宝石的成因及资源分布.pdf

第二章第二章 宝石的成因宝石的成因 及资源分布及资源分布 世界钻石主要产地世界钻石主要产地 � 第1章 绪论 � 第2章 宝石成因及资源分布 � 第3章 宝石矿物结晶学基础 � 第4章 宝石矿物的化学成分特征 � 第5章 宝石的物理性质 � 第6章 常规宝石鉴定仪器 � 第7章 钻石与钻石分级 � 第8章 翡翠鉴定及商贸 宝石学基础(目录) 宝玉石矿床是一种特殊的矿床类型， 在整个矿床学中只占较小一部分 天然宝石在自然界中经历了一个漫长的结 晶过程，在宝石内部保留了结晶过程遗留下来 的许多痕迹，这对我们研究宝石、了解宝石的 成因以及鉴别天然宝石、人造宝石、宝石仿制 品提供了最科学、最准确的依据本章主要讲 述天然宝石的成矿特征及宝石矿床资源的分布 情况 第一节 天然宝石成因 天然宝石是地球的产物地球被划分为地 壳、地幔、地核，由于能量的差异，地球内部 不断进行着各种复杂的地质作用，同时伴随着 新的宝石矿物的生成，并通过火山喷发、地壳 断裂等将地球深处结晶的宝石带到地壳上部 宝石形成的地质作用，根据能量来源分为 内生成矿作用、外生成矿作用和变质成矿作用 �内生成矿作用内生成矿作用 指与岩浆活动和火山喷发有关的一系 列成矿作用，主要有岩浆成矿作用、伟晶岩成矿作用、 热液成矿作用和火山成矿作用。

�外生成矿作用外生成矿作用 指在近地表由于太阳、水 、风、空气 和有机体作用所形成的成矿作用矿床类型主要有风化 壳型、砂矿型和成岩型，风化壳型和砂矿型又称为次 生矿床 �变质成矿作用变质成矿作用 指已经形成的矿物在地壳内应力作用 下，使其物质的成分、结构和构造发生变化而形成新 的矿物、岩石或矿床的成矿作用 第一节 天然宝石成因 第二节 宝石矿床成矿特征 一、内生宝石矿床成矿特征 二、外生宝石矿床成矿特征 三、变质作用宝石矿床成矿特征 �1. 岩浆岩型宝石矿床 �2. 伟晶岩型宝石矿床 �3. 气成热液型宝石矿床 �4. 热液型宝石矿床 �5. 火山岩型宝石矿床 第二节 宝石矿床成矿特征 一、内生宝石矿床成矿特征 �1. 岩浆岩型宝石矿床 第二节 宝石矿床成矿特征 岩浆是存在于地下深处的高温、高压，成 分复杂，富含挥发分的硅酸盐熔融体产于深 成岩浆中的宝石，结晶环境稳定，结晶时间 长，晶形一般完好，随着岩浆沿着岩石裂缝不 断喷发冲击，就会将地下深处形成的宝石带到 地壳上部或地表，如含钻石的金伯利岩、产于 碱性玄武岩中的红宝石和蓝宝石，还有橄榄石、 镁铝榴石、锆石、顽火辉石、紫苏辉石等。

伟晶岩是蕴藏宝石的天然宝库，已经发现宝石有四十多种，是已知各种 矿床类型中产出宝石最多，色泽最为丰富的一类 伟晶成矿作用发生在地表以下1.5-6km，在岩浆结晶作用的末期，残余 熔浆中富含挥发分，含有锂、铷、铍、硼、锶、钪、稀土、稀有元素、放射 性元素等四十多种元素，挥发分中氟含量很高，随着温度和压力的降低，首 先先结晶成长石和石英，剩余的流体变得更富水和含更高浓度的较稀有的化 学元素，在温度和压力进一步降低的条件下，这种气态溶液同早期形成的矿 物发生强烈的交代作用，成矿活动中所经历的时间和空间有利于宝石矿物的 生长和储存，结晶成具有大个晶体的宝石矿床，多富集在伟晶岩的膨胀部 位，如图膨胀部位有晶洞发育，晶洞上生长着晶形完好的晶体，如水晶、绿 柱石、黄玉、萤石等 产于伟晶岩中的宝石有祖母绿、绿柱石、海蓝宝石、碧玺、黄玉、金绿 宝石、水晶、锂辉石、透辉石、磷灰石、芙蓉石、似晶石、硅铍石、锰铝榴 石等 第二节 宝石矿床成矿特征 �2. 伟晶岩型宝石矿床 第二节 宝石矿床成矿特征 �2. 伟晶岩型宝石矿床 围岩 伟 晶 岩 花 岗 岩 图 - 花 岗 岩 及 附 近 的 伟 晶 岩11 主要发生在酸性岩浆侵入体同碳酸盐类或超基性 岩石的接触带。

