貴州羅甸玉成礦地質(zhì)特征與品質(zhì)評述

鄧貴標

（貴州省地質(zhì)調(diào)查院，貴州 貴陽 550005）

羅甸玉產(chǎn)于貴州羅甸縣南部，距羅甸縣城約30km，礦石礦物成分主要是透閃石，含量在95%～99%，故民間有“北有貴州茅臺酒，南有羅甸和田玉”之說[1]，先后有同濟大學、貴州大學及貴州省國土資源廳等相關(guān)專家對該礦進行調(diào)研。

礦區(qū)處于貴州高原南緣向廣西丘陵過渡的斜坡地帶，地形切割陡峻，溝谷縱橫，深切河谷多呈“V”字型。該區(qū)屬南亞熱帶季風濕潤—半濕潤氣候。礦區(qū)周邊鄉(xiāng)村公路四通八達，區(qū)域內(nèi)礦產(chǎn)資源豐富，主要有與銅、鉛、鋅、汞、磁鐵礦等多金屬礦，石棉及軟玉礦、板材、大理巖、輝綠巖、灰?guī)r等非金屬礦產(chǎn)。

1 區(qū)域地質(zhì)概況

礦區(qū)位于右江褶皺帶東端，北鄰楊子準地臺(見圖1)。根據(jù)王硯耕等[2]的研究成果，右江褶皺帶形成于印支期，它的基底下層是晚太古代—早元古代的中深變質(zhì)雜巖，中層是中元古代變質(zhì)火山沉積巖系。

圖1 大地構(gòu)造位置

礦區(qū)處于渝南—黔中鋁土礦、磷塊巖、錳、汞、硫鐵礦成礦帶(Ⅲ27)與昭通—六盤水古生代燕山期鉛鋅銀錳成礦帶(Ⅲ28)中的冊亨—望謨金砷銻重晶石成礦帶(Ⅳ11)的交匯處，跨在北西向的三級構(gòu)造單元的分界線上。出露地層有泥盆系、石炭系、二疊系、三疊系。泥盆—石炭紀處于深水相臺盆沉積區(qū)，二疊—三疊紀，處于深水滯流陸棚盆地相—盆緣斜坡相帶，區(qū)內(nèi)構(gòu)造復雜，發(fā)育有不同組合類型的構(gòu)造形跡，構(gòu)造線方向主要為北東向和北西向，次為近東西向，北東向褶皺普遍被北西向褶皺疊加，形成了不規(guī)則狀的復雜褶皺。

2 礦床地質(zhì)特征

2.1 地層

礦區(qū)出露地層有三疊系邊陽組、許滿組、樂康組，二疊系領(lǐng)薅組、四大寨組，石炭系南丹組、打屋壩組、睦化組及泥盆系五指山組、榴江組、火烘組(見圖2)。

與礦化有關(guān)的地層為二疊系四大寨組，為一套深水碳酸鹽、碳酸鹽重力流及少許陸源碎屑等沉積，分為二段：

第一段(P1-2s1)：下部為灰、深灰色薄層泥晶灰?guī)r夾深灰色粘土巖及泥灰?guī)r；上部為暗灰、深灰色粘土巖與泥灰?guī)r夾灰色薄層泥晶灰?guī)r。與下伏南丹組整合接觸。厚47m。

第二段(P1-2s2)分三個巖性段：底部為深灰色薄層夾中厚層泥晶灰?guī)r、燧石團塊灰?guī)r，夾薄層含生物屑灰?guī)r、硅質(zhì)巖及少量厚層塊狀生物屑灰?guī)r，中部為灰綠色厚塊狀輝綠巖。頂部夾5～10m厚層含礫砂屑生物屑灰?guī)r。含蜓及少量硅質(zhì)放射蟲、異地有孔蟲、海百合莖等化石。是礦區(qū)玉石礦賦礦層位。厚281m。

圖2 峨勞礦區(qū)地質(zhì)圖

2.2 構(gòu)造

2.2.1 褶皺

區(qū)內(nèi)的控礦背斜有床井穹窿、桑郎背斜、峨勞背斜、打郎背斜和納亮背斜，其中打郎背斜和納亮背斜只見礦化，未見具有價值之礦體。礦區(qū)背斜為峨勞背斜，礦體產(chǎn)于背斜兩翼。

