高標准玄武岩石硝多少錢一噸
『壹』 《飢荒聯機版》復活石或肉塊雕像的代碼是什麼
resurrectionstatue (肉塊雕像)
『貳』 石英的微量、稀土元素特徵
一、采樣位置及測試方法
用於進行稀土元素微量元素研究的樣品采自茂林向斜的銅廠銅礦點、茂林銅礦點及其附近、小寨向斜蘇家箐銅礦點及水槽子銅礦點( 表8-2) 。
表8-2 用於稀土元素微量元素分析的石英( 及瑪瑙) 主要特徵
石英測試樣品的制備:稱取40mg樣品,兩次加入1mlHF、0.3ml(1∶1)HNO3並在150°C電熱板上反復蒸干,然後兩次加入2ml(1∶1)HNO3浸出,蒸至近干、浸出,確保樣品全溶。加入1×10-9Rh做內標,用5%HNO3稀釋至5ml。制備的溶液在ICP-MS上測試,儀器的檢出限為n×10-12~0.n×10-12,測定時採用亞沸蒸餾的硝酸及電阻率達18×106Ω/cm的純化水,本底低,同時採用膜去溶技術使樣品濃度富集,因此相對誤差<15%(靳新娣等,2000)。測試結果見表8-3。
表8-3 石英的稀土元素微量元素分析結果(10-9)
續表
測試者:中國科學院地質與地球物理研究所朱和平;測試儀器:FinniganMAT公司生產的ELEMENT等離子質譜計;主要實驗參數為:RF功率1250W,解析度300,采樣錐1.1mmNi,截取錐0.8mmNi,樣品氣流量1.04L/min,輔助氣流量0.96L/min,冷卻氣流量14.0L/min,分析室真空度6×10-6Pa,去溶溫度160℃。
二、石英稀土元素特徵
該區石英的稀土元素含量很低,以至於採用膜去溶技術才進行了較准確的測定,稀土總量(含元素Y)低於1149×10-9。石英的稀土元素參數見表8-4(其中HREE包括元素Y),稀土元素配分曲線如圖8-1所示。從圖8-1和表8-4可見,總體上,石英的稀土元素配分曲線為輕稀土富集的右傾型,銪異常和鈰異常均不顯著。
表8-4 石英的稀土元素參數
圖8-1 石英(及瑪瑙)的稀土元素配分曲線
但是,從表8-4和圖8-1可明顯看出,第一世代產於玄武岩中早於瀝青和主要銅礦化的杏仁狀石英(ML6)和瑪瑙(ML5)與第二、第三世代石英有明顯差異:前者的稀土總量(ΣREE為920×10-9~1149×10-9)高於後者(ΣREE為159×10-9~318×10-9),ML5和ML6的稀土元素分餾程度也較其他石英稍弱,其LREE/HREE、LaN/YbN、CeN/YbN和LaN/LuN較其他石英小。這種差異可能表明它們的成因或來源不同:ML5、ML6在玄武岩中呈杏仁產出,與礦化無關,形成於第一成礦期,可能與玄武岩岩漿活動晚期的火山氣液有關;而其他石英,無論是第二世代石英及第三世代石英,均是較晚的後生熱液活動的產物。
從圖8-1還可看出,除ML5、ML6外的其他石英輕稀土較接近,但重稀土差異較大。重稀土含量變化較大的原因除與其本身的特徵有關外,也可能是重稀土元素含量低、測定誤差較大造成的。
三、石英微量元素特徵
與黎彤等(1990)的地殼豐度相比,本區石英中微量元素含量均低於地殼豐度(圖8-2)。但相對而言,本區石英中成礦元素Cu、Cd、Pb、Zn、Mo、Ta的含量較高,而與基性-超基性岩相關的Ti、V、Cr、Mn、Co元素及大離子親石元素Rb、Sr、Ba等相對貧化,可能反映這些石英與玄武岩的成因聯系不強,而主要為後生熱液成因的。這些特徵與筆者測定的膠東焦家式金礦石英的微量元素特徵類似(李厚民等,2004),均以富集熱液成礦元素為特徵。
圖8-2 石英的微量元素含量曲線
石英及瑪瑙中Th、U的含量與地殼豐度相比明顯虧損,這與各礦物中鉛同位素組成主要為正常鉛的事實一致。但是第一世代石英ML5、ML6中Th、U的含量明顯高於其他石英:ML5、ML6石英及瑪瑙的Th含量為17×10-9~23×10-9,U含量為6.36×10-9~8.58×10-9;其他石英的Th含量為1.8×10-9~8×10-9,U含量為0.63×10-9~2.04×10-9。
『叄』 數據採集內容及填寫規范
地質鑽孔基本信息清查主要是對我國地勘單位保管上述鑽孔類型的資料保管單位基本信息、項目基本信息和鑽孔基本信息分3張表(表3.1至表3.3)填寫。
3.1.2.1 保管單位基本信息表
保管單位基本信息表用於記錄鑽孔資料保管單位基本信息,每個鑽孔資料保管單位填寫一張「鑽孔資料保管單位基本信息表」,其數據格式見表3.1。
表3.2 項目基本信息表
(1)組織機構代碼
本表的組織機構代碼由已填寫的「保管單位基本信息表」自動生成,只需選擇填寫。
(2)項目名稱
填寫有「鑽探工作量」的地質工作項目的全稱。
(3)資料名稱
對於有成果資料的地質工作項目,填寫對應的成果報告名稱;對於沒有成果資料的地質工作項目,則可填寫其他相關資料名稱。
(4)資料檔號
填寫鑽孔資料保管單位存檔的該地質工作項目形成的成果資料檔號。對於沒有資料檔號的,此項可不填。
(5)項目結束時間
填寫項目工作結束的年月日。前4位為年,中間兩位為月,後兩位為日,如1998年9月9日,應填寫為「1998-09-09」。
(6)工作程度
工作程度為詞典項,礦產地質勘查類填報項,選擇填寫,工作程度分為預查、普查、詳查、勘探、其他。
(7)比例尺
比例尺為詞典項,區調類填報項,選擇填寫,比例尺包括:>1:1萬,1:1萬,1:2.5萬,1:5萬,1:10萬,1:20萬,1:25萬,1:50萬,1:100萬,1:250萬,1:500萬,<1:500萬,其他。
(8)主要礦種
主要礦種為詞典項,礦產地質勘查類必填。按《中華人民共和國礦產資源法實施細則》附件的礦產資源分類細目和《地質礦產術語分類代碼·礦床學》(GB/T9649.16—1998)的規定填寫,最多選擇填寫3種主要礦種。
礦產資源分類細目:
1)能源礦產(N),包括煤、煤成氣、石煤、油頁岩、石油、天然氣、油砂、天然瀝青、鈾、釷、地熱。
2)金屬礦產(J),包括:鐵、錳、鉻、釩、鈦;銅、鉛、鋅、鋁土礦、鎳、鈷、鎢、錫、鉍、鉬、汞、銻、鎂;鉑、鈀、釕、鋨、銥、銠;金、銀;鈮、鉭、鈹、鋰、鋯、鍶、銣、銫;鑭、鈰、鐠、釹、釤、銪、釔、釓、鋱、鏑、鈥、鉺、銩、鐿、鑥;鈧、鍺、鎵、銦、鉈、鉿、錸、鎘、硒、碲。
3)非金屬礦產(F),包括:金剛石、石墨、磷、自然硫、硫鐵礦、鉀鹽、硼、水晶(壓電水晶、熔煉水晶、光學水晶、工藝水晶)、剛玉、藍晶石、矽線石、紅柱石、硅灰石、鈉硝石、滑石、石棉、藍石棉、雲母、長石、石榴子石、葉蠟石、透輝石、透閃石、蛭石、沸石、明礬石、芒硝(含鈣芒硝)、石膏(含硬石膏)、重晶石、毒重石、天然鹼、方解石、冰洲石、菱鎂礦、螢石(普通螢石、光學螢石)、寶石、黃玉、玉石、電氣石、瑪瑙、顏料礦物(赭石、顏料黃土)、石灰岩(電石用灰岩、制鹼用灰岩、化肥用灰岩、熔劑用灰岩、玻璃用灰岩、水泥用灰岩、建築石料用灰岩、制灰用灰岩、飾面用灰岩)、泥灰岩、白堊、含鉀岩石、白雲岩(冶金用白雲岩、化肥用白雲岩、玻璃用白雲岩、建築用白雲岩)、石英岩(冶金用石英岩、玻璃用石英岩、化肥用石英岩)、砂岩(冶金用砂岩、玻璃用砂岩、水泥配料用砂岩、磚瓦用砂岩、化肥用砂岩、鑄型用砂岩、陶瓷用砂岩)、天然石英砂(玻璃用砂、鑄型用砂、建築用砂、水泥配料用砂、水泥標准砂、磚瓦用砂)、脈石英(冶金用脈石英、玻璃用脈石英)、粉石英、天然油石、含鉀砂頁岩、硅藻土、頁岩(陶粒頁岩、磚瓦用頁岩、水泥配料用頁岩)、高嶺土、陶瓷土、耐火黏土、凹凸棒石黏土、海泡石黏土、伊利石黏土、累托石黏土、膨潤土、鐵礬土、其他黏土(鑄型用黏土、磚瓦用黏土、陶粒用黏土、水泥配料用黏土、水泥配料用紅土、水泥配料用黃土、水泥配料用泥岩、保溫材料用黏土)、橄欖岩(化肥用橄欖岩、建築用橄欖岩)、蛇紋岩(化肥用蛇紋岩、熔劑用蛇紋岩、飾面用蛇紋岩)、玄武岩(鑄石用玄武岩、岩棉用玄武岩)、輝綠岩(水泥用輝綠岩、鑄石用輝綠岩、飾面用輝綠岩、建築用輝綠岩)、安山岩(飾面用安山岩、建築用安山岩、水泥混合材用安山玢岩)、閃長岩(水泥混合材用閃長玢岩、建築用閃長岩)、花崗岩(建築用花崗岩、飾面用花崗岩)、麥飯石、珍珠岩、黑曜岩、松脂岩、浮石、粗面岩(水泥用粗面岩、鑄石用粗面岩)、霞石正長岩、凝灰岩(玻璃用凝灰岩、水泥用凝灰岩、建築用凝灰岩)、火山灰、火山渣、大理岩(飾面用大理岩、建築用大理岩、水泥用大理岩、玻璃用大理岩)、板岩(飾面用板岩、水泥配料用板岩)、片麻岩、角閃岩、泥炭、礦鹽(湖鹽、岩鹽、天然鹵水)、鎂鹽、碘、溴、砷。
4)水氣礦產(S),包括地下水、礦泉水、二氧化碳氣、硫化氫氣、氦氣、氡氣。
(9)省館成果資料檔號
已向省級館藏機構匯交成果地質資料的項目填報此項。該地質工作項目形成的成果地質資料匯交省級館藏機構,省級館藏機構保管該成果地質資料的檔號。
(10)備注
其他需要說明的情況。
3.1.2.3 鑽孔基本信息表
鑽孔基本信息表用於記錄鑽孔基本信息,鑽孔資料保管單位按本單位保管的地質鑽孔資料逐一填寫,每個鑽孔填報一張「鑽孔基本信息表」,其數據格式見表3.3。
表3.3 鑽孔基本信息表
(1)組織機構代碼
本表的組織機構代碼由已填寫的「項目基本信息表」自動生成,只需選擇填寫。
(2)項目名稱
本表的項目名稱由已填寫的「項目基本信息表」自動生成,只需選擇填寫。
(3)原始資料檔號
填寫鑽孔資料存放在本單位原始地質資料庫中的檔案編號。
對於「成果地質資料」和「原始地質資料」合並歸檔以及沒有原始地質資料檔號的鑽孔資料,填寫鑽孔資料對應的成果地質資料的檔號。
(4)鑽孔編號
填寫設計施工時給定的鑽孔原始編號。沒有鑽孔編號的鑽孔,鑽孔編號按鑽孔名稱填寫。
(5)鑽孔名稱
填寫設計施工時給定的鑽孔名稱。
(6)鑽孔類型
鑽孔類型為詞典項,選擇填寫鑽孔類型。
鑽孔類型按地質工作類別分為9大類,包括:
1)區調鑽孔(1a.區域地質調查鑽孔,1b.區域礦產調查鑽孔,1c.區域水工環調查鑽孔,1d.其他區調鑽孔)。
2)礦產地質勘查鑽孔(2a.綜合礦產地質勘查鑽孔,2b.煤田地質勘查鑽孔,2c.金屬礦產地質勘查鑽孔,2d.非金屬礦產地質勘查鑽孔,2e.放射性礦產地質勘查鑽孔,2f.地熱、礦泉水、氣體礦產地質勘查鑽孔)。
3)水文地質勘查鑽孔。
4)工程地質勘查鑽孔。
5)環境地質勘查鑽孔。
6)災害地質勘查鑽孔。
7)城市地質勘查鑽孔。
8)地質科學研究鑽孔。
9)其他。
(7)礦區名稱
填寫鑽孔所屬的礦區全稱。按礦產地行政區劃 +礦區名稱填寫,即省(區、市)、縣(市、區)、鄉(鎮)、村+礦區名稱。如「黑龍江省牡丹江市寧安市海浪鎮高家村蛋白石礦」。
(8)鑽孔位置
按鑽孔原始記錄所記錄的鑽孔位置,填寫鑽孔所在行政區詳細位置,包括省(區、市)、縣(市、區)、鄉(鎮)、村、街道名稱、門牌號+鑽孔具體位置。如「江蘇省儀征市月塘鎮東風村登月湖東100m」。
(9)坐標系
坐標系為必填項,選擇填寫鑽孔所在坐標系,包括:①北京1954-3°帶;②北京1954-6°帶;③國家1980-3°帶;④國家1980-6°帶;⑤地方坐標;⑥地理坐標。
(10)礦區原點坐標X
礦區或城市採用獨立坐標(近似或假定坐標)的測網原點相對於國家測網的坐標值X。
坐標系為北京1954-3°帶、北京1954-6°帶、國家1980-3°帶、國家1980-6°帶、地理坐標的鑽孔,此項不填。
(11)礦區原點坐標Y
礦區或城市採用獨立坐標(近似或假定坐標)的測網原點相對於國家測網的坐標值Y。
坐標系為北京1954-3°帶、北京1954-6°帶、國家1980-3°帶、國家1980-6°帶、地理坐標的鑽孔,此項不填。
(12)孔口坐標X
查閱鑽孔原始記錄填寫,精確到厘米,如「3543960.94」。
有孔口經緯度的鑽孔,此項不填。
(13)孔口坐標Y
查閱鑽孔原始記錄填寫,精確到厘米,如「40396058.98」。
有孔口經緯度的鑽孔,此項不填。
(14)孔口經度
