浅谈吉林敦化意气松南山橄榄石宝石矿矿床地质特征及宝石级橄榄石
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第38卷 第2期 吉 林 地 质 Vol.38 No.12019年06月 JILIN GEOLOGY Jun . 2019文章编号：1001—2427（2019）02 - 64 - 收稿日期：2018-03-05;修订日期：2019-06-20作者简介：徐光龙（1971—），男，吉林吉林市人，吉林省第二地质调查所工程师.4浅谈吉林敦化意气松南山橄榄石宝石矿矿床地质特征及宝石级橄榄石品级划分方法徐光龙，周朋富吉林省第二地质调查所，吉林 吉林市 132013摘 要：本文在野外地质勘查及系统分析前人工作、资料的基础上，对吉林敦化意气松南山橄榄石宝石矿成矿地质背景、控矿因素等进行了归纳总结。
对宝石级橄榄石品级的划分方法进行了探讨。
关键词：矿床地质特征；宝石级橄榄石品级的划分中图分类号：P 619.28 文献标识码：BGeological characteristics and gemstone grade classification method of Songnanshan olivine gem deposit in Dunhua Yiqi, Jilin ProvinceXU Guang-long, ZHOU Peng-fuThe Second Geological Survey of Jilin Province, Jilin 132013, Jilin, ChinaAbstract: On the basis of field geological prospecting and systematic analysis of previous woke and data, this paper summarizes the metallogenic geological background and ore-controlling factors of Yiqi Songnanshan olivine gemstone deposit in Dunhua, Jilin Province. The classification method of gemstone olivine grade was discussed.Key words: Geological characteristics of deposits; classification of gemstone olivine0 引言 矿区位于吉林省东部，敦化市与蛟河市交界的黄泥河—黄松甸一带。
矿床产于新近系上新统船底山组含橄榄岩包体玄武岩中，成因类型为裂隙式超基性火山岩喷溢矿床。
主要矿产为宝石级橄榄石及橄榄砂。
宝石级橄榄石品级的划分是根据地质市场实际需要，为估算橄榄石宝石矿宝石级橄榄石资源储量而设定，分别按宝石质量（包括宝石颜色，光泽、透明度，有无裂纹或绵状物，有无气泡或杂质等）、宝石粒度来划分。
1 矿床地质特征1.1 矿区地质 矿区地处东北陆缘岩浆弧 ——盆岭系叠加构造带（Ⅰ），长白山陆缘火山盆岭叠加构造带（Ⅱ），张广才—哈达岭火山—沉积隆盆带（Ⅲ），蛟河盆地（Ⅳ）北端［1］。
区域上在新近纪时期岩浆活动剧烈、频繁，玄武岩发育，橄榄石宝石矿床赋存于含橄榄岩包体玄武岩中。
区内出露地层为新近系上新统船底组（βN 2ch ）同位素年龄2.588～3.6 Ma [1]。
呈不规则面状分布于意气松南山，覆盖于华力西期黑云母斜长花岗岩及二叠系杨家沟组之上。
该组岩石类型为一套橄榄玄武岩，共分为七层。
由上至下：（1）块状橄榄玄武岩；（2）气孔、杏仁状橄榄玄武岩；（3） 块状橄榄玄武岩；（4）杏仁状橄榄玄武岩；（5）气孔、杏仁状橄榄玄武岩；（6）含橄榄岩包体玄武岩（矿层）；（7）气孔、杏仁状橄榄玄武岩（下伏华力西期黑云母斜长花岗岩）。