峨勞背斜：呈三角形，系北北西向冗里背斜疊加在近東西向的峨勞背斜之上形成的復式褶皺。核部地層為石炭系，翼部地層為二疊系。翼部巖層傾角45～70°。東西軸長約10km，南北軸長約8km。官固礦點和峨村礦點即產(chǎn)于背斜的東、西兩翼。

2.2.2 斷層

區(qū)域內(nèi)北東向斷層最發(fā)育，次為北西向與近東西向兩組，這些斷層對區(qū)內(nèi)背斜、巖體與礦化體均有一定的破壞作用，物探資料證實大致沿昂武—新場—貶翁一線可能存在一條北東向的隱伏深大斷裂，可能是該區(qū)輝綠巖巖漿上升的通道。

礦區(qū)內(nèi)發(fā)育北西向(F1、F2、F3、F5)和東西向斷裂(F4)，見圖2。F4斷裂切割上述背斜及輝綠巖體以及接近輝綠巖出露區(qū)，斷裂主要形成于印支—燕山期。

2.3 礦體地質(zhì)特征

礦體賦存于二疊系四大寨組灰?guī)r中，巖性組合為：底部為深灰色薄層夾中厚層泥晶灰?guī)r、燧石團塊灰?guī)r，夾薄層含生物屑灰?guī)r、硅質(zhì)巖及少量厚層塊狀生物屑灰?guī)r，中部為灰綠色厚塊狀輝綠巖。頂部夾5～10m厚層含礫砂屑生物屑灰?guī)r。是礦區(qū)玉石礦賦礦層位。

含礦層總厚281m，緊隨輝綠巖層出露，礦(化)體一般出現(xiàn)于輝綠巖的上覆圍巖，礦(化)體厚度不等，一般呈長透鏡狀、不規(guī)則條帶狀、腸狀、團塊狀、不規(guī)則團塊狀、甚至液化而成火焰狀等(圖3a)，其大小不一、規(guī)模不等，礦體有膨大、收縮(圖3b)、分枝復合現(xiàn)象(圖3c)，層狀和長形礦體順層分布者占優(yōu)，穿層者少量，其他形狀的礦體順層和穿層均有。同一礦化帶不同地段的礦體大小和形態(tài)差異較大，礦體呈單層、單脈、脈群或脈帶產(chǎn)出(圖3d)。區(qū)內(nèi)玉石的產(chǎn)出特征為單個礦體延伸不長及尖滅現(xiàn)象(圖3e)，但礦化蝕變帶延深穩(wěn)。

圖3 礦體產(chǎn)出形態(tài)

礦區(qū)根據(jù)輝綠巖體上下接觸變質(zhì)帶礦(化)點分布情況統(tǒng)計結(jié)果，調(diào)查區(qū)共有7處礦(床)點及5個礦化點。分別為官固礦層段、峨村層段、納巖礦層段、里村礦層段、白云礦層段、永瓦礦層段、朝里礦層段，目前以查明333＋334資源量約130萬t。研究程度較高的是官固礦層段(V1)、峨村礦層段(V2)(圖2箭頭所指)，其于礦段正在勘查研究中。

V1礦(段)體：位于峨勞背斜西翼，礦段走向長度約320m，經(jīng)探槽與鉆孔探明，分為二礦段：上礦段，厚32.15m，共12層礦體，單礦體厚13～75cm，累厚4.88m，優(yōu)質(zhì)軟玉所占比例約為25%；下礦段厚34.51m，共10層礦體，單礦體厚3～30cm，累厚1.65m。礦體含礦率為60%、平均傾角為50°，軟玉平均體重為2.86g/cm3。

礦石主要有白玉、青白玉、青玉、斑點玉、草花玉。資源量共計20.6萬t，其中：333資源量17.1萬t(包含優(yōu)質(zhì)軟玉資源量4.3萬t、334資源量3.5萬t)。

V2礦(段)體：位于峨勞背斜東翼，含礦帶走向長度約988m，礦區(qū)只有一條含礦段，走向延伸較穩(wěn)定，中部被一條北北西向斷層破壞，以斷層為界將礦段劃分成兩個塊段，北部為1號礦段，南部是2號礦段。

