透閃石玉成礦研究現狀與展望

藍 葉, 于海燕, 阮青鋒, 沙 鑫, 易澤邦, 楊育富

(桂林理工大學 a.地球科學學院; b.廣西隱伏金屬礦產勘查重點實驗室, 廣西 桂林 541006)

透閃石玉是指具有顯微纖維交織結構的透閃石礦物集合體[1], 其主要礦物組成透閃石的分子式為Ca2Mg5[Si4O11]2(OH)2。國家標準《珠寶玉石 名稱》(GB/T 16552—2017)中, 把主要由透閃石礦物組成的玉石統稱為“和田玉”, 也可統稱為“軟玉”。透閃石玉的開發和利用是中國玉石文化最重要的組成部分, 自古至今, 透閃石玉一直以其色澤柔和、質地細膩、溫潤光潔而深受中外各階層人士的喜愛[2-4]。

透閃石玉是中國玉石文化的主要載體, 也是經濟價值較高的礦產資源。國內外研究者對透閃石玉進行了大量的研究, 特別是近年來, 先進成礦理論和測試技術在透閃石玉成礦研究中的應用, 推動了透閃石玉成礦研究的巨大進步。本文以透閃石玉研究資料為基礎, 從成因類型、物質來源、成礦環境和成礦年代4個方面, 總結前人的研究成果, 分析透閃石玉成礦研究中存在的不足, 并對未來的研究方向進行展望。

1 透閃石玉成因類型劃分及存在的問題

鄧燕華[5]按透閃石玉地質產狀曾將透閃石玉礦床分為花崗巖-花崗閃長巖與大理巖接觸交代型、超基性巖交代巖型和變質巖型3種; Nichol[6]和Harlow等[7]依據圍巖類型不同，分為接觸交代成因(白云質大理巖, D型)和接觸變質成因(超基性巖, S型); 王時麒等[8]根據母巖不同, 將透閃石玉礦床劃分為碳酸鹽巖蝕變型和超基性巖蝕變型兩大類; 而劉飛等[9]根據中國透閃石質玉礦床中熱液來源的考察, 認為透閃石玉可以分為巖漿熱液型和變質熱液型; 丘志力等[10]根據新疆和田玉產狀的觀察及其中石墨礦物分布的情況及其成因的指示, 認為透閃石玉成礦作用可以分為變質交代成因(R型)和熱液充填成因(P型)。

前人在透閃石玉成因的分類中, 多數基于相關巖漿巖是超基性巖(蝕變為蛇紋巖)還是基性、中酸性侵入體與富鎂變質巖(大理巖)、沉積巖(白云巖或灰質白云巖)之間的變質作用進行劃分。實際上, 無論哪種類型, 變質或變質交代作用在本質上都是不同巖石礦物之間的反應關系, 透閃石玉的形成需要在原有巖石的基礎上進行結構轉換或者置換才能完成；但在對透閃石玉的實際產狀觀察發現, 很多透閃石玉礦體呈脈狀充填產出, 并不存在對原巖有成分置換作用, 如青海三岔口、新疆和田、遼寧岫巖等地產出的軟玉。在透閃石玉的成礦過程中, 存在著巖漿熱液與變質熱液聯合作用完成成玉過程的可能性, 因此, 僅依據成礦熱液劃分透閃石玉的成因, 易產生混淆。對于透閃石玉R型(變質交代成因)和P型(熱液充填成因)的劃分是否可行, 關鍵在于透閃石玉熱液充填成礦的解釋。雖然丘志力等[10]指出, 透閃石玉熱液充填成礦是巖漿熱液在接觸交代后直接沉淀成玉, 并指出熱液沉積充填成礦的透閃石玉在產狀、礦物組成和結構上的不同, 但并未闡述熱液充填成礦的成礦物質來源、成礦條件和成礦過程。因此, 該種成礦類型的劃分地解釋還不夠系統和科學。