按「度分秒」填寫,格式為:DDDMMSS.SS。如孔口經度為118度26分37.41秒,應填寫為「1182637.41」;孔口經度為98度34分51.21秒,應填寫為「983451.21」。
(15)孔口緯度
按「度分秒」填寫,格式為:DDMMSS.SS。如孔口緯度為34 度55 分45.32 秒,應填寫為「345545.32」;孔口緯度為8度50分30.68秒,應填寫為「85030.68」。
(16)終孔深度Z
查閱鑽孔原始記錄填寫,精確到厘米。如終孔深度為765.43m,應填寫為「765.43」。
(17)終孔日期
查閱鑽孔原始記錄填寫鑽孔結束鑽進的日期,前4 位為年,中間兩位為月,後兩位為日。如1998年9月9日,應填寫為「1998-09-09」。
(18)施工單位
查閱鑽孔原始記錄,填寫鑽孔施工單位名稱。
(19)鑽孔柱狀圖
鑽孔柱狀圖目前保存情況,選填「有/無」。
(20)測井報告
鑽孔物探測井報告目前保存情況,選填「有/無」。
(21)原始地質記錄表
鑽孔原始地質記錄表目前保存情況,選填「有/無」。
(22)鑽孔岩心
鑽孔岩心目前保存情況,選填「有/無」。
鑽孔岩心保存完好的,選填「有」;其他情況,選填「無」。
(23)備注
其他需要說明的情況。
關於坐標系、礦區原點坐標、孔口坐標、孔口經緯度的填寫說明:
1)有經緯度的鑽孔,選擇填報坐標系中的「地理坐標」,並填報孔口經緯度。不必填報礦區原點坐標和孔口坐標。
2)無經緯度的鑽孔,坐標系為北京1954 -3°帶、北京1954 -6°帶、國家(西安)1980 -3°帶、國家(西安)1980-6°帶的鑽孔,根據實際情況選擇坐標系,並填報孔口坐標X、孔口坐標Y。不必填報礦區原點坐標X和Y。
3)無經緯度的鑽孔,又非北京1954和國家1980坐標系的鑽孔,選擇填報坐標系中的「地方坐標」,並填報礦區(城市)原點坐標X和Y,同時填報孔口坐標X、孔口坐標Y。
『肆』 蘇莫查干敖包螢石礦床
一、礦床概況
1.礦床名稱
內蒙古自治區四子王旗蘇莫查干敖包螢石礦。
2.地理位置
位於內蒙古四子王旗衛境蘇木境內。地理坐標:東經111°14′16″~111°17′31″,北緯43°06′06″~43°08′08″。
3.礦床類型、資源儲量、規模、品位、勘查程度和開發情況
蘇莫查干敖包螢石礦床屬沉積改造型螢石礦床。
1980年,內蒙古自治區地質局102地質隊發現了該礦床。1986~1987年,該隊對蘇莫查干敖包螢石礦床進行了勘探,提交了螢石礦資源儲量,CaF2含量22%~86%,平均78%,規模為大型。
蘇莫查干敖包螢石礦床是迄今為止在全球范圍內找到的最大規模單一螢石礦床,該礦床目前正在開采。
4.所屬Ⅲ、Ⅳ級成礦區帶
蘇莫查干敖包螢石礦床位於Ⅲ級成礦區帶Ⅲ-49白乃廟-錫林浩特Fe-Cu-Mo-Pb-Zn-Cr-(Au-Mn)Ce-煤-天然鹼-芒硝成礦帶。
5.區域成礦地質條件
(1)大地構造位置
本區位於西伯利亞板塊與華北板塊縫合線的邊緣。其北側2km和15km處分別是艾力格廟-錫林浩特前寒武紀中間地塊和兩大構造單元的分界線——二連浩特-賀根山深大斷裂。早二疊世晚期,在艾力格廟至西里廟一帶仍然發育著海相火山沉積岩,此後,板塊活動逐漸收斂,該區隆起成陸。
(2)區域地層
區域上出露的地層有元古宇艾勒格廟組、古生界下二疊統大石寨組、中生界及新生界(內蒙古自治區102地質隊,1987;李世勤,1983)(圖3-1)。
元古宇艾勒格廟組 主要分布於本區北部及東北部,主要岩性為石英岩、變質粉砂岩、板岩夾流紋岩、大理岩、含碳結晶灰岩夾炭質板岩、變質砂岩、石英千枚岩夾結晶灰岩等,厚度達1000m。
下二疊統大石寨組 分布於艾勒格廟—西里廟一帶,主要由酸性熔岩組成,自下而上分為四個岩性段。第一岩段以片理化流紋質晶屑凝灰岩為主夾流紋岩,厚度大於2500m。第二岩段以流紋質晶屑凝灰岩為主夾流紋岩、板岩及千枚岩,底部為結晶灰岩夾變質細砂岩。在伊和爾地區,第二岩段底部的結晶灰岩中產有螢石礦,是區域第一螢石礦含礦層。該岩段厚度大於1500m。第三岩段主要由炭質板岩組成,底部為結晶灰岩及大理岩,是區域第二螢石礦含礦層,也是本區主要螢石礦含礦層位,厚460m,蘇莫查干敖包螢石礦床即產在該層位中。第三岩段頂部結晶灰岩及大理岩是區域第三螢石礦含礦層位,北、中敖包吐螢石礦即屬該層位。第四岩段岩性為流紋質晶屑凝灰岩夾流紋岩、英安岩等,厚2300m。
侏羅-白堊系 由長石石英砂岩、粉砂岩、火山角礫岩、凝灰岩、粗面岩、流紋岩及黑曜岩等組成,厚度大於800m。
圖3-1 蘇莫查干敖包一帶區域地質圖
(據李世勤,1983,有修改)
1—第四系;2—新近系;3—白堊系;4—上侏羅統查干諾爾組;5—中下侏羅統阿拉組;6—下二疊統大石寨組四岩段;7—下二疊統大石寨組三岩段;8—下二疊統大石寨組二岩段;9—下二疊統大石寨組一岩段;10—新—中元古界艾勒格廟組;11—燕山期晚期第二次侵入碎裂花崗岩;12—燕山期晚期第一次侵入似斑狀花崗岩;13—華力西期晚期鉀長花崗岩;14—霏細斑岩脈;15—石英脈;16—螢石脈;17—矽卡岩化;18—角岩化;19—逆斷層;20—正斷層;21—性質不明斷層
(3)區域岩漿岩和區域構造
區域岩漿岩包括火山岩和侵入岩。火山岩為下二疊統大石寨組流紋質晶屑凝灰岩、流紋岩、英安岩及侏羅統火山角礫岩、凝灰岩、粗面岩、流紋岩等。區內侵入岩分布廣泛,分為華力西期和燕山期侵入岩。華力西期侵入岩分布於該區中部和西部,燕山期侵入岩分布於該區東部和西部,呈岩株和岩群狀。距蘇莫查干敖包螢石礦床最近的侵入岩體是衛境花崗岩體,位於蘇莫查干敖包螢石礦床的西部,出露面積約30km2,主要由鉀長花崗岩、似斑狀花崗岩和細粒花崗岩組成。
本區主要為斷裂構造,分為東西向、南北向和北東向3組,通過蘇莫查干敖包螢石礦床的斷裂為北東向斷裂。
二、礦床地質特徵
(一)礦區成礦及控礦地質條件
1.地層
蘇莫查干敖包螢石礦床產於下二疊統大石寨組三岩段底部結晶灰岩及大理岩中,礦層底板為片理化流紋斑岩,頂板為炭質板岩。結晶灰岩及大理岩層呈北東向延展40km以上,層位穩定。
沿此層位,目前已發現有蘇莫查干敖包、南敖包吐螢石礦及礦點(內蒙古自治區102 地質隊,1987)。
2.岩漿岩
蘇莫查干敖包螢石礦床及外圍各個地質時代、不同產出規模和各種幾何形態的中酸性侵入岩體分布廣泛,呈岩基、岩株和岩群狀分別侵入到元古宇艾勒格廟群變質岩、下二疊統大石寨組火山-沉積岩和上侏羅統查干諾爾組火山岩地層中。在所有侵入岩體中,衛境花崗岩體規模較大,位於該礦床的西部和西北側,距該螢石礦床約2km。該岩基出露面積130km2,呈北東向展布,傾向南東,傾角20°~46°。其中心相主要岩性為鉀長花崗岩,邊緣相為似斑狀花崗岩,兩者呈漸變過渡關系。邊緣相似斑狀花崗岩鋯石SHRIMP U-Pb同位素年齡為(138±4)Ma,其形成時代為早白堊世(聶鳳軍等,2008),屬燕山期晚期。
3.構造
蘇莫查干敖包螢石礦區東北端有一組形態較復雜的緊密線性褶皺構造(圖3-2),褶皺軸線北東-南西向,厚大礦體一般分布於短軸背斜的軸部或其兩翼等構造有利部位。
圖3-2 蘇莫查干敖包螢石礦區構造形態
(據李世勤,1983)
1—白堊系;2—下二疊統大石寨組四岩段一亞段;3—下二疊統大石寨組三岩段;4—下二疊統大石寨組二岩段四亞段;5—下二疊統大石寨組二岩段三亞段;6—燕山期晚期侵入岩;7—華力西期晚期侵入岩;8—華力西期中期侵入岩;9—砂礫岩;10—流紋質晶屑凝灰岩;11—炭泥質板岩;12—流紋斑岩;13—結晶灰岩;14—螢石礦;15—似斑狀花崗岩;16—鉀長花崗岩;17—石英閃長岩;18—斷層;19—底層走向及傾向
從構造形跡上看,下二疊統大石寨組火山-沉積岩地層中規模和走向各不相同的褶曲構造十分明顯,其產出特點可概述為:①由4個短軸背斜和3個短軸向斜構成,屬蘇-查束狀褶皺群的一部分;②各個褶皺的軸線方向為NE向和NNE向,與區域構造線方向一致;③厚大的螢石礦體大多在背斜軸部地層由陡變緩處產出;④沿各岩性段接觸部位,褶曲的幾何形態和變化幅度大體相似。褶皺形成於華力西期。
礦區內斷裂破碎帶發育,以NE向壓扭性和張扭性逆斷層、近東西向和近南北向張扭性逆斷層或平移斷層最發育。與螢石成礦有關的斷裂主要為在大石寨組三岩段底部(灰岩及大理岩層位)的層間斷裂,為北東向壓扭-張扭性逆斷層。斷裂中見有螢石礦,礦體膨縮明顯,在傾角變緩處,螢石礦體厚度最大。
(二)礦床特徵
1.礦體特徵
蘇莫查干敖包螢石礦床賦存於下二疊統大石寨組三岩段底部結晶灰岩及大理岩中。礦體底板為片理化流紋斑岩,頂板為炭質板岩。螢石礦體呈層狀和似層狀產出,嚴格受結晶灰岩層位控制。地表礦層斷續出露約1900m,走向北東,傾向北西(310°~330°),傾角30°~50°,與圍岩產狀基本一致,經勘查圈定了3個礦體。由北東向西南依次為Ⅰ,Ⅱ,Ⅲ號礦體(圖3-3,圖3-4)(內蒙古自治區102地質隊,1987)。
圖3-3 蘇莫查干敖包螢石礦床地質略圖
(據聶風軍等,2008)
華北陸台:Ⅰ—古元古代—太古宙結晶基底;Ⅱ—中、新元古代古大陸邊緣;Ⅲ—白乃廟-溫都爾廟前寒武紀—早古生代構造-岩漿岩帶;Ⅳ—二連浩特-賀根山古生代構造-岩漿岩帶。西伯利亞板塊:Ⅴ—阿巴嘎旗-東烏珠穆沁旗古生代構造-岩漿岩帶。1—第四系;下二疊統大石寨組火山-沉積岩:2—片理化流紋岩(或斑岩);3—炭泥質板岩夾灰岩透鏡體;4—流紋岩夾炭泥質板岩;5—艾勒格廟前寒武紀中間地塊;6—燕山期似斑狀花崗岩;7—螢石礦體露頭;8—鎂鐵質岩脈;9—矽卡岩;10—灰岩;11—古板塊縫合帶;12—斷層;13—地層產狀;14—根據鑽孔數據所圈定的礦體邊緣;15—礦床縱剖面位置(圖3-4);16—國界
Ⅰ號礦體 礦體呈蛇形展布,沿走向具明顯的膨縮尖滅再現現象。由於受後期構造影響,礦體與圍岩之間呈斷層接觸,深部見有整合接觸(李世勤,1983)。礦體長720m,平均視厚度9.15m,CaF241.15%~94.56%,平均72.67%。控制垂深470m,斜深780m。
Ⅱ號礦體 礦體呈層狀產出,與圍岩之間呈斷層接觸(後期構造影響)。礦體長350m,平均視厚度4.75m,CaF239.42%~87.84%,平均62.03%。控制垂深280m,斜深560m,與Ⅰ號礦體之間被200餘米寬的弱礦化大理岩隔開,礦體沿傾斜方向不穩定。
圖3-4 蘇莫查干敖包螢石礦床縱向剖面圖
(據聶風軍等,2008)
1—大石寨組炭泥質板岩夾結晶灰岩;2—大石寨組流紋岩;3—大理岩透鏡體;4—矽卡岩;5—螢石礦體;6—鑽孔及編號(平面位置見圖3-3)
Ⅲ號礦體 礦體長70 m 平均視厚度1.94m,CaF255.87%~79.51%,平均66.45%,因受後期斷層破壞,故延伸不大。
2.礦石特徵
(1)礦石類型及礦物組成
礦石類型主要有石英-螢石型、石英-硫化物-螢石型、方解石-石英-螢石型和螢石-石英型,以石英-螢石型礦石為主。
(2)礦石自然類型
根據結構構造特徵,可將蘇莫查干敖包螢石礦床的螢石礦石劃分為糖粒狀、角礫狀、條帶狀-條紋狀、骨架狀和偉晶狀螢石礦石(李世勤,1983)。
糖粒狀螢石礦石 礦石為白色及黃褐色。交代殘余結構,顯微條紋狀構造、塊狀構造。主要由細晶螢石組成,集合體呈糖粒狀。粒徑0.01~0.637mm。礦石中螢石含量大於95%,其他成分泥質(或粘土礦物)、方解石、鐵質及硅質等,含量為3%~5%。泥質物等有時被包裹於螢石顆粒之間或被排擠在螢石顆粒邊緣。有時見螢石和泥質物分別呈顯微條紋狀平行相間分布,條紋寬度不等。泥質物條紋在0.36~0.78mm之間不等,螢石條紋在0.36~1.46mm之間,條紋界線不清。有時見螢石交代方解石及石英顆粒。此類礦石大都沿流紋質火山岩與灰岩接觸帶產出。
角礫狀螢石礦石 根據角礫成分不同分為3個亞類,即正角礫狀螢石礦石、負角礫狀螢石礦石及混合角礫狀螢石礦石。角礫狀螢石礦石為暗色、淺色、黃褐色及白色,交代結構、充填結構,角礫狀構造。由大小不一、形狀各異的糖粒狀螢石、板岩、流紋岩及灰岩等角礫組成,膠結物為鐵錳質、硅質、方解石等,有時被晚期螢石充填膠結,多沿斷層破碎帶分布。
