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1、缅甸翡翠研究的新进展崔文元 施光海王长秋北京大学地质学系引言翡翠的研究过去多着重于与经济有关方面的研究,如:翡翠颜色、质地、B、C货的制作、辨别等方面的研究。近几年来关于翡翠成因机理等方面研究引发了人们的关注。本文要紧对缅甸翡翠围岩特点、翡翠矿物学、包裹体、组构和成因研究的新进展综述如下。一、 围岩的研究缅甸硬玉岩的直接围岩为超基性岩,Bender (1983)将超基性的围岩定为前寒武未细分的北缅甸片岩,将其变质程度定为绿片岩相。通过咱们最近几年的研究,超基性岩为蛇纹岩化橄榄岩,其围岩要紧为结晶片岩类、大 理岩、石英岩、和锌长角闪岩。超基性岩围岩变质程度可分蓝片岩相和高角闪岩相。(一)、岩石类
2、型及其特点1、 蛇纹岩类蛇纹岩类可细分为蛇纹岩、含铭铁矿蛇纹岩。其要紧成份为蛇纹石,有的可见橄榄石和 铭铁矿的残余。蛇纹岩的要紧元素显示了原岩为纯橄岩-含铭铁矿的纯橄岩,稀土配分型式图显示轻稀土微富集的模式,但大体与原始地幔的一致。(图略)。2、 结晶片岩类结晶片岩类可细分为含蓝闪石多硅白云母石英片岩、二云母片岩、白云母石英片岩和蓝 闪石白云母片岩等。片岩类的原岩恢复说明,可分为两类:一类为副变质的粉砂岩,其碎屑成份转变较大, 可与复理式相沉积有关; 另一类为变质的基性岩,其稀土配分型式未分储,与亏损型拉斑玄武岩一致,可能为洋壳亏损型拉斑玄武岩(图略) 。3、 锌长角闪岩类可细分为含石榴石钟长
3、角闪岩和锌长角闪岩。其要紧岩石化学成原岩恢复说明,属基性 正变质岩。稀土配分型式可分为两种类型(图略),一类为明显富轻稀土而贫重稀土类型,另一类为未分储与亏损型拉斑玄武岩相当。这也显示了原岩形成时的环境及物源的多样性。4、 石英岩及大理岩石英岩要紧矿物为石英,含量大于95%,次要矿物为黑硬绿泥石。二氧化硅含量高达98.11%,其原岩为石英砂岩或硅质岩。大理岩类为大理岩和透辉石大理岩。要紧矿物为方解石,次要矿物为透辉石。(二)、矿物特点及变质相的划分1、 矿物特点镁橄榄石:在蛇纹岩中白残余矿物,镁高, Mg/Mg+Fe大于0.93,属镁橄榄石,故推测超 基性岩原岩为纯榄岩。铭铁矿:在蛇纹岩及块状
4、铭铁矿中常见,铭铁矿端元分子占50%;镁铭尖晶石端元分子占21%;镁铝尖晶石端元分子占 15%;磁铁矿端元分子占14%。石榴石:在石榴针长角闪岩中,其中铁铝榴石端元分子占56.68;钙铝榴石端元分子占25.44%;镁铝榴石端元分子占14.64;铁铝榴石端元分子占 3.14%。透辉石:产于透辉石大理岩中,其成份接近透辉石的端元。角闪石:在蓝片岩中的角闪石要紧为蓝闪石与冻蓝闪及多硅白云母石紧密共生,显示其形成环境为低温高压。 在针长角闪岩中的角闪石为契而马克闪石,与石榴石共生,在高角闪岩相中常见。多硅白云母:多硅白云母晶体化学式中硅的离子数最高为3.32,六个分析数据平均数为3.16,与大别超高压
5、变质带中的多硅白母十分接近。黑硬绿泥石:产于石英岩中,该矿物是高压变质作用中常见的变质矿物。2、 变质作用的P-T条件及变质相的划分依照蓝片岩的多硅白云母中的值的大小及已知的多硅白云母与蓝闪石组合的相图,含多硅白云母蓝闪片岩形成的压力应大于Gpa。通过石榴石+角闪石共生矿物对温度计的计算取得的平均温度为582 Co显然,缅甸北部变质岩系并非是绿片岩相的低级变质岩,而是可细分为高压变质相系的蓝闪石片岩相和中压变质相系中的高角闪岩相。其特点列于下表。表缅甸硬玉岩区的变质岩类型、矿物共生组合及变质相的划分。Table The types metamorphic faces and mineral a
