甘肃省肃南县老君庙蛇纹石玉矿床地质特征及矿床成因

邱林林, 李雪涛

（甘肃省地质矿产勘查开发局水文地质工程地质勘察院，甘肃 张掖 734000）

蛇纹石玉光泽清澈柔和，质地细腻温润，因此作为宝玉石加工原料，其中以甘肃的祁连玉及辽宁的岫玉最为著名。甘肃的祁连玉多产于祁连山，与祁连玉有关的地质勘查及研究曾进行过一些，但大多以青海境内玉石为主，其矿床成因大多认为是基性岩浆后期自变质(交代)产生。笔者有机会参与了老君庙蛇纹石玉矿的勘查工作，通过系统的地质勘查工作及综合研究整理认为，该矿床由富镁碳酸盐经岩浆热液交代变质形成，属热液蚀变型矿床。

本文拟探讨该矿床特征及成因，旨在对其他类似蛇纹石玉矿地质勘查开发提供帮助。

1 区域地质简况

老君庙蛇纹石玉矿位于祁连山山系，属于甘肃省肃南裕固族自治县祁丰乡管辖，大地构造位于祁吕贺兰山字型前弧西翼褶带。处于两条北西向断裂夹持部位，受构造—岩浆的双重控制，成矿地质条件十分有利。

区内出露地层主要为下元古界下岩组，岩性以矽线石黑云斜长片麻岩、石榴石奥长片麻岩、钾长疏斑混合质条痕状片麻岩、蛇纹石化大理岩为主，走向NW，受走廊南山弧形褶带影响，北侧倾向于北东，倾角约50°，南侧倾向于南西，倾角约72°。

区内断裂发育，主要集中于北东部和南西部。按其展布方向可分北西向、北东向二组。其中北西向断裂走向上呈舒缓波状弯曲，断裂面倾向西局部倾向北，均属压扭性质。北东向断裂规模不大，长度一般＜5km，以平推断层为主，断裂旁侧岩石片理化发育。

区内加里东晚期花岗岩侵入下元古界地层，加里东晚期超基性岩侵入奥陶系地层，沿构造方向呈岩株状产出，该岩体与蛇纹石玉成矿有关(见图1)。

2 矿床地质特征

2.1 矿体特征

图1 区域地质简图

矿体赋存于下元古界下岩组蛇纹石化大理岩中，呈脉状、带状产出，与围岩蛇纹石化大理岩界线模糊，围岩蚀变主要见蛇纹石化，次为透闪石化、滑石化、碳酸岩化等。

勘查工作主要依据《建材—非金属矿产地质工作指南》中“玉石和彩石矿产地质工作指南”及甘肃省地方标准DB62/T2346-2013《祁连玉质量等级评定》进行。矿体主要通过颜色、密度、硬度、透明度、光泽度及蛇纹石含量等要素综合圈定。区内共圈定蛇纹石玉矿体2条，其中：①号矿体长375m，厚度0.99～3.96m，平均厚度2.20m，矿体倾向198～207°，倾角65～70°；②号矿体长700m，厚度0.83～6.56m，平均厚度2.11m，矿体倾向203～211°，倾角65～76°。

2.2 矿石质量

矿石的颜色主要有浅黄—黄、浅绿—墨绿、黄绿色，基色一般较浅，为浅黄、浅绿、浅黄绿色，花纹一般比基色较深，以黄、绿、墨绿色为主。

矿石主要为显微鳞片变晶结构和不均匀粒状—纤状变晶结构；块状构造，亦见花纹状、条带状构造。主要矿物成分为蛇纹石，次为透闪石、透辉石、方解石等。蛇纹石为主要矿物，含量60%～95%，蛇纹石一般呈淡黄绿—深绿色，以灰绿色居多，定向—半定向排列，粒径多在0.1mm以下，具纤维交织结构，叶片状、纤维状集合体，块状构造；透闪石一般呈深绿色，含量3%～15%，呈纤维状集合体，杂乱无定向排列，粒径一般在0.20～0.30mm，透闪石含量增多能提高玉石硬度，是玉石中的有益矿物成分；透辉石含量一般＜3%，纤维状、柱状集合体，杂乱无定向分布；方解石多呈粒状，含量5%～25%，集合体呈斑块状、棉絮状分布于玉石中，影响玉石美观，成为玉石中主要杂质。