�接触交代型宝石矿床接触交代型宝石矿床 也叫矽卡岩型矿床，多在酸性 岩浆与含镁大理岩双交代作用下产生的产于矽卡岩 中的宝石有缅甸抹谷红宝石、蓝宝石、尖晶石等 �超基性交代岩型宝石矿床超基性交代岩型宝石矿床 酸性的岩脉、岩墙、或岩 株侵入到超基性的橄榄岩中交代或渗滤交代蚀变（蛇 纹石化）形成的宝石矿床重要宝石矿床如世界优质 缅甸翡翠矿床 �云英岩型宝石矿床云英岩型宝石矿床 酸性岩浆熔融体中因含热水溶液 同超基性岩交代蚀变而成，发育有云母石英云英岩、 石英黄玉云英岩、含祖母绿云英岩等相关的宝石有 祖母绿、海蓝宝石、水晶、萤石、电气石、黄玉等 第二节 宝石矿床成矿特征 �3. 气成热液型宝石矿床 热液是岩浆期后溶液演化出的一种富含挥 发分和金属元素的热水溶液形成深度在地表 下0.5-8公里压力一般小于3×108Pa，温度范 围自50℃-500℃不同成分的热液当环境发生 变化，如温度压力的降低，围岩成分的影响 等，便促进热液中的元素不断析出，富集成热 液矿床按成矿温度可分为高温、中温、低温 热液矿床，哥伦比亚祖母绿矿床就是典型的低 温热液矿床 第二节 宝石矿床成矿特征 �4. 热液型宝石矿床 地下深处的岩浆喷溢出地表，宝石自岩浆溶体或火山喷发 中迅速结晶，或由火山热液充填交代火山岩而成。

岩浆喷溢出地表后，在常压、高温下迅速结晶，行成与岩 浆成分相应的各种喷出岩，组成的矿物除斑晶外，均成微晶和 隐晶质 产自火山岩中的宝石是火山热液充填在岩石气孔或空洞中 浓缩或结晶而成主要有玛淄、紫晶、烟晶、黄玉，由于是火 山热液浓缩而成，所以多含气液包裹体和环带状构造 另外，火山作用可以将岩浆早期结晶的宝石带至地表如 金伯利岩筒中的金刚石如图、玄武岩中的红宝石、蓝宝石、橄 揽石、辉石等 第二节 宝石矿床成矿特征 �5. 火山岩型宝石矿床 第二节 宝石矿床成矿特征 �5. 火山岩型宝石矿床 �1. 风化壳型 �2. 砂矿型 第二节 宝石矿床成矿特征 二、外生宝石矿床成矿特征 在地表或接近地表的常温常压环境 中，在H2O、O2、CO2、阳光和有机物的 作用下，各类岩石遭受物理和化学的风化 作用溶于地表水的成矿物质在适当的条 件下，生成稳定于地表条件的新矿物古 风化壳对形成宝石砂矿有极重要的作用， 其形成过程中可直接形成欧泊、绿松石和 绿玉髓，这些宝石均属单一矿物的隐晶质 或非晶质构成的集合体 第二节 宝石矿床成矿特征 �1. 风化壳型 在地表物理、化学风化作用下，各类岩石均遭受 风化分解作用。

含宝石的母岩遭受风化后解体，大部 分造岩矿物变成粘土及可溶性物质，其它矿物滞留在 母岩附近或被搬运到远处，许多较软的和有裂缝的宝 石矿物通常在被搬运和侵蚀过程中破碎，而化学性质 稳定和耐久性强的宝石矿物保留下来并富集，形成具 工业意义的砂矿产于砂矿中的宝石，除宝石的棱角 受到磨蚀外，其它特性均无变化那些经过长距离搬 运而后堆积下来的砂砾层中的宝石，其质量要比较靠 近母岩的宝石更好些，例如，纳米比亚海岸带的金刚 石矿床，是世界上钻石最富的地方，宝石级金刚石达 95%，经过长距离的搬运，最高质量的钻石晶体在这 里富集 砂矿是各类宝石的主要来源，主要宝石砂矿有： 金刚石、红宝石、蓝宝石、黄玉、檄揽石、金绿宝石、 尖晶石、翡翠、软玉、锆石、石榴石、 第二节 宝石矿床成矿特征 �2. 砂矿型 第二节 宝石矿床成矿特征 变质作用是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 构构造上发生改变的作用，称为变质作用这种 作用是在固体状态下发生的，包括接触变质作用 和区域变质作用，这类矿床统称变质矿床变质 成因的宝石矿床岩石结构复杂，有益组分分散， 但可作为次生富集砂矿的源岩。

