地質(zhì)寶石礦床資源復(fù)習(xí)重點資料一、寶石礦床的基本概念與分類體系（一）寶石與寶石礦床的定義寶石是自然界產(chǎn)出的、兼具美觀性（顏色/光澤/光學(xué)效應(yīng)）、耐久性（硬度/化學(xué)穩(wěn)定性）、稀有性（產(chǎn)量或品質(zhì)稀缺），可加工為首飾或工藝品的礦物、巖石或有機(jī)材料（如珍珠、琥珀）。寶石礦床則是地質(zhì)作用下，寶石礦物/材料達(dá)到可開采利用規(guī)模的地質(zhì)體，其形成與巖漿活動、變質(zhì)作用、沉積環(huán)境等地質(zhì)過程密切相關(guān)。（二）寶石礦床的分類寶石礦床分類需兼顧成礦作用與寶石類型，主流分類如下：1.按成礦作用類型分類巖漿型：與巖漿侵入/噴發(fā)相關(guān)，如金伯利巖型鉆石（巖漿爆發(fā)形成巖筒）、玄武巖型藍(lán)寶石（巖漿結(jié)晶分異）。偉晶巖型：巖漿演化后期富揮發(fā)分的偉晶巖中形成，如海藍(lán)寶石、碧璽（巴西米納斯吉拉斯偉晶巖帶）。熱液型：熱液活動（巖漿/變質(zhì)/地下水熱液）搬運成礦物質(zhì)，如哥倫比亞祖母綠（碳酸鹽巖熱液交代）、云南紅寶石（堿性熱液蝕變）。沉積型：沉積作用富集形成，如歐泊（硅質(zhì)巖沉積）、砂礦型鉆石/藍(lán)寶石（風(fēng)化搬運后砂體富集）。變質(zhì)型：區(qū)域/接觸變質(zhì)作用改造形成，如緬甸抹谷紅寶石（區(qū)域變質(zhì)帶）、和田玉（鎂質(zhì)大理巖接觸變質(zhì)）。生物成因型：生物活動參與成礦，如珍珠（貝類礦化）、珊瑚（腔腸動物骨骼）。2.按寶石類型分類鉆石礦床：金伯利巖型、鉀鎂煌斑巖型、砂礦型。彩色寶石礦床：紅寶石/藍(lán)寶石（變質(zhì)、熱液、巖漿型）、祖母綠（熱液、變質(zhì)型）、碧璽（偉晶巖、熱液型）等。玉石礦床：軟玉（和田玉，變質(zhì)型）、硬玉（翡翠，高壓變質(zhì)型）、歐泊（沉積型）、瑪瑙（火山熱液型）等。二、主要寶石礦床的成礦地質(zhì)條件（一）巖漿型寶石礦床（以金伯利巖型鉆石為例）成礦背景：地幔橄欖巖部分熔融形成偏堿性超基性巖漿，沿深大斷裂快速上升、爆發(fā)，形成巖筒/巖管。成礦控制：深大斷裂帶（如南非威特沃特斯蘭德構(gòu)造帶）、地幔巖包體（指示地幔源區(qū)）、巖漿爆發(fā)能量（決定巖筒規(guī)模）。典型特征：巖筒含大量橄欖巖、榴輝巖包體，鉆石多賦存于巖漿膠結(jié)的角礫巖中。（二）偉晶巖型寶石礦床（以巴西海藍(lán)寶石為例）成礦背景：花崗巖漿演化后期，揮發(fā)分（F、Cl、B等）攜帶Li、Be、B等元素，在構(gòu)造裂隙中結(jié)晶成偉晶巖。成礦控制：花崗巖體規(guī)模與演化程度、區(qū)域構(gòu)造（如巴西地盾剪切帶）、圍巖巖性（富鋁質(zhì)巖石利于Be富集）。典型特征：偉晶巖具“帶狀構(gòu)造”（邊緣帶→外側(cè)帶→中間帶→內(nèi)核帶），海藍(lán)寶石多產(chǎn)于中間帶的鈉長石-鋰云母集合體中。（三）熱液型寶石礦床（以哥倫比亞祖母綠為例）成礦背景：中生代安第斯造山帶，巖漿熱液沿碳酸鹽巖（灰?guī)r）裂隙上升，發(fā)生交代作用（熱液Al、Be與灰?guī)rCa、CO?2?反應(yīng)）。成礦控制：構(gòu)造裂隙（NNW向斷裂帶）、圍巖巖性（灰?guī)r與頁巖互層，提供Ca和封閉環(huán)境）、熱液來源（巖漿分異或變質(zhì)熱液）。典型特征：祖母綠晶體沿裂隙生長，包裹體含氣液兩相（CO?、H?O），顏色受Cr、V離子致色。（四）變質(zhì)型寶石礦床（以緬甸抹谷紅寶石為例）成礦背景：新元古代區(qū)域變質(zhì)帶，原巖（富鋁泥質(zhì)巖/基性火山巖）經(jīng)角閃巖相變質(zhì)（____℃，0.5-1.0GPa）。成礦控制：區(qū)域變質(zhì)程度（角閃巖相利于剛玉結(jié)晶）、原巖鋁含量（Al?O?>40%）、構(gòu)造應(yīng)力（剪切帶促進(jìn)流體活動）。典型特征：紅寶石晶體呈板狀，含金紅石、鋯石包體，顏色鮮艷（Cr致色），多與石榴子石、尖晶石共生。三、典型寶石礦床實例分析（一）南非金伯利巖鉆石礦床地質(zhì)背景：南非卡拉哈里克拉通，太古宙地幔柱活動形成深大斷裂，金伯利巖巖漿沿斷裂爆發(fā)，形成數(shù)十個巖筒（如“Premier巖筒”）。成礦過程：地幔橄欖巖部分熔融產(chǎn)生巖漿，快速上升時捕獲地幔鉆石（形成于地幔____km，____℃，4.5-6.0GPa），隨巖漿噴發(fā)至地表。