新疆且末碧玉矿的成因研究

以往勘察和研究显示，在新疆和田及其附近地区主要出现与大理岩相关的软玉（和田玉）矿床，而与蛇纹岩有关的软玉（碧玉）矿床尚未有明确报道。笔者通过两年多的野外勘察和室内实验分析，新近在且末县阿尔金断裂附近发现一定规模可开采的碧玉矿床，对其中碧玉样品进行了主量元素、微量元素、电子探针、氧同位素和成矿年龄等方面的研究。岩相学研究显示其主要组成矿物是阳起石和透闪石，全岩的Mg/（Mg+Fe2+）=0.83~0.89，Cr2O3=0.08%~1.65%，NiO=0.14%~0.22%，δ18O=15.2‰~15.4‰，经与世界上已发现的碧玉矿床进行对比并结合野外观察，确定该矿床是一种与蛇纹岩有关的碧玉矿床。蚀变闪长岩（δ18O=14.3‰~14.7‰）、大理岩围岩（δ18O=15.2‰~15.9‰）和透闪石（δ18O=15.3‰）具有相似的氧同位素组成，表明它们很可能经历了同样的流体蚀变作用。根据蚀变闪长岩（Cr=107×10-6~155×10-6，Ni=53.5×10-6~85.8×10-6）和大理岩（Cr=2 036×10-6~2 415×10-6，Ni=1 403×10-6~1 933×10-6）中的Cr、Ni元素含量判断，碧玉中大量的Cr（867×10-6~2 418×10-6）和Ni（960×10-6~1 662×10-6）很可能来自于蛇纹岩中的流体。对碧玉的主要围岩蚀变闪长岩进行的锆石SHRIMP U-Pb年龄测试结果分别为267±14 Ma（n=5）和272±14 Ma（n=6），与碧玉密切共生的黑云母的Ar-Ar坪年龄为260.6±1.5 Ma。鉴于蚀变闪长岩的形成时代与黑云母年龄数值在误差范围内一致，花岗岩、大理岩和碧玉的氧同位素值接近，同时碧玉的Cr、Ni元素含量较高，因此推断碧玉的物质来源很可能是蚀变闪长岩和大理岩，而成矿流体是由蚀变闪长岩中的岩浆水、蛇纹岩中活化的流体和大气降水组成