景云濤，劉 琰，張 勇，買(mǎi)托乎提·阿不都瓦衣提

(1.中國(guó)地質(zhì)大學(xué) (北京)珠寶學(xué)院，北京 100083；2.中國(guó)地質(zhì)科學(xué)院 地質(zhì)研究所，北京 100037；3.自然資源部 珠寶玉石首飾管理中心，北京 100013；4.新疆維吾爾自治區(qū)和田地區(qū)質(zhì)檢局，新疆 和田 848000)

和田玉在中國(guó)有著悠久的開(kāi)采和使用歷史，早在新石器時(shí)期就發(fā)現(xiàn)有和田玉的挖掘和使用，其后的歷朝歷代直至今日，和田玉在國(guó)內(nèi)都被廣泛地使用。和田玉質(zhì)地細(xì)膩，色澤溫潤(rùn)，在中國(guó)玉石文化中占有重要地位，被稱(chēng)為我國(guó)的“四大名玉”之一，是一種受大眾喜愛(ài)的玉石品種。在最新的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 16553-2017《珠寶玉石鑒定》中，和田玉被定義為主要由透閃石、陽(yáng)起石組成的礦物集合體，不受地域限制。根據(jù)產(chǎn)狀和圍巖組成，和田玉可以分為大理巖型和蛇紋巖型兩種(Harlow and Sorensen，2005)。蛇紋巖型(S型)和田玉主要產(chǎn)在蛇紋巖(或橄欖巖)與花崗巖(斜長(zhǎng)花崗巖或變質(zhì)沉積物)的接觸帶中，大理巖型(D型)和田玉主要產(chǎn)在鎂質(zhì)大理巖和巖漿巖的接觸帶中(Leaming,1978;Harlow and Sorensen,2001,2005;Yui and Kwon,2002)。除野外地質(zhì)產(chǎn)狀外，和田玉的全巖主量元素Fe/(Mg+Fe)值，微量元素Cr、Ni、Co含量以及氫氧同位素特征等也可鑒別它們的成因類(lèi)型(Harlow and Sorensen,2005;Liuetal.,2011a,2011b)。除特殊說(shuō)明外，本文的研究對(duì)象均為大理巖型和田玉。和田玉的形成與交代或變質(zhì)作用有關(guān)(Leaming,1978;Harlow and Sorensen,2001,2005)，傳統(tǒng)和田玉礦床主要為接觸交代型和田玉礦床(矽卡巖型/巖漿熱液型)，如中國(guó)新疆西昆侖地區(qū)的和田玉礦床主要產(chǎn)出于沿西昆侖造山帶延伸約1 300 km的花崗巖/花崗閃長(zhǎng)巖侵入體與鎂質(zhì)大理巖接觸交代區(qū)域(Liuetal.,2011b,2016)。近年來(lái)還發(fā)現(xiàn)有區(qū)域變質(zhì)和變質(zhì)熱液型和田玉礦床產(chǎn)出(于慶文等，2017，表1)。礦物學(xué)、巖石學(xué)、地球化學(xué)和同位素等已大量應(yīng)用于和田玉礦床的研究，但除新疆、青海和岫巖等地的和田玉已進(jìn)行了鋯石/云母定年外，其余產(chǎn)地的和田玉還很少有形成年齡報(bào)道?；谝延械难芯拷Y(jié)果，本文主要總結(jié)了不同產(chǎn)地的和田玉的礦物組成、全巖主微量元素、氫氧同位素、鋯石/云母年齡特征，對(duì)國(guó)內(nèi)主要玉石礦帶進(jìn)行劃分，探討了和田玉的區(qū)域成礦規(guī)律和找礦方向。

表1 不同產(chǎn)地的和田玉特征一覽表Table 1 Characteristics of nephrites from different deposits

