發(fā)寶玉石礦產(chǎn)資源，打造陜西省寶玉石品牌，積極培育發(fā)展寶玉石文化產(chǎn)業(yè)具有重要意義。

1 陜西寶玉石資源概況

陜西省自北而南橫跨鄂爾多斯地塊，秦嶺微板塊、揚(yáng)子板塊三個(gè)一級(jí)大地構(gòu)造單元，地層出露齊全，巖漿活動(dòng)頻繁強(qiáng)烈，地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜多樣，區(qū)域變質(zhì)較強(qiáng)烈廣泛，三大巖系發(fā)育[5]，有利于形成寶玉石等各種礦產(chǎn)資源[6]。據(jù)統(tǒng)計(jì)，陜西省共計(jì)有25個(gè)寶玉石礦種，礦床（點(diǎn)）91處（表1），其中寶石類6個(gè)礦種，玉石類19個(gè)礦種[1]。

1.1 陜西省寶玉石空間分布特點(diǎn)

陜西省玉石礦產(chǎn)主要為藍(lán)田玉、“漢中玉”、安康綠松石、洛南“秦紫玉”、寧強(qiáng)“珊瑚玉”、富平“墨玉”、吳堡“龍鱗玉”、商南“虎睛石”、旬陽(yáng)雞血石、洛南“洛翠”等，主要分布于秦嶺及周邊地區(qū)。其中具有較大潛力和規(guī)模的有洛南“秦紫玉”、藍(lán)田玉、“漢中玉”、安康綠松石、寧強(qiáng)“珊瑚玉”、富平“墨玉”、吳堡“龍鱗玉”、寶雞“紅碧玉”等。寶石類礦物主要包括綠柱石、剛玉、石榴子石、螢石、重晶石、水晶、葉臘石、電氣石等。寶石礦產(chǎn)由于其特殊的成礦環(huán)境，因此幾乎全部產(chǎn)于秦嶺造山帶。相比而言丹鳳綠柱石（祖母綠）、佛坪剛玉（藍(lán)寶石）、洛南水晶、長(zhǎng)安石榴子石等為均不同程度產(chǎn)出寶石級(jí)礦物，具有較好的找礦潛力[1]。

表1 陜西省寶玉石礦床（點(diǎn)）分布表（引自筆者）Table 1 distribution of gem and jade deposits（points）in Shaanxi

續(xù)表1

從地域上看，全省九市除咸陽(yáng)之外均有礦床分布，但以安康、商洛及漢中三市礦床（點(diǎn)）分布數(shù)量居多，其數(shù)量約占全部91個(gè)礦床（點(diǎn)）的93%，這與三市地理位置處于秦巴山腹地，成礦條件優(yōu)異有著明顯的成因關(guān)系[1]。

從大地構(gòu)造位置統(tǒng)計(jì)，華北地塊及華北地塊南緣共有礦床礦（點(diǎn)）12個(gè)，秦嶺微板塊19個(gè)，揚(yáng)子板塊60個(gè)[1]。總體上陜西省寶玉石大多數(shù)分布于秦嶺復(fù)合造山帶內(nèi)。

1.2 陜西寶玉石成礦時(shí)間特征

陜西省寶玉石資源在成礦和容礦地層特征上帶有明顯的時(shí)代特征，多種寶玉石產(chǎn)出于幾個(gè)典型的地層年代。其中藍(lán)田玉、漢中玉等蛇紋石化、透閃石化大理巖類玉石多成生于早元古代深變質(zhì)灰?guī)r中并伴隨廣泛的巖漿侵入；秦紫玉、紅碧玉等淺變質(zhì)類玉石多見(jiàn)于中晚元古淺變質(zhì)巖層；綠松石、蛋白石等地表淋濾蝕變類玉石多成生于早古生代地表淋濾蝕變地帶[7]；寶石類如綠柱石、石榴籽石等多見(jiàn)于加里東海西期等巖漿大規(guī)模侵入時(shí)期[8]。總體來(lái)說(shuō)，陜西省寶玉石多成生于早古生代以前，這可能與大規(guī)模的區(qū)域變質(zhì)作用和大規(guī)模的巖漿活動(dòng)關(guān)系密切。