1號礦段厚6.2m，上部含有4層礦體，厚度分別為5、10、30、86cm，礦體產(chǎn)狀60°∠45°。礦體累厚1.31m，含礦系數(shù)41.5%，下部為透鏡狀礦體，個體大小10～20cm，局部形成似層狀，單層厚5～7cm，含礦率30%。

2號礦段厚2.3m，夾7層中厚層白玉、青白玉，單層礦體厚13～30cm，礦體累厚約1.4m，含礦率為60%。礦體產(chǎn)狀60°∠60°。

礦石主要為青白玉、斑點玉；1號礦段的優(yōu)質(zhì)軟玉約為1.3萬t,2號礦段的優(yōu)質(zhì)軟玉約為1.2萬t。

其他礦段資源量約50余萬t。

礦層與地層形態(tài)斜交，交角在20～30°之間，在走向、傾向上起伏變化較大。含礦層的頂板均為灰?guī)r、大理巖、輝綠巖，底板為大理巖、燧石灰?guī)r，界線清晰。

2.4 礦石化學成分特征

羅甸玉中礦物以透閃石為主，含量一般大于95%，多數(shù)在98%以上。除此而外，含有少量的方解石、透輝石、石英、鐵錳氧化物。

化學成分分析結(jié)果見表1。

表1 玉石常量組分分析結(jié)果(%)

由表1可見，SiO2含量53.59%～58.99%，平均56.44%；MgO含量16.93%～27.47%，平均22.79%；CaO含量11.20%～15.66%，平均13.58%。與透閃石巖理論值(分別為58.18%、24.16%和13.18%)相比，SiO2、MgO偏低，與中國主要產(chǎn)地軟玉平均值(分別為57.23%、24.16%和14.19%)相比，主量組分均偏低。

2.5 礦石特征

2.5.1 礦石自然類型

根據(jù)礦石的顏色變化，礦石自然類型主要有3種：白色、青白—青色以及花斑系列。

白色系列：以白色為主，包括帶有一定灰色色調(diào)的玉石。玉石外觀整體呈瓷狀、土狀，質(zhì)地均較致密、細膩，不透明到半透明狀，多為油脂光澤。

青白—青色系列：整體呈淺綠色色調(diào)，因顏色差異形成青白—青色感觀，常隱約可見因顏色差異形成的條帶。這一系列的玉化程度普遍較白色系列高，多呈半油脂—油脂光澤，結(jié)構(gòu)致密，質(zhì)感細膩，略顯透明。

花斑系列：這一類是在前兩類的基礎(chǔ)之上，巖石中鐵、錳等析出，在玉石中形成形態(tài)不一的斑點、花草，因而形成白底花斑、青底花斑；而鐵錳等浸染程度嚴重的，則形成灰褐底的花斑。這一類玉石其玉化程度均較高于純色系列，且次生裂隙一般較發(fā)育，花斑多深入玉石內(nèi)部沿裂隙面分布。

2.5.2 礦石礦物成分

羅甸玉礦物組成，主要礦物為透閃石，含有少量的透輝石、方解石、石英、硅灰石以及鐵泥質(zhì)。

透閃石：灰白—白色，纖維交織及塊狀構(gòu)造。呈纖維狀、條片狀，粒度＜0.01～0.2mm，多數(shù)在0.1mm以下，粒度均一，多呈定向分布。少量集合體具放射狀的束狀、扇狀交織。礦石礦物單一純凈，粒度細而均一，結(jié)構(gòu)致密。含量達95%以上。

方解石：灰白色，一種呈他形粒狀，粒度0.01～0.06mm不等，星散分布于透閃石粒間或局部富集分布；一種呈他形—半自形粒狀，聚集為團塊狀不均勻分布，團塊粒度0.05～1mm。含量5%～10%。

石英：石英邊緣已溶蝕，其中可見透閃石、方解石，粒度0.2～0.4mm不等，或聚集為團塊狀分布。含量＜5%。

硅灰石：呈針柱狀、纖維狀，粒度＜0.01～0.1mm，混雜石英分布，部分集合體呈放射狀、扇狀、束狀分布。含量＜1%。

鈉長石：呈半自形粒、柱狀，粒度0.03～0.4mm，多聚集為脈狀分布，脈寬0.1～0.5mm不等。含量＜1%。

泥質(zhì)：主要為蒙脫石類粘土礦物，含量＜2%。

2.5.3 礦石結(jié)構(gòu)構(gòu)造

羅甸玉主要具有以下幾種顯微結(jié)構(gòu)：

(1)纖維狀—柱狀變晶交織結(jié)構(gòu)：透閃石呈纖維狀、柱狀，長徑＜0.05～0.2mm，多數(shù)在0.1mm以下，粒度均一，集合體具放射狀的束狀、扇狀交織，略具定向分布。