續(xù)表1

1 和田玉礦床的成因類(lèi)型

于慶文等(2017)按玉石礦區(qū)的地質(zhì)背景和成玉過(guò)程的復(fù)雜性和成礦規(guī)律，將和田玉的成因類(lèi)型劃分為接觸交代型(矽卡巖型)、區(qū)域變質(zhì)和變質(zhì)熱液型和熱液交代型。大理巖型和田玉的成因類(lèi)型主要為接觸交代型(矽卡巖型)、區(qū)域變質(zhì)和變質(zhì)熱液型。

1.1 接觸交代型(矽卡巖型)

接觸交代型和田玉主要產(chǎn)于侵入巖體(花崗巖/花崗閃長(zhǎng)巖，少數(shù)為石英閃長(zhǎng)巖/輝綠巖/輝長(zhǎng)巖等)與圍巖(鎂質(zhì)大理巖/灰?guī)r)的接觸帶及其附近，如新疆西昆侖-阿爾金山地區(qū)矽卡巖大理巖建造接觸變質(zhì)礦床。礦區(qū)內(nèi)的巖漿活動(dòng)提供了成礦熱液，構(gòu)造活動(dòng)提供了熱液流通通道和成礦空間。礦物組合主要為接觸交代的蝕變礦物，從侵入巖體至和田玉礦體再至圍巖，蝕變礦物從高溫到中溫逐漸變化，包括透輝石、透閃石、綠泥石等，和田玉中還含有磷灰石、鋯石、榍石等礦物(唐延齡等，1994；Harlow and Sorensen,2001,2005；于慶文等，2017)。

1.2 區(qū)域變質(zhì)和變質(zhì)熱液型

區(qū)域變質(zhì)和變質(zhì)熱液型和田玉的成因以動(dòng)力變形作用為主，重結(jié)晶作用居次要地位，如四川龍溪綠片巖相-角閃巖相片巖變粒巖鎂質(zhì)碳酸鹽巖建造變質(zhì)礦床。由于溫度較低，該變質(zhì)帶變質(zhì)程度較低，均為低級(jí)變質(zhì)巖。變質(zhì)反應(yīng)主要形成絹云母(白云母)和綠泥石的組合，屬于低溫范圍。一般形成綠片巖相單相變質(zhì)巖系，不出現(xiàn)漸變變質(zhì)帶和混合巖。形成的巖石常顯示面理、線理，因而又稱(chēng)為區(qū)域動(dòng)力熱變質(zhì)作用。它是區(qū)域變質(zhì)最常見(jiàn)的類(lèi)型，因而常常稱(chēng)為區(qū)域變質(zhì)作用、造山變質(zhì)作用、區(qū)域低溫動(dòng)力變質(zhì)作用、區(qū)域動(dòng)力變質(zhì)作用(于慶文等，2017)。

2 不同類(lèi)型和田玉礦床的特征對(duì)比

中國(guó)新疆西昆侖地區(qū)、青海省格爾木、吉林省磐石市、黑龍江省鐵力市、貴州省羅甸縣、湖南省臨武縣、廣西壯族自治區(qū)大化縣、江蘇省溧陽(yáng)市、遼寧省岫巖縣(河磨玉)、四川省石棉縣等地的和田玉礦床均屬于接觸交代型(矽卡巖型/巖漿熱液型)礦床，而遼寧省岫巖縣(老玉)、河南省欒川縣、福建省南平市、四川省龍溪鄉(xiāng)、韓國(guó)春川等地的和田玉礦床屬于區(qū)域變質(zhì)和變質(zhì)熱液型和田玉礦床。前者是最重要的和田玉礦床類(lèi)型。通過(guò)對(duì)已有不同成因類(lèi)型和田玉礦床中和田玉的礦物組成、全巖主微量元素、H-O同位素和鋯石U-Pb年齡/云母Ar-Ar年齡總結(jié)對(duì)比，可以探討不同成因和田玉礦床的礦物組成、成礦流體來(lái)源、形成時(shí)代和形成過(guò)程。

