全球宝石矿床分类和分布

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收藏文章 赞一个 已赞 2016-06-08 矿业澳洲


1 【宝石形成矿床的地质作用


矿床是由各种地质作用形成的,各种不同的地质作用形成不同的矿床类型。地质成矿作用按其性质和能量来源可分为内生成矿作用外生成矿作用变质成矿作用三种。有的教材认为成矿作用中还有一种叠生成矿作用。


1.1【内生成矿作用内生作用的能源来自地球内部,主要有与岩浆活动有关的岩浆作用和与地热、地压(地重力)有关的变质作用。按照物理化学条件的不同划分为:岩浆成矿作用、伟晶成矿作用、按触交代成矿作用和热液成矿作用:


1.1.1【岩浆成矿作用】是指在地壳深处的高温(650-1000°C)高压下,有用矿物从岩浆直接结晶的作用。它是岩浆冷却结晶的最初阶段,所形成的有用矿物及其晶出顺序、富集条件依据不同的岩浆类型而变化。


1.1.2【伟晶成矿作用】其温度在400-700°C,形成深度约3-8km。一般分为岩浆伟晶成矿作用和变质伟晶成矿作用两类:


岩浆伟晶成矿作用是在岩浆作用的晚期,由于熔体中富含挥发份组分,在外压大于内压的封闭条件下缓慢结晶,形成晶体粗大的矿物。最有工业价值的为花岗伟晶岩。主要矿物为长石、石英、云母和稀有及放射性元素。形成的宝石有绿柱石、电气石、黄玉、水晶等。


变质伟晶岩与变质作用有关,是混合岩化晚期阶段伟晶岩化作用的产物。但工业价值不大。



花岗伟晶岩中的长石晶体



矽卡岩中的鱼眼石


1.1.3【接触交代成矿作用】接触交代作用主要发生在中酸性岩浆岩同碳酸盐类岩石的接触带。在岩浆成因的热液液作用下,岩浆岩体与碳酸盐类岩石之间发生化学成分的交换,在接触带上,形成了各种Mg、Ca、Fe的硅酸盐矿物,形成镁质或者钙岩矽卡岩。在结晶条件有利时,能形成晶体粗大的矿物,成为宝石原料。


镁矽卡岩:岩浆侵入白云岩或白云质灰岩形成,主要宝石矿物:镁橄榄石、尖晶石、透辉石、镁铝榴石等。


钙矽卡岩:岩浆以石灰岩为主围岩形成,主要宝石矿物:钙铝榴石、钙铁榴石、透辉石、方柱石、符山石等。


1.1.4【热液成矿作用】热液有多种来源:岩浆期后热液、火山热液作用、变质热液及地下水热液。与宝石矿床关系密切的为岩浆期后热液。岩浆期后热液是指在岩浆结晶作用过程中,其内部逐渐积聚了以水为主的含矿的挥发物质,并按温度的高低划分:


高温成矿热液:300-500°C,形成的主要宝石种类:石英、黄玉、电气石、绿柱石。


中温成矿热液:200-300°C,形成的主要宝石种类:石英、玛瑙。


低温成矿热液:50-200°C,形成的主要宝石种类:石英、蛋白石、祖母绿。


1.1.5【火山成矿作用】地壳深部的岩浆沿地壳脆弱带上升至地表或直接溢出地表,甚至喷向空中,这种作用称为火山作用。主要宝石矿物:火山玻璃、黑耀岩、部分欧泊和红色绿柱石等。


1.2【外生成矿作用】也称为表生作用,是由太阳能、水、大气和生物所产生的作用,包括风化作用和沉积作用。


1.2.1【风化成矿作用】风化作用是指原生矿物经风化后发生分解和破坏,形成在新的条件下稳定的矿物和岩石。包括物理风化、化学风化和生物风化。硫化物、碳酸盐最易风化,硅酸盐、氧化物较稳定,金刚石是最稳定的矿物。


与风化成矿作用有关的宝石种类有:欧泊、绿松石、孔雀石、绿玉髓、


1.2.2【沉积成矿作用】分为机械沉积、化学沉积和生物沉积三种。


【机械沉积】当风化产物被水流冲刷和再沉积时,物理和化学性质稳定、相对密度大的矿物就形成机械沉积和富集,形成的宝石矿床有钻石砂矿、蓝宝石砂矿、红宝石砂矿、水晶砂矿等,几乎所有的种类的宝石都可能形成砂矿。