6、ssemblages of metamorphic rocks from jadeitite area变质相岩石类型矿物共生组合蓝片岩相含蓝闪后多硅白玄石英片岩蓝闪石片岩含黑硬绿泥石石英岩、硅质岩监闪后+多码白公母;冻监闪后+多码白公母监闪后+冻监闪后黑硬绿泥石+石英高角闪岩石榴针长角闪岩铁铝榴石+契尔马克闪石+锌长石相锌长角闪岩含透闪石大理岩契尔马克闪石+锌长石 透辉石+科长石二、 翡翠研物学的研究最近几年来对缅甸翡翠的矿物组成的研究有专门大的进展,关于辉石类矿物的研究以辨别出有硬玉、铭硬玉、绿辉石、钠铭辉石等矿物。 那个地址要紧介绍一下关于闪石类矿物的研究新进展。(一)、产状和样品的搜集缅
7、甸硬玉岩位于印度板块的东部那加阿拉干缝合带与密支那(Myitkyina )缝合带之间的实皆(Sagaing)走滑断裂带西部的蛇纹岩带中,呈脉状产于蛇纹岩化的橄榄岩中。由于帕 敢市位于该岩体内,该岩体被称为帕敢超基性岩体或帕敢(Parkhan)岩体。在硬玉岩脉与帕敢超基性岩之间可见呈薄层状的钠质或钠钙质闪石岩、钠铭辉石岩等。咱们研究所用的样品是钠质或钠钙质闪石岩,在研究缅甸帕敢地域硬玉岩中闪石时第一次接踵发觉了镁红闪石、蓝闪石、镁钠钙闪石、灰闪石、铝钠闪石和蓝透闪石六种闪石矿物, 它们形成时刻较硬玉略晚。(二)、形成时期和特点依照组构及各类闪石彼此关系,上述六种闪石的形成可分为三个时期:镁红闪石
8、和镁钠 钙闪石为第一时期; 灰闪石形成次之,为第二时期;蓝闪石、铝钠闪石和蓝透闪石形成最晚为第三时期。它们之间的关系和特点见下表。表缅甸硬玉岩区六种闪石的特点Table Characteristics of the amphiboles from the Myanmar Jadeite area闪石名称多色性特征期 次体积镁红闪后浅蓝-浅紫粗粒环带父斑晶闪石岩,钠铭辉石岩115镁钠钙闪后浅绿-浅黄绿粗粒或长柱状闪石岩,钠铭辉石岩12灰闪后浅监-浅紫监环带父斑晶闪石岩,23铝钠闪后浅监-浅紫监环带父斑晶的外环闪石岩,钠铭辉后岩,376或细粒硬玉岩蓝闪石极浅蓝-浅紫粗粒及柱状闪石岩,钠铭辉石岩32
9、蓝透所浅蓝-浅紫粗粒及柱状钠铭辉石岩32(三)、矿物化学上述六种闪石化学成份及其转变见以下图。图中可见六种闪石的散布区域,灰闪石和铝 钠闪石可能形成类质同象系列,随着 T位Si离子数的增高可由灰石闪石过渡为铝钠闪 石。镁红闪石与灰闪石可能存在一个不混溶的中断(图略) 。(四)、上述闪石与其它地体的比较一、铝钠闪石(Eckermannite)该闪石于1942年在本区第一次被发觉,在上述六种产状角闪石中要紧产出确实是这种闪 石。该闪石在角闪岩、硬玉岩和钠铭辉石岩中与硬玉、钠铭辉石、灰闪石、镁红闪石及蓝闪 石关系紧密。2、灰闪石(Nyb?ite)灰闪石只在那威西部、阿尔卑斯、和华中超高压变质带中被发
10、觉过,这是一种很罕有 的钠质角闪石。在超高压实验岩石学中也合成过这种角闪石。咱们科研组第一次在那个地域发觉了这种闪石。在那个带中所发觉的灰闪石与那威西部、阿尔卑斯、和华中超高压变质带中被发觉过的与本区还有些不同。其一是矿物组合不同,在上述超高压变质带中的灰闪石与绿辉石、铁铝榴石和柯石英等矿物共生;而在本区要紧矿物组合为灰闪石、铝钠闪石及镁红闪石。其二是在上述超高压变质带中灰闪石呈独立矿物显现,而本区只发觉作为环状角闪石的一个环显现,即核部为镁红闪石,中部为灰闪石,外部为铝钠闪石。其三是上述三个超高压变质带中的灰闪石的化学成份比那个地址的灰闪石高铁而低镁和硅。3、 蓝闪石(Glaucophane
