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中国西北地区新疆和田软玉砂矿的地质和成因

关键词: 软玉砂矿、地质学、和田、新疆、中国西北

摘要：Yurungkash和喀拉喀什河，分别又称为白玉和墨玉河，位于新疆和田地区，中国西北，是中国白色砂矿田玉，绿色砂矿田玉和黑色砂矿田玉的两个主要来源地，具有约5000年的勘探和开采历史。本实验在这两条河中采集了29块砂矿田玉样品来做细粒度和紧凑微观结构的研究分析。样品中的矿物组合提供线索，交代了所软玉的形成，以下是形成结果的过程：白云石大理石→透闪石，或白云质大理岩→透辉石→透闪石。从Yurungkash河采集到的白田玉和从喀拉喀什河采集到的绿色软玉主要是透闪石。基于电子探针微量分析数据，背散射电子图像，和拉曼光谱，从喀拉喀什河采集到的两种黑色软玉得以鉴别：一个是以接阳起石为主的组成的，而另一个由透闪石聚集体与长度高达2毫米的石墨晶体组成的。用黑色软玉，白色和绿色相比，该矿含有较少的矿物包裹体，并具有较低的FeO和MnO含量。所有的角闪石该矿具有的Cr2O3（0.00-0.07重量％）和NiO（0.00-0.05重量％）的相对非常低的含量，而serpentiniterelated软玉具有0.07-0.43重量％的Cr2O3，0.08-0.36％（重量）的NiO。大部分的软玉样品具有低稀土总量土元素（Sigma;REE）的含量，范围从12.22到49.40 ppm。在这两个田玉样品中，比较高稀土元素总量浓度（161和190 ppm的）与稀土元素承载矿物的存在相关。所有样品的球粒陨石标准化模式的特点是强烈的Eu负异常（0.16-0.48）适度光稀土富集（LA / NDN = 1.8-5.0），几乎持平重稀土元素的分布（GD / YBN = 0.3〜1.7）。样品来自河流的位置和田玉样品具有范围从1.1permil;〜delta;18O和delta;D同位素组成5.6permil;和-55.7permil;分别为-72.4permil;。这些值更接近记录在白云石相关该矿高于蛇纹岩型铀矿床。重要的是，氧同位素和delta;D值对应于流体氧同位素的同位素组合物= 1.6permil;至6.1permil;（330℃），1.8permil;至6.3permil;（350℃）和2.5permil;至7.0permil;（430℃），并且delta;D= -34.9permil;〜-52.5permil;（350°C至650°C）。这些值接近岩浆水内场的相关值。地球化学和岩石学特征表明了白云石交代了这两个位置田玉的成因。基上矿床的地质现象，和田附近的昆仑山地区的砂矿田玉很可能已经从初级田玉派生到高级了。

1. 引文

值观赏雕刻，“和田玉”几乎是一个单矿物岩石，主要是一个透闪石（Ca2Mg5Si8O22

（OH）2）-actinolite（钙（镁，Fe2 的）5Si8O22（OH）2）的复合材料。从全球来看，

田玉主要存在在中国新疆（刘等人的昆仑山，2010;刘等人，2011。 。钱学森等人，1996）;东萨彦岭西伯利亚，俄罗斯（Prokhor，1991年）;春川在韩国（衣和权，2002年）;韦斯特兰南在南岛新ZealaDubowski，1990）和田河流域，位于中国西北地区的新疆，是众所周知的优质砂矿田玉的产地，已开发将近5000年，每年生产〜50吨自1970年（Tang等人，1994），从而使该区域广泛的科学兴趣。软玉可能是交代或变质起源（哈洛和索伦森，2000年，2005年;主义的学习，1978年）。蛇纹岩相关软玉是交代成因的，而白云石相关田玉是变质起源（主义的学习，1978年）。软玉也可能都来源于接触和/或渗透交代，无论是替代白云石由花岗岩体岩浆流体，或更换蛇纹岩由钙交代在接触蛇纹岩和硅酸岩（Harlow和索伦森，2000年间，2005年）。类似的起源是由衣和权（2002）调用的基础上间接证据，如同位素数据。迄今为止，但是，没有研究有提出了成岩模型Yurungkash联软玉砂矿河和喀拉喀什河与主田玉矿床昆仑山在和田。和田地区普莱瑟田玉已经冲高到交代原点（Harlow和索伦森，2005; Tang等人，1994;衣和权，2002年）;但是，存在缺乏直接地质这个过程的证据。这项研究首次提供了系统化地球化学分析，包括微量元素和同位素数据，结合成岩研究，致力于建立该矿砂矿产地。此外，没有以前的矿物学研究审查黑色软玉的罕见例子和田或其他在世界上的区域（CASADIO等人，2007; Harlow和索伦森，2005）。为了解决这个问题，本研究提出了一个系统的分析典型的白的岩石学和地球化学特征，从Yurungkash和喀拉喀什绿色和黑色软玉砂矿河流南疆。此外，砂矿的特性存款被描述和田玉的成因进行了探讨。