條帶狀-條紋狀螢石礦石 礦石為灰白色,交代殘余結構,條帶狀及條紋狀構造。主要由螢石和殘余泥質物組成。條帶狀構造是由泥質物呈塵埃質點狀包含於螢石顆粒中組成暗色條帶和白色螢石相間出現。有的條帶狀構造是由以螢石為主、較少泥質的條帶和有大量泥質殘余的螢石條帶相間平行分布所致。條帶界線並不清楚,而是過渡關系。條紋狀構造是殘余泥質物(絹雲母、綠泥石及硅質等)呈層紋狀、螢石集合體呈條紋狀,二者相間平行分布構成。條帶狀-條紋狀螢石礦石外貌頗似結晶灰岩或泥質灰岩。
骨架狀螢石礦石 礦石一般為灰白色,組成骨架的礦物為他形粒狀結構,骨架狀構造。組成骨架的物質成分以螢石為主,其次有硅質、鐵質及鈣質等。
偉晶狀螢石礦石 該類型礦石不多見,是含礦溶液沿成礦後期的構造空間充填形成的,也是在改造歷程中就地取材形成的物質。由於所處構造部位和改造條件各異。螢石呈偉晶狀、犬牙狀集合體,顏色有白色及綠色等,質地較純。根據螢石礦集合體形態特徵,可再分為放射狀螢石礦石、環帶狀或同心狀螢石礦石、晶簇狀螢石礦石、鍾乳狀螢石礦石和葡萄狀螢石礦石。
(3)礦石化學組成
礦石化學組分主要為CaF2,其次為CaCO3,SiO2,Fe2O3及S等。CaF2含量39.42%~94.56%,平均67.05%,
3.圍岩蝕變
本區螢石礦圍岩蝕變很不明顯,主要有高嶺土化、絹雲母化、硅化和碳酸鹽化。絹雲母化主要發育在螢石礦層的底板流紋岩中。硅化主要見於礦層底板的流紋岩和礦化結晶灰岩中,碳酸鹽化見於礦層頂底板岩石裂隙中和螢石礦體的孔穴中。高嶺土化主要發育在礦層頂板的炭質板岩和底板片理化流紋岩中。高嶺土化程度常與螢石礦體及斷層的規模有關,螢石礦體厚大或斷裂發育之處,高嶺土化發育。而在無礦地段蝕變帶規模和強度很弱或無。這些蝕變產物是早期地質歷史時期形成的礦床或礦化層在後期改造歷程中礦液或氣液遷移聚集時對圍岩蝕變的結果(內蒙古自治區102地質隊,1987;李世勤,1983)。
三、礦床成因與成礦模式
(一)礦床成礦及控礦因素
1.地層對螢石礦床的控製作用
蘇莫查干敖包螢石礦床產於下二疊統大石寨組三岩段底部結晶灰岩及大理岩中,礦體呈層狀和似層狀產出,嚴格受結晶灰岩層位控制,顯示了宏觀的沉積特徵。
螢石礦體在深部與圍岩呈整合接觸,表明螢石與圍岩具有連續沉積的特點。
紋層狀螢石礦石中,螢石呈微粒-細粒狀、不規則狀,局部形成緻密塊狀。它與呈細小粒狀的菱鐵礦構成細紋層,保留了很好的原生紋層構造,具原始沉積特徵(內蒙古自治區102地質隊,1987;李世勤,1983)。
圍岩蝕變不明顯,說明熱液成礦作用在該礦床形成過程中居次要地位,而以沉積作用佔主導。
2.岩性對螢石礦床的控製作用
該礦床嚴格受結晶灰岩控制。區域上,結晶灰岩及大理岩層延展40km以上,沿此層位,已發現有蘇莫查干敖包、南敖包吐螢石礦及礦點。而該區其他岩性中未見螢石礦體或螢石礦化。
3.構造對螢石礦床的控製作用
蘇莫查干敖包螢石礦體與地層同步褶皺(圖3-2),表明在褶皺作用之前已經有沉積螢石礦層存在。該礦床厚大的螢石礦體大多產出在背斜軸部地層由陡變緩處,表明褶皺構造對成礦流體運移和卸載創造了有利空間條件。
如前所述,與螢石成礦有關的斷裂中見有螢石礦,在傾角變緩處,螢石礦體厚度最大。這表明斷裂為後期螢石提供了儲集空間。
蘇莫查干敖包螢石礦床受構造因素的制約非常明顯。如破碎、斷裂、擠壓、褶皺(主要指背斜軸部及其兩翼)、背斜轉折端及一切構造薄弱地帶,都為早期形成的礦床或礦源層提供了很好的後期改造條件,是形成工業礦床不可缺少的因素,是原始沉積螢石礦層後期改造的證據。
(二)稀土元素特徵
許東青、聶鳳軍等對蘇莫查干敖包螢石礦石按紋層狀、細晶塊狀、條帶狀、偉晶狀、混合偉晶狀和泥沙質螢石礦石等不同類型進行了采樣和稀土元素分析(許東青等,2009)。從球粒隕石標准化配分曲線(圖3-5)可見,螢石稀土元素的變化可以分為A,B,C三種類型。
A類螢石主要是紋層狀、條帶狀和細晶塊狀螢石,代表了成礦早期的螢石類型,略呈輕稀土元素富集特徵,球粒隕石標准化配分曲線除Ce明顯虧損外,近乎平直,曲線一致性較好,基本無Eu異常。A類螢石的ΣREE 為10.58×10-6~207.12×10-6,平均82.47×10-6。ΣLREE/ΣHREE 為0.92~2.96,平均2.07。LaN/YbN為 0.61~4.33,平均為 2.17。δEu=0.88~1.11,平均 1.01。δCe=0.27~0.62,平均0.45。
圖3-5 蘇莫查干敖包螢石礦床的稀土元素球粒隕石標准化分布型式圖
(據許東青等,2009;標准化數據據Sun et al.,1990)
a—A類早期螢石;b—B類含硫化物螢石;c—C類晚期螢石
B類螢石為含硫化物的紋層狀和細晶塊狀螢石,其稀土元素配分型式表現為重稀土元素分異明顯,具Eu正異常,ΣREE為101.58×10-6~139.29×10-6,平均120.43×10-6。ΣLREE/ΣHREE為1.66~1.80,平均1.73。LaN/YbN為1.84~2.54,平均為2.19。δEu=1.13~1.17,平均1.15。δCe=0.53~0.57,平均0.55。
C類螢石主要為偉晶狀、混合偉晶狀螢石,其稀土元素配分型式表現為重稀土元素明顯富集,既有Eu的正異常,又有 Eu 的負異常。ΣREE 為 18.07×10-6~73.11×10-6,平均 53.22×10-6。ΣLREE/ΣHREE為0.64~1.24,平均0.97。LaN/YbN為0.31~0.97,平均為0.68。δEu=0.54~2.12,平均0.68。δCe=0.43~0.65,平均0.52。
綜上所述,蘇莫查干敖包螢石礦床稀土元素有以下特徵:所有類型都具有顯著的Ce負異常;A類螢石無Eu異常,B類螢石具Eu正異常,C類螢石既有Eu的正異常,又有Eu的負異常;A,B,C三類螢石ΣREE無明顯規律性;ΣLREE/ΣHREE:A,B,C三類螢石比值具逐漸減小的規律。
曹俊臣研究了中國螢石礦床稀土元素地球化學特徵,分別對花崗岩中的螢石、火山岩、次火山岩中的螢石和各類沉積岩中的螢石進行了ΣLREE/ΣHREE分析(圖3-6),其結果是花崗岩中的螢石相對富集重稀土,火山岩、次火山岩中的螢石相對富集輕稀土,沉積岩中的螢石則富集輕稀土(曹俊臣,1997)。與之相比較,蘇莫查干敖包螢石礦床A類螢石略呈輕稀土元素富集特徵,具有沉積的特點,C類螢石重稀土元素明顯富集,具有熱液成因的特點。
圖3-6 各類岩石中螢石稀土含量及輕重稀土比
(據曹俊臣,1997)
a—稀土總量;b—ΣLREE/ΣHREE值。Ⅰ—花崗岩中螢石;Ⅱ—火山岩次火山岩中螢石;Ⅲ—沉積岩中螢石
(三)成礦期次和成礦時代
1.成礦期次
系統的野外地質調查和詳細的岩(礦)相學研究結果表明,蘇莫查干敖包螢石礦床的形成過程主要由早、晚兩個階段構成,即華力西期火山-噴發原生螢石礦沉積階段和燕山期岩漿熱液充填階段。
(1)華力西期火山-噴發原生螢石礦沉積階段
如前所述,該螢石礦床產於下二疊統大石寨組三岩段底部結晶灰岩及大理岩中,礦體呈層狀和似層狀產出,嚴格受結晶灰岩層位控制,螢石礦體與圍岩整合接觸,礦石結構構造等基本具沉積本色,這些現象顯示了該礦床的沉積特徵,表明沉積螢石礦層與圍岩是同時形成的。沉積螢石礦層形成於華力西期(二疊紀)。
該礦床紋層狀、條帶狀和細晶塊狀螢石略呈輕稀土元素富集特徵,代表了成礦早期的螢石類型,與含硫化物的紋層狀和細晶塊狀螢石、偉晶狀、混合偉晶狀螢石具有非常明顯的區別。
Allegre等1987年建立的全球不同類型岩石的La/Yb-ΣREE圖,往往被用來討論世界不同地區的岩石類型和物質來源,曹俊臣把蘇莫查干敖包螢石礦床投到圖中(圖3-7),發現該礦床部分樣品處於沉積岩和鈣質泥岩區(Ⅰ區)及附近,顯示出成礦作用與沉積岩密切相關。
圖3-7 沉積岩中螢石在世界各類岩石La/Yb-ΣREE中的位置
(據曹俊臣,1997,有修改,原圖引自Allegre,1987)
Ⅰ—沉積岩、鈣質泥岩;Ⅱ—碳酸鹽岩;Ⅲ—金伯利岩;Ⅳ—花崗岩;Ⅴ—玄武岩(1~5、10~17為蘇莫查干敖包樣)
(2)燕山期岩漿熱液階段
本區混合偉晶狀礦石、偉晶狀礦石形成於燕山期。
野外地質觀察可見,呈細脈狀充填於角粒狀螢石中的螢石,充填於破碎帶的骨架狀螢石及形成於後期構造空間充填的偉晶狀螢石應屬於燕山期岩漿熱液階段形成的螢石。
該類螢石稀土元素配分型式表現為重稀土元素明顯富集,既有Eu的正異常,又有Eu的負異常,與紋層狀、條帶狀和細晶塊狀螢石區別明顯。
2.成礦時代
蘇莫查干敖包螢石礦礦層底板流紋岩鋯石SHRIMPU-Pb同位素年齡為276±10Ma(聶鳳軍等,2009),螢石礦層與其整合接觸,其形成時代為華力西期晚期(二疊紀)。
骨架狀螢石、偉晶狀螢石多充填於破碎帶中。據野外地質觀察,破碎帶的形成與燕山期中期花崗岩侵入時間同時,偉晶花崗岩基邊緣相似斑狀花崗岩SHRIMP U-Pb同位素年齡為138±4Ma,其形成時代為早白堊世。
(四)成礦物質來源
據有關資料,本區大石寨組二岩段流紋岩含CaF2為0.36%~1.91%,三岩段炭質板岩及鈣質砂岩含CaF2為0.64%~2.84%,大理岩、結晶灰岩含CaF2為0.8%~7.34%。大石寨組二、三岩段中的氟含量遠大於地球克拉克值,分析認為,蘇莫查干敖包螢石礦中的氟來源於大石寨組二、三岩段的火山岩和結晶灰岩。
(五)成礦作用及成礦模式
1.該礦床成因的兩種觀點
對蘇莫查干敖包螢石礦床的成因認識有兩種觀點(吳自強等,1989),一種認為與海相火山噴發活動有關,在火山噴發間歇期發生了碳酸鹽岩和螢石沉積,並在其後的區域變質或熱液活動過程中進一步改造富集成礦,屬於沉積改造礦床。另一種觀點則認為,成礦物質主要來源於附近的燕山期花崗岩,應屬岩漿期後熱液型螢石礦床。
岩漿期後熱液論者認為,蘇莫查干敖包螢石礦的成因與附近的燕山期花崗岩有關,在區域上有工業價值的螢石礦床(點)均分布在岩體的外(內)接觸帶附近,岩體的氟豐度值(2500×10-6~3000×10-6)高於大石寨組三岩段的氟豐度值(400×10-6~700×10-6),花崗岩細脈中局部含螢石達50%~60%,因此,認為氟元素主要來自花崗岩體,而含礦地層及頂底板圍岩中在沉積階段可能形成的氟富集是微不足道的。礦床有固定層位系沿有利岩性層位選擇性交代的結果,礦石的不同結構、構造特徵,可以用距離岩體遠近和不同構造條件下交代作用強弱不等來解釋(王萬昌等,1986)。
許東青等認為該礦床產於下二疊統大石寨組火山-沉積岩與早白堊世偉晶花崗岩體的外接觸帶上。早期形成的紋層狀、條帶狀和細晶塊狀螢石,其稀土元素配分模式表現為略呈輕稀土元素富集的特點,其配分曲線近於平坦,沒有Eu異常,代表了螢石成礦作用的早期熱液活動的特徵,成礦流體主要是岩漿來源的高溫、高鹽度流體。晚期形成的偉晶狀、混合偉晶狀螢石,其稀土元素配分模式表現為重稀土元素富集的特點,既有Eu正異常,又有Eu負異常,反映了成礦流體經歷了較為長期的演化和分異。在Tb/La-Tb/Ca圖解中,所有樣品都分布在熱液螢石區域,指示礦床屬於岩漿熱液型礦床(許東青等,2009)。
沉積改造論者指出,礦體嚴格受碳酸鹽岩層位控制,呈層狀整合產出,圍岩蝕變微弱,改造強弱程度不同,礦石的結構、構造呈有規律的變化。如以額爾其格為代表的弱改造礦床,礦石以灰白色及暗色為主,具明顯的層紋結構(1cm厚板岩中有10~20層螢石礦),看起來似結晶灰岩,但實際含CaF2高達50%~70%,有時,在凝灰岩中見有螢石小透鏡體,在板岩中見有螢石結核,這些都反映了礦床的沉積本色。以蘇莫查干敖包為代表的強改造型螢石礦床,礦石以淺黃色、灰白色及白色糖粒狀螢石礦為主,其中常殘留有紋層狀、條帶狀礦石,以富礦為主,CaF2含量65%~94%,在構造破碎帶發育有偉晶狀螢石脈,是沉積螢石礦強烈改造的產物。以敖包吐為代表的徹底改造型礦床,礦石的沉積特色消失殆盡,形成充填交代型礦脈,有分支復合和穿層現象,並伴有強烈的硅化、高嶺土化等圍岩蝕變(李士勤,1985)。