11、 )蓝闪石在高压或超高压变质带中是一个很重要和很普遍的标型矿物。咱们科研组在研究区也第一次发觉了蓝闪石2。那个地址的蓝闪石特点是在化学成份上高压或超高压变质带不 同,其ANa CMg值较高,很接近于蓝闪石的端元组分。4、镁红闪石(Magnesio-katophrite)镁红闪石过去曾在超高压实验岩石学实验时合成过。以后,在华中超高压变质带发觉过 12。咱们科研组在研究区第一次发觉了镁红闪石3。镁红闪石在研究区中呈粗粒状或环状角闪石的核部产出。该矿物在高P/T条件下与灰闪石、铝钠闪石和蓝闪石一路作为一个组合被 合成过网10。实验研究说明,随着压力和温度的增高镁红闪石的成份含量而增高,随着增高 温
12、度铝钠闪石的成份含量而降低。合成上述矿物的压力低限为2.2Gpa,而且上述闪石的固溶体可在以上压力时稳固存在。五、镁钠钙闪石(richterite)镁钠钙闪石能够在不同地质条件下产出。如在接触变质岩和来自地幔的捕掳体中均发觉过。咱们科研组在研究区也第一次发觉了镁钠钙闪石。该矿物产在与硬玉关系紧密的角闪岩、钠铭辉石岩和黑癣中。呈粗粒和细粒状产出,要紧矿物组合为镁红闪石、铝钠闪石、硬玉和钠铭辉石。6、蓝透闪石(Winchite )在化学成份上蓝透闪石高压蓝片岩相的蓝闪石-镁钠钙闪石系列与与低压绿片岩相的透闪石-阳起石系列的中间成员。(五)、成因矿物学意义上述五种闪石中咱们科研组在研究区第一次发觉了
13、灰闪石、蓝闪石、镁红闪石和镁钠钙 闪石等四种闪石及发觉了灰闪石、铝钠闪石、镁红闪石重要的矿物组合,这在成因矿物学中具有重要意义。1标形矿物共生组合标形矿物共生组合是指在特定的地质环境中形成的专属性矿物组合,强调了这种组合必需是在特定的成岩成矿条件下形成的特定的矿物组合。咱们发觉的灰闪石+镁红IXJ石+铝钠闪石土蓝闪石是在特定成岩条件下形成的特殊的矿物组合。第一,形成地质环境是与超基性岩及硬玉岩关系紧密,也就说是在高钠、镁、铝和低硅、铁和钙的条件下形成的。第二,在 自然界过去尚未发觉过这种矿物组合,只在超高压实验岩石形成条件时合成过这种特殊矿物组合,只有在超高压条件下才能显现种组合。也确实是说这
14、种组合是一种超高压标形矿物共生组合。二、标型矿物一样把只形成于和稳固于某种特定的地质环境或只在某一特定的地质作用中形成的矿 物称为标型矿物。咱们在帕敢硬玉岩带中发觉的灰闪石和镁红闪石过去只在超高压变质带中 和在超高压条件下合成过,据此,这两个矿物可作为超高压条件下形成的标型矿物。3、矿物的标型特点依照现代明白得,矿物标型特点是指在不同地质时期和不同地质条件下,形成在不同地 质体中的同一种矿物在成份、结构、形态和物理性质等能作为成因的不同谓之矿物的标型特 点。在本区发觉的蓝闪石,镁和铝的成份较高,接近于蓝闪石的端元组分,与在华中超高压变质带榴辉岩中发觉的蓝闪石说明其是在高压或超高压条件下形成的,
15、即蓝闪石中镁和可作为形成温压条件的标志。 同理,镁红闪石依照超压实验说明,随着温度的升高镁红闪石的组分增高;相反,随着压力的降低,而铝钠组分增高,说明了硅的增高,据此,硅的高低也是 其形成条件的标志。4、地质意义依照咱们科研组的连年研究结果说明,在帕敢硬玉岩带中发觉了超高压的标型矿组合、 超高压标型矿物、超高压矿物的标型特点及下面将要介绍的在硬玉岩发觉了固、气、液三相包裹体,揭露了在那个地域存在超高压地质带,其矿物上标志不是柯石英和金刚石,而是灰闪石+镁红IZJ石+铝钠闪石土蓝闪石特殊的矿物组合和标型矿物。这些不管从理论上仍是事 实上都具有超级重要的意义。三、 硬玉岩中包裹体的研究咱们在硬玉岩的残斑硬玉晶体内发觉了大量的、多种类型的气、液二相包裹体、气、固、液三相包裹体。结合有关的实验岩石学资料,对该硬玉岩的成因作了探讨。(一)、