2.1 礦物組成

和田玉的主要礦物透閃石-陽(yáng)起石為角閃石族鈣角閃石組的類(lèi)質(zhì)同像系列，當(dāng)Si=7.5～8時(shí)，透閃石和陽(yáng)起石的種屬劃分主要看Mg/(Mg+Fe2+)值：當(dāng)Mg/(Mg+Fe2+)=0.9～1.0時(shí)為透閃石；當(dāng)Mg/(Mg+Fe2+)=0.5～0.9時(shí)為陽(yáng)起石；當(dāng)Mg/(Mg+Fe2+)=0～0.5時(shí)為鐵陽(yáng)起石。根據(jù)電子探針測(cè)得的Mg/(Mg+Fe2+)值投圖，發(fā)現(xiàn)不同產(chǎn)地和田玉的主要礦物為透閃石，少數(shù)為陽(yáng)起石，廣西大化縣黑色和田玉的主要成分為陽(yáng)起石-鐵陽(yáng)起石(圖1)。此外，和田玉中還含有少量的透輝石、綠泥石、鋯石、榍石、磷灰石、石榴石、綠泥石、綠簾石、硅灰石、云母等礦物。透閃石常呈顯微纖維狀或毛氈狀沿解理面或裂隙交代透輝石，晚期形成的細(xì)粒透閃石(Tr-Ⅱ)交代早期形成的粗粒透閃石(Tr-Ⅰ)，綠泥石沿顆粒邊界或裂隙交代透閃石(Liuetal.,2011b)，硅灰石常形成于富Ca、貧Mg的環(huán)境中，如青海省三岔口和田玉等(周征宇等，2006)。

圖1 不同產(chǎn)地和田玉的主要礦物鈣角閃石分類(lèi)圖(王立本，2001)Fig.1 Classification of calcium amphibole of nephrites from different deposits

和田玉的全巖主量元素一般使用XRF進(jìn)行測(cè)試，微量元素一般采用ICP-MS進(jìn)行測(cè)試分析。前人研究表明，和田玉的全巖Fe/(Mg+Fe)值通常小于0.06，如中國(guó)新疆阿拉瑪斯和田玉的Fe/(Mg+Fe)=0.02～0.06(Liuetal.,2011b)，而碧玉則通常大于0.06。在Fe/(Mg+Fe)-FeO圖解(圖2)中，多數(shù)產(chǎn)地和田玉主要落在與大理巖有關(guān)的和田玉區(qū)域，少數(shù)產(chǎn)地的部分和田玉樣品落在與蛇紋巖有關(guān)的和田玉區(qū)域內(nèi)，如白玉河墨玉河的墨玉，這種和田玉的Fe含量很高，與其顏色密切相關(guān)。因?yàn)楹吞镉裰械腇e含量受地質(zhì)環(huán)境的影響較大，常出現(xiàn)和田玉的Fe/(Mg+Fe)>0.06的特殊情況，因此還需要結(jié)合野外地質(zhì)調(diào)查、區(qū)域地質(zhì)和圍巖特征、全巖Cr和Ni元素含量、氫氧同位素等特征來(lái)綜合判斷和田玉的成因類(lèi)型。此外，通常情況下，大理巖型和田玉的全巖Cr(2×10-6～179×10-6)、Ni(0.05×10-6～471×10-6)含量低于蛇紋巖型和田玉中的Cr(900×10-6～2 812 ×10-6)、Ni(959×10-6～1 898 ×10-6)含量(Grapes and Yun,2010;Liuetal.,2011b;Kostovetal.,2012;Siqinetal.,2012)，多數(shù)產(chǎn)地和田玉在Cr-Ni圖解(圖3)中主要落在與大理巖有關(guān)的和田玉區(qū)域。除了全巖微量元素分析外，LA-ICP-MS原位分析得到的大化和田玉的Cr(31.6×10-6～62.8×10-6)、Ni含量(648×10-6～1692×10-6)與圍巖輝綠巖脈的Cr(58.8×10-6、167×10-6)、Ni(569×10-6、700×10-6)有部分重疊(Baietal.,2020)，說(shuō)明該產(chǎn)地和田玉的形成可能與輝綠巖脈的侵入有關(guān)。

