四川石棉县白水河地区玉石矿远景调查

杨世霞，向竟德，杜诗薇，苏杭，张锐



四川石棉县白水河地区玉石矿远景调查

杨世霞，向竟德，杜诗薇，苏杭，张锐

（四川省地质矿产勘查开发局区域地质调查队，成都 610213）

四川石棉县西部，北起银厂沟，南至瓦斯，在约300km2范围内，已发现11个玉石矿化点，矿化带连续。通过系统调查，确认了该区域产出两类型玉石：一为碧玉，矿物成分为集合体状绢云母；二为软玉，矿物成分为透闪石。调查研究显示，研究区具有良好的找矿前景。

玉石矿；远景调查；白水河

四川三星堆、金沙遗址相继出土的大量玉器、青铜器、金器等古文化遗存，证明四川开发利用矿产资源有着悠久的历史。四川省地质矿产勘查局区域地质调查队2013年对石棉县白水河一带玉石矿进行了远景调查。调查沿4条主干地质路线和若干辅助追索路线，开展了1.5km2的矿产地质填图。对重要矿点采用剥土、探槽揭露，工程总计980 m3。对槽探和民采矿洞进行编录；对矿化体和围岩进行全面取样。采样计41件，其中化学样1件、薄片2件、光片2件、岩石（玉石和围岩）光块样6件。

1 区域地质

区内地层从元古界（冶勒杂岩）至新生界均有出露，以西油房韧性剪切带为界，西部属巴颜喀拉山地层区玛多—马尔康地层分区雅江小区，发育志留系、二叠系和三叠系；东部为扬子地层区上扬子地层分区九顶山小区，发育震旦系、泥盆系和二叠系。受“三带四片”构造、新构造运动的影响。

区内岩浆岩主要有早震旦纪、志留纪、晚二叠世、晚白垩世四期岩浆岩，其中前三期无侵入岩，晚白垩世无火山岩。

研究区内除第四系堆积物外，其他岩石均有不同程度的变质，主要有区域低温动力变质岩、区域动力热流变质岩、动力变质岩及少量接触变质岩等。

图1 区域地质简图

2 研究区地质

2.1 地层

研究区出露地层有志留系，其通化岩组二段（S2），岩性主要为绿灰-灰白色块状二云母斜长钠长片岩、绿泥片岩、阳起绿帘片岩、角闪石榴白云母片岩、二云母斜长片岩，与下伏（S1）以构造滑动面接触，视厚度114m；填图标志以绿片岩为主体，岩石中片理、线理发育，普遍有硫（褐）铁矿化。三段（S3）浅白-灰白色厚-块层细-中晶白云质大理岩夹灰-深灰色中层细晶灰岩，与下伏S2为断层接触。该套地层在研究区出露北宽南窄，最北面最厚约350m，岩层出露情况一般，在山脊和沟边位置有部分出露，其余均被第四系残坡积覆盖。研究区北面的冲洪积物中纯净有玉石小块和玉石矿化的转石较多，说明玉石矿产出于5号沟上方。第四系残坡积层主要分布在林区和水沟边坡上部，北东靠近闪长岩脉下方位置的残坡积中发现一定量的玉石碎块，说明玉石矿的产出位置在闪长岩脉附近。第四系人工堆积物中玉石转石含量较高，据老乡介绍在该范围内有不少老百姓挖到过价值不菲的玉石。

2.2 构造

研究区内有两条近南北向断层分布在东西两侧，西侧为白水河断层（F1），东侧为西油房逆冲-推覆韧性剪切带的分支断层（F2）（图1）。研究区内岩石节理、劈理、片理、牵引褶皱、小揉皱等发育。

图2 玉石矿中心点矿化分布简图

1-闪长岩脉；2-韧性剪切带；3-玉石矿化蚀变带；4-实测剖面及编号；5-探槽及编号；6-老硐

1）白水河断层（F1），为一区域性断层，伴有逆冲韧性剪切带。该断层近南北走向，横切志留系通化岩组，产状270°~280°∠65°~75°。周围见大量同构造分泌石英脉形成的不协调褶皱或片褶，同时见石英布丁呈雁行状分布，并见S-C组构。附近见断层构造角砾岩有较微弱的褐铁矿化。该断层尚未发现有玉石矿化的迹象。

