新疆南部祖母绿(绿柱石)成矿地质条件初探

禹秀艳，李甲平，汪立今，罗卫东，石玉君，陈 勇，陈俊华

(1.新疆大学地质与勘查工程学院, 新疆 乌鲁木齐 830046; 2.新疆地质矿产勘查开发局第二地质大队, 新疆 喀什 844000)

祖母绿是一种高档宝石，与钻石、红宝石、蓝宝石并称为世界四大珍贵宝石。

世界上质量最好的祖母绿，出产于哥伦比亚的东科迪勒拉山脉东西两个边缘的Mozu和Chivor矿区，其年产量约占世界优质祖母绿总产量的70%。颜色纯正并且饱和度高是哥伦比亚祖母绿的最大特点，也是其被人们喜爱的最主要的原因。

祖母绿由于其产出地质条件的特殊性,能够作为宝石资源开发利用的矿体却很少。至今我国仅在云南和新疆南部有所发现。2004年，新疆南部首次发现祖母绿矿，其主要产出于碳酸盐岩脉。其祖母绿颜色为翠绿色，略带浅蓝色，半透明-透明，矿化条件好，质地佳[1-3]。新疆祖母绿矿的发现不仅有着极大的经济意义,也有着深远的地质意义。[1-3]

1 区域地质概况

新疆南部祖母绿(绿柱石)矿床位于西昆仑、喀喇昆仑、帕米尔三大构造单元的结合部位。东北部属塔里木板块南缘活动带公格尔-喀拉塔什中间地块的西北段；西南部属华南板块羌塘微板块的一部分。区域内出露地层主要为元古界地层，只有边部和局部覆盖有古生界地层。

前人研究中，一直将矿区出露地层划分为二叠系(P)。 2004年，河南省地质调查院在该区做区域地质调查工作时，在该地层内发现丰富的笔石、几丁虫和疑源类化石，经中国地质科学院研究员鉴定，时代均为早志留世。并在该地层内火山岩中获得锆石U-Pb离子探针SHRIMP年龄值为(435±15) Ma，确定其出露地层为志留系温泉沟组(S1w)，祖母绿矿就产出于志留纪的岩脉之中。该区内岩浆作用强烈，但在研究区内岩浆活动微弱，仅在研究区北部有辉石岩脉出露；区内构造发育，断裂和褶皱随处可见，广泛发育的深大断裂及其次级断裂，往往为该区的矿产富集提供运移通道和成矿场所。

2 矿体地质特征

2.1 含祖母绿矿体的产出特征

矿区内发现的祖母绿，都呈巢状产出于含碳质灰岩、页岩的方解石、方解石-石英细脉中，其围岩中的某些灰岩和钙质岩已角砾岩化,并被粗粒方解石、石英和钠长石交代。区域内发现的绿柱石矿脉多，但都较小，含绿柱石矿化的方解石矿脉，地表出露一般长为3～28 m，厚为0.2～1.6 m，最厚者可达2 m。含矿方解石脉主要以斜交脉、顺层脉产出，以脉状、透镜状、雁行状为主。其产出的祖母绿多为黄绿色、淡绿色及浅绿色，少数为翠绿色，且颜色分带明显，常为晶体核部色浅，边缘色深。祖母绿晶体六方柱形完整，垂直C轴裂纹较发育。一般祖母绿晶体直径为0.2～3 cm，长0.5～8 cm,最大者可达3 cm×10 cm[1-2]。

2.2 含矿脉体主要组成矿物的特征

新疆祖母绿矿含祖母绿的矿石中，除绿柱石外，主要脉石组成矿物有方解石、石英和钠长石，次要矿物有微斜长石、电气石和菱铁矿，副矿物有白云母、金红石、锆石、磷灰石等。

1)方解石：主要脉石矿物，形成脉或细脉贯入到矿化带的碳酸盐岩中。镜下观察呈无色至淡黄色，聚片双晶常见，见有两组解理，测定其夹角约为70°，正中突起，晶形较复杂，见有板状、粒状。