曹俊臣(1997)認為蘇莫查干敖包螢石礦床中紋層狀、條帶狀螢石輕稀土富集,在 La/Yb ΣREE圖中,該區螢石處於沉積岩和鈣質泥岩區附近,顯示其成礦作用與沉積岩密切相關,證實該礦床具沉積改造特點。
筆者認為系統的野外觀察和稀土元素分析等結果表明,該礦床的形成分為華力西期螢石礦層的沉積階段和燕山期改造階段,即本礦床為沉積改造型礦床。
2.螢石成礦作用
(1)華力西期晚期火山-沉積岩的成岩作用
華力西期晚期的造山運動使本區遭受到NS向擠壓和EW向拉張構造作用影響,從而在古大陸邊緣形成一系列規模大小不等的裂陷盆地和隆起帶。在蘇莫查干敖包到西里廟一帶的裂陷盆地內,強烈的中酸性火山噴溢活動不僅可以形成下二疊統大石寨組火山-沉積岩地層中的流紋岩層,同時也產出有少量紋層狀或條帶狀螢石堆積體(李士勤,1983)。研究結果表明,該區華力西期晚期火山噴發作用一方面產生大量含CO2,H2,F,Cl,CH4,HF和SiF4的氣體,另一方面形成含鈉、鉀、鈣、銅、鉛、鋅和鐵離子的火山熱液(王萬昌等,1986)。受海水承壓作用影響,大部分CO2,F,HF和SiF4在熱水溶液中呈配合物形式運移,並且對先期火山-沉積岩地層中的有用組分進行淋濾與萃取。在遠離火山噴發中心的窪地內,熱液流體中的碳酸根離子與鈣結合形成碳酸鹽類礦物集合體,與此同時,HF-或F-與鈣發生化學反應,進而沉澱形成紋層狀或條帶狀螢石集合體,其化學反應式分別為:
Ca2++2F-= CaF2
2HF-+Ca2+= CaF2+H2
應該說螢石成礦作用是華力西期晚期火山噴發活動的延續和發展,同時,紋層狀和條帶狀螢石礦(化)體或含螢石火山-沉積岩地層的存在為燕山期大規模螢石成礦作用的發生奠定了良好的物質基礎,提供了最有利的成礦條件(聶風軍等,2008)。
(2)燕山期中期岩漿熱液改造階段
燕山中期,區域性深大斷裂的活化作用可誘發一定規模的中酸性岩漿活動。當深熔花崗質岩漿沿著有利構造部位上侵時,在構造薄弱地帶,富含揮發性組分的熱液沿特定構造部位運移,並且對下二疊統大石寨組火山-沉積岩地層中的有用組分進行淋濾、萃取,形成富含氟離子或氟配合物的熱水溶液,含氟混源熱液流體對早期火山-沉積岩地層和螢石礦(化)體進行了不同程度的改造,部分地段使其富集,水-岩反應主要表現在以下3個方面:其一,混源流體與地層或礦化體中的鈣質發生化學反應,進而形成螢石集合體,化學反應式如下:
2CaCO3+SiF4= 2CaF2+SiO2+2CO2
CaCO3+2F2= 2CaF2+2CO2+O2
CaCO3+2HF= CaF2+H2CO3
其二,沉積岩地層中大量鎂鐵質礦物解體,釋放出來的金屬元素可與混源流體中的揮發性組分結合,進而形成螢石、黃鐵礦、黃銅礦、絹雲母和綠泥石;其三,受混源流體對早期螢石礦(化)體改造作用影響,許多微細粒螢石晶體發生明顯次生長大現象,局部地段形成偉晶狀集合體。在螢石成礦作用的晚期階段,隨著成礦流體中鈣與氟的大量析出,成礦體系溫度和壓力的進一步降低,殘余熱水溶液在構造有利地段形成一些骨架狀、葡萄狀、鍾乳狀和瘤狀螢石集合體。在此之後,含鈣、硅、鐵和錳的熱液流體在螢石礦體裂隙面或在孔穴壁上形成方解石晶簇(脈)、石英晶簇和鐵錳質細脈。
『伍』 石膏礦床地質
一、成礦地質條件
在內生成礦作用下,可以生成石膏和硬石膏。例如.在有的火山口和熱泉附近見到石膏沉澱;在我國東部火山岩系中產有熱液蝕變成因的硬石膏礦床。除蝕變成因的硬石膏外,內生成因的石膏和硬石膏均未見構成工業礦床。大量的石膏和硬石膏礦床是在外生條件下形成的,主要是在湖盆和海盆中由鹵水蒸發沉積生成,是鹽類礦床的重要礦種之一。近年來.對於某些石膏礦床提出了機械沉澱成因的觀點,但仍存在爭論。
1.沉積盆地
石膏、硬石膏的沉積和其他鹽類礦床一樣,需要一個封閉或半封閉的盆地或凹地。「沙洲說」和「沙漠說」把成鹽盆地看得較狹隘,實際上形成鹽類沉積的環境可以是多種多樣的。俄羅斯學者斯特拉霍夫認為成鹽盆地有五類,即內陸盆地、潟湖、陸緣海(廣海邊緣)、海灣和內陸海。近年來在對薩布哈的研究發現:在阿拉伯海灣特魯西爾海濱和墨西哥下加利福尼亞的薩布哈沉積物中,廣泛分布著全新世的石膏、硬石膏、石鹽、白雲石。一些研究者提出,許多古代石膏礦床也是在薩布哈環境中形成的。
俄羅斯學者提出,盆地的形成是由於地殼的拗曲造成的,並把它們分成三類,即台向斜、邊緣凹陷和山間盆地。袁見齊在總結國內外許多著名膏鹽礦床資料後指出,斷裂是控制盆地的主要因素,許多曾認為是山前凹陷的盆地也發現與斷裂有關。例如,我國東部的「第二沉降帶」有一系列紅層盆地,沉降帶的兩側是太行山前大斷裂和郯廬大斷裂帶,其中又有南北向斷裂把它分成幾段,更次一級的斷裂再把段分割成塊,成鹽盆地則位於斷塊之中。郭君壯提出中國東部白堊紀—古近紀的大型成膏盆地,幾乎都位於此「第二沉降帶」內。國外類似的實例有萊茵地塹、東非大裂谷等。至於時代更古老的成膏盆地,如我國三疊紀揚子海區,也被認為是由20多個次級斷陷盆地組成的。這些盆地中常有膏、鹽礦床賦存。
2.古氣候條件
同其他蒸發沉積鹽類礦床一樣,石膏、硬石膏礦床的形成需要乾旱的氣候條件,盆地中水的補給量小於蒸發量,導致海水濃度加大析出石膏、硬石膏。現代乾旱氣候帶主要分布在南、北緯10°~15°及40°~55°,現代鹽類礦床大多分布在此氣候帶內。古代乾旱氣候帶的分布也主要受緯度控制,但在地質歷史上赤道的位置是變化的,因此古代膏、鹽礦床的分布與現代的分布並不一致。
3.沉積時的水深
通常認為,石膏、硬石膏是海水蒸發沉積早期階段的產物,沉積時水不會太淺。但是實際資料表明,許多含膏岩系具有明顯的淺水沉積標志。例如,在江蘇、安徽、四川等地的三疊紀含膏鹽岩系的夾層中,交錯層、斜層理、波痕等淺水標志十分發育,有時還有泥裂和蟲跡等。薩布哈成因的石膏和硬石膏甚至可以是水上的,在強烈蒸發條件下,隙間鹵水迅速濃縮,通過蒸發泵作用沿毛細管上升,導致石膏在鹽灘上廣泛沉積。此外,具有靜水標志的紋層狀石膏和由石膏、硬石膏組成的濁積岩的發現,以及在墨西哥灣海面下4000m打深鑽時發現鹽丘狀厚層石膏,這些事實都說明,石膏、硬石膏也有深水成因的。現有資料表明,多數礦床是屬於淺水沉積。
4.成礦物質來源
按照沙洲說,海水是形成鹽類礦床唯一的物質來源,但這很難解釋一些巨厚石膏層的形成,例如,中亞地區的巨厚石膏礦床,若按上述說法,需要地球上全部海水中硫酸鈣的四分之一在此沉積,這顯然是不可能的。H.博歇特指出,在盆地中蒸發掉1000m 深的海水,只能沉積出1m 厚的石膏,而實際上常見到上百米厚的石膏層,盡管可以用分離盆地、滲透迴流以及同沉積沉降等學說來解釋單一巨厚石膏的沉積,但在解釋巨量物質來源上還是困難的。至於陸相膏鹽沉積的物質來源,通常認為是來自大陸岩石的風化產物,包括風化鹽、鹵鹽、再溶鹽和火山鹽。僅這些來源,同樣難以解釋陸相巨厚礦床的形成。
隨著近半個世紀來地質上的新發現,膏鹽成礦物質的內生來源觀點又重新提了出來。20世紀60年代發現深部熱鹵水的存在,例如,紅海海面下2000m 深處有熱鹵水淵,含鹽度達257.76g/L,所含元素比正常海水高8~10倍。熱鹵水之下的沉積物分七個礦物相帶,其中包括硬石膏相帶。又如美國加利福尼亞州索爾頓潮附近,地下1600m 深處發現熱鹵水。據此,一些學者提出熱鹵水是膏鹽礦床可能的物質來源之一,控制膏鹽盆地的深斷裂可能是熱鹵水上升的通道。國內外有些學者還注意到火山作用和石膏礦床的關系,在我國東部白堊紀—古、新近紀含膏岩系底部常有火山岩存在,安徽南部火山岩系中有石膏夾層等,說明成膏物質可能和火山噴發活動有關。歸納上述資料,石膏、硬石膏礦床的成礦物質來源有:①海水;②大陸岩石的風化產物;③深部來源。
二、主要成因類型及礦床地質特徵
按照成礦作用和含礦建造,擬將石膏、硬石膏礦床劃分為以下成因類型:
1.蒸發沉積型
(1)海相蒸發沉積型-碳酸鹽岩建造、碎屑岩建造
(2)湖相蒸發沉積型-紅色碎屑岩建造
2.機械沉積型
(1)河流沖積碎屑岩建造
(2)風成沙丘中的石膏砂礦床
3.風化-次生充填型
(1)碎屑岩中的裂隙充填型
(2)碳酸鹽岩中的溶洞充填型
4.熱液交代型
(1)碳酸鹽岩中的接觸交代型
(2)火山岩中的熱液交代型
(一)海相蒸發沉積型石膏、硬石膏礦床
礦床分布在古陸緣海、海灣、潮坪和潟湖內。含膏鹽系包括海相碳酸鹽岩建造、濱海相陸源碎屑岩建造,以及兩者的過渡類型。
1.海相碳酸鹽岩建造中的石膏、硬石膏礦床
含膏岩系由石灰岩、白雲岩及其過渡類型岩石組成,夾有膏層和同生角礫岩、膨縮角礫岩和溶塌角礫岩。岩系下部以石灰岩為主,向上白雲岩增多,膏層產於上部白雲岩的沉積序列中。含膏岩系在大區域內成層分布,層位穩定,可以對比,總厚可達幾百米至幾千米。
四川中三疊統和山西中奧陶統的含膏岩系,礦體呈層狀,單層厚幾米至十幾米,個別厚達百米,總厚都在幾十米以上。礦石礦物主要為硬石膏(硫酸鈣含量大60%,通常為80%~90%),石膏含量較少。伴生礦物有方解石、白雲石、天青石和粘土礦物等。礦石自然類型包括塊狀角礫狀、條帶狀和片狀硬石膏。礦石儲量很大,一般為幾千萬噸至上億噸,是主要的礦床工業類型之一。
礦床實例:山西太原海相蒸發沉積型石膏礦床
礦床位於山西台背斜沁水台凹中,礦區出露古生代和中生代地層,古生代地層構成一NNE方向展布並向南傾沒的向斜構造,向斜內部岩層傾角一般10°左右。
石膏礦床產於中奧陶統峰峰組(O2f)下段地層中,其分層如下:
石炭系
-----假整合-----
峰峰組上段(O2f2) 37.7m
⑥灰黑色緻密石灰岩(上層石灰岩O2f2-2) 17.20m
⑤黃灰色—粉紅色白雲岩及灰岩、黃綠色頁岩(O2f2-1)
峰峰組下段(O2f1)
④上部為石膏、粘土質石膏層,下部為白雲質灰岩與石膏互層,中間夾有薄層
芒硝(上石膏帶O2f1-3)
③灰—深灰色緻密石灰岩、白雲質石灰岩(中層石灰岩O2f1-2)
②粘土質石膏、角礫狀粘土質石膏、白雲質灰岩夾薄層白雲質石膏層、石膏脈
(下石膏帶O2f1-1)
上馬家溝組(O2s)
①灰—深灰色灰岩、白雲質灰岩和白雲岩、泥灰岩互層(下層石灰岩)
礦床由兩個石膏礦帶組成,中間為灰岩間隔。上石膏帶分為三個礦組:①礦組由高品位的六層石膏、硬石膏以及粘土質石膏互層組成,礦組厚13.65m,長500m。②礦組由中品位的兩層白雲質石膏組成,礦組厚7.3m,長500m.頂底板為白雲岩(含石膏脈)。③礦組上部以白雲質石膏層為主,下部主要為粘土質石膏和角礫狀粘土質石膏層,礦組厚19.04m,長約300m。下石膏帶,為粘土質石膏、角礫狀粘土質石膏,和中品位的白雲質石膏與白雲質灰岩互層構成。④礦組,厚30m,長約300m。
礦體呈層狀、似層狀,與粘土質石膏、白雲岩和白雲質灰岩呈互層產出。在礦體上下盤圍岩中有細脈狀或網脈狀纖維石膏,平行或切割圍岩層理,脈厚不大,約10~60mm。礦石主要由石膏、硬石膏、芒硝、白雲石、粘土質、黃鐵礦和方解石組成,有時有少量天青石。礦石具有粒狀、雪花狀、斑狀、纖維狀、角礫狀、脈狀等構造。各種礦石中石膏含量都在25%以上。
上石膏礦帶含石膏層較多,具有工業意義。下石膏帶中石膏層較薄,並且多泥質,工業價值較小。原生石膏受風化作用後,淋濾到圍岩裂隙或空洞中,形成纖維石膏和透明石膏,無工業價值。
2.碎屑岩建造中的石膏、硬石膏礦床
含膏鹽系由砂岩、粉砂岩、泥岩和薄層石灰岩、白雲岩組成,膏層夾於泥岩或白雲岩中。含膏岩系總厚幾百米,礦體呈層狀、透鏡狀,一般單層厚幾十厘米至2~3m,總厚10~20m,礦層沿走向、傾向長幾百米至幾千米。礦石主要為塊狀硬石膏和泥膏,部分為次生角礫狀石膏和纖維石膏,硫酸鈣含最55%~75%。礦石儲量不大,個別巨大者可達幾千萬噸。