【化学沉积】由溶液直接结晶的沉积作用。多系在干旱炎热气候条件下,在干涸的内陆湖泊、半封闭的泻湖及海湾中,各种盐类溶液因过饱和而结晶。如石膏、硬石膏、石盐等。漂亮的晶体可用作观赏石。


【生物沉积】为生物有机体作用的结果。常由生物的骨骼和遗骸堆积而成。



生物沉积岩中的三叶虫



生物沉积岩中的角石


1.3【变质成矿作用地壳中已经形成的岩石和矿石,由于地壳构造运动和岩浆、热液活动的影响,温度和压力发生改变,使其在矿物组分、结构构造上发生改变的作用,称为变质作用。这种作用是在固体状态下发生的。


1.3.1【接触热变质成矿作用】由于岩浆侵入使围岩受到热的影响而引起的变质作用,例如碳酸盐质岩石(包括石灰岩、泥灰岩、白云岩)受热后发生重结晶作用,不仅方解石的晶体增大,还形成尖晶石、红宝石等宝石矿物,形成宝石矿床。



大理岩中的尖晶石

 

1.3.2【区域变质成矿作用】区域变质作用是伴随区域构造运动而发生的大面积的变质作用,造成区域变质作用的主要影响因素有:温度、压力和以H2O、CO2为主要活动性组分的流体,使原岩矿物重结晶,并常常伴有一定程度的交代作用,形成新矿物,与宝石有关的成矿有:


【低级区域变质成矿作用】形成含OH的硅酸盐德宝石矿物,如蛇纹石、透闪石等,有蛇纹石玉矿床。


【中级区域变质成矿作用】形成斜长石、石英、堇青石、透辉石等,有铬透辉石、堇青石等宝石矿床。


【高级区域变质成矿作用】形成不含OH的矿物,如石榴石、夕线石、刚玉和尖晶石等,有石榴石、红宝石、蓝宝石等宝石矿床。


2【宝石成因类型


按矿床的形成作用进行分类,所划分的矿床类型称为矿床的成因类型。相应的形成内生矿床、外生矿床和变质矿床。

 

2.1 【内生宝石矿床】是指它的能源来自地球内部,与岩浆活动有关,是在地球不同深度的压力和温度作用下完成的。按照其物理化学条件的不同,可分为岩浆成矿作用、伟晶成矿作用、热液成矿作用和变质成矿作用等,形成的矿床类型包括岩浆岩型、伟晶岩型、热液型和变质岩型


2.1.1【岩浆岩型矿床】岩浆结晶与分异作用过程中成矿物质聚集而形成的矿床,不同的岩浆岩常产生不同的岩浆矿床。如与金伯利岩有关的金刚石(钻石)矿床,与玄武岩有关的橄榄石、蓝宝石矿床等。


2.1.2【伟晶岩型矿床】具有经济价值的伟晶岩主要为花岗伟晶岩,少数为碱性伟晶岩。花岗伟晶岩主要由长石、石英和云母组成,矿物颗粒粗大,晶形完好。除经常富集含稀有、稀土元素的矿物外,也有许多其他宝石矿物,是许多宝石的重要来源。如水晶、海蓝宝石、托帕石、碧玺、磷灰石等。



花岗伟晶岩中的托帕石



花岗伟晶岩中的海蓝宝石


2.1.3 【热液型矿床】是指由各种来源的含矿热溶液(岩浆水、变质水、受热的地下水)所形成的矿床。当热液在岩石裂隙、孔隙中流动时,由于温度、压力的变化及与围岩的相互作用,使某些矿物质得以富集成矿。


按成矿温度,可将热液矿床划分为高温热液矿床(300-500℃)、中温热液矿床(200-300℃)和低温热液矿床(50-200℃)。与热液成矿有关的有多种金属、非金属和宝石矿产,如哥伦比亚祖母绿矿床就是典型的低温热液矿床。


2.2 【外生宝石矿床】外生宝石矿床也称为表生作用,是由于太阳、水、空气和生物作用、风化作用及沉积作用,进而形成的风化-淋滤型、砂矿型、生物成因等矿床。

 