資源特征：巖筒規(guī)模小（直徑數(shù)十米至數(shù)百米），但鉆石品位高（每噸巖石含0.5-2克拉），寶石級鉆石占比超30%。（二）緬甸抹谷紅寶石礦床地質(zhì)背景：緬甸中央變質(zhì)帶，新元古代區(qū)域變質(zhì)作用使原巖（泥質(zhì)巖）轉(zhuǎn)變?yōu)槠閹r、混合巖，剛玉在變質(zhì)流體作用下結(jié)晶。礦石特征：紅寶石晶體呈六方板狀，粒徑1-5cm，顏色從淺紅到鴿血紅（Cr含量0.1-0.5%），包體含金紅石針（星光效應(yīng)成因）。資源現(xiàn)狀：開采歷史超千年，資源逐漸枯竭，“無燒”高品質(zhì)紅寶石仍居市場核心地位。（三）哥倫比亞穆索祖母綠礦床地質(zhì)背景：安第斯山脈東麓，白堊紀(jì)灰?guī)r與頁巖互層，受巖漿熱液（深部花崗巖）交代，形成“含祖母綠的方解石脈”。成礦關(guān)鍵：灰?guī)r提供Ca2?，頁巖提供Al、Be等元素，構(gòu)造裂隙（NNW向）為熱液通道，封閉環(huán)境（頁巖隔水）利于結(jié)晶。品質(zhì)優(yōu)勢：顏色濃郁（Cr、V致色），凈度高（包體少），“木佐綠”（MuzoGreen）為行業(yè)頂級色標(biāo)。（四）新疆和田玉礦床地質(zhì)背景：塔里木板塊北緣，古生代鎂質(zhì)大理巖（原巖白云巖）受花崗巖侵入，發(fā)生接觸變質(zhì)作用（____℃，0.3-0.5GPa）。成礦過程：大理巖Mg、Ca與花崗巖SiO?反應(yīng)，形成透閃石-陽起石集合體（軟玉），礦體呈透鏡狀產(chǎn)于接觸帶。資源特征：籽料（河流搬運磨圓的軟玉）品質(zhì)最佳，山料儲量較大，近年因環(huán)保政策限制開采強(qiáng)度。四、寶石礦床的勘查與評價方法（一）勘查技術(shù)手段1.地質(zhì)填圖：重點調(diào)查構(gòu)造帶（深大斷裂、剪切帶）、巖漿巖分布（花崗巖、金伯利巖）、變質(zhì)帶（角閃巖相、綠片巖相），圈定成礦遠(yuǎn)景區(qū)。2.物探方法：重力勘探：金伯利巖密度（2.7-3.0g/cm3）低于圍巖（3.2-3.5g/cm3），識別巖筒“重力低”異常。磁法勘探：含鉻鐵礦的金伯利巖具磁性，磁異常輔助定位巖筒。3.化探方法：分析土壤/巖石中微量元素（如鉆石勘查找Cr、Mg異常，祖母綠找Be、Al異常），圈定礦化暈。4.遙感技術(shù)：解譯線性構(gòu)造（斷裂）、環(huán)形構(gòu)造（火山機(jī)構(gòu)），結(jié)合高光譜識別礦物蝕變（如祖母綠礦床的方解石脈蝕變）。（二）礦床評價指標(biāo)1.寶石品質(zhì)：顏色（飽和度、色調(diào)）、凈度（包體數(shù)量/大?。?、克拉重（晶體大小）、切工潛力（晶體形態(tài)）。2.礦床規(guī)模：礦石量（巖筒體積、礦脈長度）、寶石品位（每噸礦石含寶石重量）、寶石級比例（商業(yè)價值核心）。3.開采條件：礦體埋深（露天/地下開采）、圍巖穩(wěn)定性（如金伯利巖筒角礫巖易坍塌）、水文地質(zhì)條件（避免礦坑突水）。4.經(jīng)濟(jì)評價：市場價格（如鉆石“4C”定價）、開采成本（人工、設(shè)備、環(huán)保投入）、資源可持續(xù)性（儲量動態(tài)評估）。五、寶石資源的開發(fā)利用與可持續(xù)發(fā)展（一）開采與加工技術(shù)開采方法：砂礦型（如斯里蘭卡藍(lán)寶石砂礦）采用“水洗重選”；巖體型（如金伯利巖）采用地下開采（留礦法、充填法），近年推廣微震監(jiān)測（預(yù)防巖爆）。加工工藝：鉆石“八心八箭”切工（最大化火彩）、彩色寶石“弧面型”（保留顏色，如歐泊）、玉石“隨形雕刻”（利用天然形態(tài)）。（二）資源保護(hù)與綠色開發(fā)生態(tài)修復(fù)：開采后巖筒/礦坑需回填、復(fù)綠（如南非金伯利巖筒改造為人工湖），減少水土流失。可持續(xù)開采：推廣“小規(guī)模、高精度”開采（如緬甸紅寶石手工礦洞），避免過度剝離。循環(huán)利用：尾礦中回收伴生寶石（如偉晶巖尾礦中的綠柱石），加工廢料（如鉆石切屑）用于工業(yè)鉆頭。（三）市場與資源戰(zhàn)略需求趨勢：天然寶石稀缺性凸顯，“實驗室培育寶石”（如CVD鉆石、水熱法祖母綠）市場占比提升，但天然寶石的“收藏價值”仍不可替代。資源戰(zhàn)略：我國需加強(qiáng)深海砂礦（太平洋錳結(jié)核區(qū)