2）白水河隘口韧性剪切带（F2），推测该断层为西油房逆冲-推覆带的分支，走向约15°，发育于通化岩组透辉石大理岩中，断层性质为韧性剪切断层，在玉石中心点上见有断层破碎带，破碎带出露宽20~40m余，破碎带内主要为玉石矿化、褐铁矿化、黄铁矿化蚀变闪长岩。破碎带附近见断层角砾岩，极少量的大理岩构造透镜体沿断层走向定向排列，并有牵引褶皱发育。该断层使透辉石大理岩破碎，产生通往深部的裂隙，进而岩浆上侵，在大理岩中形成数条近于平行的闪长岩脉，造成围岩蚀变，为碧玉提供了良好成矿环境。另外，在破碎带内较多的后期石英脉充填，宽2~30cm。石英脉的贯入再一次为蚀变带来热源和流体，不仅加快了玉石矿化的速度，也使得先期形成的玉石矿再次产生矿化叠加，让玉石矿的色泽更加纯净，块度也变得更大，同时石英脉边缘也可以成为玉石矿的成矿场所。

3 矿体形态、规模及产状

通过野外调查与槽探揭露确定，研究区碧玉和软玉产出于白水河隘口韧性剪切带内大理岩与闪长岩脉的接触蚀变带中。综合1∶5万区域地质调查、本次野外工作和重点区域1∶1万彩色航空相片解译资料，推测整个白水河隘口韧性剪切带就是一个大型的玉石成矿带，其范围始于研究区南部，向北延伸出本次重点研究区，延伸长度至少约2km，宽约数十米，在带内（或者其边缘）如果有闪长岩脉侵入到白云质大理岩或灰岩中，其接触蚀变带就是碧玉和软玉良好成矿场所。

图3软玉和碧玉抛光面近照（上软玉,下碧玉）

3.1 围岩蚀变

研究区内蚀变现象众多，主要蚀变类型有硅化、绢云母化、绿泥石化、碳酸盐化、黝帘石化、黄铁矿化、褐铁矿化。

1）硅化：存在两种形式：①以基质中微粒石英集合体或斑晶中次生石英增多为特征（石英含量达50%~70%）；②以脉状发育为特征，以含黄铁矿、玉石矿脉体的存在为标志。

2）绢云母化：矿区内分布最广的蚀变作用，存在两种形式：①斜长石绢云母化：首先是斑晶的绢云母化，常沿裂隙或从环带中心开始，逐渐向外扩张。当绢云母化足够强时，则基质斜长石也被绢云母化；②黑云母绢云母化：常表现为黑云母发生褪色现象，当作用增强时，则被绢云母鳞片状集合体所取代。

3）透闪石化：该蚀变作用在矿区表现很明显，在闪长岩脉周围比较常见，属热接触变质类型，是软玉的重要成因，透闪石呈片柱状、纤维状，同时石英多沿透闪石晶体间隙分布或呈细小的脉状贯穿其中。

4）绿泥石化、碳酸盐化、黝帘石化：普遍发育，构成岩体的外蚀变带（青磐岩化带），同时叠加在其余蚀变带上。表现为构成青磐岩的矿物（绿泥石、碳酸盐（白云石为主）、黝帘石、黄铁矿等）呈带状集合体发育；岩体边缘蚀变带中绿泥石、黝帘石的出现，使岩石颜色变暗。

5）黄铁矿化：该矿化较普遍，矿体及其围岩中均有表现。黄铁矿呈自形—半自形，粒度一般在0.5～12mm间。不均匀星散分布或沿脉石矿物解理充填交代分布。有玉石矿化显示的地段，均有黄铁矿化出现，说明其与玉石矿化关系密切。

5）褐铁矿化：系黄铁矿化的次生氧化产物。褐铁矿在氧化带中沿裂隙充填呈细脉状或薄膜状不均匀浸染岩石，使岩石呈褐黄色或赭色，俗称“红化”，野外易辨认。

3.2 矿化体特征

研究区玉石矿在基岩处矿化明显，具体分布在大隘口至小隘口一带基岩上、老硐中以及探槽壁上，分述如下：

1） 大隘口至小隘口一带基岩玉石矿化特征，大隘口至小隘口一带闪长岩脉侵入接触带均有不同程度的玉石矿化。外接触带的透辉石大理岩边缘也有较弱的玉石矿化，伴生黄铁矿。玉石具瓷状断口，硬度约为2，比重2.8，透明度较好。玉石形态以不规则团块状为主，浸染状次之。单个矿化体的体积多在10~80cm3之间，颜色呈淡绿色～翠绿色，极少数因含杂质呈暗绿色，质地均匀润泽，具松脂光泽（图3）。部分玉石矿化团块表面尚见有细小（约0.3mm）的绢云母鳞片，使矿石表面显丝绢光泽。伴生的黄铁矿自形晶体呈星点状浸染状分布或排列成曲线，粒径在2~10mm之间的居多，极少数能达到厘米级别。

