寶石礦床分類

華夏董氏大全 2011-12-12

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一、形成礦床的地質(zhì)作用

礦床是由各種地質(zhì)作用形成的，各種不同的地質(zhì) 作用形成不同的礦床類型。地質(zhì)成礦作用按其性質(zhì)和能量來源可分為內(nèi)生成礦作用、外生成礦作用和變質(zhì)成礦作用。

1．內(nèi)生成礦作用

內(nèi)生作用的能源來自地球內(nèi)部，主要有與巖漿活動有關(guān)的巖漿作用和與地?zé)帷⒌貕海ǖ刂亓Γ┯嘘P(guān)的變質(zhì)作用。按照物理化學(xué)條件的不同劃分為：巖漿成礦作用、偉晶成礦作用、按觸交代成礦作用和熱液成礦作用。

1. 巖漿成礦作用：是指在地殼深處的高溫（650-1000°C）高壓下，有用礦物從巖漿直接結(jié)晶的作用。它是巖漿冷卻結(jié)晶的最初階段，所形成的有用礦物及其晶出順序、富集條件依據(jù)不同的巖漿類型而變化。

2. 偉晶成礦作用：其溫度在400-700°C，形成深度約3-8km。一般分為巖漿偉晶成礦作用和變質(zhì)偉晶成礦作用兩類。

（1）巖漿偉晶成礦作用是在巖漿作用的晚期，由于熔體中富含揮發(fā)份組分，在外壓大于內(nèi)壓的封閉條件下緩慢結(jié)晶，形成晶體粗大的礦物。最有工業(yè)價值的為花崗偉晶巖。主要礦物為長石、石英、云母和稀有及放射性元素。形成的寶石有綠柱石、電氣石、黃玉、水晶等。

（2）變質(zhì)偉晶巖與變質(zhì)作用有關(guān)，是混合巖化晚期階段偉晶巖化作用的產(chǎn)物。但工業(yè)價值不大。


圖 2-2-1 花崗偉晶巖中的長石晶體	圖 2-2-5 矽卡巖中的魚眼石

3.接觸交代成礦作用：

接觸交代作用主要發(fā)生在中酸性巖漿巖同碳酸鹽類巖石的接觸帶。在巖漿成因的熱液液作用下，巖漿巖體與碳酸鹽類巖石之間發(fā)生化學(xué)成分的交換，在接觸帶上，形成了各種Mg、Ca、Fe的硅酸鹽礦物，形成鎂質(zhì)或者鈣巖矽卡巖。在結(jié)晶條件有利時，能形成晶體粗大的礦物，成為寶石原料。

（1）鎂矽卡巖：巖漿侵入白云巖或白云質(zhì)灰?guī)r形成，主要寶石礦物：鎂橄欖石、尖晶石、透輝石、鎂鋁榴石等。

（2）鈣矽卡巖：巖漿以石灰?guī)r為主圍巖形成，主要寶石礦物：鈣鋁榴石、鈣鐵榴石、透輝石、方柱石、符山石等。

4.熱液成礦作用：

熱液有多種來源：巖漿期后熱液、火山熱液作用、變質(zhì)熱液及地下水熱液。與寶石礦床關(guān)系密切的為巖漿期后熱液。巖漿期后熱液是指在巖漿結(jié)晶作用過程中，其內(nèi)部逐漸積聚了以水為主的含礦的揮發(fā)物質(zhì)，并按溫度的高低劃分：

（1）高溫成礦熱液：300-500 °C ，形成的主要寶石種類：石英、黃玉、電氣石、綠柱石。

（2）中溫成礦熱液：200-300°C，形成的主要寶石種類：石英、瑪瑙。

（3）低溫成礦熱液：50-200°C，形成的主要寶石種類：石英、蛋白石、祖母綠。

5.火山成礦作用：地殼深部的巖漿沿地殼脆弱帶上升至地表或直接溢出地表，甚至噴向空中，這種作用稱為火山作用。主要寶石礦物：火山玻璃、黑耀巖、部分歐泊和紅色綠柱石等。

2．外生成礦作用

　　也稱為表生作用，是由太陽能、水、大氣和生物所產(chǎn)生的作用，包括風(fēng)化作用和沉積作用。

1.風(fēng)化成礦作用：

風(fēng)化作用是指原生礦物經(jīng)風(fēng)化后發(fā)生分解和破壞，形成在新的條件下穩(wěn)定的礦物和巖石。包括物理風(fēng)化、化學(xué)風(fēng)化和生物風(fēng)化。硫化物、碳酸鹽最易風(fēng)化，硅酸鹽、氧化物較穩(wěn)定，金剛石是最穩(wěn)定的礦物。