次生砂矿的宝石


2.2.1【风化-淋滤型矿床】岩石或金属矿床(常为铜矿)在地表经各种风化作用而形成的矿床。按形成作用和地质特点,可进一步划分为残积-坡积砂矿、残余矿床和淋积矿床。如欧泊、绿松石、孔雀石等都属于淋滤矿床。


2.2.2【砂矿型矿床】在风化侵蚀作用下从含矿岩石或矿石中分离出的重矿物经水动力搬运、分选后富集而成的矿床。砂矿按成因和堆积地貌条件可分为残积砂矿、坡积砂矿、洪积砂矿、冲积砂矿、海滩砂矿以及风积砂矿、冰积砂矿等。按所含有用矿物可分为金刚石(钻石)砂矿、红宝石砂矿、蓝宝石砂矿、砂锡矿等。按形成时代可划分为现代砂矿和古代砂矿。现代砂矿是第四纪以来形成的,为松散堆积物,不需破碎,便于开采;古代砂矿是第三纪及以前形成的,已成岩固结,有的还经受了变质作用,开采难度较大。许多宝石矿产与砂矿有关,如钻石、红宝石、蓝宝石、水晶、翡翠、尖晶石等(图2-2-9)。


2.2.3【生物成因矿床】通过生物生命活动而形成的物质。常见有珊瑚、琥珀、硅化木和煤精等。



生物成因宝石:珊瑚



生物成因宝石:硅化木


2.3【变质宝石矿床】变质宝石矿床指地壳中已经形成的岩石和矿石,由于地壳构造运动和岩浆、热液活动的影响,温度和压力发生改变,使其在矿物组分、结构构造上发生改变,这种作用是在固体状态下发生的,包括接触变质作用、接触交代变质作用和区域变质作用,这类矿床统称变质矿床。


接触交代变质作用常形成的宝石矿床有:石榴子石、尖晶石、水晶、紫晶、青金岩、蓝宝石、软玉、蔷薇辉石等。区域变质作用常形成岫玉、软玉等玉石矿床以及石榴石、红宝石、蓝宝石、透辉石、坦桑石等单晶体宝石矿床。



变质作用形成的蔷薇辉石



变质作用形成的石榴石


不同地质条件下生成的宝石汇总表


3 世界宝石矿床分布


宝石矿产资源几乎遍布全球,各大洲均有产出。但大型优质宝石矿床主要分布在如斯里兰卡、缅甸、泰国、柬埔寨、印度、澳大利亚、巴基斯坦、阿富汗、南部非洲、马达加斯加、巴西、哥伦比亚、俄罗斯、加拿大等国,占世界宝石资源分布总量的95%以上。


3.1【亚洲的宝石矿床分布亚洲是世界上优质宝石的重要产地。主要宝石产出国有斯里兰卡、缅甸、泰国、柬埔寨、越南、印度、阿富汗、伊朗以及巴基斯坦等。


亚洲宝石种类极为丰富,东自我国沿海诸岛起,西经印度、巴基斯坦北部,到泥泊尔和中国云南、西藏、新疆以及阿富汗至伊朗东北部,呈带状展布。与阿尔卑斯的喜马拉雅构造带一起成为世界上一个重要宝石聚集带。


斯里兰卡产出红宝石(星光红宝石)、蓝宝石(星光蓝宝石)、金绿宝石(猫眼石)、变石、祖母绿、海蓝宝石、碧玺、锆石、尖晶石、水晶、磷灰石、堇青石、透辉石猫眼、黄玉、橄榄石、月光石等60多个宝石品种。

 


斯里兰卡月光石矿石



斯里兰卡优质月光石



斯里兰卡优质蓝宝石



斯里兰卡金绿宝石矿床



斯里兰卡优质金绿宝石猫眼


缅甸产出红宝石、翡翠、蓝宝石、尖晶石、橄榄石、锆石、月光石、水晶。缅甸在抹谷地区产有世界上最好的鸽血红红宝石;北部乌龙江流域产占世界90%以上的翡翠。


泰国、柬埔寨和越南:盛产红宝石、蓝宝石、锆石、石榴石等。



泰国产出的蓝宝石晶体


印度产出钻石、红宝石、蓝宝石(克什米尔)、祖母绿、海蓝宝石、石英质宝玉石、石榴石等。印度是世界上最早出产钻石的国家(砂矿)。印度克什米尔的苏姆扎姆是世界上第一流蓝宝石的产地;拉贾斯坦邦出产祖母绿;石榴石、鱼眼石也是印度著名的宝石品种。


