河南栾川闪石玉的矿物学特征及成矿温度研究

王上白

（广州出入境检验检疫局综合技术服务中心珠宝鉴定实验室，广东 广州 510430）

古往今来，软玉（和田玉、闪石玉）以其色泽光洁柔美、质地坚韧细腻、温润含蓄、符合国人的审美观而深得人们的喜爱，软玉在中国作为一种特殊的文化现象，已深深地融入中国的历史长河。

近期发现的河南栾川闪石玉一经问世就引起珠宝界的高度重视，它的发现填补了中原无白玉的国内空白，同时又在玉石王国增添了新的玉种。目前已有学者对栾川闪石玉的宝石学特征，岩石学特征及矿床特征作了系统的研究，但至今未有人对该矿区的闪石玉进行成矿温度的测定。因此对河南栾川闪石玉成矿温度的研究，有助于解决岩相的划分、变质作用程度及变质相的确定等一系列问题，为闪石玉的科研及其市场带来丰厚的收益，对于河南栾川闪石玉的开发利用也有一定的指导作用。本论文正是基于此点展开的。

笔者通过运用先进的现代测试技术对十三片典型薄片运用均一测温法测试闪石玉的成矿温度，分析总结闪石玉矿区的地质构造背景和成矿温度条件。

1 地质概况

经前人考察研究，玉矿位于北西南东向三合－石庙复向斜的北翼，赋存于浅海相泥质碳酸盐岩及钙质泥岩，局部夹中基性火山岩的桃湾组中（图1）。

图1 栾川县桃湾乡三合村矿区地质略图

该区域区内岩浆岩主要为晋宁期基性岩－辉长岩类、晋宁期碱性岩类的正长岩、燕山期酸性岩类(主要为花岗斑岩、花岗岩)。矿区内以辉长岩类最为发育，呈脉状或岩墙状产出，大部分受断裂控制，可能与玉矿有一定的关系。在矿区附近未发现有花岗岩的出露，在距离矿区5公里以外有较为广泛的花岗岩分布。

2 结构构造特征

2.1 手标本观察

分别对十三块样品进行编号和照相（图2），通过对十三块样品的观察和分析，发现多数河南栾川闪石玉的颗粒粒度较大，结构不细腻，有些肉眼可见，少有结构细腻者。其构造以块状构造为主。

图2 栾川闪石玉样品图片

2.2 显微结构特征

通过对十三块样品薄片显微结构的观察、照相和记录，发现样品R-1、R-4、R-8和R-13非闪石质玉石，因此这里不列出这些样品的结构特征。河南栾川闪石玉的显微结构特征见表1。

表1 栾川闪石玉显微结构特征记录表

通过观察分析，河南栾川闪石玉的主要矿物为透闪石，一般含量在95%以上，部分大于99%。栾川闪石玉中以显微纤维状透闪石（60%～70%）和中粗粒片晶透闪石（30%～40%）较为常见，并含有少量杂质（少于1%），初步推断含有黄铁矿（正交偏光镜下全暗）。大部分透闪石颗粒较粗大，且大小不均匀，反映其质地欠细腻，较大的透闪石斑晶直径可达5mm；结晶很细的透闪石，粒径不超过0.02mm。在同一薄片下，颗粒很不规则，较大的柱状透闪石有时和较细小的纤维状透闪石共生在一起（斑状变晶结构），反映其生长期次不同，一般较大的柱状透闪石形成时间早于细小纤维状透闪石，细小的透闪石为后期重结晶造成。有一些看不出有明显的期次，主要和形成时结晶条件不同有关。

3 成矿温度研究

3.1 均一法基本原理

均一法是包裹体测温的基本方法。其基本原理是建立在包体是矿物结晶过程中所捕获的成矿溶液。在捕获的瞬间或呈液相或呈气相，以单一相态充满包体整个空间。成岩成矿后，随着温度下降，液相由于冷却收缩出现小气泡或气相因冷却而凝结出液滴，以致生成子矿物。因此，当矿物加热时，包体内各相数量比发生变化，继续加热至包裹体形成温度——成岩成矿温度时，包体又从二相或多相转变为单相，即回到原始状态，称为均一。此时温度叫均一温度，均一温度加上压力校正可认为是成岩成矿温度的下限。如果成岩成矿压力不大（深度不超过1-2公里），均一温度可看作近似于成岩成矿温度的下限，不必加压力校正。

在室温下包裹体中液体所占总体积的百分数—充填度：F=VL/Vg+VL(F—充填度；VL—液相体积；Vg—气相体积)不同，加热时的变化情况也不同，如图5-1中所示，充填度在40%以上的，充填度越大（气泡越小）其均一温度越低，都均一化于液相。充填度相当于40%的在水的临界温度均一化，而加热时气液比大致不发生变化。而充填度小于40%的，加热时气相不断扩大，达均一线时均化于气相。

图3 包体中气、液相的变化与温度和压力的关系

3.2 样品测试

由于栾川闪石玉的主要矿物透闪石的结构多为纤维状变晶结构，少有包裹体，又因其次要矿物如蛇纹石、阳起石、方解石等与其主要矿物属于同一成矿体系（据前人资料记载，河南栾川透闪石玉是在蛇纹石化的同时,由富镁的大理岩受岩浆作用交代而形成的）[10]，且结晶度好，较易找到气液包裹体，因此笔者在此主要对蛇纹石、阳起石及方解石等做成矿温度测试，所得结论可作为闪石玉成矿温度的参考值。

表2 包裹体及均一温度记录表

通过对多个样品进行均一温度测验的结果（见表2）表明，样品中气液包裹体的气液比主要为10%，包裹体以完全均一至液相方式为主,其均一温度变化范围为126～304℃，平均值为194.21℃，说明栾川闪石玉矿为中低温成矿型矿床。

4 结论

（1）通过显微镜观察分析，栾川闪石玉的主要矿物成分为透闪石，一般含量在95%以上，其颗粒较大，结构较粗，欠细腻，较大的透闪石斑晶直径可达5mm，也有结构很细的透闪石，粒径不超过0.02mm。

（2）用均一法和爆裂法测定栾川闪石玉成矿温度的结果表明包裹体以完全均一至液相的方式为主,其均一温度变化范围为126～304℃，平均均一温度值为194.21℃，说明栾川闪石玉矿为中低温成矿型矿床。

[1] 张蓓莉.系统宝石学[M].北京:地质出版社,2006,365-374.

[2] 廖宗廷,周征宇.软玉的研究现状、存在的问题及发展方向[M].上海:同济大学宝石学教育中心,2003.

[3] 阴江宁.河南栾川玉石的岩石学和矿床学研究[D].硕士学位论文.北京:中国地质大学,2006.

[4] 张秋生.中国东秦岭变质地质[M].长春:吉林人民出版社,1980,116-122.

[5] 王时麒.岫岩软玉的矿物学岩石学特征及成矿模式[J].岩石矿物学杂志,2002,40(1):84-100.

[6] 彭文世,刘高魁.矿物红外光谱图集[M].北京:科学出版社,1982,1-48,363-363.

[7] 王宗明,何欣翔,孙殿卿.实用红外光谱学[M].北京:石油工业出版社,1990:141-165.

[8] 成矿温度测定[Z].北京:北京大学地质系(内部资料),1981,119-133.

[9] 卢焕章,李秉伦,喻铁阶,等.包裹体地球化学[M].北京:地质出版社,1990, 56-101.

[10] 凌潇潇,吴瑞华,白峰,等.河南栾川透闪石玉的化学组成特征研究[M].北京:中国地质大学,2008.