2、地质环境

和田软玉矿床位于的南部塔里木盆地，KunlunMountains，inXinjiang省，中国。存款包括threemainprimary矿位置inHetian，在莎车，叶城，和田 - 于阗，且末和 - 若羌（图1a）。所有的位置的主软玉矿具有类似的地质背景（表1），大多数被位于前寒武系白云岩之间的接触大理石和在布设中酸性火成岩低压条件下HercynianOrogeny（表1）。次要冲积田玉沿Yurungkash梯田中发现的（白色玉）河（喀拉喀什（黑玉）河和田地区图1a）。在昆仑山主田玉矿体dolomiterelated和发生在高达〜4 kmabove海平面的升高（见表1）。没有蛇纹岩相关田玉存款已报告或发现和田地区到现在为止。在昆仑主矿体田玉山，如Alamas存款（图1b），被认为具有白云岩相关的原产地的基础上，和田玉的发生找到在dolomitemarble内或在dolomiticmarble之间的接触和花岗闪长岩或花岗岩（江，1986年）。

该Alamas软玉矿体，典型的主矿体和田玉在昆仑山和田 - 于阗带（表1），位于在〜玉田县东南六神丸村40公里（81°55E，36°12N;软玉位置号12所示。 1a和表1），在的正视有关4.7公里海平面以上。这个位置是由花岗岩为主，花岗闪长岩非常久远较小的闪长岩和石英闪长岩，和前岩石类型与展示一个田玉亲缘关系较近。该Alamas存款由11田玉矿脉，最多长20m（10米上平均值）和10-50厘米宽。几脉上发生的保证金白云质大理岩，毗邻花岗闪长岩，但多数发生脉沿白云质大理岩中的断层和裂隙。接触在白云质大理岩和花岗闪长岩之间被绿色标记，白绿，白等田玉，藏汉其他矿物质（图1c）。上软玉矿体，窄透闪石西北侧或蛇纹岩脉，高达数centimeterswide，存在沿的闪长岩（图1b）的边缘。软玉矿体的围岩以Alamas是前寒武纪dolomiticmarblewith轻微方解石，大约50-厚200mu;m。在Alamas花岗闪长岩的年龄范围从中层华力西晚期加里东（江，1986年）。白，白绿色，和绿色的软玉区有所不同inwidth CM可from30近50厘米（图1c），用白色软玉中发生的最窄区域（约30厘米宽）。

在和田地区，主要由田玉变质岩托管可分为两组：一个包含尖晶石和镁橄榄石在主机白云质大理岩（例如，在Alamas田玉矿床;图。 1c）中，而另一个（例如，存款号392和397），它包含既不尖晶石也不镁橄榄石（田，2005;田和Erxunyasen，2005）。碳酸镁在宿主白云石的大理石高浓度解释尖晶石和镁橄榄石的发生。软玉矿床第一组是较不丰富的和更小的总体积比的由于主机白云质大理岩中最纯洁的第二组

图。1.（a）显示在三个主要的主要田玉带简体地质图昆仑山：莎车，叶城，和田 - 于阗，且末和 - 若羌（“▲”代表田玉矿体）。矩形表示和田软玉砂矿存款，新疆，中国（修改后的唐等，1994），它由砂矿在Yurungkash河（玉龙喀什河）和喀拉喀什河田玉矿床（墨玉河）。 （b）如Alamas，Y11-1和Y11-2两个主要软玉静脉，表示图横截面（A-A）的位置。 1C（姜后修饰，1986）。从图（C）横截面A-A。 1b中，示出白云石之间所形成的区域大理石和花岗闪长岩（从Tang等人，1994）。

式（1）通常用来解释软玉的形成（Harlow和索伦森，2005）。形成的第二模式涉及初始置换白云石的大理石由透辉石（式2）和随后逆行期间更换透辉石透闪石所

变质（式3）。

3、样品，分析方法和结果

3．1 样品

本次调查现场工作于2008年11月已经完成，而2009年7月与几个当地人的帮助。

软玉样品在两个Yurungkash河和喀拉喀什河网站收集随着海拔〜1.3公里使用GPS在N36海拔°5426.2“，E79°5259.7”（图2a）和N37°308.6“，E79°392.8”（图2b），

图2.拍照Yurungkash河和喀拉喀什河田玉的采样地点。

（a）在Yurungkash河砂矿白田玉位置。（b）的位置和在喀拉喀什河砂矿黑色软玉。

（c）从Yurungkash河砂矿白色软玉。 （d）从喀拉喀什河绿色砂矿田玉。 （e）由黑色软玉砂矿在喀拉喀什河。（f）打磨黑色砂矿软玉，示出随着石墨的量（从左至右）的黑颜色的强度增加。 （G）软玉样品的部分是绿色和黑色的部分;黑色软玉是由透闪石和石墨。 （H）拉曼石墨转变。