圖2 不同產(chǎn)地和田玉的全巖Fe/(Mg+Fe)-FeO成因判別圖Fig.2 Genetic discrimination diagram of Fe/(Mg+Fe)-FeO in whole rocks of nephrites from different deposits

圖3 不同產(chǎn)地和田玉的全巖Ni-Cr元素成因判別圖Fig.3 Genetic discrimination diagram of Ni-Cr in whole rocks of nephrites from different deposits

2.2 成礦溫度和壓力

為了探討和田玉的成礦溫度、壓力，前人對(duì)和田玉中的流體包裹體采用爆破或均一測(cè)溫法進(jìn)行了成礦溫壓測(cè)試，結(jié)果發(fā)現(xiàn)透閃石通常在低溫(330～450℃)、中低壓(100～200 MPa)的條件下形成 (Yuietal.,1988;Nohetal.,1993;Sekerinetal.,1997;Liuetal.,2011a)。根據(jù)透閃石-透輝石礦物組合中的流體包裹體數(shù)據(jù)，新疆阿拉瑪斯和田玉的形成溫度為280～425℃，平均293℃(Liuetal.,2011b)；對(duì)與和田玉礦石中共生的黃鐵礦包裹體采用爆破法和方解石包裹體均一法進(jìn)行溫度測(cè)定，得到遼寧省岫巖縣和田玉(老玉)的成礦溫度為223～392℃(王時(shí)麒等，2007)，廣西大化縣和田玉的成礦溫度為250～327℃(徐立國(guó)等，2014)，河南省欒川縣和田玉的成礦晚期溫度為129～286℃(凌瀟瀟，2012)，貴州省羅甸縣和田玉的成礦溫度在300℃左右(楊林，2013)。

2.3 成礦流體來(lái)源

前人通過(guò)研究和田玉(透閃石)中的氫氧同位素特征來(lái)確定和田玉形成過(guò)程中的熱液來(lái)源即成礦流體來(lái)源，從而劃分巖漿熱液型和田玉礦床和變質(zhì)熱液型和田玉礦床。和田玉礦床的成礦流體在運(yùn)移過(guò)程中可能因水巖反應(yīng)、沸騰去氣或流體混合等復(fù)雜過(guò)程而改變其初始同位素組成。假設(shè)與和田玉形成有關(guān)的熱液在330～450℃的溫度下與透閃石平衡，則可以通過(guò)透閃石和水之間的氧同位素分餾方程式103lnα=3.95×106/T2-8.28×103/T+2.38(α為分餾系數(shù)，T為絕對(duì)溫度)計(jì)算出成礦溶液在330、390和450℃的溫度下與透閃石處于平衡狀態(tài)的氧同位素(Zheng，1993a，1993b)。Graham 等(1984)認(rèn)為透閃石的δD值在350～650℃的溫度范圍內(nèi)變化不大，通過(guò)透閃石-水之間的氫同位素分餾關(guān)系δD透閃石-水=-21.7‰可以計(jì)算出透閃石在350～650℃處于平衡狀態(tài)的成礦溶液的氫同位素δD值。不同產(chǎn)地和田玉礦床中成礦流體在330、390和450℃的氧同位素組成和350～650℃的氫同位素組成計(jì)算結(jié)果見(jiàn)表2和圖4(圖4中除廣西大化樣品的流體氧同位素值溫度為250℃外，其它產(chǎn)地樣品的流體氧同位素值溫度均為330℃)。新疆西昆侖-阿爾金山礦帶和田玉的成礦流體主要為巖漿水和大氣降水以不同比例混合而成，隨著溫度升高，向巖漿水區(qū)域演化，溫度降低則向大氣降水演化。當(dāng)圍巖是大理巖時(shí)，大理巖脫碳產(chǎn)生的CO2也參與成礦流體組成(Liuetal.,2011b,2016；Giletal.,2015;劉喜鋒等，2017)；青海省小灶火和田玉的成礦流體很可能是巖漿水和變質(zhì)水組成的混合熱液，晚期有大氣降水的加入(雷成，2016)；廣西大化縣和田玉的成礦流體主要為巖漿熱液，晚期有大氣降水加入(徐立國(guó)等，2014)；遼寧省岫巖縣河磨玉的成礦流體大部分落在原生巖漿水域內(nèi)，部分落在變質(zhì)水區(qū)域內(nèi)，隨溫度升高向變質(zhì)水區(qū)域遷移，但大部分仍在巖漿水附近。而遼寧省岫巖縣老玉的成礦流體主要為變質(zhì)水，部分來(lái)自混合巖漿水，綜合Si同位素和S同位素特征，老玉的礦物組成應(yīng)主要來(lái)源于變質(zhì)巖，少部分來(lái)源于混合花崗巖漿(王時(shí)麒等，2007；鄭奮，2019)；河南省欒川縣和田玉的成礦流體主要為變質(zhì)水 (凌瀟瀟，2012)；韓國(guó)春川和田玉的成礦流體主要為大氣降水(Yui and Kwon,2002)，這些礦床和田玉的成礦流體明顯不同于主要由巖漿水組成的矽卡巖型和田玉。