2 透閃石玉成礦物質來源研究及存在的問題

透閃石玉的成礦與熱液介質下成礦元素Si、Mg和Ca的遷移形式密切相關。透閃石玉成礦物質來源的研究有3種主要方法。

2.1 圍巖、侵入巖與透閃石玉的成分對比

根據圍巖、侵入巖、透閃石玉以及蝕變帶中Si、Mg、Ca的含量變化, 說明成礦物質來源[11]。如新疆于田縣阿拉瑪斯D型透閃石玉, 礦體呈透鏡狀, 位于內接觸帶, 圍巖為白云質大理巖, 侵入巖為花崗閃長巖。蝕變作用從中酸性巖體到大理巖依次為: 花崗閃長巖→鉀化花崗閃長巖→尖晶石鎂鐵閃石帶→透輝石化帶→透閃石玉→含鎂橄欖石的大理巖→蛇紋化大理巖→白云石大理巖, 從圍巖→透閃石玉, Mg和Ca的含量降低, 從侵入巖→透閃石玉, Si的含量降低, 由此說明, Mg和Ca主要來自于圍巖白云質大理巖, Si來自侵入巖花崗閃長巖, 成礦熱液為巖漿熱液[12]。東昆侖三岔河軟玉礦床, 軟玉的形成與大理巖、基性巖脈、后期的流體活動三者有關, 后期的流體活動提供了SiO2, 基性巖脈提供了Mg, 大理巖提供了Ca、Mg以及成礦場所[13]。盡管上述成礦模型已經被普遍接受, 但對于圍巖和侵入巖的成礦元素相對匱乏, 如貴州羅甸玉[14]、廣西大化玉[15]，或侵入巖并不明確的透閃石玉, 如四川貓眼軟玉[16]。如果僅依據成分對比和成礦特點, 很難科學地解釋透閃石玉的成礦物質來源和成礦熱液性質。

2.2 稀土元素配分模式

將圍巖、侵入巖與透閃石玉的稀土元素配分模式進行對比, 說明蝕變來源。張亞東等[17]將貴州羅甸玉的圍巖灰巖、侵入巖輝綠巖與羅甸玉的稀土元素配分模式進行對比, 發現羅甸玉與灰巖的稀土元素配分模式相似, 而與輝綠巖有明顯區別, 據此推測貴州羅甸玉的蝕變來源與圍巖灰巖有關。于海燕等[18]將青海南部玉石成礦帶的托拉海溝玉礦樣品的稀土元素配分模式與礦區輝長巖稀土元素配分模式進行對比, 發現其相似性較高, 說明輝長巖為托拉海溝玉礦蝕變來源。蝕變來源可以提供成礦物質來源的研究對象, 但不能等同于物質來源，如貴州羅甸玉稀土元素配分模式與圍巖灰巖相似, 但灰巖中Mg的含量相對于透閃石玉成礦嚴重不足[17]。因此, 不能簡單地由蝕變來源直接厘定成礦物質來源。同時，稀土元素受到成礦熱液和多期次成礦的影響, 其結果可能存在一定偏差，如遼寧岫巖透閃石玉, 其稀土元素配分模式與圍巖鎂質碳酸鹽比較, 輕稀土元素(La/Sm)N平均值為11.27, 明顯高于鎂質碳酸鹽中的6.71; 岫巖透閃石玉中δCe輕微負異常, δEu明顯負異常, 區別于鎂質碳酸鹽中的δCe和δEu中等負異常[19-20]。如果僅從稀土元素配分模式的相似性對比, 也難以說明兩者存在關聯性。

2.3 同位素示蹤

透閃石玉成礦物質和成礦熱液來源研究, 如果僅依據傳統的地質學研究方法很難進行準確厘定。近年來, 隨著現代先進分析測試儀器的不斷開發應用及現代成礦理論的發展, 同位素示蹤逐漸應用于透閃石玉的成礦研究中, 如利用Si同位素和H-O同位素示蹤成礦熱液[15, 21-24]，其所作出的貢獻主要體現在以下兩方面:(1)驗證前期的研究結果，如通過鋯石定年法結合H-O同位素分析, 進一步厘定了新疆于田縣阿拉瑪斯D型透閃石玉的成礦熱液為巖漿熱液[25]；(2)解釋疑難問題，如廣西河池大化玉中, 輝綠巖的Si(47%～52%)相對虧損, 通過對比大化玉的δ30Si與基性侵入巖和硅質巖圍巖的δ30Si, 揭示了大化玉的Si同位素分布范圍較寬, 與圍巖中硅質巖相近, 遠比輝綠巖變化大, 據此推測大化玉的Si可能主要來自圍巖中的硅質巖, 部分來自輝綠巖[15]。