2)石英：肉眼观察呈白色，油脂光泽，一般都呈多粒集合体状、不规则团块状不均匀分布于方解石之间。镜下观察呈无色，低突起，干涉色为Ⅰ级灰白色，自形程度差，以等轴粒状为主。

3)长石：主要呈小的短柱状，主要有钠长石和微斜长石。钠长石镜下观察为白色、浅灰色，含量较多，多呈板状，亦见有他形粒状，负突起低，无糙面，双晶发育，见有聚片双晶和卡式双晶。微斜长石镜下观察为白色，板状，负突起低，干涉色Ⅰ级灰，含量较钠长石少。

4)电气石：柱状，正突起高，糙面明显，具有多色性，可见环状结构，为石英中包体矿物。

5)金红石：红褐色至暗褐色，柱状，平行消光，具有多色性，正突起极高，为石英中包体矿物。

6)锆石：镜下观察呈褐色，自形，多为两端呈复杂锥面的柱状，平行消光，正突起高，可见多色干涉色，见有被石英包裹晶形较好的锆石。

7)磷灰石：镜下为无色短柱状，正中突起，干涉色Ⅰ级灰，粒度小，产于碳酸盐脉和细脉中。见有单独分布和与绿柱石、方解石自形晶共生形成晶簇两种存在形式。

8)白云母:镜下观察呈蓝绿色，具有黄绿到蓝绿的多色性，平行消光，正突起低，条状，见有解理缝，干涉色可达Ⅲ级。

9)菱铁矿：褐色，短柱状，突起高，矿物边部可见有因失Fe而形成方解石现象。

10)绢云母:细鳞片状，多色干涉色特征明显。

11)绿柱石：绿柱石(祖母绿)晶体呈多为黄绿色、淡绿色及浅绿色，少数为翠绿色，半透明-透明,短柱状-长柱状，长0.5～8cm,最大者达3cm×10cm。镜下常可见有较明显裂纹、棉纹,沿其裂纹普遍有方解石包裹体。

3 结论与讨论

1)新疆南部祖母绿矿体的形成和分布，受区内地层、岩浆、构造等条件限制。区域内岩浆及构造活动较为强烈，但矿区内岩浆活动微弱，仅在矿区东部有辉石和辉长岩脉出露。区域内断裂发育，塔什库尔干大断裂及其次级断裂，往往直接为该区域的成矿提供了通道和成矿场所。

2)祖母绿产于含碳质灰岩、页岩的方解石、方解石-石英细脉中，含祖母绿(绿柱石)矿脉多以斜交脉、顺层脉产出，但脉体一般都较小,产出的祖母绿质量较好，具有一定得开采价值。其他一些脉体中，大都是一些颜色浅、透明度欠佳的绿柱石晶体。弄清该矿产出质量较好祖母绿的矿体地质成矿环境，对本区祖母绿找矿具有一定的指导意义。

3)通过对镜下矿物学的鉴定和研究，确定新疆祖母绿矿床含祖母绿的矿石中，除绿柱石外，主要脉石组成矿物有方解石、石英和钠长石，次要矿物有微斜长石、电气石和菱铁矿，副矿物有白云母、金红石、锆石、磷灰石等。

4)通过对其矿物形成期次的划分可以看出，在成矿期形成的矿物主要为方解石、石英、钠长石、绿柱石等，而这些矿物正是含矿脉——方解石、方解石-石英脉中的主要矿物。通过对这些在成矿期形成的主要矿物的标型特征的进一步深入研究，将能更好的了解新疆南部祖母绿(绿柱石)的成矿地质条件，这会对该区祖母绿(绿柱石)找矿具有非常重要的指导意义。

[1] 罗卫东,石玉君，陈俊华,等.新疆塔什库尔干县达布达绿柱石矿矿床地质特征[J]. 湘潭师范学院学报：自然科学版，2006，28(3):47-77.

[2] 安银祥.新疆塔什库尔干祖母绿矿床地质特征[J].新疆有色金属，2006(2):9-10.

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