橄榄绿宝石矿在敦化县城西北，位于张广才岭南坡的大石河

橄榄绿宝石矿在敦化县城西北50千米，位于张广才岭南坡的大石河。由敦化城向西北，经黄泥河子至蛟河县的大石河、团山子，是敦化盆地相连的北西向次级断层。它是从敦桦主断裂中心线叉出的北西支断裂带。其东北是嘉荫—牡丹江拼合带。

在上新世—早更新世时，这条北西切穿地壳深断裂，诱发了船底山玄武岩浆汹涌溢出。岩浆活动由下而上为：

A.喷发。玄武质晶屑凝灰岩+杏仁状橄榄玄武岩+块状玄武岩，厚度3—8米；这是矿层底板。本层直接不整合覆盖在燕山花岗岩之上，在意气松盖在杨家沟组之上。

B.岩浆流溢出含矿包体玄武岩。深源包体绿橄榄石集块以椭圆状、次棱角状，杂乱的镶嵌在黑色玄武岩中。像雪梨、荔枝、樱桃那么大，10×20×12毫米—40×50×80毫米。一般直径5—15厘米，平面上包体面积量可达65%—70%。当包体密集时，玄武岩仿佛是以“胶结物”的形式出现，如同水泥中搅和的大中圆石砾。

玄武岩本来是黑色、灰黑色的块状层状体，就是命名为橄榄玄武岩的岩石，也只是岩石中有零星的几个米粒大小的颗粒而已，但是大石河含矿包体玄武岩却在黑石面上镶嵌着绿茸茸角砾状团块状大包体。这种包体由结晶的半自形晶的橄榄石、贵橄榄石、斜方辉绿石、单斜辉石及尖晶石组成。取出其中的大晶体者就是宝石。

辉石与橄榄石共生，已测得本矿斜方辉石，单斜辉石形成温度是994.45℃，地压19.52×105kpa。据此换算，橄榄石生成于地下深68千米左右。远远超过当地莫霍面40千米深度。在温度854—1100℃左右时，聚集时间充裕，周围环境稳定，二辉橄榄石岩浆从深达六七千米的深地幔聚汇，在硅酸铁镁质丰富饱和条件下，橄榄石晶胞先行生成，浆胞和粗晶在橄榄石过饱和熔融体内沿晶系增长变成大晶体。其后受地面裂缝导引，地幔上层碱性玄武岩浆脉动上涌，汇聚携带橄榄石浆胞和粗晶，冲破了二辉橄榄岩群，被玄武岩浆裹挟运移上升，以夏威夷火山式溢出地表。

它们以熔岩席状涌流，喷溢地表形成大规模熔岩流和熔岩被，呈蘑菇形顺低表地势向两边漫伸，流出的岩浆，在地势平缓时，每分钟只流动几米远；遇到陡坡时，速度便大大加快。之后在地表冷却凝固成一种致密状含矿包体玄武岩。含矿层厚度11.8—8米。接续着被致密块状玄武岩覆盖。

C.致密块状玄武岩。矿物成分主要由基性长石和辉石组成，次要矿物有橄榄石、角闪石及黑云母等，岩石均为黑色，有时呈灰绿色，斑状结构。杏仁构造。它在流动过程中，携带着大量水蒸气和气泡，冷却后，便形成了各种变异的形状。厚度10—19米。它直接盖覆在含晶包宝包体玄武岩上，整合接触。

D.成矿为中心式喷发，“791”高地、“742”高地、意气松岭脊是当时主要的火山口，大桦树矿体是意气松含矿席状岩流的西支脉。书者明确记录下喷火口旁侧的火山角砾、火山弹、火山渣及凝灰熔岩。成矿岩浆溢流时含矿层顺地面低洼处流淌。后期玄武岩流冲上来了，喷发力日渐式微，火山口下的火山颈涌入的玄武岩冷却固结，地壳同时拱起。最后的玄武岩还没有来得及全覆盖便偃旗息鼓了。火山通道蘑菇茎干无矿，因为它是后期喷溢物，垂直于地表的柱状节理明显地指明岩浆冷却方向。(www.xing528.com)

刘瑞测定含矿玄武岩层距今5.05—2.75Ma，在碱性橄榄玄武岩中赋存大量地幔橄榄岩包体，含矿层位鲜绿色包体占岩石面积60%以上，最大包块直径38厘米，一般大小10厘米，由橄榄石+斜方辉石+单斜辉石+尖晶石组成。

经野蛮爆破下来的含宝石包体的岩块，绝大多数以橄榄石晶包集合体出现，工人劈大块为小块，经锤凿剔出，选其中包体一一分解，小粒簇拥粗晶，少数以单晶出现，在大的晶包集合体中，有时含大晶体，选橄榄绿宝石单晶，按颗粒大小，分级存放。大于8×10毫米以上者视为一级品。直径以5—8毫米居多，这些单晶若是达到3×5×4毫米以上，便成为宝石。小于3×5毫米者，均视为劣质品而丢弃于渣石堆中，采矿场作业面前地面成为绿色砂毯。

每吨包体玄武岩，含宝石级橄榄石50—200克。1994年6月在“791”高地北，石匠李大春采得一个大包体，里面全由1、2、3等粗晶构成，总计重1千克。其中最大颗粒为3×2×2厘米，重498克，晶莹透明，中间有一条裂缝。在含包二辉玄武岩中，出现这样的巨晶包，是矿区仅有的一例。引起研究矿物学人的思考。

图139　大石河橄榄石绿色粗大晶体

大石河矿是贵橄榄石，颜色为微带黄的绿色（橄榄绿色）、黄绿色、褐绿色，透明，玻璃光泽，有较明显的双折射现象，双折射率为0.0037，折光率1.65—1.69，通过台面可见其底部边棱的重影。橄榄石这种十分明显的双影，是区别它是否为绿玻璃的直观方法。

橄榄石属单斜晶系（Mg，Fe）SiO4，或称为硅酸镁铁，晶体沿C轴呈短柱状或板柱状生长，但是在大石河、大桦树及意气松矿场，不曾见到这么典型的晶体。晶粒为他型粒状，粒径多为3—8毫米，实验室测得摩式硬度6.675，维式硬度102.7，密度3.372克/立方厘米。化验结果说明，Mg约为70%—90%，Fe为10%—30%。属于宝石级橄榄石，镁橄榄石和贵橄榄石。

蛟河大石河橄榄石，是我国仅有的两个橄榄石宝石矿之一，规模比河北省万全县大麻坪橄榄石矿床大。大麻坪矿床产于第三系汉诺坝碱性玄武岩中下部尖晶石二辉橄榄岩深源包体中，碱性橄榄玄武岩、橄榄玄武岩和拉斑玄武岩相间成层、喷发期次达26次，比蛟河矿期次多，厚400余米，比吉林厚。尖晶石二辉橄榄岩呈球状，形态各异、大小不一，常呈浑圆状、次棱角状等极不均匀地分布在玄武岩中，每平方米数个至数十个，比吉林的少。

观察吉林东部的中新世—晚中新世含橄榄岩包体玄武岩，还出现在伊舒带、白山市湾沟平川村及汪清大庙等地。值得注意的是本期玄武岩层中可能找到红、蓝宝石。