但在透閃石玉同位素示蹤研究中, 如果透閃石玉、圍巖和侵入巖中同位素的分析數據發生重疊, 那么僅依據同位素數據的相符性, 很難精確查明透閃石玉的成礦物質來源。如: 透閃石玉成礦中Si的來源有兩種可能, 即侵入巖和圍巖中的硅質巖。利用Si同位素示蹤時, 通常對透閃石玉中δ30Si數值與侵入巖、圍巖中的δ30Si數值對比, 來厘定Si的來源, 如廣西大化玉、岫巖透閃石玉、溧陽透閃石玉等[15, 22]。而當透閃石玉中δ30Si的數值與侵入巖、圍巖中的硅質巖δ30Si值都發生重疊, 那么Si的來源就具有一定的推測性。

H-O同位素示蹤成礦熱液時, 需要確定透閃石玉的成礦溫度, 依據水-透閃石H-O同位素交換公式, 計算出成礦熱液中H-O同位素數值, 依據H-O同位素組成與熱液關系原理, 確定成礦熱液來源[25-26]。Yui等[27]通過系統研究臺灣豐田透閃石玉的H-O同位素特征后, 認為臺灣豐田透閃石玉的成礦熱液有兩種類型, 即前期的海洋熱液和后期的大氣熱液。前期透閃石玉H-O同位素示蹤成礦熱液研究中, 透閃石玉成礦溫度是根據同期成礦的次要礦物來確定成礦溫度范圍, 但是僅通過同期礦物(如黃鐵礦、方解石等)的成礦溫度難以準確查明玉石成礦溫度, 進而導致成礦熱液示蹤的不確定性。

3 透閃石玉成礦環境研究及存在的問題

3.1 成礦過程

根據透閃石玉的組成礦物成分、次要礦物的晶型及是否發生交代和溶蝕作用來說明成礦過程。透閃石玉成礦過程可分為兩種方式: 1)圍巖直接蝕變為透閃石; 2)圍巖先蝕變蛇紋石(S型)或透輝石(D型), 后期受熱液變質作用, 形成透閃石。

第1種成礦過程, 主要為D型透閃石玉, 一般由含水量高的成礦熱液交代而成, 其透閃石顆粒較大, 次要礦物方解石的晶型較為完整, 成分較純(式(1))[28-29]。

5CaMg[CO3]2+8SiO2+H2O→Ca2Mg5[Si4O11]2(OH)2+3CaCO3+7CO2。

白云石 透閃石 方解石

(1)

第2種成礦過程, D型透閃石玉, 一般在缺水或者脫水的條件下, 圍巖首先蝕變成透輝石(式(2)), 再經熱液蝕變, 形成透閃石(式(3))。在該成礦過程中, 早期形成的大顆粒透閃石或透輝石被小顆粒或者纖維狀的透閃石取代。殘留的透輝石會出現明顯的蝕變邊緣, 有時會呈現假像[28-29]。同時, 后期再結晶的粗粒透閃石的存在, 也說明與多期成礦作用有關。

CaMg[CO3]2+2SiO2→CaMg[Si2O6]+2CO2；

(2)

白云石 透輝石

5CaMg[Si2O6]+H2O→Ca2Mg5[Si4O11]2(OH)2+3Ca2++6SiO2。

(3)

透輝石 透閃石 石英

S型透閃石玉中普遍可見鉻鐵礦, 說明其蝕變來源與超鎂鐵巖有關, 超鎂鐵巖(橄欖巖)經含水熱液蝕變形成蛇紋石和水鎂石(式(4)), 后期經含Si和Ca的熱液蝕變, 形成透閃石-陽起石(式(5))[30-31]。S型透閃石玉中普遍存在有熱液蝕變礦物-綠泥石, 其存在有兩種成因: 一是與鉻鐵礦有關, 綠泥石一般分布在鉻鐵礦的邊緣或裂隙中; 二是與透閃石蝕變有關, 綠泥石一般分布在透閃石玉的小裂隙中[32]。