(2)纖維狀—氈狀變晶交織結(jié)構(gòu)：為羅甸玉主要結(jié)構(gòu)類型，透閃石顆粒非常細微，長徑＜0.01～0.05mm左右，顆粒雜亂無章地交織成氈狀。透閃石纖維間彼此相互穿插、緊密結(jié)合。

(3)纖維狀—片狀變晶交織結(jié)構(gòu)：見于玉石與圍巖接觸帶，長徑0.04mm左右的纖維狀透閃石彼此緊密結(jié)合，形成0.02mm×0.04mm的片狀集合體，同時交代方解石形成交代殘余結(jié)構(gòu)。

(4)纖維狀變晶交織結(jié)構(gòu)：由長徑＜0.01mm的細小纖維狀透閃石相互交織形成，這種交織結(jié)構(gòu)使羅甸玉的韌性大為增加，具有該結(jié)構(gòu)的樣品一般較其他結(jié)構(gòu)的細潤致密。

構(gòu)造主要有層狀、似層狀構(gòu)造，次為透鏡狀、不規(guī)則條帶狀、腸狀、團塊狀、腎狀、沙包狀、不規(guī)則團塊狀、火焰狀等構(gòu)造。

2.6 礦石品級

透閃石玉作為一種商品,自應有品種劃分。但目前國內(nèi)外尚無統(tǒng)一標準。根據(jù)《礦產(chǎn)資源手冊》[3]中玉石礦“三好一度”的評價標準、及工藝，把羅甸玉分為三級(見表2)。

表2 羅甸玉品質(zhì)分級及特征

2.7 成因類型

圖4 羅甸玉氫氧同位素關(guān)系投影

將羅甸軟玉的氫、氧同位素值進行投圖(見圖4)，從δ18O值變化幅度甚小和巖漿侵入活動較晚的實際判斷，羅甸軟玉氫、氧同位素組成落入變質(zhì)水區(qū)域，因此，羅甸軟玉形成于變質(zhì)熱液中，羅甸軟玉的成玉機理與基性巖同碳酸鹽巖的接觸變質(zhì)作用有關(guān)，鈣質(zhì)與硅質(zhì)來源于圍巖，鎂質(zhì)來源于基性巖漿，鈣鎂質(zhì)屬雙向補給方式，因此，是一種新的成因類型，有待進一步研究。

根據(jù)黃勇等[4]研究成果，為接觸成礦過程經(jīng)歷了兩個階段：①大理巖形成階段，基性巖漿侵入薄層燧石灰?guī)r使之接觸變質(zhì)首先形成方解石大理巖或透閃石化大理巖；②成玉階段，大理巖內(nèi)的晚期含礦流體繼續(xù)交代大理巖在其內(nèi)部形成軟玉礦體。根據(jù)共生的變質(zhì)礦物組合及國內(nèi)典型軟玉礦床的類比研究，推測成玉溫度為300～340℃，壓力＜2.5kPa，介質(zhì)為中性或弱堿性，屬還原環(huán)境和半開放系統(tǒng)。

3 礦石寶石學特征

3.1 主要物理光學性質(zhì)

采用靜水力學法、油浸法對羅甸玉的密度、折射率進行了測定，采用顯微硬度儀測定其維氏硬度并換算成摩氏硬度，白玉折射率1.609～1.631、密度2.842g/cm3、硬度6.67；青白玉折射率1.601～1.628、密度2.872g/cm3、硬度6.26；透閃石折射率1.603～1.632、密度2.60～2.90g/cm3、硬度6～6.5；和田玉(白)白玉折射率1.61(點測)、密度2.70g/cm3、硬度6.22。