表2 不同產(chǎn)地和田玉中透閃石的氫氧同位素分析結(jié)果 ‰ Table 2 H-O isotope values of tremolite in nephrites from different deposits

續(xù)表2 Continued Table 2

圖4 不同產(chǎn)地和田玉的成礦流體H-O同位素組成Fig.4 H-O isotope characteristics of ore-forming fluid of nephrites from different deposits

2.4 和田玉中鋯石U-Pb年齡和其它年齡特征

以往和田玉中的云母發(fā)現(xiàn)較少，鑒于云母較易受后期熱液改造的影響，在某些礦床中未發(fā)現(xiàn)(如阿拉瑪斯和皮山縣392礦床等)，僅在少部分地區(qū)發(fā)現(xiàn)云母(如且末、青海礦床)，因此使用云母Ar-Ar定年的和田玉礦床較少。近年來(lái)，在和田玉中發(fā)現(xiàn)有大量殘留的巖漿巖副礦物如鋯石等(Liuetal.,2015,2016;雷成，2016;劉喜鋒等，2017,2019;Liuetal.,2021)。和田玉中的鋯石常見(jiàn)于青玉、墨玉中，而白玉中極為少見(jiàn)，這與空間上矽卡巖型和田玉的礦物分帶一致，青玉和墨玉更接近接觸帶區(qū)的花崗巖/花崗閃長(zhǎng)巖，而白玉更接近大理巖。和田玉中的鋯石常呈半自形或他形產(chǎn)出，部分呈自形，鋯石CL圖像大部分具有補(bǔ)丁狀或模糊的震蕩環(huán)帶，顯示流體交代的特征，少數(shù)具有清晰的震蕩環(huán)帶，與巖漿鋯石特征相似；部分鋯石BSE圖像伴有樹(shù)枝狀或不規(guī)則狀的裂隙，表明經(jīng)歷了多期的構(gòu)造活動(dòng)和流體活動(dòng)，且這些鋯石沿裂隙還充填有綠泥石、透閃石等礦物包裹體，表明鋯石的形成早于和田玉的形成。此外鋯石中還含有透輝石、磷灰石、方解石、斜鋯石等礦物包裹體(Liuetal.,2015,2016；雷成，2016)。新疆阿拉瑪斯和田玉中鋯石的稀土元素配分曲線與阿拉瑪斯花崗巖中鋯石的稀土元素配分曲線相似，據(jù)此推測(cè)和田玉中的鋯石主要來(lái)自花崗巖/花崗閃長(zhǎng)巖，和田玉中鋯石在La-(Sm/La)N和(Sm/La)N-Ce/Ce*投圖中主要落在巖漿鋯石范圍內(nèi)，部分向熱液鋯石轉(zhuǎn)變但非熱液鋯石(Liuetal.,2015)。因此，和田玉的形成時(shí)代可以通過(guò)綜合區(qū)域地質(zhì)背景、圍巖或成礦花崗巖的年齡及與和田玉共生的云母Ar-Ar年齡來(lái)約束(表1)。