6(Mg,Fe)2SiO4+9H2O→2(Mg,Fe)3Si2O5(OH)4+3(Mg,Fe)(OH)2;

橄欖石 蛇紋石 水鎂石

(4)

5(Mg,Fe)3Si2O5(OH)4+14SiO2+6CaO→3Ca2(Mg,Fe)5Si8O22(OH)2+7H2O。

蛇紋石 透閃石-陽起石

(5)

依據次要礦物來說明透閃石玉的成礦過程, 可能存在以下兩個方面的問題: 1)同一成礦過程進行的程度不同, 次要礦物的發育程度不同, 比如圍巖蝕變為透輝石, 透輝石再蝕變為透閃石時, 透輝石是此成礦過程的有利證據; 若是透輝石蝕變比較徹底, 則證據也就比較模糊。2)透閃石玉成礦可能受到多期熱液的蝕變作用, 在成礦過程中形成的次要礦物會再次蝕變, 甚至消失, 這也對成礦過程的研究增加了難度。

3.2 成礦條件

透閃石玉的成礦條件主要體現在成礦溫度、壓力、酸堿度和氧化還原條件上。由于缺少標型礦物成礦條件的測試數據, 故對透閃石玉成礦條件的研究多為趨勢研究, 難以有比較確定的數值范圍。

(1)成礦溫度和壓力一般通過同生礦物的成礦條件進行說明, 如利用成礦晚期方解石的均一溫度推測透閃石玉的成礦溫度范圍[21]。透閃石玉次要礦物中出現石墨時, 可根據石墨的分布形態和結晶度計算獲得石墨化度的數值, 從而推算透閃石玉成礦的溫度范圍[33-34]。還可根據角閃石的晶體化學性質推測透閃石玉成礦溫度和壓力的高低, 在其晶體結構中, Al3+可取代四面體T位置上的Si4+, 形成TAl3+, Al3+還可取代八面體M1、M2、M3位置上的Mg2+, 形成CAl3+。一般來講, 若角閃石中TAl3+含量高, 代表TAl3+代替Si4+數量大, 形成溫度高, 而CAl3+含量高, 則顯示其形成的壓力大; 同時, 角閃石中Ti的含量也與成礦溫度有關, 一般溫度越高, 角閃石中Ti的含量就越高[35-36]。因此, 可以利用TAl3+、CAl3+以及Ti的含量, 推測透閃石玉的成礦溫度和壓力范圍[18]。

(2)透閃石玉成礦條件的酸堿度一般依據特征元素的比值進行分析。Sr和Ba都是堿土金屬, 具有相似的化學性質, 它們在不同的環境中會有不同的表現。沉積巖中Sr/Ba<1和Sr/Ba>1分別代表淡水和海水介質。Sr/Ba<1指示酸性成礦環境, Sr/Ba>1指示堿性成礦環境[28]。酸性地球元素Zr和Hf、Nb和Ta在地球化學上可以看作是不相容的孿生元素, 它們都具有相同的離子構型和離子半徑, Zr和Nb在酸性溶液中形成化合物的能力強于Hf和Ta。因此, 透閃石玉中Zr/Hf、Nb/Ta值從酸性到堿性成礦條件逐漸減小[18]。在青海透閃石玉樣品中, Zr/Hf和Nb/Ta值在翠青玉中分別為34.73～35.92和7.11～7.17, 低于其他顏色樣品的Zr/Hf和Nb/Ta值(52.87～72.00, 16.00～27.00), 說明翠青玉成礦環境趨于酸性[18]。