含橄榄岩包体玄武岩为橄榄石宝石含矿层位。
对主要岩石类型取化学样分析，为碱性玄武岩类。
火山喷发方式主要为裂隙式喷溢。
矿区内主要构造为新安—额穆壳断裂的南侧推测的北西西向791高地—意气松南山隐伏断裂，以及近南北向的小断裂。
该断裂西起791高地，第2期 65经742高地、大桦树矿床至意气松南山，总体方向290°，长大于15 km 。
该断裂控制了该区橄榄石宝石矿产的分布。
见图11.2 矿床地质特征 意气松橄榄石宝石矿体赋存于新近系船底山组下部，即含橄榄岩包体玄武岩层。
岩石整体呈黑色与绿色相间的斑杂状，角砾状、砾状结构（见照片1）。
矿体顶、底板为气孔、杏仁状橄榄玄武岩，与矿体呈整合接触，界线清楚。
橄榄石宝石矿体近东西方向展布，呈近水平层状产出，整体呈近东西向展布的不规则带状，东西长约1 700 m ，南北宽550～800 m ，沿走向及倾向基本封闭（见图2）。
由于受古地形影响，矿体埋藏深度随古地形高度变化而变化。
埋藏深度在14 ～54 m 之间。
矿体最大厚度7.00 m ，最小厚度1.50 m,平均厚度3.25 m 。
含矿岩石为含橄榄岩包体玄武岩，当矿层开采厚度：≥1.50 m ；橄榄石包体含量：≥10%、橄榄石宝石产出率：≥90 g/m³、宝石粒径：≥3 mm ，颜色纯正，透明度好时，为工业矿体。
橄榄石包体呈大小不等的次棱角状、次圆状熔结于玄武岩中，二者界线分明。
包体直径一般1 ～10 cm 25 cm ，含量在10%～40%，个别区段含量达80%以上（见照片1中所示）。
该矿物化学成分：MgO ：48.12%，FeO ：8.20%，应属镁橄榄石。
图 1 吉林省敦化市意气松南山矿区区域地质略图Fig.1 Regional geological sketch of Yiqi Songnanshan mining area, Dunhua City ，Jilin Province1. 船底山组玄武岩；2. 杨家沟组砂岩；3. 燕山期白岗岩；4.5. 华力西期花岗岩；6.实测地质界线/推测地质界线；7. 橄榄石宝石矿位置；8. 推测断层；图 2 吉林省敦化市意气松南山矿床地质略图Fig.2 Geological sketch of Yiqi Songnanshan deposit, Dunhua City, Jilin Province1.船底山组玄武岩；2.华力西期花岗岩；3. 橄榄岩矿体；4. 不整合地质界线徐光龙，等：浅谈吉林敦化意气松南山橄榄石宝石矿矿床地质特征及宝石级橄榄石品级划分方法66 吉 林 地 质 第38卷照片 1 15KD2内壁含橄榄岩包体玄武岩Photo 1 15KD2 basalt with peridotite xenoliths 按橄榄石宝石赋存状态和矿物组合，可划分为橄榄石-辉石包体型、橄榄石晶包型、橄榄石单晶型三种矿石类型。
（1）橄榄石-辉石包体型 包体内矿物成分以橄榄石为主，含有辉石等副矿物。
包体呈次棱角状—次圆状被玄武岩熔结，大小一般3 ～10 cm ，大者25 cm 以上。
为橄榄石宝石主要矿石类型，产出宝石约占宝石量的60%～70%。
见照片2（照片中所示为辉石晶体）。
（2）橄榄石晶包型 包体内矿物均为橄榄石。
晶包被玄武岩熔结，大小一般3 ～7 cm ，个别达22 cm 。
橄榄石晶体大小相差不大，宝石质量好，约占产出宝石量的30%～40%。
（3）橄榄石单晶型 橄榄石呈单晶被熔结于玄武岩中。
晶体自形程度及透明度较好，晶体粒度3 ～10 mm ，大者12 ×15 mm 。
宝石质量好，颗粒大，约占产出宝石量的1%～2%。
见照片3。
矿体在空间上的形态、产状上与延伸至上地幔的敦化—密山岩石圈断裂、新安—额穆壳断裂关系密切，并受其次级断裂北西向展布的791高地—意气松南山北西西向隐伏断裂控制。
邻近的大桦树矿床在开采中发现矿体中存在火山集块岩，含矿层位呈两侧向内倾斜的漏斗状、盘状，推测矿体就位于火山通道及附近。