1.3 陜西省寶玉石主要成因類型

由于不同地質(zhì)單元構(gòu)造演化差異，其形成的寶玉石礦種和成礦類型上也各具特色。陜西省各類寶玉石礦床（點(diǎn)）盡管數(shù)量較多，產(chǎn)出地質(zhì)環(huán)境不同，成因各異，根據(jù)前人研究并結(jié)合陜西省主要的寶玉石礦產(chǎn)成礦地質(zhì)特征將陜西省寶玉石主要分為內(nèi)生、外生及變質(zhì)礦床三類[9,10]（表2）。

表2 陜西主要寶玉石礦床（礦點(diǎn)）成因類型統(tǒng)計(jì)表Table 2 statistical table of genetic type of major gem and jade deposits (points)

2 陜西省寶玉石成礦地質(zhì)條件分析

寶玉石作為自然界中一種極為稀有的礦物或礦物集合體，其成生與特殊的地質(zhì)演化和區(qū)域特殊的成礦地質(zhì)條件必然存在極為密切的關(guān)系[2,11]。經(jīng)項(xiàng)目野外實(shí)地考察和室內(nèi)資料綜合整理分析認(rèn)為陜西寶玉石成礦主要受以下幾種地質(zhì)條件制約。

2.1 特殊巖層與寶玉石類型及分布

調(diào)查研究表明區(qū)域變質(zhì)程度達(dá)到片麻巖相―麻粒巖相的中高質(zhì)變質(zhì)巖區(qū)具有明顯的寶玉石成礦優(yōu)勢(shì)，這些深變質(zhì)巖總體可分為富含鎂鐵碳酸鹽巖、含鎂鐵質(zhì)的片麻巖、富鋁片麻巖和富含硅質(zhì)的片巖類[1]。這些巖石經(jīng)中高溫變質(zhì)重結(jié)晶作用、熱接觸變質(zhì)作用后都在不同程度上形成不同的寶玉石類型。

2.2 中深變質(zhì)巖—巖漿作用與寶玉石成礦

在陜西省，多種寶石如剛玉、丁香紫玉、綠柱石、石榴石等多與中深變質(zhì)―巖漿作用密切相關(guān)[12,13]。佛坪巖群（Ar3Pt1F）以富鋁變質(zhì)礦物為特征[5]，在區(qū)域變質(zhì)和熱接觸變質(zhì)強(qiáng)烈的地方可見(jiàn)晶形較好、透明度高的剛玉[1]。虎睛石主要分布于商南縣湘河、趙川以東至陜?cè)ナ〗绲鹊兀浞植寂c陡嶺巖群（Ar3Pt1D）片巖、片麻類巖石組合關(guān)系密切，其中硅化、鈉長(zhǎng)石和蘭閃石化強(qiáng)烈地帶是虎睛石成生形成的重要部位。綠松石主要產(chǎn)于安康白河一帶，與區(qū)域上一套（含碳）絹云石英片巖、含絹云母結(jié)晶灰?guī)r、石英巖及含碳絹云母鈣質(zhì)片巖組合存在明顯的成因關(guān)系，其在空間上明顯制約著該區(qū)綠松石礦點(diǎn)的空間分布。洛南秦紫玉僅分布于薊縣系巡檢司組與杜關(guān)組平行不整合界面處一次沉積旋回的開(kāi)始階段（圖1），且在燕山期石英巖體出露部位玉石品質(zhì)明顯較好[14]。陜西水晶類寶石分布廣泛，主要產(chǎn)出于石英片巖或石英脈中。如高山河群石英巖、陡嶺巖群石英片巖、志留―泥盆系黑云母或絹云母石英片巖裂隙中，多見(jiàn)脈狀、網(wǎng)脈狀構(gòu)造[1]。陜西省石榴子石則多見(jiàn)于太華群、秦嶺群和長(zhǎng)角壩巖群等富鋁石英片巖、黑云斜長(zhǎng)片麻巖中，此外，長(zhǎng)英質(zhì)脈體與中深變質(zhì)巖熱接觸蝕變部位多見(jiàn)熱液蝕變型石榴石（長(zhǎng)安灃峪口和鎮(zhèn)安石榴石）。綠柱石主要產(chǎn)出于下志留系絹云母石英片巖與印支期黑云母花崗巖接觸帶附近的偉晶巖脈中，并制約其空間展布[15]。

