寶玉石地質(zhì)基礎(chǔ)寶玉石礦床概述建設(shè)者姓名：占文鋒一、寶石礦床的概念

在地球科學(xué)領(lǐng)域，礦床是指在各種地質(zhì)作用下，如巖漿活動、火山活動、熱液活動、地下水活動、風(fēng)化、淋濾、搬運、沉積及變質(zhì)作用等，在地殼表層和內(nèi)部形成的并在現(xiàn)有技術(shù)和經(jīng)濟條件下，其質(zhì)和量符合開采利用要求的有用礦物質(zhì)的集合體。如大家熟知的金礦、銅礦、鐵礦等金屬礦床以及石油、天然氣等有機礦床。

山東金伯利巖型鉆石礦床云南產(chǎn)出的祖母綠礦石不符合此條件的，只能稱為“礦化巖石”或巖石。由于科學(xué)技術(shù)不斷進(jìn)步，一些過去不能利用的礦化巖石或一般巖石，如今已成為有用的礦床。

因此，寶石礦床亦是指在各種地質(zhì)作用下，在地殼表層和內(nèi)部形成的，在現(xiàn)有技術(shù)和經(jīng)濟技術(shù)條件下，其質(zhì)和量符合開采要求的寶石質(zhì)礦物的集合體。可以是不同類型、不同規(guī)模的礦物晶體或巖石。如鉆石礦床、水晶礦床和翡翠礦床等。二、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。內(nèi)生成礦作用外生成礦作用變質(zhì)成礦作用地質(zhì)成礦作用按其性質(zhì)和能量來源分為（一）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)?、地壓（地重力）有關(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）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。花崗偉晶巖中的長石晶體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。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℃，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℃

，形成的主要寶石種類：石英、瑪瑙。（3）低溫成礦熱液：50-200℃

，形成的主要寶石種類：石英、蛋白石、祖母綠。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。5.火山成礦作用：（二）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。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(lán)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、沉積成礦作用：

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。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。01機械沉積02化學(xué)沉積03生物沉積生物沉積巖中的三葉蟲生物沉積巖中的角石大理巖中的尖晶石（三）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。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：按礦床的形成作用進(jìn)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。

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。01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。02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、03紅寶石、藍(lán)寶石等寶石礦床。三、內(nèi)生寶石礦床巖漿結(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(lán)寶石礦床等。

1、巖漿巖型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?；◢弬ゾr中的托帕石

花崗偉晶巖中的海藍(lán)寶石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?；◢弬ゾr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(lán)寶石、托帕石、碧璽、磷灰石等。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。四、外生寶石礦床

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(jìn)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(jìn)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。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(lán)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(jì)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(jì)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(lán)寶石、水晶、翡翠、尖晶石等。次生砂礦的寶石2.砂礦型礦床生物成因?qū)毷荷汉魃锍梢驅(qū)毷汗杌?.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。變質(zhì)作用形成的薔薇輝石

五、變質(zhì)寶石礦床

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