我國這類礦床的含膏岩系常表現出淺水沉積特徵。例如,在四川三疊紀含膏鹽岩系中,碳酸鹽岩的潮坪沉積特徵十分明顯,潮下高能帶和潮間帶下部的粒屑、波痕、小型板狀交錯層及沖刷面等淺水標志清晰可見,在潮間帶上部和潮上帶常見生物潛穴、撓動構造、准同生白雲岩化及結核狀石膏。湖北、江蘇三疊系石膏礦床的淺水沉積特徵也較明顯,說明三疊紀揚子海區屬於淺水蒸發沉積環境。
在我國,這類礦床大多產於三疊紀和更古老的地層內。寒武紀石膏礦床分布於東北、華北南部和西南一些省區;奧陶紀石膏礦床集中於華北地台;石炭紀石膏礦床主要分布在新疆、青海、甘肅、寧夏、內蒙古、廣西、貴州和雲南;三疊紀石膏礦床分布於揚子地台。從寒武紀到三疊紀石膏礦床的分布位置自北向南推移,分布面積越來越廣。主要產地有四川渠縣、江蘇南京、山西太原、甘肅天祝、遼寧遼陽、陝西西鄉等地。
(二)湖相蒸發沉積型石膏、硬石膏礦床
礦床產於內陸湖盆內,湖盆明顯受斷裂控制。含膏岩系是一套陸相紅色或雜色建造,由礫岩、砂岩、粉砂岩、泥岩、白雲岩和白雲質灰岩組成。其中可分為碎屑岩建造、碳酸鹽岩-石膏、硬石膏建造和二者之間的過渡類型,礦床儲量均較大,常為幾百萬噸至上億噸。紅色碎屑岩建造中的石膏、硬石膏礦床,礦體呈層狀、似層狀,長幾百米至幾千米,膏層常呈多層產出,單層厚幾十厘米至幾米、幾十米,礦石自然類型主要有泥膏、纖維石膏、雪花石膏和硬石膏,硫酸鈣含量55%~80%,纖維石膏達98%。伴生礦物有粘土礦物、方解石、白雲石、石英、長石、芒硝等。
這類礦床在我國分布很廣,佔全國石膏總儲量的三分之二。成礦時代為白堊紀至古、新近紀,主要分布在三個構造帶:①郯-廬深斷裂帶(衡陽、邵東、瀏陽、定遠、棗庄、大汶口等古近紀含膏盆地);②大興安嶺-太行-雪峰深斷裂帶(三門峽、泌陽、淅川、均縣、房縣、棗陽等古、新近紀含膏盆地);③銀-昆深斷裂帶(內蒙古杭錦旗、寧夏同沁、雲南獼勒、紅河河谷等古、新近紀含膏盆地)。除此之外,還有一些含膏盆地受東西向斷陷控制,如荊門、 雲夢、應城、三水等。我國這一類型石膏盆地的下部多有火山岩存在,如雲應盆地分布有14層燕山期玄武岩,總厚達200多米,玄武岩的產狀與圍岩一致,主要化學成分和微量元素含量變化也密切相關,說明火山火作用可能是此類石膏礦床成礦物質的一個重要來源。主要產地有湖北應城、雲夢、荊門,湖南邵東,山東大汶口,雲南紅河迤薩等。
礦床實例:湖北應城石膏礦床
該礦床屬湖相沉積型礦床,位於雲應凹陷西緣潘家集次級凹陷中。雲應凹陷中含礦岩系為古近系始新統湖相碎屑岩建造,由泥岩、粉砂岩、石膏、鈣芒硝、石鹽層組成,厚394~1628m。自下而上依次為:下含膏段厚72~223m,夾單層厚1~25cm 的纖維石膏400餘層,含12個工業膏組;下含鈣芒硝段厚57~285m,其下部含單層厚1~13m 的纖維石膏170餘層,有3個可采膏組;含岩鹽段厚230~910m;上含鈣芒硝段厚7~81m;上含膏段厚28~129m,夾數十層纖維石膏(圖13-1)。
圖13-1 雲應盆地含膏岩系剖面
(據陶維屏等,1994)
1—古新統碎屑岩(E1);2—下含膏段
應城潘家集石膏礦含礦岩系缺失上含膏段和上含鈣芒硝段,其上為厚8~23m 的第四系覆蓋。石膏層沿凹陷盆地邊緣分布,傾向盆內,傾角7°。一般距盆邊2km 范圍內以纖維石膏、泥質石膏為主,距盆邊2~4km范圍內以硬石膏為主(含部分纖維石膏)。具工業價值的纖維石膏沿層面裂隙產於藍灰色岩層中,單層厚4~8cm,最厚25.5cm。可采膏組厚1.7~2.5m,含礦率14%~19.13%,走向延伸可達3.5km,傾向延伸可達1km。纖維石膏質地純優,礦石品位(CaSO4·2H2O)一般達98%,為應城石膏礦的主要產品,是中國優質石膏的主要產地。泥質石膏單層厚5~28cm.礦石品位60%,可與纖維石膏混采。還有硬石膏單層厚2~8m,走向延伸1.9~3.5km,傾向延伸大於1km,礦石品位55%~75%。應城、雲夢一帶已勘探大、中、小型石膏礦數處,探明儲量超1億t。
陸內盆地湖相沉積岩中石膏礦床模式
通過對我國湖湘石膏礦床的研究,王珥力等提出了陸內盆地湖湘沉積岩中石膏礦床模式(圖13-2)。
圖13-2 陸內盆地湖湘沉積岩中石膏礦床模式圖
(據王弭力,1995)
模式簡要說明及成礦主要機制:來自預備盆地並經過濃縮的鹵水流入封閉、半封閉的次級構造凹陷(成礦盆地)中。在較乾旱氣候條件下,鹽湖中鹵水經過不斷地蒸發、濃縮,並隨鹽度增高首先析出大量石膏,隨後,當鹵水礦化度增加,或溶液組分的變化(如氯根的增加),便直接析出少量硬石膏。原生沉澱的石膏、硬石膏,在適當溫度、深度范圍內大部分可在成岩階段保留下來,並經過固結作用形成石膏礦層和硬石膏礦層。部分石膏由於溫度、壓力的變化,便脫水為次生硬石膏,並且對原生石膏進行交代,形成交代型硬石膏礦。石膏礦層形成後,當成礦鹵水再度流入時便發生了後生階段的成礦作用。成礦鹵水若沿石膏礦層中裂隙充填時,則形成疊生石膏礦;若沿泥岩裂隙充填時,則形成脈狀石膏礦。
主要控礦因素:①與世界大多數成鹽盆地相同,在我國深大斷裂控制著的大面積的沉降地區形成盆地系;次一級斷裂又把盆地系分割成若干次盆地。由於盆地的活動性及其中水體的遷移與分隔,引起一系列鹽類沉積。因此,斷裂活動決定了成膏、成鹽盆地的發生及發展。②從地層剖面、古生物及孢粉分析得知,石膏沉積與古氣候關系密切。例如,巨厚膏岩層孢粉組合主要為喜乾旱的麻黃屬植物,其上、下的泥灰岩、油頁岩層孢粉組合主要為喜暖濕的杉粉屬、單束、雙束粉屬。表明氣候對膏岩沉積的控製作用。③陸源地表水帶來的風化鹽、深部水及短暫海水都是膏鹽沉積的物質基礎,直接影響礦床規模、品位及分布。
找礦主要標志:①礦層下多為泥岩、泥灰岩、具龜裂等淺水標志;②地層孢粉組合以耐乾旱的麻黃等為主。
礦床主要實例:山東大汶口石膏礦床、河北雙碑石膏礦床、湖北雲應石膏礦、廣東三水石膏礦床、雲南紅河迤薩石膏礦床。
(三)河流沖積碎屑岩建造中的石膏礦床
礦床常分布在急劇上升地區的前沿,地勢相對平緩的地段,含膏岩系屬第四系沖積層,由古石膏碎屑被地表徑流搬運,在徑流受阻或流速減慢的地段快速堆積而成。例如,湖南澧縣伍家峪石膏礦床,位於我國西部高山區轉入東部準平原區的地段。礦區上游的三疊系含膏層受古澧水的侵蝕和搬運,在下游平緩地帶沉積。礦體呈水平層狀,頂底板為粘土和白堊,礦層最厚85m,最薄2.5 m,通常為20~50m。礦石主要由石膏和粘土礦物組成,局部有零星的白堊、天青石以及砂、礫。礦石類型有粒狀、晶簇狀石膏,其次為雪花石膏和半透明石膏。硫酸鈣含量約80%,儲量約幾千萬噸。這類礦床的成因有機械沉積和蒸發沉積兩種觀點。
(四)風成沙丘中的石膏砂礦床
這類礦床是由原生石膏層經物理風化作用形成石膏砂,被風搬運並堆積成沙丘而成。美國新墨西哥州圖拉羅莎沙漠上的「白沙」石膏沙丘,高10m,面積約648 km2,沙丘由97%~99%的石膏砂組成,地質儲量達60億t。我國尚未發現此類石膏沙丘。
(五)風化-次生充填型石膏礦床
早期生成的石膏、硬石膏礦床以及含膏岩系或其他岩石,受化學風化作用形成富Ca2+和
(六)熱液交代型石膏、硬石膏礦床
富含硫酸的熱液交代鈣質岩石生成硬石膏,當其含量達到工業品位和具備一定規模時即構成礦床。它包括:①火山岩中的熱液交代型。礦床產於安山岩等中性噴出岩中,礦體呈透鏡體狀或似層狀。礦石自然類型有硬石膏、含黃鐵礦或明礬石高嶺石硬石膏、石膏。礦石中伴生礦物有黃鐵礦、明礬石、高嶺石、石英、重晶石、磁鐵礦、自然硫、赤鐵礦等,礦床規模不大。②碳酸鹽岩中的接觸交代型。礦床產於中性岩漿岩和石灰岩的接觸帶,礦體呈透鏡狀,走向長幾十米至幾百米,厚幾米至幾十米,常有多個礦體產出。礦石類型有硬石膏、白雲質硬石膏和石膏。伴生礦物有白雲石、方解石、磁鐵礦、黃鐵礦、綠泥石等。礦床規模為小型至中型,常和內生的鐵、銅礦床共生。
三、資源分布及成礦規律
(一)資源分布
中國石膏礦資源豐富,全國有23個省(自治區)產出石膏礦。我國石膏礦探明儲量的礦區有199處,查明資源儲量大約644.16億t。從地區分布看,以山東石膏礦最多,佔全國資源儲量的60%;其次是內蒙古、青海、湖南、湖北、寧夏、廣西、安徽、江蘇8省(自治區),佔全國石膏礦石總資源儲量的32%。主要的石膏礦區有內蒙古鄂托克旗、湖北應城、吉林渾江、江蘇南京、山東大汶口、廣西欽州、山西太原、寧夏中衛石膏礦等。
(二)成礦規律
中國石膏礦床類型多,形成時代及分布范圍廣泛。幾乎各個地質時期均有石膏產出,其主要成礦期有早中寒武世、中奧陶世、早石炭世、早中三疊世和白堊紀—古、新近紀,這5個成礦期形成了中國最主要的石膏礦床——沉積類型礦床,它們具有明顯的成礦規律與分布規律:海相沉積礦床形成於早中三疊世及其以前的時代,侏羅紀開始直到第四紀形成的則主要為湖相沉積礦床,其他時代形成的或其他類型的石膏礦分布零散,只在局部地點具有工業價值。
從寒武紀至三疊紀,隨著中國大陸的逐漸擴大與陸緣海的南移,海成石膏礦的分布位置也逐漸自北而南移,分布范圍越來越大,成礦帶的連續性也越來越好。早、中寒武世石膏礦主要分布在遼寧東部與吉林南部、西藏東部、四川東南部與雲南東北部,在貴州、湖北、湖南、山東及新疆等地,也零星見有礦化現象。屬濱海堆積碳酸鹽岩碎屑岩建造石膏、硬石膏礦床,系海灣或潟湖中的產物,礦層不厚、連續性差,品位也低,但這一成礦期對缺膏的東北地區具有重要意義。
中奧陶世石膏礦較集中的分布於山西和河北南部,在河南、陝西、山東等地也有發現,屬海積碳酸鹽建造石膏、硬石膏礦床,礦層厚度大,連續性較好,質量也好,是華北地區主要的開采對象。
早石炭世石膏礦在北方為濱海堆積碳酸鹽岩碎屑岩建造石膏、硬石膏礦床,主要分布於新疆、青海、甘肅、寧夏及內蒙古,含膏岩系呈帶狀分布,礦層厚度大,質量好,是西北地區主要開采對象;在南方早石炭世沉積的為海積碳酸鹽建造石膏、硬石膏礦床,主要分布於江西西部、湖南、貴州、廣西北部及雲南東部。
早、中三疊世是重要的成礦期,石膏礦形成於當時華北大陸的陸緣海中,在江蘇、安徽、湖北、湖南、貴州、四川、雲南、西藏連續分布有海積碳酸鹽岩建造含膏岩系,礦床多,礦層厚,質量較好,但在陸緣海的邊緣,如青海西部、四川南部、雲南西部、湖北西部、湖南西北部則形成濱海堆積碳酸鹽岩碎屑岩建造石膏、硬石膏礦床,其工業價值較小。
白堊紀—古近紀也是重要的成礦期,湖相沉積石膏礦分布十分廣泛,幾乎所有產石膏的省份多有該期形成的礦點,但集中分布於中國東部和西北地區。石膏礦產於內陸小型湖盆中,屬湖積碎屑岩建造石膏、硬石膏礦床,大部分成膏的斷陷湖盆受北北東向分布的郯廬、大興安太行雪峰、銀昆3條深大斷裂帶的控制。郯廬斷裂帶西側分布有大汶口、棗庄、定遠、瀏陽、邵東、衡陽等含膏盆地;大興安太行雪峰斷裂帶分布著三門峽、泌陽、淅川、均縣、房縣、棗陽、余慶、黃平等一系列含膏盆地;銀昆斷裂帶分布有杭錦、同心、大邑、邛崍、眉山、天全、新津、喜德、彌勒、紅河等含膏盆地,這些含膏盆地都是位於斷裂帶內或靠近斷裂帶,含膏岩系下部基本上都有火山岩,而離斷裂帶較遠的大型盆地中則不含膏。此外,還有一些含膏盆地為受褶皺帶控制的山前斷陷或斷拗盆地,如荊門、應城雲夢、三水等分布較星散的含膏盆地。白堊—古近紀石膏的成礦特點是:礦床規模相差懸殊,礦石類型復雜,質量變化較大,礦層厚度較小,由於礦體埋藏不深,因而是中國中、東部地區的主要開采對象。
『陸』 礦石類(夜明珠值多少)
1、螢石夜明珠
今年以來,在上海地礦珠寶玉石檢測中心,不斷有屬於人工製作的螢石夜明珠(球)得到檢測,其中最重的一顆重量達12.525Kg,呈圓球體,其餘的外形也分別有排球、小足球、網球狀等。
歷代的夜明珠典故為世人留下無盡的懸念,而今螢石夜明珠引人矚目,因為夜明珠在人們的心中早己烙下了深深的印記,於是形成了新聞、網上傳媒的連篇報導,夜明珠商業炒作也出價驚人,不久前一顆5Kg多的天然祖母綠色螢石夜明珠,居然開出了一個幾億的天價,一時引起市場轟動。螢石夜明珠真值那麼多嗎?