圖1 石英巖玉賦存地層特征素描（制圖人：肖志豪）Fig.1 sketch of the stratigraphic chacterristics of Qin Ziyu ( Cartographer: XIAO Zhihao )

在陜西省，達(dá)中深變質(zhì)程度的碳酸鹽巖類巖石中廣泛可見(jiàn)類藍(lán)田玉玉石，如廣泛分布于藍(lán)田―商州地區(qū)的藍(lán)田玉[1]。此外，在陜西其他地方如，與秦嶺群地質(zhì)特征相似的太華群、中元古界麻窩子組富鎂碳酸鹽夾碎屑巖建造、薊縣系管道口群龍家園組蛇紋石化大理巖等都不同程度的存在大理巖類玉石礦點(diǎn)。

2.3 （古）蛇綠巖建造與寶玉石成礦

中―晚元古代黑木林―峽口驛基底拼合帶古蛇綠巖主要分布于寧強(qiáng)黑木林、略陽(yáng)峽口驛及三岔子偏橋溝、鞍子山、褒河等地區(qū)[5]；早古生代商丹板塊結(jié)合帶蛇綠巖分布于西峽、丹鳳、商縣、黑河、鳳縣巖灣一線；北秦嶺早古生代二郎坪弧后盆地蛇綠巖分布于二郎坪、云架山、商縣北、鸚鴿咀地區(qū)。近年，在這些特殊巖層中都不同程度發(fā)現(xiàn)碧玉、蛇紋質(zhì)玉、透輝石玉等的相關(guān)報(bào)道[5]。

3 陜西省寶玉石找礦潛力區(qū)劃分

綜上分析并結(jié)合寶玉石種類、成礦作用類型、空間分布及不同地質(zhì)構(gòu)造單元成礦專屬性特征劃分了以下兩個(gè)找礦潛力大區(qū)，九個(gè)找礦潛力區(qū)[1]。

3.1 渭河地塹以北穩(wěn)定沉積區(qū)

該區(qū)構(gòu)造穩(wěn)定、沉積作用強(qiáng)烈與其有關(guān)的沉積型玉石包括：賀蘭石、富平墨玉等，此外在黃河二級(jí)河流階地古河床沉積層內(nèi)可見(jiàn)石英巖質(zhì)“龍鱗玉”籽料。

3.1.1 清澗—吳堡—佳縣黃河二級(jí)階地龍鱗玉找礦潛力區(qū)

空間上主要分布于清澗―吳堡―佳縣沿黃河一線，含礦地層為第四系離石黃土沉積區(qū)古河道沉積層。野外調(diào)查表明含礦地層大致沿黃河河道分布，推測(cè)為黃河古河道二級(jí)階地沉積區(qū)。主要的寶玉石潛力類型為龍鱗玉，黃河奇石等（圖2）。

3.1.2 鄂爾多斯地塊南緣翹起帶淺海沉積型墨玉找礦潛力區(qū)

空間上主要分布于以耀縣―富平為中心的奧陶世淺海沉積區(qū)。賦存地層為中上奧陶系馬家溝組含碳深灰色灰?guī)r，角礫狀灰?guī)r或泥灰?guī)r，地層出露范圍較廣，產(chǎn)狀穩(wěn)定，墨玉質(zhì)量均一。主要的寶玉石潛力類型為墨玉。

圖2 吳堡含龍鱗玉古河道礫石沉積層剖面素描（制圖人：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 渭河地塹以南秦嶺復(fù)合造山區(qū)