分别。的软玉样品用筛收集。从Yurungkash河白样本的采集很困难由于它们的小尺寸（通常小于3厘米）。与此相反，少从喀拉喀什河宝贵的绿色或黑色样品容易地获得，因为样品总是大（通常长度超过10厘米）。该Yurungkash河只生产白田玉，而喀拉喀什河主要是包含了绿色和黑色软玉。白软玉样品（图2c）（包括ZY2，ZY3，MYH2，MYH6和BYH1）是从Yurungkash河选中，而绿色软玉样品（图2d）（包括QZY4，QZY5，QZY6，QZY7，MYH4，MYH11和QZYP1）和黑软玉样品（图2e）（包括MY1，MY2，MY3，MY4，MYH3，MYH25，MYH30，MYH32，入选MYH33，MYH35，MYH36，MYH40，MYH41和MYH42）从喀拉喀什河（图2b）。黑色软玉光片示于图2F。黑色软玉样品MYH33，MYH35和也被选定为MYH41疯牛病和矿物成分的研究。

3.2分析方法

白，绿，黑色的软玉的化学组成，如以及田玉的矿物含量，用一个CAMECASX-确定51电子探针（EMP）在地质研究所和地球物理，中国院士（IGGCAS）。分析人15千伏的工作电压和12 nA的的条件下进行束电流。探针标准由合成和天然翡翠，角闪石，长石和单斜辉石。结果中列出表2-6。

微量元素丰度采用电感耦合获得等离子体质谱（ICP-MS）使用VG-PQII系统，它是也位于IGGCAS。所有样品在玛瑙磨碎砂浆-200目。然后将样品溶解于蒸馏水HF HNO 3在15毫升Savillex特氟隆旋盖在120℃6天烧杯，干燥，然后稀释至50ml进行分析。一个空白的解决办法是准备，总程序的空白是B50纳克所有跟踪元素。分析精度约与微量元素plusmn;5％丰度≧20 PPM和长约plusmn;10％微量元素≦20 ppm，指由GSR-3标准的分析来确定（Shi等人，2008）。结果列在表7中给出。

拉曼探针分析用雷尼绍执行千激光拉曼Microspectrometer在IGGCAS，使用514nm

的阿里昂激光作为激发源。

软玉样品从-60磨成-100目为氧和氢同位素组成分析。氧气通过从反应释放出来的样品与BrF5（克莱顿和Mayeda，1963年），并转化为CO 2上的铂涂覆的石墨棒。 Oslash;同位素是在MAT-252质谱仪测量在IGGCAS。再现性同位素均匀纯净田玉为plusmn;0.1permil;。对于氢同位素组成的样品首先通过加热在真空下脱气以120℃3小时然后将水由样品加热到大约释放1000℃在感应炉中。释放的水转化成410℃的氢通过流过热锌粉使用MAT-252（弗里德曼，1953），和氢气进行分析在IGGCAS质谱仪的plusmn;3permil;，delta;D精度。结果在表8中给出。

3.3结果

白色和绿色的软玉有着相似的主要元素化学（表2和3）和主要包括透闪石用少量的的FeO（0.11-2.78重量％）。如示于表2和3中，白，绿该矿落在窄组成带内（二氧化硅=56.65-

57.87％（重量）的MgO=21.37-23.56％（重量），和CaO=12.03-13.66重量％）。黑色软玉是由阳起石具有高（和可变）的FeO含量（4.11-14.39重量％;表4）。从颜色变化白色和绿色软玉为黑色软玉体现了加强的FeO浓度（表2-4）。 Fe元素和内容认为控制软玉的颜色（例如，CASADIO等人，2007;道格拉斯，1996年，2003年;威尔金斯。等，2003年）。

这项研究提出的黑色软玉的另一种类型尚未具有丰富如前所述，由透闪石特点石墨，

而非阳起石（图2f，克）。软玉样品中二杂色斑驳，作为部分绿色和黑色的部分（图2G，左），

或部分白色和黑色的部分（图2G，右），没有明显的不同颜色的区域之间的边界。在这两个样品中，黑色部分是由石墨和透闪石，如从推断opticalmicroscopy，BSE图像（图3E，F），拉曼光谱（图2H），和EMPA数据（表5）。因此，根据化学成分，二各种黑色软玉的鉴定：一个包含与阳起FeO的含量高（2.90-4.39重量％;表4），而另一个包含透闪石与FeO的含量低（0.31-1.97重量％）和石墨（表5）。

分析样品共含有稀土元素（REE）丰度拉不等，从18.01至190 ppm的，并显示范围（1.02-49.05 PPM），铈（0.87-35.88 PPM），PR（0.86-27.06 PPM）和钕（0.80-18.66 ppm的）（表7）。全岩REE球粒陨石标准化模式的特点是强烈的负Eu异常（0.16-0.48），中度轻稀土富集（LA / NDN=1.8-5.0），和近持平重稀土分布（GD/ YBN=0.3-1.7;图4）。

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