與風(fēng)化成礦作用有關(guān)的寶石種類有：歐泊、綠松石、孔雀石、綠玉髓、

2.沉積成礦作用：

（1）機械沉積：當(dāng)風(fēng)化產(chǎn)物被水流沖刷和再沉積時，物理和化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定、相對密度大的礦物就形成機械沉積和富集，形成的寶石礦床有鉆石砂礦、藍寶石砂礦、紅寶石砂礦、水晶砂礦等，幾乎所有的種類的寶石都可能形成砂礦。

（2）化學(xué)沉積：由溶液直接結(jié)晶的沉積作用。多系在干旱炎熱氣候條件下，在干涸的內(nèi)陸湖泊、半封閉的瀉湖及海灣中，各種鹽類溶液因過飽和而結(jié)晶。如石膏、硬石膏、石鹽等。漂亮的晶體可用作觀賞石。

（3）生物沉積：為生物有機體作用的結(jié)果。常由生物的骨骼和遺骸堆積而成。


圖 2-2-2 生物沉積巖中的三葉蟲	圖 2-2-3 生物沉積巖中的角石

３．變質(zhì)成礦作用

地殼中已經(jīng)形成的巖石和礦石，由于地殼構(gòu)造運動和巖漿、熱液活動的影響，溫度和壓力發(fā)生改變，使其在礦物組分、結(jié)構(gòu)構(gòu)造上發(fā)生改變的作用，稱為變質(zhì)作用。這種作用是在固體狀態(tài)下發(fā)生的。

（1）接觸熱變質(zhì)成礦作用
由于巖漿侵入使圍巖受到熱的影響而引起的變質(zhì)作用，例如碳酸鹽質(zhì)巖石（包括石灰?guī)r、泥灰?guī)r、白云巖）受熱后發(fā)生重結(jié)晶作用，不僅方解石的晶體增大，還形成尖晶石、紅寶石等寶石礦物，形成寶石礦床。


圖 2-2-4 大理巖中的尖晶石

（2）區(qū)域變質(zhì) 成礦作用
區(qū)域變質(zhì)作用是伴隨區(qū)域構(gòu)造運動而發(fā)生的大面積的變質(zhì)作用，造成區(qū)域變質(zhì)作用的主要影響因素有：溫度、壓力和以H₂O、CO₂為主要活動性組分的流體，使原巖礦物重結(jié)晶，并常常伴有一定程度的交代作用，形成新礦物，與寶石有關(guān)的成礦有：
① 低級區(qū)域變質(zhì)成礦作用：形成含OH的硅酸鹽德寶石礦物，如蛇紋石、透閃石等，有蛇紋石玉礦床。
② 中級區(qū)域變質(zhì)成礦作用：形成斜長石、石英、堇青石、透輝石等，有鉻透輝石、堇青石等寶石礦床。
③ 高級區(qū)域變質(zhì)成礦作用：形成不含OH的礦物，如石榴石、夕線石、剛玉和尖晶石等，有石榴石、紅寶石、藍寶石等寶石礦床。

按礦床的形成作用進行分類，所劃分的礦床類型稱為礦床的成因類型。相應(yīng)的形成內(nèi)生礦床、外生礦床和變質(zhì)礦床。（圖2-2-6）

圖2-2-6 寶石礦床成因類型示意圖

二、內(nèi)生寶石礦床

是指它的能源來自地球內(nèi)部，與巖漿活動有關(guān)，是在地球不同深度的壓力和溫度作用下完成的。按照其物理化學(xué)條件的不同，可分為巖漿成礦作用、偉晶成礦作用、熱液成礦作用和變質(zhì)成礦作用等，形成的礦床類型包括巖漿巖型、偉晶巖型、熱液型和變質(zhì)巖型。

1.巖漿巖型礦床
巖漿結(jié)晶與分異作用過程中成礦物質(zhì)聚集而形成的礦床，不同的巖漿巖常產(chǎn)生不同的巖漿礦床。如與金伯利巖有關(guān)的金剛石（鉆石）礦床，與玄武巖有關(guān)的橄欖石、藍寶石礦床等。