图4 隘口处岩脉分布平面示意图

2）老硐揭露的玉石矿化特征，老硐揭露了附近闪长岩脉和透辉石大理岩，两者界线清晰，蚀变带矿化明显，在数米宽的蚀变带内均有玉石矿化（图4），伴生黄铁矿，玉石形态各异，以无规则块状为主，浸染状次之，少量呈细脉状，三者成份一致，硬度约为2~3，断面平滑，其特点是：①无规则块状者，多数致密裂隙少，少数节理发育，单块体积多在10~100cm3之间，因受到人为或风化破碎，棱角分明，部分薄如刀刃，表面凹凸不平。颜色呈淡绿色-翠绿色，极少数因含杂质呈暗绿色，质地均匀温润，透明度较好，具松脂光泽。部分团块边缘生长玉石矿细脉，脉宽在0.2~0.8cm之间随机波动，延伸数厘米到十几厘米不等。②浸染状玉石矿，多浸染在闪长岩或脉石英表面，浸染形状无规则，浸染面积在2~25cm2之间，浸染厚度0.3~1.5mm，颜色呈绿-翠绿色，颜色艳丽明亮，透明度良好，表面光滑，具松脂光泽。赋存在脉石英表面的玉石矿基本都呈浸染状，在白色脉石英的衬托下显得尤为明艳美丽。③呈细脉状的玉石矿，多分布在绢云母片岩和闪长岩脉中，脉宽在0.1~1.5cm之间，延伸数厘米到十几厘米不等。颜色呈绿色-翠绿色，质地均匀温润，透明度较好，具松脂光泽。

3）探槽揭露的玉石矿化特征，在闪长岩脉的外蚀变带中有小团块状的玉石矿化，形状接近于弯曲的长条状，长度约2.1cm，宽度约0.5~1.2cm，表面较为平整光滑，手指触感温润，边缘夹杂少许黄褐色泥质物和黑色透辉石大理岩，无裂纹，整体颜色呈翠绿色，透明度较好，具有松脂光泽，硬度低，小刀可划动，滴酸无气泡，成份为较纯的绢云母片岩。 研究区第四系堆积物中也有一定量的玉石矿转石，主要分布在大隘口和隘口下方的大片第四系堆积物中，从闪长岩脉出露区附近到沟出口处，地势上由高到低，玉石转石由多变少，分布深度由地表直接可见直至第四纪堆积物下2~3m深处。

在隘口下面的第四系残坡积具有明显的层次性，在砂土、亚砂土和碎石层中可见一定量的玉石转块，玉石转块岩石学性质与基岩中的相当，不同的是玉石转块大多很细小，直径基本在8~20mm之间，极少数达40mm，颜色纯度较高，呈绿-翠绿色，可雕刻特定纹饰制作成小型佩件，精致美观。根据野外现在第四系堆积物中开挖的探槽中的概率统计，120m3第四系残坡积中含玉石转块约3 000 cm3。

3.3 矿石类型及质量

1）碧玉，研究区内“碧玉”为绢云母集合体，混入有极少量的其它类似矿物。其化学成分见表1。

表1 研究区碧玉主量元素分析结果

2）软玉，主要成份为透闪石。透闪石呈较自形的片柱状（显微鳞片变晶结构），晶体为双链硅酸盐结构，其化学通为W0-1Ca2（Mg,Fe）5[Si4O11]2（OH）2。石英沿透闪石晶体间隙分布或呈细小的脉状，其成因属热接触变质。研究区软玉颜色呈浅绿-纯白色，基本不含杂色或斑点，颜色纯正，均匀度好；透明度较好，光通率较高，在强光照射下给人以晶莹剔透的感觉；油脂光泽，属弱光玉石，柔和的光亮，能见到细腻的质地和滑润的光面；莫氏硬度6~6.5，韧性度好，化学性质稳定。矿物成份与和田玉基本一致，物性方面差异甚小，可开发出类似和田玉品质的高档玉料，开发潜力和价值较大，市场前景广阔。

4 玉石矿成因分析

结合前人资料及野外调查，基本明确了玉石矿的容矿场所为闪长岩脉侵入接触蚀变带，其简要的成矿过程为：①处于构造断裂带的大理岩岩石破碎、裂隙发育，并且有通往深部岩浆源的裂隙，这为岩浆的上侵提供了必要的通道。②闪长岩岩浆沿着大理岩深部裂隙上侵，上升过程岩浆温度逐渐下降，最终在大理岩中形成闪长岩脉（体），并且侵入过程中岩浆携带大量的热量和热液，这些热量和热液促使闪长岩脉与围岩（大理岩）产生热接触（交代）变质现象，通过两者之间的化学物质交换，在闪长岩脉内形成初期（第一期）绢云母矿物并逐渐富集，在二期构造的影响下形成绢云母片岩；大理岩则变质成透辉石大理岩。③随着断裂构造的后续作用，在闪长岩脉和大理岩中均产生构造裂隙，再一次形成岩浆通道，为后期的石英脉贯入提供了路径。同理，石英脉的贯入成为围岩蚀变的第二次热源和热液来源，这导致先期的蚀变带再一次遭受强烈变质，重复并强化第一期变质的物质交换过程，形成后期（第二期）绢云母片岩（碧玉），大隘口和小隘口附近所见玉石大多是经过两期蚀变形成的。由此判断碧玉属于岩浆热液蚀变矿床。软玉的形成则是在侵入接触带内带更高温度、可能在韧性剪切构造应力的共同作用下形成，尚需进一步深入研究。

