冀西北地區漢諾壩玄武巖寶石地質特征

楊秀麗

摘要：漢諾壩玄武巖是河北省唯一的具有利用價值的特種非金屬礦床，在河北省境內分布范圍，北起張北公會，南至萬全魚兒山，西起尚義南壕塹，東至張北邊里村，面積1700km2。本文在前人對該區開展玄武巖調查研究的基礎上，對區域成礦背景，漢諾壩玄武巖地質特征以及橄欖綠寶石礦床進行了總結與分析。

關鍵詞：漢諾壩玄武巖區寶石；地質特征；預測成礦遠景

1.區域及礦區地質概況

本區位于尚義—赤城深斷裂西段，該深斷裂對區內玄武巖和橄欖綠寶石的生成具有密切的控制作用。區內除了廣泛、強烈的玄武巖漿噴發活動外，沒有大規模的巖漿侵入活動。除了遠在區域外圍有太古界桑干群、紅旗營子群變質巖系及中侏羅統后城組（土城子組）地層分布外，在礦區及鄰近外圍只見有廣泛分布的白堊系土井子組（K1t）及新生界新近系中新統漢諾壩組（N1h）。①下白堊統土井子組：分上下兩段。下段（K1t1）：分布于本區南部廣大地區，巖性為黃、紅褐色巨厚層礫巖夾磚紅色砂巖、砂質粘土巖。上段（K1t2）：分布于區內北部廣大地區，巖性主要為紫紅色粘土質粉砂巖、粉砂質粘土巖、長石石英砂巖、砂礫巖。②新生界新近中新統漢諾壩組（N1h）：是本區分布的主要地層之一，由多旋回噴發的玄武巖及沉積夾層組成，沿壩頭呈東西向帶狀分布。沉積夾層的主要巖性為玄武質層火山角礫巖、層狀火山礫巖、沉積砂礫巖、砂巖、粘土質粉砂巖、粘土巖、碳酸鹽化泥巖、炭質頁巖及褐煤層等。夾層產狀與玄武巖基本一致，夾層厚度均不太大。

2.漢諾壩玄武巖地質特征

漢諾壩玄武巖東起張北縣邊里村，西至尚義縣南壕塹，沿壩頭呈近東西向分布，延長約50km～60km，南北寬5km～10km。玄武巖有多次噴發，最多可達20多回次，每旋回堆積厚度不一，薄僅0.5m，厚者達70余米，整個玄武巖層，東部、南部較厚，中部和北部較薄，最厚處大于300m以上，玄武巖呈透鏡體狀延長數十米至數千米，平均海拔1000m以上，地貌十分壯觀。

2.1礦物成分

玄武巖的礦物成分主要有輝石、斜長石、堿性長石、橄欖石、磁鐵礦、含鈦磁鐵礦、磷灰石。

2.2結構、構造

玄武巖結構有斑狀結構、似斑狀結構、無斑細粒—隱晶結構等。構造有塊狀構造、氣孔狀—杏仁狀構造、繩狀構造、枕狀構造，柱狀節理、層節理、球狀構造。

2.3漢諾壩玄武巖的巖石類型

主要有石英拉斑玄武巖、橄欖拉斑玄武巖、橄欖玄武巖、堿性橄欖玄武巖、碧玄巖等。

2.4漢諾壩玄武巖平均化學成分

SiO246.32%、TiO22.32%、Al2O314.07%、Fe2O36.31%、FeO6.12%、MnO0.25%、MgO7.25%、CaO8.92%、Na2O3.10%、K2O1.52%、P2O50.68%、H2O+2.72%、CO20.27%。

2.5玄武巖中的包體

區內玄武巖中的包體可分巖石包體約18種，礦物巨晶包體約10種。包體以二輝橄欖巖、純橄欖巖最常見。①純橄巖、含鉻尖晶石純橄巖包體。多為黃綠色，中—粗粒結構，主要礦物成分由橄欖石組成（95%以上），可見少量輝石、鉻尖晶石約占1%左右，橄欖石裂紋較多，礦物間隙被鐵質充填，有時在橄欖石邊緣見伊丁石化。②二輝橄欖巖、含鉻尖晶石二輝橄欖巖包體。為最常見的包體，呈黃綠色、灰黃色、暗灰綠色，中細粒或中粗粒結構，少數粗粒結構，條帶狀構造、塊狀構造。主要礦物成分橄欖石45%～50%，頑火輝石、鉻透輝石及普通輝石50%左右，鉻尖晶石1%～5%及少許蛇紋石、伊丁石和橄欖石，有的順裂紋充填了綠泥石及氧化鐵。

3.橄欖綠寶石礦床

橄欖綠寶石礦床位于萬全縣新河口鄉大麻坪—小麻坪一帶（圖1）。

3.1橄欖綠寶石地質特征

大麻坪橄欖石礦區，分布有白堊系砂質粘土巖、粉砂巖及砂礫巖，其上覆蓋有第三紀中新世漢諾壩玄武巖，包括橄欖玄武巖、氣孔狀玄武巖及二輝玄武巖，這些火山巖一般有十余次噴發旋回，噴發間斷期間有沉積巖。大麻坪村西的玄武巖，總厚度為200m。

橄欖綠寶石產于玄武巖中的二輝橄欖巖、含尖晶石二輝橄欖巖包體中。礦化帶大小不一，大者長達幾百米，小者僅幾米，多呈透鏡狀、似層狀及不規則狀產出，也有斷續出現的。礦區共發現17個大小不等的礦體、礦化帶，其中以F01和F02規模最大，寶石產量也最多，主要分布在大麻坪村附近，而小麻坪村一帶雖也發現一些礦體、礦化帶，但規模、質量欠佳。

在礦化帶中，二輝橄欖巖，含鉻尖晶石二輝橄欖巖包體呈大小不一的球形、橢園形、似三角形、似四邊形等各種形態。單個包體最大者達70cm×50cm×50cm，除F01、F02礦體大些，其它多在20cm以下，最小僅3cm左右，包體含量在F01、F02礦體中多達60～75%，其它在50%以下，最少者10%～25%。礦化帶內除二輝橄欖巖、含鉻尖晶石橄欖巖外，還有少量的二輝巖、輝石巖、普通輝石、歪長石包體等。

3.2橄欖綠寶石物理化學特征

3.2.1物理特征

橄欖綠寶石多呈各種形態粒狀，粒徑一般在4mm～7mm之間，大于7mm的極少，最大者達34mm×20mm×15mm。顏色多為橄欖綠色、黃綠色，折光率：Ng=1.691、Nm=1.670、Np=1.651，玻璃光澤，比重3.253，硬度6.5～7，性脆，透明度高。

肉眼鑒定，寶石內部一般無雜質，有時偶見綿紋，鏡下鑒定可見許多原生、次生包裹體，偶見水溶液，子礦物。

3.2.2化學特征

經過對個別礦體不同顏色的橄欖綠寶石的化學分析，其測試結果見大麻坪礦區橄欖石單礦物化學分析表。根據上表數據計算，1號、2號樣品橄欖石中的鎂橄欖石分子分別為90.57%和90.53%，屬于鎂橄欖石亞種。與世界玄武巖的深源包體中橄欖石所含的鎂橄欖石分子數一致。

參考文獻：

[1]河北地質三隊.《張家口地區漢諾壩玄武巖區寶石普查地質報告》1980.

[2]河北地質三隊.張家口市國土資源局.《張家口地質礦產》2013.

[3]呂士英吳建杰等.《河北寶玉石礦床》.endprint