結(jié)果表明，組成羅甸玉的透閃石，其主要物理光學性質(zhì)與標準透閃石接近[5]，白玉則略高于透閃石。

3.2 紅外光譜特征

采用KBr粉末壓片法進行測試。羅甸玉樣品的紅外反射光譜中的譜峰位置與透閃石的標準圖譜基本一致。

圖5 羅甸玉中透閃石IR譜圖

羅甸玉紅外一個最大特征，在大部分樣品中均出現(xiàn)了840～860cm-1較弱的肩狀吸收帶(圖5)，這一吸收帶是目前在天然軟玉樣品的紅外分析中首次獲得。合成透閃石與合成透輝石中普遍存在840～860cm-1頻率的吸收帶，但在天然透閃石中則沒有840～860cm-1頻率的吸收帶，故將此帶作為透輝石的特征吸收；羅甸玉測試樣品中大部分樣品出現(xiàn)了840～860cm-1較弱但是非常清晰的肩狀吸收帶(圖5)，表明這一頻率帶內(nèi)的吸收，在天然軟玉樣品中唯羅甸玉所特有。

4 品質(zhì)評述

羅甸玉與其相近玉種比較詳見表3。

表3 羅甸玉與翡翠、新疆軟玉特性對比

由表3可見，羅甸玉和翡翠、新疆軟玉之間很多物性有近似性或一致性。決定玉石外觀的顏色、透明度、光澤、礦物結(jié)構(gòu)等的近似性和一致性更為明顯。

羅甸玉在顏色上沒有翡翠豐富艷麗，光澤和折光率也不如翡翠，具有與翡翠共有的堅韌致密性質(zhì)。

羅甸玉與新疆軟玉相比較，其物性基本一致，但結(jié)構(gòu)交織程度普遍高于新疆軟玉，因此其韌性高于新疆軟玉。光澤則不如新疆軟玉的油脂光澤普遍，硬度也比新疆軟玉略低。顏色上，新疆軟玉主要有白玉、青白玉、青玉和碧玉，而羅甸玉除白、青兩種及二者間的過渡顏色外，缺少碧玉但又有少量的黃褐色玉石產(chǎn)出。

羅甸玉最大的不足是質(zhì)地不如翡翠與軟玉細膩滋潤，油脂光澤較弱，白色的軟玉顏色比較柔和，而羅甸玉白色品種往往顯得干澀。但普遍發(fā)育的纖維交織結(jié)構(gòu)使得礦物間具有極強的結(jié)合力，使得玉石的韌性極好，因此，羅甸軟玉在質(zhì)地上具有優(yōu)質(zhì)軟玉的特點。

5 結(jié)語

產(chǎn)于貴族省羅甸一帶及周邊地區(qū)的玉石資源，主要分布在羅甸縣官固、羅驀、峨村及望謨縣交朝等地，資源儲量達130萬t以上。該玉石礦賦存于二疊系四大寨組第二段灰?guī)r與輝綠巖接觸帶中，玉石顏色色澤鮮艷純正均勻，無其他色調(diào)；花斑色澤、大小、分布均勻，其質(zhì)地細膩、滋潤、結(jié)構(gòu)致密半透明—微透明，細膩脂潤，油脂光澤、隱晶質(zhì)，工藝精雕細琢、主題明確、構(gòu)思完美，整體協(xié)調(diào)拋光精良等特點而深受消費者喜愛。而且，已發(fā)現(xiàn)的毛料中，有的圓潤，有的花紋清晰奇異，有的造形奇特，可作觀賞石。

羅甸玉的發(fā)現(xiàn)及其獨特的工藝價值和科研價值，將給貴州羅甸帶來較大的經(jīng)濟價值。目前該礦區(qū)的地質(zhì)勘探工作正在進行，研究工作亦有待深入。

[1]范仁川,蘭永文,戴朝輝,等.貴州省羅甸透閃石礦床地質(zhì)特征及找礦預測[J].礦物學報,2012,32(2):304-305.

[2]王硯耕,索書田,張明發(fā).黔西南構(gòu)造與卡林型金礦[M].北京:地質(zhì)出版社,199 4:1-8.

[3]礦產(chǎn)資源工業(yè)要求手冊編委會.礦產(chǎn)資源工業(yè)要求手冊[M].北京:地質(zhì)出版社,2010:802-803.

[4]黃勇,郝家栩,白龍,等.貴州省冗里軟玉礦的發(fā)現(xiàn)及意義[J].巖石礦物學雜志,2012,31(4):618-619.

[5]楊林,王兵,王雷,等.貴州羅甸玉特征初步研究[J].貴州地質(zhì),2011,28(4):241-242.