阿富汗:红宝石、海蓝宝石、碧玺、尖晶石、青金岩等。哲格达列克地区出产红宝石;萨富汗萨雷散格产青金岩,其产量占世界之首;库希拉尔出产尖晶石。


伊朗:绿松石。尼沙普尔有世界著名的大型的优质绿松石砂矿产出。


巴基斯坦:红宝石、祖母绿、海蓝宝石、石榴石、尖晶石、托帕石等。白沙瓦东北附近的斯瓦特出产祖母绿;红宝石的颗粒虽然较小,但质量较好。



巴基斯坦托帕石晶体



巴基斯坦产出的有色宝石


中国宝石矿产资源大约有100多个品种,现有宝石矿点200多处,几乎遍布全国,主要宝石品种有钻石、蓝宝石、红宝石、锆石、石榴石、海蓝宝石、碧玺、橄榄石、托帕石等,但较名贵的宝石品种,如祖母绿、金绿宝石,尚未发现有利用价值的矿床。


中国玉石的开采和使用已有悠久的历史,主要品种有和田玉、绿松石、独山玉、岫玉,但高档的玉石品种如翡翠、欧泊等在我国尚未找到。总体上看,中国的宝玉石矿产稀少分散,除钻石和水晶矿床外,其他宝玉石品种的地质普查、勘探工作仍有待于进行。


中国的宝玉石矿主要分布在以下6个成矿带中:


【东部沿海宝石矿带】北起黑龙江省,南至海南岛,是我国宝玉石集中分布的地区。如华北地台、扬子地台隐伏深大断裂和郯庐断裂控制的钻石矿床,分布在辽宁、山东一带。环太平洋火山岩带中的蓝宝石、锆石、尖晶石等矿床分布在海南蓬莱、福建明溪、江苏六合、山东昌乐、辽宁宽甸、黑龙江一带。


【天山-阿尔泰宝石矿带】宝石主要产在伟晶岩中,主要出露在新疆可可托海地区。最著名的是新疆阿尔泰伟晶岩宝石矿床,盛产海蓝宝石、彩色碧玺、黄玉、水晶等,还发现有水胆海蓝宝石和金绿宝石等。


【阴山及边缘地区宝石矿带】分布在东西向构造控矿的花岗伟晶岩、石英脉及热液蚀变带,也是产出宝石的主要部位。特别是内蒙的角力格太伟晶岩中海蓝宝石、石榴石、绿色碧玺、水晶等,乌拉山的芙蓉石、紫晶、水晶等,巴林右旗的鸡血石。


【昆仑-祁连山宝石矿带】著名的新疆和田软玉及甘肃祁连岫玉等产于此。


【喜马拉雅宝石矿带】云南发现许多宝玉石,如托帕石、海蓝宝石、祖母绿、红宝石、锡石等。云南是中国的重要宝石产出地和贸易区之一。


【秦岭宝石矿带】河南独山玉、密玉,特别是湖北郧阳地区的绿松石等,是世界著名的玉石品种。湖北铜录山的孔雀石在我国也久负盛名。



新疆和田软玉次生矿床



次生和田玉矿原料


3.2 【非洲的宝石矿床分布非洲被誉为地球上最丰富的宝石仓库,主要宝石出产国有:南非、津巴布韦、博茨瓦纳、坦桑尼亚、赞比亚、马达加斯加、埃及等。


非洲产出的主要宝石品种包括钻石、红宝石、祖母绿、钙铝榴石、橄榄石等。其中以钻石居世界领先地位,迄今世界最大的钻石(重3106ct)和世界上最大的祖母绿(重2.3万ct)均发现于南非。津巴布韦桑达瓦纳地区以盛产祖母绿和紫晶而闻名于世;博茨瓦纳主要产钻石、玛瑙等;坦桑尼亚与肯尼亚的交界地区产有蓝宝石、红宝石和坦桑石;赞比亚主要产出祖母绿、孔雀石、紫晶等;马达加斯加是许多中高档宝石的产出国,包括碧玺、红宝石、蓝宝石等;埃及是优质绿松石和橄榄石重要产地。