成矿物质来源于地幔深处已经存在的含粗晶——巨晶橄榄石的橄榄岩类岩块。
由地幔流体作用其上裹挟并交代熔融，汇聚成含有较多挥发组分气体碱性玄武岩浆，沿断裂向上部压力较小处快速运移。
在运移的过程中，由于温度、压力的持续变化，使被裹挟的橄榄岩类岩块发生破碎、分离、熔融，在岩浆中形成含矿包体。
携带包体的碱性玄武岩浆溢出地表随着温度降低、冷却并经重力分异下沉到底部，形成橄榄岩宝石矿床。
既本区橄榄石宝石矿成因类型为裂隙式超基性火山岩喷溢矿床。
2 宝石级橄榄石品级划分方法 在橄榄石宝石矿资源储量估算中，宝石品级划分占有重要的地位。
是提交各项储量估算数据不可缺少的重要依据。
在确定矿体分布面积、厚度、含橄榄岩包体在岩石中分布及包体中宝石产出率等基础上，先按矿石粒级、用途分为宝石级橄榄石和橄榄砂（橄榄石粒度＜3 mm ）。
其中重要的宝石级橄榄石按宝石质量（包括宝石颜色，光泽、透明度，有无裂纹或绵状物，有无气泡或杂质等）和宝石粒度进行品级划分。
2.1 按宝石质量 宝石颜色上以祖母绿色最佳，其次是深绿色、金黄绿色、黄绿色。
色深且鲜艳者为上品；另外无裂纹、节理不发育、包裹体少皆称宝粒级宝石。
若照片2 橄榄石～辉石包体型矿石Photo 2 Olivine–pyroxene ore照片 3 橄榄石单晶型矿石Photo 3 Olivine monocrystalline ore第2期 67宝石质量有缺陷，但仍能加工成宝石成品，为通货级宝石。
该矿区橄榄石宝石呈黄绿色，部分为较深黄绿色，玻璃光泽；多透明，少量含裂纹或气液包体者半透明；折射率：1.653～1.689，双折射率0.036；在长短波下均无荧光、磷光反应；摩氏硬度6.5~7（维氏硬度1027），密度3.29~3.32 g/cm 3。
（1）红外光谱特征： 采用反射法对41粒原石及4件成品进行红外光谱测试，测试成果经K-K 转换，所有样品红外光谱一致，为橄榄石特征峰，见图3。
（2）拉曼光谱特征： 原石样品和成品的拉曼光谱图谱峰显示为橄榄石特征，见图4。
（3）紫外可见吸收光谱特征： 样品的紫外可见吸收光谱显示吸收峰，使得橄榄石呈绿色，见图5吸收峰为Fe 导致，说明铁是橄榄石绿色的致色元素。
经国土资源部珠宝玉石首饰管理中心北京珠宝研究所对该区送检的宝石样品进行鉴定评价，对宝石品质评定为宝石级橄榄石。
2.2 按宝石粒度 按宝石最小晶面粒度分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ五个品级。
各品级粒度标准为：Ⅴ级品3 ~5 mm ，Ⅳ级品5 ~7 mm ，Ⅲ级品7 ~10 mm ，级品10~12 mm ，Ⅰ级品大于12 mm 。
见照片4。
图 3 橄榄石红外光谱图Fig.3 Infrared spectra of olivine图 4 橄榄石拉曼光谱图Fig.4 Raman spectrogram of olivine图 5 橄榄石紫外可见光谱图Fig.5 Ultraviolet-visible spectrogram of olivine照片4 Ⅰ号矿体Ⅰ级品橄榄石宝石Photo 4 Class I olivine gemstones from No.1 orebody(下转94页)徐光龙，等：浅谈吉林敦化意气松南山橄榄石宝石矿矿床地质特征及宝石级橄榄石品级划分方法94吉 林 地 质第38卷规范[S].北京;中国标准出版社,2011.[2] TD/T1031-2011土地复垦方案编制规程[S].北京;中国标准 出版社,2011.[3] TD/T1036-2013土地复垦质量控制标准[S].北京;中国标准 出版社,2013.[5]矿山地质环境保护与土地复垦编制指南[S].中华人民共和 国国土资源部，2016年.(上接67页) 在目前我国首饰加工用宝石级橄榄石粒径≥5 mm，即Ⅳ级品以上。