(3)透閃石玉成礦中的氧化還原條件主要依據特征元素的價態分析。熱液中的Fe主要為Fe2+, 透閃石玉中Fe3+是由于Fe2+被氧化而成, 因而Fe3+/ΣFe與氧逸度呈正相關關系[37]。透閃石玉中Fe3+和Fe2+含量的估算, 主要依據透閃石的晶體化學特征。Fe3+估算的透閃石電子探針分析結果的適用性要求對在23個氧原子基礎上計算得到。而透閃石分子式中理想的陽離子總和是不固定的, 每23個O中陽離子數在15～16之間變化, 因此很難獲得唯一的Fe3+估計值。換言之, 在目前對于允許和常見的占位度的了解基礎上, 僅限于求得Fe3+含量的最小值和最大值, 并由此產生可接受的分子式范圍。由此得出Fe3+/ΣFe值有一定的推測性。

在不同的氧化還原環境下, Eu和Ce具有不同的化合價, δEu和δCe的正、負異常對氧化還原環境有指示作用。在相對還原的成礦條件下, Ce可在溶液中保存較長時間, 而Eu3+則還原成Eu2+而發生沉淀, 從而出現δCe正異常, δEu負異常。同樣，在相對氧化的條件下, Eu可在溶液中保存較長時間, 而Ce3+則被氧化成Ce4+并沉淀, 使得流體中出現δEu正異常, δCe負異常[38-39]。但要注意的是, 透閃石玉中δEu和δCe的異常還受到蝕變來源的影響, 如新疆和田玉中δEu的負異常[12]、貴州羅甸玉中δCe的負異常等[14]。

4 透閃石玉成礦年代研究及存在的問題

4.1 鋯石U-Pb法

鋯石是各類成因巖石中常見的副礦物, 是U-Pb同位素定年的重要對象。在透閃石玉鋯石U-Pb定年研究中, 鋯石主要來自侵入巖、玉石礦體、玉石中的同生礦物等。

(1)侵入巖中鋯石定年的年齡可以作為透閃石玉成礦年齡的上限, 如青海小灶火礦區中黑云二長花崗巖中鋯石206Pb/238U年齡的加權平均值為415.5±1.7 Ma(MSWD=0.10), 與礦區青玉中的巖漿鋯石的年齡416.4±1.5 Ma基本一致, 也是透閃石玉成礦的年代上限[40]。

(2)玉石礦體中鋯石分為3種類型: Ⅰ類鋯石為巖漿來源, 來自巖漿巖中的鋯石一般呈圓形且具有模糊的分帶，或者半自形-自形, 具有明顯的振蕩分帶，這類鋯石的定年數據與侵入巖地質年代相符, 為透閃石質玉成礦年代的上限；Ⅱ類鋯石為同生鋯石, 一般半自形或他形, 無明顯的振蕩分帶, 或者以巖漿鋯石增生邊的形式出現，這類鋯石定年數據與透閃石玉成礦年代接近, 但如果出現在巖漿鋯石的增生邊, 可能由于較窄, 而無法進行測定；Ⅲ類鋯石為后期熱液鋯石, 一般自形程度較好, 具有較窄的生長帶，這類鋯石定年數據與透閃石玉最終成礦年代接近, 但在透閃石質玉的樣品中很難發現[41-42]。

(3)玉石中同生礦物的鋯石定年, 如河南欒川透閃石玉中的鈦鐵礦, 在定年時, 首先要根據礦物學特征說明相互混生的鈦鐵礦和透閃石具有低能量的晶界，這表明成礦時, 兩相處于平衡狀態, 可認為是共生的。再對鈦鐵礦內部的鋯石形態進行分析, 確定為同生鋯石, 在此基礎上, 鋯石的定年數據才能與透閃石玉的成礦年代相符[43]。

透閃石玉鋯石定年中存在的主要問題在于取樣位置和樣品的局限性。鋯石可以分為巖漿鋯石和變質鋯石。透閃石玉及侵入巖中的巖漿鋯石, 可以作為透閃石玉成礦年代的上限約束, 但測試樣品必須靠近侵入巖, 其顏色一般較深, 品質也較差。透閃石玉中變質鋯石的存在是以原巖漿鋯石存在為基礎, 故其樣品的采集位置也在靠近侵入巖的位置。因此, 由于采樣位置的局限性, 并不能代表距離侵入巖較遠、凈度和顏色都較好的透閃石玉的成礦年代。