对采集的样品岩(矿)石进行化学分析(见下表)，结果显示蛇纹石玉的主要化学成分是SiO2和MgO，占总体的76%以上，次要成分是Fe2O3、Al2O3和CaO，占总体的8%以上。与蛇纹石化大理岩相比，蛇纹石玉CaO含量偏低，而SiO2、MgO含量却偏高，其他成分相近。

样品化学成分(%)

矿石花纹千姿百态、甚为复杂，主要和矿石的构造有关，一般条纹条带状矿石、团块状矿石、云雾状矿石可形成美丽的花纹图案，有的似重峦叠嶂，有的似彩云追月，有的似星罗棋布，有的似绿水青山，有的似琼阁仙境，有的似花鸟鱼虫，真可谓青翠欲滴，巧夺天工，栩栩如生，美不胜收(见图2)。

图2 蛇纹石玉矿石

矿石主要为高品质的蛇纹石化大理岩、蛇纹岩，其质地比较细腻，特别是蚀变较强的蛇纹石、透闪石条带，更具蜡状光泽，磨光后光泽清澈柔和。经对矿石磨光面进行测定，其光泽度一般为100°左右，最高可达108°(见图3)。

图3 工艺品光泽度

矿石总体为微透明—半透明。质地细腻者为半透明，其中蛇纹石、透闪石含量较高的团块、条带(俗称“翠”)，透明度较高(见图4)。

图4 矿石透明度

小体重测得结果2.69g/cm3，矿石吸水率0.75%，摩氏硬度值介于3.5～4.5之间。矿石的平均机械强度一般，其单轴抗压强度(天然状态)123.5MPa，单轴抗拉强度(天然状态)14.35MPa，抗剪强度23.65MPa，变形模量8.430×104MPa，弹性模量7.658×104MPa，内摩擦角28.11°。

根据放射性测量，区内矿石中镭当量比活度aeRa=(124±3)Bq/kg，属使用范围不受限制的岩石，其外照射指数Ir =0.3，放射性水平为A类，对人体无放射性危害。

3 矿床成因

矿体赋存于变质岩系中，矿石化学成分反映原岩为沉积碳酸盐岩，结合矿石结构构造和矿物成分及镜下鉴定资料，矿床属岩浆热液对富镁质碳酸盐接触交代形成的蛇纹岩矿。

首先，原始沉积的镁质碳酸盐岩(局部可能含有泥质条带或团块)在区域变质过程中形成了大理岩，其中的泥质条带和团块形成了以微细粒的绿帘石、石英、绿泥石、云母等矿物组合的条带和团块。

后期由于加里东晚期侵入岩沿深大断裂的热液活动，而使区域变质形成的产物又发生了接触交代变质作用的改造，在与热液接触地段和热液影响范围内形成了蛇纹石化的大理岩，属热液接触交代蚀变型矿床。

在中深变质区，尤其是下元古界下岩组中大理岩分布的层位，岩浆活动强烈，并且附近有沿深大断裂侵入的规模较大的超基性岩地区，为蛇纹石玉的成矿有利地段。

4 结论

通过对老君庙蛇纹石玉矿地质勘查，室内整理以及综合研究，总体认为矿体赋存于下元古界下岩组的蛇纹石化大理岩中。蛇纹石玉石矿物组成主要为蛇纹石，其次为透闪石、透辉石、方解石等。老君庙蛇纹石玉石光泽清澈柔和，质地细腻温润，研磨抛光性良好，硬度较小，易于雕刻，做室内工艺品、装饰品，具有很好的观赏性。该矿床蛇纹岩是由富镁碳酸盐经岩浆热液交代变质形成，成矿类型属热液交代蚀变型矿床。

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