构造为矿化提供运输通道和构造应力，围岩和闪长岩脉为矿化提供物源，闪长岩脉和石英脉的先后侵入为矿化提供必要的热源和热液。具备这三个条件后经过漫长的地质时期形成碧玉和软玉。并且离石英脉更近的闪长岩脉外蚀变带矿化更加彻底，能形成档次较高的玉石。从整个蚀变带的角度来讲，具有矿化特征的蚀变带约为数厘米到数米宽，带内玉石矿化散乱，无规律，矿化规模不等，小者为毫米级，大者可达数十厘米。研究区内闪长岩脉呈扁豆体侵入大理岩中，形成椭圆形环状矿化蚀变带，沿着岩脉延伸，延伸方向为330°隘口处有数条岩脉产出，单个岩脉规模较小，岩脉宽2~10m，延伸不清，应有数十米（地表出露长度为数米），延伸方向都在330°左右，基本都在透辉石大理岩中顺层产出，从小隘口到大隘口一带由高到低间隔分布，呈雁列式排布。

说明：玉石矿山料产出具体位置—蟹螺乡白水河上游大隘口至小隘口一带。本预测区内产出7条闪长岩脉（δ），与大理岩发生接触变质作用形成玉石矿，大理岩则变质成透辉石大理岩，成为含矿围岩之一。隘口下方的大片第四纪堆积物区为历史挖矿范围，大量的老百姓曾在里面搜寻玉石转块。隘口下方的冲洪积物区域为高品质籽玉产出区。

5 结论

玉石山料矿沿着白水河隘口韧性剪切带产出，该带上中酸性侵入岩脉发育，岩浆热液十分活跃，提供了极佳的成矿条件。矿床类型：中酸性岩浆热液接触交代型，产于闪长岩与大理岩的接触带中；找矿标志：闪长岩脉；重点产出位置：大隘口至小隘口一带。产出规模较小，玉石块度整体较小，偶见大块者价值不菲。

籽玉沿着隘口下方的冲沟、白水河河床产出，矿床类型：砂矿，残积、坡积和冲积形成的玉石砾石；重点产出位置：研究区5号沟至白水河中下游一带。

结合室内岩矿测试以及宝玉石鉴定，明确研究区产出碧玉和软玉两种的玉石。碧玉作为雕刻石具有良好的开发利用前景，品质在同类中属上等；软玉不管是从化学成份，还是从物理性质各方面来看，性质参数与和田玉十分接近，将它列入高档玉石行列实至名归，市场价值极其可观；如果开发合理，经济价值巨大。

参考文献:

[1] 川地一区测队，1:20万石棉幅区域地质调查报告，1974．

[2] 川地物探队，1:20万石棉幅地球化学图说明书，1986．

[3] 四川地勘局区调队，四川省石棉县西部地区玉石矿调查报告，1995．

[4] 张承佑.四川西部地区宝石矿产及找矿前景.四川地质学报，1991，11（1）：51~54．

[5] 四川地勘局区调队，四川省石棉县西部地区玉石矿调查报告，1995．

[6] 邹天人，郭立鹤，於晓晋.中国主要玉石类型及产地.矿床地质，1996，15（增刊）：79~92．

[7] 郭建强，张建明.四川石棉地区玉石矿床地质特征.四川地质学报，1999，19（2）：144~148．

[8] 张朱武，干福熹.不同成矿机理和地质环境下形成的软玉的化学成分特征.矿物学报，2010．

Jade-searching Potential in the Baishui River Basin, Shimian, Sichuan

YANG Shi-xia XIANG Jing-de DU Shi-wei SU Hang ZHANG Rui

（Regional Geological Surveying Team, BGEEMRSP, Chengdu 610213）

11 jade mineralization spots are found out in the Baishui River basin, west Simian with an area of about 300 km2extending from Yinchang Valley in north to Was in south. The study indicates that the jade is composed of jasper and nephrite. There is great jade-searching potential in this region.

jade; prospective investigation; Shimian County; Baishui River

P619.28+1

A

1006-0995（2016）03-0381-05

10.3969/j.issn.1006-0995.2016.03.005

2015-07-28

杨世霞（1965-），女，四川资中县人，地质矿产勘查工程师，主要从事矿产勘查与找矿工作