三、变质作用宝石矿床成矿特征 �1. 接触热液变质作用 �2. 区域变质作用 由于岩浆侵入使围岩受到热的影响而引起 的变质作用，侵入岩体(主要是中性及酸性岩浆 岩)和碳酸盐质岩石以及火山-沉积岩系的接触带 及其附近形成的矿床其中由中酸性岩岩浆与 碳酸岩质岩石接触交代形成的矿床称为“矽卡岩 矿床”，是最常见的接触交代矿床类型在接触 带上，由于气化-热液的交代作用，形成石榴石、 透辉石、阳起石等矿物组成的矽卡岩，并在其 中或附近形成矿床宝石矿床常见有：石榴石、 尖晶石、水晶、紫晶、青金岩、刚玉、软玉、 蔷薇辉石、堇青石、夕线石、正长石、红柱石 等矿 第二节 宝石矿床成矿特征 �1. 接触热液变质作用 是伴随区域构造运动而发生的大面积的变质作用 影响因素：高温、高压和以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 ①低级区域变质作用：含OH的硅酸盐，如阳起石、蛇纹 石 ②中级区域变质作用：斜长石、石英、石榴石、透辉石 等 ③高级区域变质作用：不含OH的矿物，如正长石、斜长 石、堇青石、夕线石、辉石、橄榄石、刚玉和尖晶石 等 目前变质岩中有经济价值的宝石少见，只见于石 榴石一角闪岩和片麻岩相中的铁铝馏石和斜长角闪片 麻岩中的红宝石、蓝宝石。

第二节 宝石矿床成矿特征 �2. 区域变质作用 宝石矿产资源的分布几乎遍布全球，各大 洲均有产出人类对于宝石的开采和利用已有 悠久的历史，据统计，全世界发现和开采的宝 石矿约有六百多种，其中三分之一是在本世纪 所发现的，随着矿产普查技术的不断发展，有 一些新的宝石矿床被发现由于宝石销量的增 大，有些矿山已开采多年，以及宝石资源的非 再生性，所以宝石也会出现资源短缺现象 第三节 宝石矿产资源分布 一、世界宝石资源分布情况 第三节 宝石矿产资源分布 1.亚洲 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产 出的宝石有红宝石、蓝宝石、金绿宝石、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、托帕石、 橄榄石、月光石等同60多个宝石品种 一、世界宝石资源分布情况 第三节 宝石矿产资源分布 1.亚洲 缅甸抹谷地区产优质鸽血红红宝石，北部 乌龙江流域产出的翡翠占世界水平90%以上， 另产蓝宝石、尖晶石、橄榄石、锆石、月光石、 水晶 斯里兰卡产星光红宝石、星光蓝宝石、月 光石、猫眼石、变石、海蓝宝石、电气石、锆 石、尖晶石、堇青石、各色黄玉等。

一、世界宝石资源分布情况 第三节 宝石矿产资源分布 1.亚洲 此外，阿富汗的青金石产量占世界之首， 越南、泰国和柬埔寨产蓝宝石、红宝石、锆石、 石榴石等，印度是世界上最早发现宝石级金刚 石（砂矿）的国家，印度的克什米尔是世界第 一流的蓝宝石产地，另有祖母绿、石榴石等 伊朗盛产绿松石，有世界著名的大型的优质绿 松石砂矿产出 一、世界宝石资源分布情况 第三节 宝石矿产资源分布 1.亚洲 中国的和田玉开采历史悠久，文明于世， 台湾玉、南阳玉也较为著名，此外还有优质橄 榄石、金刚石、蓝宝石、海蓝宝石、电气石、 玛瑙 俄罗斯的钻石年产量居世界第四位，有色 宝石资源丰富，金绿宝石、翠榴石等均在世界 上占有重要地位，另有祖母绿、蓝宝石、拉长 石、绿柱石、琥珀、玛瑙、紫晶、变石等 一、世界宝石资源分布情况 第三节 宝石矿产资源分布 1.亚洲 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，到尼泊尔和 中国云南、西藏、新疆以及阿富汗至伊朗东北 部沿着NW-SE向，呈带状展布，成为世界上一 个重要的宝石聚集带另外，亚洲还有著名的 西伯利亚和帕米尔的青金石，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、金绿宝石、变石等，贝加尔 湖地区是世界紫硅碱钙石的唯一产地。

一、世界宝石资源分布情况 第三节 宝石矿产资源分布 2.非洲 非洲大陆宝石产出异常丰富，被誉为地球上最丰 富的宝石仓库，产宝石的国家主要有：南非、津巴布 韦、博茨瓦纳、坦桑尼亚、赞比亚、马达加斯加、埃 及主要宝石有金刚石、祖母绿、坦桑黝帘石、金绿 宝石、红宝石、蓝宝石、橄榄石、海蓝宝。