矿床|出产宝石的几种重要矿床类型

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一、伟晶岩型宝石矿床——出产宝石的几种重要矿床类型之一

种类繁多的宝石与火成岩特别是与花岗岩共生。当岩浆形成并从上地幔和地壳上升时，它逐渐固化而不是在某个特定温度下突然变成固体。 

     
取决于它的化学组成，有些矿物先结晶并随流体岩石的逐渐冷却而继续形成。当花岗岩浆冷却时，长石和石英最先结晶，剩余的流体变得更富水和含更高浓度的较稀有的化学元素。      

在进一步冷却过程中，残余流体偶尔会分离成富水溶液和硅酸盐熔体。较稀有的化学元素富集在富水流体中，随后结晶成充满大个晶体的花岗岩状矿床。这种矿床被称为伟晶岩矿床。

花岗岩体内部和附近的伟晶岩

它们有时含宝石矿物如绿柱石、托帕石和碧玺(电气石)的大而透明的晶体。这些矿物的晶体结构有一部分是由镀和硼等较稀有的化学元素组成。含大而透明晶体的伟晶岩是宝石极有价值的源地。当然，出现什么矿物取决于是哪些元素存在于原始岩浆中以及哪些富集在残余流体中。

出产于伟晶岩中的绿柱石（云南）

伟晶花岗岩中，有大型结晶的云母与电气石

伟晶岩形成在比较稳定的地质环境，其形成温度在950～700℃间。伟晶岩脉大多产在火成岩体顶部及围岩的裂隙中，往往成群出现。多数伟晶岩呈脉状或透镜状，但也有呈巢状和筒状的。伟晶岩脉大小不一，长几米到几十米的最多。

伟晶岩中的金属矿产有锡、钨、钇、钍、铀、锂、铌、钽、铍、铯、稀土元素、锆等，非金属（包括宝石）矿产有水晶、长石、白云母、绿柱石、电气石、刚玉、黄玉、石榴子石等。实例有中国新疆阿尔泰地区的含稀有金属花岗伟晶岩矿床、内蒙古土贵乌拉白云母矿床等。

新疆阿尔泰含稀有金属花岗伟晶岩脉地质平面图

1－浮土；2－块状石英带；3－块状微斜长岩带内带；4－小块状钠长石带；5－石英－锂辉石带；6－锂辉石带；7－石英－白云母巢状体带；8－块状微斜长石带外带；9－细粒钠长石巢状体带；10－文象花岗岩带；11－辉长岩；12－锂云母带

二、水热型/热液型宝石矿床——出产宝石的几种重要矿床类型之二

矿物材料是从岩石裂缝和孔洞的热水中或海底软泥中沉淀的。这一过程称为水热矿化作用。      

溶解盐及高的温度和压力都有助于矿物在长时期内的水热沉积和水热置换。随时间、温度和压力发生变化，水的矿物含量也在变化。由于这些变化，矿物结晶并充填在裂缝和孔洞中。通常因条件的变动，矿物以层状或带状沉积在脉和孔洞中。

流动的水热溶液中所含的元素可使条件变得有利于周围岩石组分的置换。譬如，某些祖母绿矿床就是由含铍的水与含铬的岩石相互作用形成的。

水热矿脉/热液矿床

天然“矿泉水'可来自地下水的储层，它可缓慢地沉淀出石膏或方解石矿物。有宝石学意义的水热矿物包括玉髓和“水晶”石英。

生成热液矿床的必要条件包括：

1、存在有溶解和运送矿物的热水；
2、岩石中存有允许溶液流动的互相联通的空穴；
3、具有矿床沉淀的场所；
4、导致矿床沉淀的化学作用。

沉淀作用受温度与压力的变化影响最大，当温度与压力下降时，溶解度减低，因此产生沉淀作用。虽然热液矿床可在任何基岩中形成，但某些种类的岩石会对沉淀作用产生影响或使它局限在某处。

常与水晶共生的镜铁矿晶簇（产于热液矿床中）

三、岩浆岩型宝石矿床——出产宝石的几种重要矿床类型之三

一些火成岩是由熔融的岩石和气体形成的，气体驱使熔融的岩石从地幔深处沿裂缝状的通道快速冲向地球表面。由于压力降低，许多气体从岩浆中释放出，同时有大量的岩石碎块从通道的壁上崩落。如果这样的混合物到达地表，它会使通道系统的顶部因剧烈火山喷发的冲击和爆裂而加宽，形成岩筒。      

这种岩石的著名类型是金伯利岩，它构成了非洲、俄岁斯、加拿大和世界其他地方的含钻石的岩筒和其他火山通道矿床。尽管大多数的金伯利岩是不含钻石的，但有些则是钻石的主要来源。

含钻石的岩筒

钻石是这类岩浆上升通过上地幔岩石的过程中偶然捕获的。其他宝石如石榴石也可出现。它们的出现通常是可能有钻石的良好标志。

四、冲积层、砂矿型宝石矿床——出产宝石的几种重要矿床类型之四

许多宝石发现于冲积层中。冲积层由河流和洪水搬运来的被破坏岩石的碎屑组成，主要是砾、砂和粉砂。较重的矿物因不易被水搬运，多滞留在靠母岩较近处，而较轻的矿物则被搬运到较远的地方。

这些较重的矿物被通俗地称为“重矿物”，尽管从物理学角度这个术语并不正确。较硬和韧性较高的以及化学上较稳定的矿物，包括许多宝石矿物，不像耐久性差的矿物那样容易被磨损。

化学风化作用对它们影响很小或几乎无影响，所咀它们在化学上没什么变化。钻石、锆石、石榴石和金等“重矿物”在砂和砾石中的天然富集被称为砂矿或砂矿床。

砂矿的成因

砂矿的矿物成分取决于经风化或侵蚀形成砂矿的母岩的矿物成分。在冲积砂矿巾，较轻和耐久性较差的矿物被分离和搬运到较远处，硬的耐久性高的宝石材料则留下并在冲积的“宝石石砾”中富集。较重的矿物大都富集存水流和水量减低处。

在冲积层内，蓝宝石和金绿宝石等矿物的损伤程度低于石英和长石等耐久性较差的矿物。韧性较高和耐久性较好的矿物有更多的机会保留其某些晶形。然而。随着长时间的持续磨擦和滚动，即便是耐久性较好的矿物也会变成圆的水蚀卵石。

当河水穿过较陡的地域流到较平缓的地方时，水流变慢，较重的碎屑将最先从悬浮矿物载荷中沉积下来。河流在流向大海的途中常出现蛇曲的河道。冲积物大量堆积在弯曲河段的内侧，这里水的流速慢得多。在水流减慢处，较重的矿物会富集。

河曲和砂矿

许多较软的和易破裂或具初始裂缝的宝石通常被搬运和侵蚀过程所破碎。那些经过搬运和侵蚀仍能保存下来并具有所需颜色和净度的矿物乃是潜在的宝石材料，一些砂矿含有比例很高的优质宝石材料。

钻石的硬度极高，这使它能在沉积过程中比其他任何材料所受的损伤都少。然而，与较靠近母岩区的钻石相比较，那些经过长距离搬运而后堆积在冲积砂砾层中的钻石，其质量要更好些，矿床中宝石级晶体的比例更高些。