夜明珠不斷被發現,種類不斷在增加,豐富了夜明珠虛無與實際的內涵,將對夜明珠千古之謎的大門逐漸開啟起著推進作用。
作者在檢測這些樣品過程中,特地對加工球體的夜明礦物原料(主要為螢石)進行了詳細的礦物學研究及鑒定。
2、千古之謎夜明珠
夜明珠為歷代文人墨客作為一種選寫文章的妙筆,歷代帝王將相又將擁有夜明珠視為權貴的象徵,慈禧太後口含夜明珠歸天西去,也要與之永世相伴。長期以來,夜明珠象虛無飄渺的煙雲,說不清道不明的神秘,構築了一個千古之謎讓後世人評說。
史料記載的夜明珠最基本的特點是其在黑暗中會發出幽亮的光。那麼,這樣的物質到底是什麼?據分析有礦物、岩石、蚌、螺、珍珠及各種生物。發光的機理一種是物質內部能量的轉化,如化學元素衰變過程引起,另一種是物質受外部能量的激發,導致物質內部結構的變化。
二、夜明珠歷史沿革
華夏享有三大奇珍異寶蜚聲海內外,它們是古代流傳夜明珠(隋球、懸黎、垂棘),楚國荊山和氏璧,以及西涼夜光杯。
漢代《漢書·鄒陽傳》中"明月之珠出於江海,藏於蚌中,蛺蜃伏之"。西漢東方朔在《海內十州記》中"夜光長滿"。東漢流傳"隋珠""隋候夜明珠"。
秦代李斯《諫逐客書》中"夜光之璧"。秦代《西域傳·大秦國》中"土多金銀奇寶,有夜光璧、夜明珠"。
唐代玄宗皇帝宮中藏"夜明玉鼠"。唐代詩人王翰賦七絕詩《涼州詞》中"葡萄美酒夜光杯,欲飲琵琶馬上催,醉卧沙場君莫笑,古時征戰幾人回?"。
北宋沈括在《夢溪筆談》中"予昔年在海州,曾夜煮鹽鴨卵,其間一卵燦然通明如玉,熒熒然屋中盡明。置之器中十餘日,臭腐幾盡,愈明不已"。
元代有成吉思汗的"九龍真珠"。
清代有慈禧太後相傳的"鳳冠鑲九珠"。
民國時期軍閥孫殿英盜墓竊取慈禧太後夜明珠下落無蹤影。蔣介石夫人宋美齡傳言用夜明珠釘綴在拖鞋幫上。
現代作家梁羽生在《狂俠天嬌魔女》中"第十九回:聽鼓依稀聞嘆息,耿照在身上摸了一摸,說道:我沒有送過東西給桑青虹,她倒是送過一樣東西給我,那是一顆夜明珠,我也不是想要她的,只在當時我是被囚在石窟之中,要藉它的光華,練那石壁上的大衍八式,後來就隨手放在身上,准備還給她的..."。
三、夜明珠發光成因
1、礦物的發光性
礦物在外來的能量激發下,產生可見光的性質稱為礦物的發光性。外來的能量有日光、紫外線、X射線、陰極射線、加熱、加壓、摩擦等。根據其發光的性質不同,分為熒光和磷光二類。
2、礦物的熒光性
礦物在外來的能量持續激發下,礦物持續地發光,當外來的能量激發停止時,礦物發光現象立即消失,稱為礦物的熒光性。
3、礦物的磷光性
礦物在外來的能量激發下,礦物發光,當外來的能量激發停止時,礦物發光現象仍保持一段時間的現象,稱為礦物的磷光性。
4、礦物的發光機理
礦物的發光是礦物能量的一種轉換過程,當礦物晶體結構中的晶格,吸收了一定的外加能量後,然後以發光的方式再釋放出去。
熒光產生的機理:在於對可見光波長短,能量大的紫外線、X射線、γ射線,和比可見光波長長,紅外線,將礦物晶體結構中原子或離子的外層電子,從基態激發到能量較高的激發態,當激發態與基態之間另有一些激發態存在時,被激發到較高能量激發態的電子,回落到較低激發態時,於是發射出光子,當二激發態的能量間隔的能量差相當於某一光子的能量時,形成了該能量差的可見光,並呈現一定的顏色形成熒光。
磷光產生的機理:對於一些礦物晶體結構中由於激發電子能被晶體缺陷或電子構型中的禁帶捕獲,如果是暫時的,激發電子仍依一定速度回落至基態,因而在外加激發能量停止時繼續發光,緩緩衰退形成磷光。
熱發光效應:在礦物晶體結構中存在一種能量屏障,屏障能抑制激發電子回落到基態,當激發電子處於抑制狀態時,受到熱力作用使被抑制激發電子產生活化,從而突破能量屏障回落到基態,發射出可見光,形成熱發光效應。
壓應力發光效應:礦物在壓應力作用下,礦物結晶格架遭到破壞,晶格也產生畸形變晶,當外來激發能量作用下,礦物即以發光的形式向外釋放能量。
四、熒光礦物及磷光礦物
1、熒光礦物及熒光色
同一種熒光礦物由於晶體內部結構的差異,可不具熒光,也可呈現不同色調及強弱的熒光色。
紫外線下發光礦物及熒光色如下:
螢石(紫、天藍、乳白),重晶石(紫、黃、玫瑰),金剛石(紫、天藍、黃綠),閃鋅礦(紅),鋯英石(黃),白鎢礦(天藍),白雲石(橙紅、黃),磷灰石(紫、玫瑰、紅),方解石(紫、黃、乳白),鉛礬(黃、玫瑰),霰石(黃白、玫瑰),石棉(黃),鈉長石(紫),地瀝青(天藍),瀝青(藍、黃藍),綠柱石(紫),纖鋅礦(紫、淺黃),硅灰石(黃),蛇紋石(黃),剛玉(紫紅、紅),鉀硝石(深黃),異極礦(淺紫、黃),鉀釩鈾礦(鮮黃綠),鋰雲母(綠白),菱鎂礦(黃),微斜長石(黃),密蠟石(藍),地蠟(淺青黃),硅鋅礦(鮮綠),石鹽(紅),石膏(藍綠、紅),透閃石(淺黃、紅),無水芒硝(黃),銅鈾雲母(鮮綠),葡萄石(紅),中柱石(橙、黃)、白鉛礦(鮮綠),菱沸石(紅),尖晶石(深紅),碳酸鈣鋇礦(黃),黃河礦(紅黃),水碳硼石(乳白)、琥珀(紅黃、淺青綠、藍白),珊瑚(乳白),珍珠(乳白、藍、黃、粉紅),龜甲(乳白、藍白、黃),象牙(乳白、藍白)。
X射線下發光礦物及熒光色如下:
鉛礬(天藍),磷灰石(黃、綠、天藍),金剛石(天藍),明礬石(黃),鈉長石(青),重晶石(綠),綠柱石(黃),硅灰石(黃、紫),白雲石(玫瑰),方解石(玫瑰紅),石鹽(綠、白),透鋰長石(黃),硬硅鈣石(黃),方柱石(玫瑰),輝沸石(綠、天藍),透閃石(黃),正長石(綠),葡萄石(紅),螢石(綠、藍),白鉛礦(綠、天藍),菱沸石(紅)。
陰極射線下發光礦物及熒光色如下:
鉛礬(天藍),磷灰石(黃、綠、紅),霰石(玫瑰紅),石棉(黃、玫瑰),金剛石(黃、玫瑰、天藍),陽起石(黃),鈣鐵榴石(紅),明礬石(紫),鈉長石(紫、白),重晶石(紫),綠柱石(天藍),鉬銀礦(紅),纖鋅礦(黃、天藍),硅灰石(黃、青、綠),鈣鋁榴石(黃),透輝石(玫瑰),白雲石(紅),藍晶石(紅),蛇紋石(紅),方解石(淺紅、橙紅),鈣霞石(玫魂、白),石英(藍、玫瑰、紫),剛玉(紅、天藍),鉀硝石(紅),異極礦(天藍、綠),高嶺石(天藍),天青石(黃),拉長石(天藍),菱鎂礦(紫紅),微斜長石(天藍),鈉長石(紅),地臘(黃),石鹽(綠、綠白、天藍),菱錳礦(紫、青),透鋰長石(淺黃),方柱石(玫瑰),閃鋅礦(紅),菱鐵礦(紅),輝沸石(紅、天藍),電氣石(紅),透閃石(黃綠、紫),滑石(紅),黃玉(天藍),磷鈣土(黃),奧長石(綠),正長石(天藍),葡萄石(綠),螢石(綠),白鉛礦(綠、天藍),菱沸石(紅),琥珀(綠白)。
2、磷光礦物特徵
同一種磷光礦物由於晶體內部結構的差異,可不具磷光,也可呈現不同色調及強弱的磷光色。有磷光的礦物,也一定具熒光,但具熒光的礦物,可不具磷光。
1)、螢石Fiuorite
磷光:乳白、淺紫、淺藍白。 激發能源:太陽光、紫外線、X射線、陰極射線、熱力、熱水浴、摩擦。 晶系:等軸晶系。 形態:立方體、菱形十二面體、八面體、四六面體、六八面體、他形粒狀。 化學成分:CaF2。 顏色:紫、綠、藍、黃、紅、白、黑。 光性特徵:均質性。 解理:{111}完全。 折光率:N1.434 光澤:玻璃光澤。 摩氏硬度:4 密度:3.18g/cm3。
2)、白鎢礦Scheelite
磷光:乳白、淺藍白。 激發能源:太陽光、紫外線、X射線、陰極射線、力熱。 晶系:四方晶系 形態:四方雙錐、板狀、他形粒狀。 化學成分:Ca[WO4] 顏色:淺紫、淺綠、淺黃、淺紅褐、白 光性特徵:一軸晶正光性 解理:{111}中等 折光率:No1.920Ne1.937 光澤:玻璃光澤 摩氏硬度:5 密度:6.0g/cm3。
3)、磷灰石Apatite
磷光:乳白、淺紫、淺黃。 激發能源:太陽光、紫外線、熱水浴、熱力、摩擦。 形態:六方雙錐、六方柱、板狀、他形粒狀 晶系:六方晶系 化學成分:Ca2Ca3[PO4]3(OHF) 顏色:淺紫、綠、黃綠、紅褐、白 光性特徵:一軸晶負光性 解理:{0001}不完全 折光率:No1.633Ne1.629 光澤:玻璃光澤 摩氏硬度:5 密度:3.18―3.21g/cm3。
附註:鈣的磷酸鹽礦物中,當鑭族元素(鑭La、鈰Ce、鐠Pr、釹Nd、鉅Pm、釤Eu、釓Gd、鋱Tb、鏑Dy、鈥Ho、鉺Er、銩Tm、鐿Yb、鑥Lu)替代鈣時,則磷酸鹽礦物常產生磷光,自然界鈣的鈣的磷酸鹽礦物有206種,因此應在眾多的礦物中注意磷光的發掘。
4)、閃鋅礦
磷光:乳白、淺紫 激發能源:太陽光、紫外線、熱力。 形態:四面體、立方體、菱形十二面體、他形粒狀 晶系:等軸晶系 化學成分:ZnS 顏色:紫紅、淺黃褐、米黃紅、綠、棕。 光性特徵:均質性 解理:{110}完全 折光率:N2.37―2.47 光澤:半金屬光澤、金剛光澤 摩氏硬度:3―4 密度:4.0g/cm3。
5)、金剛石Diamond
磷光:淺青、淺藍 激發能源:太陽光、紫外線、X射線、陰極射線。 晶系:等軸晶系 化學成分:C 顏色:橙、綠、藍、黃、紅、白、黑 光性特徵:均質性,常顯非均質性 解理:{111}中等 折光率:N2.4―2.48 光澤:金剛光澤 摩氏硬度:10 密度:3.52g/cm3 其它:親油疏水性、色散強。
6)、水碳硼石Carboborite
磷光:乳白、淺綠 激發能源:太陽光、紫外線、X射線。 晶系:單斜晶系 形態:柱狀、他形粒狀 化學成分:MgCa2[HCO3][B(OH)4]2(OH)2·2H2O 顏色:無色透明、灰、白、褐。 光性特徵:二軸晶負光性,2V=75° 解理:{101}完全 折光率:Ng=1.569,Nm=1.546,Np=1.507 光澤:玻璃光澤 摩氏硬度:2 密度:2.12g/cm3。
7)、庫水硼鎂石Kurnakovite
磷光:乳白、淺綠 激發能源:太陽光、紫外線、X射線。 晶系:三方晶系 形態:厚板狀、他形粒狀 化學成分:Mg(H2O)5[B2BO3(OH)5] 顏色:無色透明、藍、黃、紅、白、黑 光性特徵:二軸晶負光性,2V=80° 解理:{011}中等 折光率:Ng=1.524,Nm=1.510,Np=1.490 光澤:玻璃光澤 摩氏硬度:3 密度:1.85g/cm3。
8)、透鋰長石Petalite
磷光:乳藍白 激發能源:太陽光、熱力、摩擦。 晶系:單斜晶系 形態:板狀、針狀、他形粒狀。 化學成分:Li[AlSi4O10] 顏色:褐、黃、紅、綠、白。 光性特徵:二軸晶正光性,2V=82―84° 解理:{001}完全 折光率:Ng=1.516―1.523,Nm=1.510―1.513,Np=1.504―1.507 光澤:玻璃光澤 摩氏硬度:6―6.5 密度:2.454g/cm3。
9)、方柱石Scapolite
磷光:乳白。 激發能源:太陽光、紫外線、熱力。 晶系:四方晶系 化學成分:(NaCa)4[Al(AlSi)Si2O8]3 (Cl,F,OH,CO3,SO4) 顏色:灰、海藍、白。 光性特徵:一軸晶負光性。 解理:{100}中等。 折光率:Ne=1.540―1.562,No=1.546―1.600 光澤:玻璃光澤 摩氏硬度:5―6 密度:2.50―2.78g/cm3。
10)、諾硼鈣石Noblanite
磷光:乳白 激發能源:太陽光、熱力。 晶系: 化學成分:Ca(H2O)2[B3B3O9(OH)2] 顏色:淺黃、白. 光性特徵:一軸晶正光性。 解理:{100}完全 折光率:Ng=1.555,Nm=1.521,Np=1.501 光澤:玻璃光澤 摩氏硬度:3 密度:2.0g/cm3。