非洲宝石矿床分布在东部地区。南起南非,经津巴布韦、马达加斯加、赞比亚、坦桑尼亚、肯尼亚,北至埃及,大多处于南非-东非地质和东非大裂谷地区,主要为区域变质岩和花岗伟晶岩。



坦桑尼亚产出的坦桑石晶体



坦桑尼亚产出的优质坦桑石


3.3【美洲的宝石矿床分布宝石集中在美洲西部科迪勒拉构造带-安第斯山脉一带,主要产出国家有加拿大、美国、墨西哥、哥伦比亚、巴西。



产自伟晶岩矿床的红色碧玺



巴西伟晶岩宝石矿床


加拿大主要产有紫晶、玛瑙、石榴石、软玉、彩色拉长石、钻石等,西部不列颠哥伦比亚省是世界上重要的软玉产地,近来在加拿大西北地区(NorthwestTerritories)发现了含钻石的金伯利岩岩筒,此外在其他地区如魁北克(Quckbec)、安大略(Ontario)、萨斯喀彻温(Saskatchewan)、艾伯塔(Alberta)、不列颠哥伦比亚(BritishColumbia)和纽纳务特(Nunavut)也发现有含钻石的金伯利岩岩筒。但具有经济价值的矿床多分布在LaldeGras,其中最重要的是Ekati矿。


美国其西部加利福尼亚州主要产出软玉、碧玺,新墨西哥州产出世界最大的绿松石矿。


墨西哥则是世界上火欧泊的著名产地。


哥伦比亚的祖母绿闻名于世,穆佐(Muzo)和契沃尔(Chivor)是世界著名的优质祖母绿供应地,又是世界上罕见的热液祖母绿矿床的产地。


巴西也被誉为宝石王国,其米拉斯吉拉斯是世界著名的宝石伟晶岩,集中了世界上70%的海蓝宝石,95%的托帕石(最好的玫瑰色和蓝色托帕石),50%-70%的彩色碧玺,80%的水晶类,同时又是绿柱石和金绿宝石的主要产地,巴西也是继印度之后的著名的钻石砂矿出产国。


3.4【大洋洲的宝石矿床分布大洋洲的主要宝石产出国是澳大利亚,盛产欧泊、蓝宝石、钻石、祖母绿、珍珠、绿玉髓、软玉等。


澳大利亚是欧泊的王国,世界上95%的欧泊产自澳大利亚,主要产地有南澳安达姆卡、库泊皮迪和明塔比至新南威尔士的白崖、闪电岭一带。其中闪电岭的黑欧泊,也称黑澳宝,是世界上最贵重的欧泊。


昆士兰州的安纳基及新南威尔士的因弗雷尔-格冷伊尼斯地区产蓝宝石,其产量占世界总产量的60%。


昆士兰州中部的阿利斯泼林(HartsRange)发现了大型的红宝石矿床,是世界主要红宝石矿床之一。


澳大利亚的绿玉髓(也称澳洲玉)的质量之优举世闻名,主要产地是昆士兰的马力波罗和西澳的卡尔古尔莱。


南澳的考韦尔有大型软玉矿床。


西澳大利亚阿盖尔的大型钻石矿床,其钻石产量居世界首位。



澳大利亚产出的优质欧泊矿石



澳大利亚产出的优质欧泊矿石


3.5【欧洲的宝石矿床分布欧洲的宝石资源主要集中在西伯利亚和乌拉尔山一带,有3个宝玉石成矿区,其中著名的有东西伯利亚和帕米尔的青金岩、东西伯利亚软玉、哈萨克斯坦的翡翠、中亚的绿松石、乌拉尔的祖母绿、翠榴石、变石等,在雅库特和西西伯利亚地区产有钻石。波罗的海沿岸(挪威、芬兰、波兰)、罗马尼亚盛产琥珀。贝加尔湖地区是世界紫硅碱钙石的唯一产地。



波兰产琥珀



俄罗斯乌拉尔的祖母绿


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