宝玉石学基础：宝玉石矿床分类

第二节　宝玉石矿床的分类

按照宝玉石矿床的成矿作用（成因）不同而对矿床类型进行划分，在具体分类中，一级划分是和三大类地质作用即内生成矿作用、外生成矿作用、变质成矿作用相对应的；二级划分是按照在一定地质环境下的主要成矿作用系列来划分的，如岩浆矿床、热液矿床等；三级划分则是由于各类矿床形成环境的复杂性和成矿方式的多样性，包括矿床的主要特征和标志、成矿方式、成矿环境等。

表5-1　宝玉石矿床成因分类表

图5-4　宝石矿床成因类型示意图

一、内生矿床

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。

1.岩浆岩型矿床

岩浆矿床是由各类岩浆在地壳深处，经过分异作用和结晶作用，使分散在岩浆中的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.伟晶岩型矿床

伟晶岩是一种矿物颗粒结晶粗大的，具有一定内部构造特征的，常呈不规则岩墙、岩脉或透镜体产出的地质体。当伟晶岩中的有用矿或组分富集并达到工业要求时，便成为伟晶岩矿床。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。

图5-5　花岗伟晶岩中的海蓝宝石（彩图34）

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。

图5-6　哥伦比亚祖母绿矿床（彩图35）

二、外生矿床

主要是在太阳能影响下，在岩石圈上部、水圈、气圈和生物圈的相互作用过程中，导致元素集中，从而形成矿床的作用。外生成矿作用可分为风化矿床和沉积矿床两大类。外生成矿作用对宝石矿床而言，意义十分重大。

1.风化矿床

系指陆表层在风化作用下形成的，质和量都能满足工业要求的有用矿物堆积的地质体。它们埋藏浅，便于露天开采。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.砂矿床

原生宝玉石或岩石风化后，经流水、风或冰川等地质作用的搬运，按颗粒大小，相对密度和化学稳定性进行分选、沉积形成的矿床。砂矿床易开采、成本低，是目前开采宝石的一个重要矿床类型。

图5-7　次生砂矿的宝石（彩图36）

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。

三、有机宝石矿床

有机宝石矿床是一种特殊的形式，主要包括珍珠、珊瑚、琥珀、象牙等，它们是古代和现代生物残体堆积而成，或是生物活动形成。

四、变质矿床

由外生作用或内生作用形成的岩石或矿石，由于地质环境的改变，温度和压力的增加，它们的矿物成分、化学成分、物理性质以及结构构造等，都要发生变化；同时在变化的过程中，还会使原来的物质成分发生强烈的改造或活化转移，并在新的条件下富集。由这种作用形成的矿床就称为变质矿床。变质矿床的特点就是岩石或矿床经受变质作用后，所产生的多方面变化。

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。

（1）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。

（2）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。

五、典型宝石矿床简介

（一）金刚石（钻石）矿床

常见的钻石矿床可以分为原生矿床和次生矿床。原生钻石矿床属于岩浆型矿床，而次生钻石矿床根据砂矿的形成时期，可将其划分为古代砂床和现代砂矿两种类型。

古代砂矿主要是指在第四纪以前形成的砂矿床，沉积物已经固结。现代砂矿是指第四纪以来形成的砂矿床，沉积物未固结。

1.原生钻石矿床

原生金刚石主要有金伯利岩型和钾镁煌斑岩型两种类型。(www.xing528.com)

（1）金伯利岩型的金刚石矿床

中国的辽宁和山东、南非、扎伊尔、安哥拉、博茨瓦纳、坦桑尼亚、俄罗斯等地区的金刚石矿床均产于金伯利岩中。金伯利岩是一种偏碱性、富含挥发分的浅成—超浅成的超基性岩类，在成因上和空间上与金伯利岩有关，常呈岩筒（管）、岩脉产于前寒武纪地台区，并与深大断裂有关。岩石具有斑状结构，块状或角砾状构造。斑晶主要为橄榄石（大部分蚀变成蛇纹石）、金云母，次为镁铝榴石、铬尖晶石、单斜辉石及钛铁矿。基质为细粒的蛇纹石、碳酸盐、滑石、磷灰石、绿泥石等矿物及玻璃质组成。金伯利岩中往往含有石榴二辉橄榄岩、纯橄岩及榴辉岩等上地幔包裹体。

图5-8　原生钻石矿床形成过程

图5-9　金伯利岩体包括岩筒

（2）钾镁煌斑岩型的金刚石矿床

钾镁煌斑岩型金刚石矿床是1979年在澳大利亚发现的一种金刚石原生矿的新类型。钾镁煌斑岩是一种二氧化硅不饱和富镁超钾质的超基性岩类。岩体呈岩筒、岩栓和岩床分布于褶皱活动带中。岩石具有斑状结构，块状、角砾状构造。常见矿物为橄榄石、单斜辉石、含钛金云母、白榴石、角闪石（碱性闪石）、斜方辉石、透长石，基质中富钾火山玻璃。钾镁煌斑岩中有时可见橄榄岩、二辉橄榄岩、榴辉岩等幔源包裹体和捕虏晶。典型矿床为澳大利亚钾镁煌斑岩中的金刚石矿床。1905年在南非发现世界上最大的金伯利岩筒—普列米尔岩筒，并发现世界最大的钻石——库利南，该钻石重3106克拉。目前世界上400克拉以上的钻石共有50颗左右，绝大部分产在南非，其余是产在巴西、印度和赛拉利昂。