11)、白鈹石Leucophanite
磷光:乳白。 激發能源:太陽光、摩擦。 晶系:斜方晶系 化學成分:NaCa[BeSi2O6F] 顏色:綠、黃、白。 光性特徵:二軸晶負光性。2V=39―40° 解理:{111}完全 折光率:Ng=1.596―1.589,Nm=1.595―1.594,Np=1.570―1.571 光澤:玻璃光澤 摩氏硬度:4 密度:2.97g/cm3。
12)、密黃長石Meliphanite
磷光:乳白. 激發能源:太陽光、摩擦。 晶系:四方晶系 化學成分:NaCa[BeSi2O6F] 顏色:黃、紅褐。 光性特徵:一軸晶負光性。 解理:{111}完全 折光率:No=1.612,Ne=1.593 光澤:玻璃光澤 摩氏硬度:5―5.5 密度:3.01g/cm3。
3、人造礦物原料
1)、慶隆夜光合成寶石
磷光余輝度11570mcd/m2(將測試物體暗藏24小時後在27瓦熒光燈下激發0.5小時),磷光色有綠、藍、黃、紫。
2)、熒光塗膜層
熒光塗膜層在無磷光物表面塗膜處理。
五、夜明珠檢測與評價
1、紫外螢光強度
紫外螢光強度分為強(醒目)、中(一般)、弱(暗淡)。
2、磷光亮度(輝度)
磷光亮度(輝度)為每平方米磷光的余輝度,以符號mcd/m2表示。
磷光亮度與發光物體體積大小成正比關系,同一種發光物體體積大則磷光亮度強,發光物體體積小則磷光亮度弱。
相傳古代磷光亮度以物觀查在燭光下1市尺,見小米為優,見綠豆為良,見黃豆為一般而對比。
3、磷光顏色
磷光顏色以乳白為主,也有粉紅、淺紫、淺藍、淺黃色。
4、磷光延時
磷光延時是指當發光物體置於黑暗環境下(暗室)24小時後,再受激發10小時,激發源多為太陽光、紫外、熱力,也有X射線、陰極射線、壓力,當余輝衰減為零時,判斷時間長短值,>10小時為優,4―10小時為良,0.5―4為一般,<0.5小時為差。
5、綜合評價
礦物評價,包含礦物顏色鮮艷程度,礦物的透明度,單晶或集合體,礦物在自然界出現機率。
發光評價,包含夜明珠的亮度,發光顏色,其中彩色為佳,乳白為次,磷光延時長度。
工藝評價,包含夜明珠的大小、圓度、表面拋光度、處理等。
歷史文化內涵,包含夜明珠的產地、朝代、品種、典故等。
六、夜明珠檢測實例
1、夜明珠實例之一
檢驗編號:BL112911,形狀:球,顏色:黃綠、白、綠,總質量:165.9g,折射率:1.438,光性特徵:均質體,紫外熒光長波:強黃綠,短波:強黃綠,內部特徵:角礫狀構造,角礫由各色螢石組成,其中大角礫為主,其它檢驗:受紫外照射發強烈熒光,具磷光。結論:螢石。
2、夜明珠實例之二
樣品編號:BL2020365,質量:12525g,形狀:球形。顏色:淺綠、綠、深綠,光澤:玻璃光澤,光性:均質體,密度:3.18(計)g/cm3,折光率:1.435,摩氏硬度:4,熒光性:紫外長、短波顯示不均勻的紫、天藍熒光,磷光:具淺藍白色磷光。 結構構造:半自形粒晶鑲嵌結構,礦物解理發育完全。 礦物成分: 螢石半自形粒晶>98%,方解石微粒狀<0.7%,鐵質質點侵染狀<0.5%,聚合物表面裂隙膠結充填狀<0.3%。 結論:螢石(天然) 備註:受陽光、熱作用後,球置於黑暗處,顯示磷光。俗稱螢石"夜明珠"球。
3、夜明珠觀賞石實例
樣品編號:BL2060004,形狀:石料, 顏色:綠、暗綠、深綠,光澤:玻璃光澤,光性:均質體,密度:3.15g/cm3,折光率:1.440,摩氏硬度:4;透明度:半透明狀,熒光性:紫外長、短波顯示強紫藍白熒光,磷光:淺藍白色磷光。 結構構造:半自形粒巨晶、粗晶鑲嵌結構,帶狀構造,礦物解理發育完全。 化學成分:CaF2:98%,礦物成分:螢石半自形粒晶>99%,方解石微粒狀<0.5%,石英他形粒狀<0.5% 結論:螢石(天然) 備註:夜明螢石觀賞石。
七、夜明礦物地質
1、螢石夜明礦物產出地質
1)、新疆富蘊縣扎河壩螢石礦
產於石灰岩中,上部圍岩硅化、高嶺土化比較強烈,下部絹雲母化。礦體厚度在0.5-2.0米之間,呈連續脈狀,局部為透鏡狀,礦脈長約40餘米。螢石單晶體多呈立方體,集合體為塊狀。礦體邊部的螢石呈紫色或淺紫色白色;礦體中部螢石呈墨綠色。共生礦物有石英、方解石等,屬低溫熱液型礦床。
2)、貴州大廠螢石礦田
估算儲量200―300萬噸,主要礦區有必康、後坡北部、後坡南部、沙家坪。
必康礦區:螢石產於下二疊統茅口組頂部的茅口灰岩中,在茅口灰岩的岩溶不整合面上,上覆地層為上二疊統龍潭煤系的砂頁岩相,螢石沿層產出。1號脈長800米,寬200―300米,厚1―1.7米。2號脈長110米,寬50米,厚2.1米。伴生礦物有石英、方解石、水雲母、高嶺石。屬低溫熱液層控型螢石礦床。
後坡北部、後坡南部、沙家坪礦區:螢石產於下二疊統茅口組頂部的茅口灰岩中,在茅口灰岩的岩溶不整合面上,上覆地層為下二疊統峨眉山玄武岩底部的蝕變玄武岩、凝灰岩、凝灰質砂礫岩相,伴生礦物有輝銻礦、石英、地開石、方解石、水雲母、高嶺石、褐鐵礦、白雲石,石英、地開石組成天藍色貴翠,螢石自形單晶可大小可達15cm。屬低溫熱液層控型輝銻礦―螢石礦床。
3)、浙江螢石礦床
呈巨大脈狀、凸鏡狀產於酸性火山岩系的流紋岩、流紋質凝灰岩中,螢石透明度高,色彩艷麗,有的具磷光,伴生礦物有石英、高嶺石、方解石、黃鐵礦、方鉛礦、閃鋅礦。屬火山低溫熱液礦床。
2、磷灰石夜明礦物產出地質
1)、沉積型磷灰石礦床:我國具有豐富的沉積型磷灰石(磷塊岩)礦床,素有"三陽開泰"之稱,三陽即雲南昆陽、貴州開陽、湖南劉陽。現以貴州礦為例,形成於晚震旦世陡山沱期生物化學沉積的磷塊岩,開陽礦區儲量達4.23億噸,白岩礦區儲量達45.55億噸,高坪儲量達4.23億噸。形成於下寒武統梅樹村期生物化學沉積的磷塊岩,新華含釔磷塊岩儲量達9億噸。礦物成分有氟磷灰石、碳磷灰石結晶成顯微晶粒集合體,並有白雲石方解石、海綠石、石英、高嶺石、褐鐵礦分布。
2)、岩漿型磷灰石:在基性岩之斜長岩、鹼性岩之蘇長岩中磷灰石可作為主要礦物形成岩漿型磷灰石礦床。 在花崗偉晶岩、白雲母型偉晶岩、黑雲母型偉晶岩、鉀長偉晶岩中磷灰石可形成數十厘米的柱狀透明晶體。
3、白鎢礦夜明礦物產出地質
1)、接觸交代白鎢礦礦床:花崗岩與大理岩的外接觸變質帶矽卡岩型,白鎢礦浸染狀分布,伴生礦物有磁黃鐵礦、黃鐵礦、閃鋅礦、輝鉬礦、輝鉍礦、毒砂、方鉛礦,如湖南瑤崗仙矽卡岩型白鎢礦。
2)、白鎢礦石英脈:白鎢礦伴黑鎢礦稀散分布於石英脈中,白鎢礦和黑鎢礦可成粗大晶體、晶簇。
3)、高―中溫熱液充填礦床:硫化物型白鎢礦―黑鎢礦礦床,產於石英斑岩和砂岩接觸帶,如廣東一地,網脈狀雲英岩―矽卡岩復合型鎢、鉬、鉍礦床如湖南柿竹園礦區。
4、閃鋅礦夜明礦物產出地質
l)、矽卡岩型:接觸交代矽卡岩型。
2)、高―中溫熱液型:伴生礦物毒砂、黃銅礦、黃鐵礦、白鐵礦、磁黃鐵礦、石英。
3)、中溫熱液型:伴生礦物方鉛礦、石英。
4)、低溫熱液型:伴生礦物方鉛礦、車輪礦、重晶石、石英、方解石。
5、金剛石夜明礦物產出地質
1)、金伯利岩型:伴生礦物有鎂鋁榴石、鎂橄欖石、金雲母、綠泥石、方解石、鉻尖晶石、鉻透輝石、磷灰石、鈣鈦礦、鉻雲母、褐鐵礦、水雲母。
2)、鉀鎂煌斑岩型:伴生礦物有鉀鎂閃石、白榴石、鎂鋁榴石、鎂橄欖石、金雲母、綠泥石、磷灰石、鈣鈦礦、鉻雲母、褐鐵礦。
3)、金剛石砂礦:河流砂礦如湖南常德丁家港,濱海砂礦如遼寧普蘭店。
6、水碳硼石夜明礦物產出地質
氣候乾旱地區的內陸鹽湖沉積,伴生礦物有石鹽、鈉硼解石、庫水硼鎂石、多水硼鎂石、章氏硼鎂石、水方硼鎂石。
7、庫水硼鎂石夜明礦物產出地質
氣候乾旱地區的內陸硼酸鹽湖相沉積,伴生礦物有水方硼石、鈉硼解石、庫水硼鎂石、章氏硼鎂石、水碳硼石、硼砂、方解石、水雲母。
8、透鋰長石夜明礦物產出地質
產於花崗偉晶岩中,伴生礦物有鋰輝石、銫榴石、電氣石、葉鈉長石、鈉長石、石英、磷灰石、鉀長石。
9、方柱石夜明礦物產出地質
1)、氣成作用:火山岩裂隙中發育完好方柱石晶簇。
2)、接觸交代作用:酸性岩、鹼性岩與石灰岩、白雲岩產生接觸交代變質作用,可形成方柱石岩,伴生礦物有柘榴石、透輝石、磷灰石。
3)、變質岩:產於綠色片岩(山西省)中,伴生礦物有電氣石、黑雲母、磁鐵礦。
10、諾硼鈣石夜明礦物產出地質
產於硼酸鹽礦床中,是板硼石變化產物,伴生礦物有鈉硼解石。
11、白鈹石夜明礦物產出地質
霞石正長偉晶岩:伴生礦物有密黃長石、霞石、正長石、磷灰石。
12、密黃長石夜明礦物產出地質
霞石正長偉晶岩:伴生礦物有白閃石、霞石、正長石、磷灰石。
八、自然界"夜明珠"現象趣談
1、最大的"夜明珠"―極光
地球上南、北極出現的極光,是自然界最大的"夜明珠"。
極光出現在地球上南、北兩極,太陽是一個龐大而熾熱的氣球體,在內部和表面進行著各種化學元素的核反應,並產生強大的帶電微粒流,以極大速度射向宇宙空間,當帶電微粒流進入地球外圍高空稀薄大氣層時,與薄大氣分子激烈沖擊產生發光。
1957年3月2日在我國北部邊城漠河、呼瑪城,當晚7點一團殷紅燦爛的霞光突然升騰而起,瞬間形成一條弧形光帶照亮了天際。
2、最小的"夜明珠"―夜光蟲
夜光蟲生長於海水中,屬原生動物類的浮游生物,形狀似魚卵,大小為0.02―5mm,因氧化作用而發銀白色光,是最小的"夜明珠"。
當黑暗晚上海水中含夜光蟲200個/升時,呈現弱銀白色光,若黑暗晚上海水中含夜光蟲1000―2000個/升時,呈現強銀白色光。
在1909年8月11日"安布利亞"號輪駛向科侖坡,在海域前東南方向發現一片亮帶,開始以為是快到達港口城市,後來越來越亮,亮帶千餘米,原來是夜光蟲構成的亮帶。
3、飛舞的"夜明珠"―螢火蟲
夏日的夜晚在生態環境優美的地方,可欣賞到滿天飛舞著一盞盞、一亮一滅的發著黃綠色、橙紅光芒的"夜明珠",那就是螢火蟲。
螢火蟲屬鞘翅類昆蟲,古時有"腐草為螢"之說,又稱"炤"、"夜照"、"熠熠",古希臘稱為"拉恩批魯"。螢火蟲一生經歷了卵、幼蟲、蛹、成蟲四個時期,並都發冷光。螢火蟲腹部最後二節為發光部分,白天呈灰白色,夜裡發光,冷光是通過透明表皮下面的發光細胞發出,發光細胞由小顆粒線粒體構成,線粒體能氧化、合成能量,發光細胞中還有螢光素、螢光酶,當螢光素與含能量物質結合,氧化時受螢光酶催化,化學能則轉變成光能而發光。
4、游曳的"夜明珠"―鮟鱇魚
游曳的"夜明珠"是深海的魚類,有鮟鱇魚、日本松球魚、蟾魚、前肛天竺鯛。
鮟鱇魚發光器存在於"釣竿"末端,在黑暗的深海閃閃發光,與同類魚聯系。日本松球魚發光器存在於下頜前方。蟾魚發光器有840個,前肛天竺鯛發光器存在於肛門附近,發光器腺細胞能分泌磷質,在氧化酶作用下,使磷產生氧化發光。
九、夜明物質的商機
1、礦產資源的優化
天然夜明的物質是稀少的,螢石夜明珠是從螢石礦床中發掘出來的,聯想到我國,尤其是西部礦業開發中應注意的問題,可比喻為賣米還是賣飯的關系,以達到開發增值目的,賣一噸螢石礦石價格在二百元左右,達到工藝螢石條件的價值更高,一般是礦石價的十倍。
從目前掌握的資料分析,螢石是製作夜明珠的最佳天然礦物,螢石又是唯一製作大型夜明球體的最佳原料。我國螢石儲量居世界第二,僅次於墨西哥。浙江、貴州、新疆是螢石主產區,在河南、內蒙、廣東、湖南也有螢石產出,開發螢石礦山時應提高科技力度,應重視螢石中熒光強,磷光強的礦區、礦層、礦脈、礦石的綜合開發利用,避免特殊性質的資源白白流掉,因為礦產資源是不可再生的。
『柒』 剛玉(紅寶石、藍寶石))Corunm