2.偉晶巖型礦床
具有經(jīng)濟價值的偉晶巖主要為花崗偉晶巖，少數(shù)為堿性偉晶巖。花崗偉晶巖主要由長石、石英和云母組成，礦物顆粒粗大，晶形完好。除經(jīng)常富集含稀有、稀土元素的礦物外，也有許多其他寶石礦物，是許多寶石的重要來源。如水晶、海藍寶石、托帕石、碧璽、磷灰石等。


圖2-2-7 花崗偉晶巖中的托帕石	圖2-2-8 花崗偉晶巖中的海藍寶石

3.熱液型礦床
是指由各種來源的含礦熱溶液（巖漿水、變質(zhì)水、受熱的地下水）所形成的礦床。當(dāng)熱液在巖石裂隙、孔隙中流動時，由于溫度、壓力的變化及與圍巖的相互作用，使某些礦物質(zhì)得以富集成礦。按成礦溫度，可將熱液礦床劃分為高溫?zé)嵋旱V床（300-500 ℃）、中溫?zé)嵋旱V床（200-300 ℃）和低溫?zé)嵋旱V床（50-200 ℃）。與熱液成礦有關(guān)的有多種金屬、非金屬和寶石礦產(chǎn)，如哥倫比亞祖母綠礦床就是典型的低溫?zé)嵋旱V床。

三、外生寶石礦床


圖2-2-9 次生砂礦的寶石

也稱為表生作用，是由于太陽、水、空氣和生物作用、風(fēng)化作用及沉積作用，進而形成的風(fēng)化-淋濾型、砂礦型、生物成因等礦床。
1.風(fēng)化-淋濾型礦床
巖石或金屬礦床（常為銅礦）在地表經(jīng)各種風(fēng)化作用而形成的礦床。按形成作用和地質(zhì)特點，可進一步劃分為殘積-坡積砂礦、殘余礦床和淋積礦床。如歐泊、綠松石、孔雀石等都屬于淋濾礦床。
2.砂礦型礦床
在風(fēng)化侵蝕作用下從含礦巖石或礦石中分離出的重礦物經(jīng)水動力搬運、分選后富集而成的礦床。砂礦按成因和堆積地貌條件可分為殘積砂礦、坡積砂礦、洪積砂礦、沖積砂礦、海灘砂礦以及風(fēng)積砂礦、冰積砂礦等。按所含有用礦物可分為金剛石（鉆石）砂礦、紅寶石砂礦、藍寶石砂礦、砂錫礦等。按形成時代可劃分為現(xiàn)代砂礦和古代砂礦?，F(xiàn)代砂礦是第四紀以來形成的，為松散堆積物，不需破碎，便于開采；古代砂礦是第三紀及以前形成的，已成巖固結(jié)，有的還經(jīng)受了變質(zhì)作用，開采難度較大。許多寶石礦產(chǎn)與砂礦有關(guān)，如鉆石、紅寶石、藍寶石、水晶、翡翠、尖晶石等（圖2-2-9）。斯里蘭卡藍寶石河流砂礦開采如下面視頻所示。

圖2-2-8 斯里蘭卡藍寶石河流砂礦開采(點擊播放按鈕查看)

圖2-2-8 斯里蘭卡藍寶石河流砂礦開采開采(點擊播放按鈕查看)

3.生物成因礦床
通過生物生命活動而形成的物質(zhì)。常見有珊瑚、琥珀、硅化木和煤精等。


圖2-2-9 生物成因?qū)毷荷汉?/P>	圖2-2-9 生物成因?qū)毷汗杌?/P>

四、變質(zhì)寶石礦床
指地殼中已經(jīng)形成的巖石和礦石，由于地殼構(gòu)造運動和巖漿、熱液活動的影響，溫度和壓力發(fā)生改變，使其在礦物組分、結(jié)構(gòu)構(gòu)造上發(fā)生改變，這種作用是在固體狀態(tài)下發(fā)生的，包括接觸變質(zhì)作用、接觸交代變質(zhì)作用和區(qū)域變質(zhì)作用，這類礦床統(tǒng)稱變質(zhì)礦床。

接觸交代變質(zhì)作用常形成的寶石礦床有：石榴子石、尖晶石、水晶、紫晶、青金巖、藍寶石、軟玉、薔薇輝石等。區(qū)域變質(zhì)作用常形成岫玉、軟玉等玉石礦床以及石榴石、紅寶石、藍寶石、透輝石、坦桑石等單晶體寶石礦床。