渭河地塹以南的秦嶺造山帶地質(zhì)構(gòu)造活躍，火山、巖漿活動(dòng)頻繁，變質(zhì)作用多樣復(fù)雜。根據(jù)不同地區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造背景劃分為不同的大地構(gòu)造單元，而不同類型寶玉石的形成與不同大地構(gòu)造單元內(nèi)迥異的地質(zhì)作用密切相關(guān)。

3.2.1 華北地塊南緣中元古代地層成礦區(qū)

該區(qū)空間上北起尋馬道斷裂南至石門背斜，西起洛南縣洛源鎮(zhèn)東至河南[16]。該區(qū)廣泛出露中元古代薊縣系官道口群含彩色燧石白云巖；此外，該區(qū)印支期、燕山期巖侵入巖廣布，矽卡巖化、角巖化作用明顯，為“秦紫玉”的形成提供了優(yōu)勢(shì)成礦條件，是尋找秦紫玉、洛翠和石英脈型水晶的潛力區(qū)帶。

3.2.2 北秦嶺早元古代深變質(zhì)作用—巖漿作用成礦區(qū)

該區(qū)西起寶雞以南東至洛南盆地，主要為夾持于寶雞―洛南―欒川斷裂帶與商丹縫合帶之間的北秦嶺地區(qū)。該區(qū)構(gòu)造活動(dòng)復(fù)雜、巖漿活動(dòng)頻繁、各種地質(zhì)作用交織，元素遷移和物質(zhì)交換作用強(qiáng)烈。花崗質(zhì)片麻巖和早元古代富鋁碎屑巖、碳酸鹽巖及中基性火成巖的廣泛出露，是尋找藍(lán)田玉、石榴子石、水晶、綠柱石類、電氣石類、紫晶、芙蓉石等寶玉石礦產(chǎn)的有利區(qū)帶。

3.2.3 商丹帶中基性侵入巖—碰撞型中酸性巖漿作用成礦區(qū)

空間上主要位于周至黑河―商縣―丹鳳一線，該區(qū)廣泛出露中晚元古代超基性巖體（周至黑河―商南松樹(shù)溝等）和加里東期超基性巖體，是墨玉、蛇紋質(zhì)玉等寶玉石成礦重要的成礦建造[17]。超基性巖與圍巖接觸處又是綠簾石、薔薇輝石、透輝石玉、石榴石、綠柱石類寶石的重要產(chǎn)出部位。同時(shí)中基性巖風(fēng)化殼也是尋找風(fēng)化淋濾型蛋白石重要的潛力區(qū)塊。

3.2.4 南秦嶺印支褶皺系沉積—巖漿作用成礦區(qū)

空間上位于馬道―留壩―佛坪―鎮(zhèn)安―旬陽(yáng)一線，該區(qū)中西部分布有陜西省規(guī)模巨大的印支期碰撞型花崗巖帶（勉略北―華陽(yáng)侵入巖區(qū)），侵入作用明顯[4]；區(qū)域富鋁巖層普遍經(jīng)歷多次區(qū)域熱事件而成為藍(lán)剛玉、星光藍(lán)寶石、紅寶石、綠柱石、電氣石類寶石、長(zhǎng)石類寶石以及水晶類寶石的有利找礦遠(yuǎn)景區(qū)；而在南秦嶺陸緣海盆沉積區(qū)由于兼具沉積作用與后期巖漿熱液改造作用而成為尋找沉積型或沉積改造型玉石如文藻石、雞血石等的重要潛力區(qū)。