4.2 40Ar-39Ar法

40Ar-39Ar法是在K-Ar法的基礎上發展起來的。透閃石玉的40Ar-39Ar定年法可以分為兩種形式，即透閃石玉中蝕變礦物的40Ar-39Ar定年和透閃石玉中主要礦物透閃石40Ar-39Ar定年。與透閃石玉中巖漿鋯石的年齡相比較, 蝕變礦物40Ar-39Ar定年的數據往往較年輕, 說明形成透閃石玉礦后仍有熱液活動，如新疆且末天泰礦區[44], 透閃石玉巖漿鋯石SHRIMP定年的最低年齡為431.1±2.5 Ma(MSWD=2.4), 白云母40Ar-39Ar定年為357±57 Ma, 地質年齡較為年輕, 說明該地區透閃石玉成礦后, 可能經歷了富Al熱液的蝕變作用。透閃石玉中主要礦物透閃石40Ar-39Ar定年法一般低于侵入巖的年齡, 如青海三岔河透閃石玉40Ar-39Ar定年為247±0.64 Ma, 明顯低于該礦區侵入巖地質年代440～500 Ma, 可能與透閃石玉的多期熱液成礦作用有關, 其可能代表最終成玉時間[18]。

透閃石玉40Ar-39Ar定年法存在的問題主要在于Ar的含量在成礦過程中不斷流失和增加。透閃石玉后期熱液作用導致Ar同位素體系開放并造成40Ar的丟失, 甚至造成40Ar-39Ar年齡的重置。此外, 透閃石玉次要礦物的存在, 對Ar同位素分餾的不均一性及對蝕變礦物分選的困難性, 都會對透閃石玉全巖40Ar-39Ar定年造成很大阻礙。由此, 可以理解為什么早期透閃石玉全巖40Ar-39Ar定年數據存在較大誤差。

5 透閃石玉礦床研究展望

5.1 原位稀土元素指示蝕變來源

利用原位微區技術分析礦物的稀土元素組成, 一方面可以排除礦物中次要礦物的影響, 使得數據分析更加科學; 另一方面, 同生礦物微區稀土元素分析可以獲得礦物生長過程中成分的不均一性以及稀土元素的分餾現象和規律[45]。并且某些自生礦物還可以反映成礦過程中熱液流體的組成、性質和演化, 如: 在透閃石玉礦體和成礦蝕變帶中, 自形程度好、成分純的原生方解石其微區稀土元素的研究, 可獲取更多的成礦流體信息[46]。而某些他生礦物, 可以更為科學地指示蝕變來源, 如透閃石玉中發現有溶蝕邊的榍石和單斜輝石[46], 其微區稀土元素配分模式與侵入巖中榍石和單斜輝石進行對比, 可以查明熱液成因, 解釋透閃石玉的蝕變來源。

5.2 同位素示蹤技術的應用

5.2.1 同位素示蹤成礦物質來源 近年來, 非傳統穩定同位素的發展, 特別是同位素高精度測量方法的出現與同位素分餾機制的研究, 使得透閃石玉中Ca、Mg和Si同位素示蹤成為可能[47-54]，但在透閃石玉同位素示蹤中, 會存在圍巖、透閃石玉、侵入巖同位素數據的重合, 如自然界中不同種類火成巖中δ30Si的數值存在重疊, 變化于-0.9‰～0.3‰。碳酸鹽巖中常常含有微量的SiO2, 有時含有細的SiO2和燧石結構, 對這些硅質的Si同位素組成進行研究, 可以得出：一類δ30Si為-0.8‰～0.1‰, 與火成巖的Si同位素組成相似; 一類δ30Si為1.1‰～2.8‰, 與火成巖的Si同位素組成明顯不同[55]。

Ca同位素在自然界的變化范圍并不大, δ44Ca值在-2.0‰～2.0‰, 僅僅跨越4.0‰[54]。其中, 火成巖δ44Ca平均值為1.00‰±0.47‰, 不同類型的火成巖中δ44Ca值會發生部分重疊; 陸相沉積物δ44Ca平均值為1.02‰±0.51‰, 與火成巖一致。