紅寶石、藍寶石與鑽石、祖母綠、金綠寶石一樣,是最名貴的寶石品種之一。紅、藍寶石是寶石級的剛玉。剛玉主要化學成分為Al2O3,是具有三方對稱的礦物晶體。
剛玉的英文為corunm,源自印度語kurand或kuruvinda,是礦物名稱,當年指顏色不純的剛玉;也有人認為來自泰米爾語kurunm和梵文kuruvinda,意為紅寶石。
紅寶石的英文ruby,源自拉丁語ruber,意為「紅色」,我國古代曾譯為「剌子」等。在梵語中,紅寶石還有許多溢美的名字,如ratnaraj(寶石之王)、ratnanayaka(寶石之冠)等,說明當時印度民族對它十分珍愛。藍寶石的英文為sapphire,來自拉丁化的希臘詞sapphires,是藍色的意思。中國古代也稱藍寶石為「瑟瑟」或「薩弗耶」,後者是英文的音譯。
中文的紅、藍寶石名稱是根據其顏色得來的。我國元代陶宗儀著的《輟耕錄》中有紅雅姑、青雅姑、黃雅姑、白雅姑之說,有人認為可能是指紅、藍、黃、白色剛玉寶石。雅姑是阿拉伯語寶石的音譯。此外,我國古代文獻中,還有「光珠」、「映紅」、「映青」等詞,指紅色或藍色的寶石,其中就包含剛玉質的紅、藍寶石。
紅、藍寶石質地堅硬,其硬度僅次於鑽石。紅寶石顏色鮮紅、美艷,為紅色寶石之冠,亦為有色寶石之首。藍寶石顏色湛藍,或如雨後天空一樣清新遼闊,或像大海一樣寬廣深邃,也堪稱藍色寶石之王。因此紅、藍寶石歷來深受人們的喜愛,作為飾品的歷史很悠久。我國清朝官員的「頂戴」中,親王至一品官用紅寶石,而三品官用藍寶石,客觀地反映出它作為權貴、富有的象徵以及人們對它的青睞。現今,世界各地都把紅寶石作為7月生辰石和結婚40周年(紅寶石婚)的紀念石,象徵愛情、熱情和品德高尚,人們又稱其為「愛情之石」;藍寶石為9月生辰石及結婚45周年(藍寶石婚)的紀念石,象徵忠誠和堅貞。
一、剛玉寶石的基本特徵
礦物名稱:剛玉
化學成分:理論化學式Al2O3,可含多種類質同象雜質或機械混入物。類質同象成分,尤其是替代Al的鐵族元素,如Cr、Fe、Ti、V、Co等對寶石的顏色有重要影響,而類質同象分解出溶物——絲狀體以及指紋狀、羽狀等氣、液包裹體對剛玉寶石的凈度、透明度影響較大。
晶系及結晶習性:剛玉屬三方晶系,常呈柱狀、桶狀、腰鼓狀、雙錐狀、板狀晶形(圖16-1-1),並可見聚片雙晶。
光學性質:剛玉可呈現多種顏色,除紅、藍色外,還有黃、紫、橙、綠、褐、灰及黑、無色者。剛玉呈現彩色主要是由於Cr、Fe、Ti、V、Co、Ni等鐵族色素離子取代Al所致。表16-1-1列出了部分彩色剛玉的著色離子及含量。某些藍寶石還有變色效應,如泰國、緬甸和斯里蘭卡的變色藍寶石,日光下呈帶灰色調的藍-綠色或藍紫色,白熾燈下為紫紅或紫色,變色是由於含微量的Cr、Fe和Ti所致;而坦尚尼亞Umba河谷的變色藍寶石(及維爾納葉法合成的變色藍寶石)則是含V導致變色效應的。
表16-1-2 天然剛玉寶石和主要合成品的區別特徵
3.天然剛玉質寶石與處理品的區別
用於紅、藍寶石改善的方法主要是熱處理、擴散處理和染色。單純熱處理過的寶石可以作為天然品出售而不必特殊說明,借包裹體的變化可以判別熱處理跡象,並在凈度評價時參考。擴散處理者應在出售時聲明。鑒別擴散處理品主要利用浸沒法,即將待鑒定寶石浸沒水(或其他液體)中,觀察棱和刻面上的顏色差異。若棱比刻面的顏色深,則說明其極可能是擴散處理的。這種浸沒法也用於區別天然石和合成品的生長層紋特徵。染色處理的比較好鑒定,可以利用放大觀察顏色是否主要沿裂隙分布。
六、剛玉寶石礦床類型、產狀、產地簡介
紅、藍寶石礦床成因可以分為岩漿型、偉晶岩型、變質型和砂礦幾種類型。
1.岩漿型
主要是產於鹼性玄武岩等基性火山岩中的紅、藍寶石。剛玉在地殼深部結晶,然後被玄武岩漿噴發帶到地表。世界各地藍寶石大多是這種成因,如我國產的藍寶石(包括山東、海南、福建等地的礦床或礦點)、澳大利亞新南威爾士州的藍寶石(其產量佔世界藍寶石產量的50%以上);有些產地還兼產紅寶石,如我國海南、泰國、柬埔寨、寮國、越南等。
美國蒙大拿州約戈谷藍寶石礦床是惟一的鹼性-基性煌斑岩型礦床。藍寶石晶體表面往往有一層細粒鎂鐵尖晶石,表明剛玉是在岩漿結晶早期從岩漿中晶出,隨岩漿迅速上涌,Al2O3與鎂、鐵質一起形成尖晶石浮生於剛玉上。
澳大利亞哈茨山紅寶石礦床是惟一的斜長雜岩體中的岩漿-變質過渡型礦床。在地殼深部形成的紅寶石被斜長岩帶到淺部呈斑晶或巨晶分散於岩體中;岩體侵入就位後受褶皺、變形,礦物再結晶時,紅寶石也再結晶、長大,從而形成所見的顏色極好的板狀晶體。
2.偉晶岩型
坦尚尼亞翁巴塔爾紅、藍寶石礦床是典型的偉晶岩型礦床。剛玉產在奧長偉晶岩中,以橙紅色的著名,還有天藍—綠、天藍—灰、褐黃、褐色者。
3.變質岩型
又可以分為區域變質型、接觸交代型和熱液蝕變型。這種成因類型在剛玉寶石礦床中曾是最重要的,產量最大,現在產量已退居岩漿型之後。
(1)區域變質型:最著名的緬甸抹谷紅(藍)寶石礦床即屬這種成因類型。它產於鄰近花崗岩的大理岩中。過去曾被認為是矽卡岩型礦床,後來研究表明,紅、藍寶石是隨著石灰岩變質成大理岩時,由石灰岩中的Al2O3富集結晶而成,與後來的花崗質岩漿活動無成因聯系。抹谷紅寶石自古以鴿血紅品種著稱,20世紀30年代又以星光藍、紅寶石聞名,一般是1~10mm的短柱,有時可達5cm。同此類型的還有阿富汗哲格達列克紅寶石礦床;類似此類型的有俄羅斯帕米爾地區及巴基斯坦罕薩紅寶石礦床。
斯里蘭卡、美國及我國新疆還有產於片麻岩、片岩中的區域變質型紅、藍寶石礦床。我國新疆阿克陶縣的紅、藍寶石分布在矽線黑雲斜長片麻岩或變粒岩中,剛玉被包裹於矽線石等富鋁貧硅礦物中,顏色以紫藍色、灰色為主,少數呈淡紫、紫紅等色。
(2)接觸交代型:斯里蘭卡康迪山等藍寶石礦床屬此類型。礦體位於正長岩與大理岩的內接觸帶,即正長岩體中。晶體為雙錐、桶、柱狀,藍色、天藍綠色等(無黑色、褐色者),是世界上優質藍寶石及彩色藍寶石(帕德馬剛玉)的主要產區。
著名的克什米爾藍寶石礦也屬此類型。礦床產於花崗偉晶岩與白雲岩化灰岩的內接觸帶(藍寶石產於偉晶岩的長石中)或雙交代的陽起石-透閃石帶或偉晶岩與雲母片麻岩接觸帶,剛玉被被認為是氣成熱液與偉晶岩等反應時,交代長石而形成。晶體長達幾厘米,產天藍、藍、紫、綠、橙、黃等色藍寶石。其中藍中略帶紫的「矢車菊」藍寶石最負盛名,是克什米爾藍寶石的代表。某些晶體核部無色,僅在靠近晶體表面才呈藍色。
(3)熱液蝕變型:坦尚尼亞坦噶城和俄羅斯烏拉爾地區的紅、藍寶石礦床屬此類型。礦床產於蝕變超基性岩體內。剛玉形成在雲母和斜長石組成的岩脈中,為熱液蝕變產物。類似的還有美國北卡羅來納州「剛玉山」等剛玉岩脈和非洲南非等國以及印度和我國青海、安徽的紅、藍寶石礦床,剛玉產於蝕變超基性岩體或其邊緣接觸帶上。我國青海的是在剛玉雲母斜長岩扁豆體中,剛玉多為深玫瑰紅色,有時呈藍色,或晶體內部為藍寶石,外部為紅寶石,半透明;安徽的則產於剛玉黑雲斜長岩脈或扁豆體中,晶體為淺紫—玫瑰紅色。
4.砂礦
由於剛玉有相當大的穩定性,因而常常富集於砂礦中。砂礦是優質紅、藍寶石的主要來源,經濟價值比原生礦重要得多。上述各種成因類型原生礦都有相應的次生砂礦。砂礦有殘積、坡積和沖積等類型。
迄今,進入國際市場的紅、藍寶石來自以下國家:緬甸、泰國、柬埔寨、克什米爾、巴基斯坦、斯里蘭卡、澳大利亞、美國、納米比亞(不透明的紅寶石)、哥倫比亞(藍寶石和紫羅蘭色藍寶石)、日本(透明晶體)、蘇格蘭(藍寶石)、坦尚尼亞(紅寶石和裝飾石)、辛巴威(各色藍寶石和黑色星光藍寶石)、馬拉維(藍寶石)、肯亞(帶粉色紅寶石)、阿富汗、印度(紅寶石、星光紅寶石)、巴西(藍寶石)、越南和中國山東(藍寶石)。
『捌』 火山石有什麼好處
孔隙多、質量輕、強度高、保溫、隔熱、吸音、防火、耐酸鹼、耐腐蝕,且無污染、無放射性等,是理想的天然綠色、環保節能的原料。
火山岩石材性能優越、除具有普通石材的一般特點外,還具有自身獨特風格和特殊功能。與花崗岩等石材相比,玄武岩石材的低放射性,使之可以安全用於人類生活居住場所,而無放射性污染之虞。
特點:
火山岩石材抗風化、耐氣候、經久耐用;吸聲降噪有利於改善聽覺環境;古樸自然避免眩光,有益於改善視覺環境;吸水防滑阻熱有益於改善體感環境:獨特的「呼吸」功能能夠調節空氣濕度,改善生態環境。種種獨特優點,可以滿足當今時代人們在建築裝修上追求古樸自然、崇尚綠色環保的新時尚。
質堅硬,可用以生產出超薄型石板材,經表面精磨後光澤度可達85度以上,色澤光亮純正,外觀典雅莊重,廣泛用於各種建築外牆裝飾,市政道路廣場、住宅小區的地面鋪裝,更是各類仿古建築、歐式建築、園林建築的首選石材,深受國內外廣大客戶的喜愛和歡迎。
『玖』 礦產資源分類
法律分析:(一)能源礦產。(二)金屬礦產。(三)非金礦產。(四)水氣礦產。
法律依據:根據《礦產資源分類細目》規定:(一)能源礦產煤、煤成氣、石煤、油頁岩、石油、天然氣、油砂、天然瀝青、鈾、釷、地熱。(二)金屬礦產鐵、錳、鉻、釩、鈦、銅、鉛、鋅、鋁十礦、鎳、鈷、鎢、錫、鉍、汞、銻、鎂、鉑、鈀、釕、鋨、鈦、銠、金、銀、鈮、鉬、鈹、鋰、鋯、鍶、銣、鑭、鈰、錯、釹、釤、銪、釔、釓、鋱、鏑、鈥、鉺、錳、鐿、櫓;鈧、鍺、鎵、銦、鉈、鉿、錸、鎘、硒、碲。(三)非金礦產金剛石、石墨、磷、自然硫、硫鐵礦、鉀鹽、硼、水晶(壓電水晶、熔煉水晶、光學水晶、工藝水晶)、剛玉、藍晶石、硅線石、紅柱石、硅灰石,鈉硝石,滑石、石棉、藍石棉。雲母,長石,石榴子石。葉臘石。透輝石,透閃石。蛭石、沸石。明礬石、芒硝(含鈣芒硝)、石膏(含硬石膏)、重晶石、毒重石、天然鹼、方解石、冰洲石、菱鎂礦、螢石(普通螢石、光學螢石)、寶石、黃玉、玉石、電氣石、瑪瑞、顏料礦物(赭石、顏料黃土)、石灰岩(電石用灰岩、制鹼用灰岩、化肥用灰岩、熔劑用灰岩、玻璃用灰岩、水泥用灰岩、建築石料用灰岩、制灰用灰岩、飾面用灰岩)、泥灰岩、白堊、含鉀岩石、白雲岩(冶金用白雲岩、化肥用白雲岩、玻璃用白雲岩、建築用白雲岩)、石英岩(冶金用石英岩、玻璃用石英岩、化肥用石英岩)、砂岩(冶金用砂岩、玻璃用砂岩、水泥配料用砂岩、磚瓦用砂岩、化肥用砂岩、鑄型用砂岩、陶瓷用砂岩)、天然石英砂(玻璃用砂、鑄型用砂、建築用砂、水泥配料用砂、水泥標准砂、磚瓦用砂)、脈石英(冶金用脈石英、玻璃用脈石英)、粉石英、天然油石、含鉀砂頁岩、硅藻土、頁岩(陶粒頁岩、磚瓦用頁岩、水泥配料用頁岩)、高嶺土、陶瓷土、耐火粘土、凹凸棒石粘土、海泡石粘土、伊利石粘土、累托石粘土、膨潤土、鐵礬土、其他粘土(鑄型用粘土、磚瓦用粘土、陶粒用粘土、水泥配料用粘土、水泥配料用紅土、水泥配料用黃土、水泥配料用泥岩、保溫材料用粘土)、橄欖岩(化肥用橄欖岩、建築用橄欖岩)、蛇紋岩(化肥用蛇紋岩、熔劑用蛇紋岩、飾面用蛇紋岩)、玄武岩(鑄石用玄武岩、岩棉用玄武岩)、輝綠岩(水泥用輝綠岩、鑄石用輝綠岩、飾面用輝綠岩、建築用輝綠岩)、安山岩(飾面用安山岩、建築用安山岩、水泥混合材用安山玢岩)、閃長岩(水泥混合材用閃長玢岩、建築用閃長岩)、花崗岩(建築用花崗岩、飾面用花崗岩)、麥飯石、珍珠岩、黑曜岩、松脂岩、浮石、粗面岩(水泥用粗面岩、鑄石用粗面岩)、霞石正長岩、凝灰岩(玻璃用凝灰岩、水泥用凝灰岩、建築用凝灰岩)火山灰、火山渣、大理岩(飾面用大理岩、建築用大理岩、水泥用大理岩、玻璃用大理岩)、板岩(飾面用板岩、水泥配料用板岩)、片麻岩、角閃岩、泥炭、礦鹽(湖鹽、岩鹽、天然鹵水)、鎂鹽、碘、溴、砷。(四)水氣礦產地下水、礦泉水、二氧化碳氣、硫化氫氣、氦氣、氡氣。