3.2.5 南秦嶺古陸核邊緣外生作用成礦帶

空間上位于商南南部十里坪―牛山―安康―平利―白河等地。該區(qū)普遍出露晚太古―早元古代深變質(zhì)雜巖建造[1]，是尋找剛玉等寶石、蛇紋石化大理巖等玉石的有利區(qū)域；東部分布有鄖西―鄖縣（連至武當(dāng)山）、商南十里坪等穹隆，古老的中深變質(zhì)巖層邊緣則是尋找虎睛石等交代蝕變型寶玉石及蘭閃石的潛力區(qū)帶[8]；此外，該區(qū)廣泛出露海西期（超）基性巖體并多沿?cái)嗔褞Х植迹蔷G簾石、蛇紋質(zhì)玉、橄欖石等寶石的找礦潛力區(qū)帶；牛山―鳳凰山穹隆（Pt2-3）、平利穹隆（Pt2-3）核部出露中晚元古代火山―沉積巖系并富含銅、鋁、磷等元素[6]，為綠松石的形成提供了物質(zhì)基礎(chǔ)，而晉寧期中酸性島弧深成巖體則為成礦提供了熱動(dòng)力條件，后經(jīng)淋濾風(fēng)化，成礦物質(zhì)沿古陸核邊緣斷層及派生次級(jí)裂隙沉積成礦[6]，是綠松石等氧化淋濾蝕變型玉石主要的找礦潛力區(qū)帶。

3.2.6 揚(yáng)子北緣沉積—巖漿作用成礦區(qū)

空間上位于寧強(qiáng)東南部―南鄭碑壩―洋縣一帶。該區(qū)過(guò)度基底形成階段廣泛發(fā)育中基性侵入巖和表殼巖系（碎屑巖、大理巖等）其接觸帶是尋找蛇紋石化大理巖、蛋白石、透輝石玉、透閃石玉、絹云母玉、蛇紋質(zhì)玉等玉樹(shù)的潛力區(qū)帶；北大巴山裂谷基性巖漿巖帶是尋找蛋白石的潛力區(qū)塊；此外陸緣海盆沉積區(qū)是尋找沉積型玉石如珊瑚玉、菊花石等潛力區(qū)帶。

3.2.7 略陽(yáng)—勉縣中生代裂陷沉積—碰撞作用成礦區(qū)

空間上位于略陽(yáng)―勉縣―陽(yáng)平關(guān)斷裂所夾持的三角地帶。該區(qū)廣泛出露早―中元古代一套富鋁硅碎屑巖和碳酸鹽巖并多見(jiàn)晉寧期中基性深成雜巖體和印支期中酸性巖體侵入，成礦斷裂系統(tǒng)復(fù)雜，寶玉石成礦條件優(yōu)越。特殊地質(zhì)作用下，超基性巖自身不僅能形成如橄欖石、石榴石等多種寶石，而且超基性巖又是蛇綠玉、墨綠玉等多種寶石形成的有利圍巖；超基性巖體與碳酸鹽巖類巖石的接觸帶又是石榴石類寶石、綠柱石、蛇紋石質(zhì)玉等重要的賦存部位；超基性巖體的風(fēng)化殼往往產(chǎn)出蛋白石。綜上，該區(qū)寶玉石找礦潛力巨大。

4 結(jié)論

（1）寶玉石資源方面，陜西省共計(jì)有25個(gè)寶玉石礦種，礦床（點(diǎn)）91處（表1），其中寶石類6個(gè)礦種，玉石類19個(gè)礦種，目前具有工藝和收藏價(jià)值的寶玉石9種。

（2）空間分布方面，陜西省寶玉石各地均有分布，但以陜南秦巴山地礦床礦點(diǎn)分布數(shù)量居多，占93%；從大地構(gòu)造位置看，華北陸塊及南緣共有礦床礦點(diǎn)12個(gè)，秦嶺微板塊內(nèi)19個(gè)，揚(yáng)子板塊內(nèi)60個(gè)。

（3）總體來(lái)說(shuō)，陜西省形成寶玉石礦床的優(yōu)勢(shì)建造主要包括：太古代古老地塊結(jié)晶基底花崗綠巖建造；早―中元古過(guò)度基地形成階段火山―淺海沉積建造；晚元古海相內(nèi)生沉積巖建造；古板塊匯聚邊界形成的弧后盆地沉積或古蛇綠構(gòu)造巖帶建造。

（4）陜西省主要的寶玉石礦產(chǎn)共分為內(nèi)生、外生及變質(zhì)礦床三類。

（5）綜合分析并結(jié)合寶玉石種類、成礦作用類型、空間分布及不同地質(zhì)構(gòu)造單元成礦專屬性特征劃分了九個(gè)找礦潛力小區(qū)。