在透閃石玉的同位素示蹤中, 除了關注透閃石玉、圍巖、侵入巖中Ca、Mg和Si同位素數據的匹配性, 還要注意同位素的分餾機制, 如Si、Mg同位素動力學分餾[48-51]和Ca同位素熱力學分餾[51]對同位素數據的影響。同時不能忽視多種因素示蹤之間的一致性和約束性,如Si同位素示蹤來源與成礦熱液來源的一致性和約束性。

5.2.2 Sr同位素示蹤成礦熱液 Sr在自然界中有84Sr、86Sr、87Sr和88Sr 4個同位素, 其中87Sr是由87Rb經β衰變而來,84Sr、86Sr和88Sr則是穩定同位素; 由于Sr的質量數大, 不同同位素分子的相對質量差較小, 在成礦過程中, 成礦溶液物理化學條件的變化對Sr同位素組成的影響可以忽略不計[56-59]。加之成礦溶液與其循環巖石之間的Sr同位素交換相當緩慢, 因而在沒有外來Sr混染的情況下, 礦物的87Sr/86Sr可以指示其成礦熱液來源[60]。因此, 在利用Sr同位素示蹤成礦熱液時, 應對比透閃石玉、圍巖、圍巖蝕變帶、侵入巖、侵入巖蝕變帶中的87Sr/86Sr值，若數據相符合, 則直接說明成礦熱液的來源。否則，存在兩種情況:(1)在成礦熱液的流動和交代過程中, 使某些礦物發生不一致溶解, 礦物中的87Sr被成礦熱液選擇性的遷移, 導致87Sr/86Sr測試結果的不一致，此時可依據圍巖蝕變帶和侵入巖蝕變帶87Sr/86Sr的演化規律來約束成礦熱液的來源；(2)不同來源熱液的加入, 如地下水、變質水、大氣降水等, 此時需結合H-O同位素的分析結果, 確定成礦熱液的來源, 并估算各熱液成分的混合比例。利用Sr同位素示蹤成礦熱液, 可以解決透閃石玉成礦溫度的不確定性對H-O同位素示蹤熱液造成的偏差。

5.2.3 激光微區40Ar/39Ar定年在透閃石玉定年中的應用 激光微區40Ar/39Ar定年技術的發展, 一方面可以避免新生礦物Ar同位素受擾動強度的不均一性與分選的困難性; 另一方面, 微區定年技術可以在薄片上直接測定礦物的年齡, 獲得礦物內部元素差異性分布的信息, 有效解決了常規大樣加熱方法的困境[61]。在透閃石玉激光微區40Ar/39Ar定年中, 蝕變礦物的定年數據可以作為透閃石玉成礦年代的參考, 而透鏡狀的透閃石玉邊部、中部和核心的透閃石的40Ar/39Ar定年數據, 在后期熱液作用不足以重置40Ar/39Ar年齡的情況下, 透閃石玉的核心應該保留較老的初始形成年齡, 指示構造活動開始的上限, 而邊緣則可能記錄熱液活動終結時年齡, 二者之間的差異則揭示了熱液活動的持續時間。

6 結束語

透閃石玉是中國玉石文化的主要載體, 也是經濟價值較高的礦產資源。國內外地質工作者對透閃石玉進行了大量的研究, 并且取得了令人矚目的研究成果。近年來, 隨著地球化學在透閃石玉礦床研究中的應用, 透閃石玉的成礦理論更加完善, 但仍然存在一定的問題。鑒于此, 在透閃石玉成礦研究中, 要對透閃石玉、圍巖、侵入巖和蝕變帶進行系統的巖石學、礦物學、全巖/原位微區稀土元素研究, 并在此基礎上, 選取代表性樣品進行Si、Mg、Ca、Sr同位素分析, 結合同位素分餾機制, 從同位素數據的相符性和規律性上準確揭示透閃石玉的成礦物質和成礦熱液來源, 明晰成礦過程, 為透閃石玉成因分類提供理論依據。