2.现代砂床的特征

现代钻石砂矿按其沉积位置可分为残积砂床、冲积砂床及滨海砂矿。残积砂矿是从含矿母岩中分离出的重矿物和钻石就地富集而成的砂矿；冲积砂床是指重砂矿物（钻石）在河水的搬运、分选作用下富集而成的砂矿床；滨海砂矿是指经河流搬运到河流入海口，并被海流沿海岸带沉积而形成的钻石砂床。

（二）蓝宝石、红宝石矿床

刚玉矿床也有原生矿床和次生矿床，在常见的三大岩类中都可以形成原生蓝宝石矿床，经过风化和搬运则可以形成次生刚玉矿床。

1.岩浆岩中的蓝宝石矿床（山东昌乐玄武岩型）

蓝宝石主要赋存在玄武岩体中，呈巨大的斑晶。它们是由于橄榄玄武岩浆中的橄榄岩与地壳中的氧化硅发生反应形成的。

颜色丰富，有深蓝、蓝、浅蓝、黄绿、蓝绿、棕色等，以带有不同色调的浅蓝、深蓝、蓝色为主，其中又以深蓝色居多。且常具有色带，色带宽窄不一、颜色渐变。蓝宝石大多具较好的六方晶形，呈腰鼓状、桶状，少量呈碎块状。粒径一般为20～40mm，个别达10cm。蓝宝石晶体表面常有一层灰黑色或黑色不透明薄壳 ，晶面常有斜纹和横纹，熔蚀坑发育。

图5-10　山东昌乐玄武岩型蓝宝石（彩图37）

2.变质岩中的红宝石矿床（缅甸抹谷大理岩型）

矿体呈层状产在大理岩中，与花岗岩体分布关系密切。含矿大理岩主要由方解石组成，夹有少量白云石及片麻岩。

红宝石呈浸染状或巢状产出，晶粒小，一般1～10mm，有时达5cm，短柱状，品质好，与红宝石伴生的矿物有金云母、透辉石、方柱石、榍石、镁橄榄石、尖晶石等。

（三）翡翠矿床

翡翠是玉石中最珍贵的产品，被称为“玉石之王”。我国历史上曾有“翡翠产于云南永昌府”之说，实际上是指缅甸密支那地区，因为在明代万历年间该地属云南省永昌府管辖。

世界上有几个地区可产翡翠，他们是缅甸（北部）、中美洲危地马拉、哈萨克斯坦、美国以及日本等。但真正具有经济价值的宝石级翡翠绝大部分产在缅甸。

图5-11　缅甸翡翠原生矿床

1.原生翡翠矿床

缅甸的乌尤河流域是世界上翡翠主要的产出地。13世纪初开始开采冲积砂矿，1871年发现原生翡翠矿床。 由于翡翠的形成过程相当复杂，而且其中所含的矿物成分变化很大，其成因目前仍未有定论，一般来讲有3种观点：变质成因、岩浆成因和热液交代成因。目前，高压变质成因是翡翠形成的主流学说。

乌尤江流域的翡翠原生矿床中，质量最优者属度冒矿床。度冒矿床位于蛇纹岩化的橄榄岩体内，靠近岩体与蓝闪石片岩和钾钠长石片岩的接触带属气成热液双交代型矿床。度冒翡翠矿体呈脉状、透镜状和岩株状产出。由白色硬玉矿物组成，产祖母绿色优质翡翠。

2.翡翠次生矿床

（1）高地砾石层翡翠砂矿

该砾石层堆积厚度为100～300m，属洪积成因，分布在河流两侧，但在地貌上已成为丘陵，不具有河流阶地的特征，是目前开采翡翠的主要矿床类型。

（2）河流冲积翡翠砂矿

主要分布在雾露河的河床及两侧的河漫滩，历史上在帕敢最为发育。翡翠砾石与其他废石如漂砾、卵石、砂混在一起，但翡翠砾石的滚圆度较好，以次圆状到滚圆状为主。由于 这种翡翠砾石经过水流的搬运和磨蚀，表面均比较光滑，所以被称为水石。

四、祖母绿矿床

祖母绿矿床常不均匀地分布在伟晶岩与超基性岩接触带中的黑云母片岩中。认为与花岗伟晶岩侵入到受变质的超基性岩中并发生交代作用相关。如：印度拉贾邦的祖母绿矿床 、俄罗斯乌拉尔祖母绿矿床。

云南是中国祖母绿的主要产地，但裂隙发育，颜色太深，产量也不大。

图5-12　云南祖母绿（彩图38）