在中國(guó)新疆西昆侖-阿爾金山礦帶的和田玉中發(fā)現(xiàn)有大量鋯石，而在韓國(guó)春川和田玉中幾乎沒(méi)有發(fā)現(xiàn)鋯石產(chǎn)出，這可能與韓國(guó)春川和田玉在區(qū)域地質(zhì)上產(chǎn)于黑云母片巖上部白云石大理巖與角閃石片巖接觸帶，距花崗巖巖體較遠(yuǎn)(Yui and Kwon,2002)、具區(qū)域變質(zhì)成因有關(guān)。新疆西昆侖-阿爾金山礦帶和田玉中鋯石的U-Pb年齡為450～350 Ma(劉喜鋒等，2017，2019；Liuetal.,2015,2016;Liuetal.,2021)，阿拉瑪斯花崗巖中鋯石的年齡為418.5±2.8 Ma，約束了和田玉的形成年齡上限。青海省3個(gè)礦區(qū)和田玉中云母的Ar-Ar年齡跨度約為70 Ma，三岔口玉礦為240.59± 1.74 Ma、247.86± 0.64 Ma，拖拉海溝玉礦為271.32± 2.24 Ma，大灶火玉礦為237.28± 1.14 Ma、301.38± 1.54 Ma，表明青海省和田玉的成礦過(guò)程與多期巖漿作用有關(guān)(Yuetal.,2016;于海燕等，2018)，和田玉的形成年齡為300～240 Ma。小灶火和田玉中鋯石的年齡為416.4±1.5 Ma(雷成，2016)，結(jié)合東昆侖拉陵灶火地區(qū)二長(zhǎng)花崗巖中鋯石的U-Pb年齡(396.2±2 Ma；陳靜等，2013)以及三岔口和拖拉海溝玉礦的侵入巖——納赤臺(tái)群基性火山巖的年齡(500～440 Ma；郭憲璞等，2006；陳有炘等，2013)，青海省和田玉與新疆和田玉處于昆侖山脈同一條成礦帶上，認(rèn)為和田玉的形成與西昆侖造山帶原特斯構(gòu)造演化的后碰撞階段形成的花崗巖(450～400 Ma)有關(guān)。遼寧省岫巖縣和田玉的成礦時(shí)代為中生代(河磨玉，約250～150 Ma)或元古宙(老玉，約1 700 Ma)(王時(shí)麒等，2007；鄭奮，2019)。此外，還可以通過(guò)圍巖的年齡約束和田玉的形成時(shí)代，如河南省欒川縣火山巖Rb-Sr年齡為660±27 Ma，Sm-Nd年齡為682±62 Ma(凌瀟瀟，2012)；廣西大化縣輝綠巖的鋯石年齡為260 Ma(徐立國(guó)等，2016)；韓國(guó)春川花崗巖K-Ar年齡為角閃石(210.5±5.0 Ma)、白云母(179.1±3.7 Ma)、黑云母(166～170 Ma)(Yui and Kwon,2002)。其它礦區(qū)和田玉的具體形成年齡有待于結(jié)合區(qū)域地質(zhì)以及更精準(zhǔn)的測(cè)試定年來(lái)確定。同一礦區(qū)不同年齡的單個(gè)鋯石可以反映鋯石在形成過(guò)程中經(jīng)歷的事件，一些鋯石不諧和的差異較大的且較老的鋯石年齡可能繼承自巖漿通過(guò)地殼上升時(shí)所接觸的圍巖。

3 和田玉的形成過(guò)程

3.1 接觸交代型(矽卡巖型)

接觸交代型和田玉礦床通常具有以下幾個(gè)特征：① 主要賦存于太古界、元古界中，少數(shù)為早古生界，古老的鎂質(zhì)碳酸鹽巖可以為透閃石的形成提供必不可少的物質(zhì)來(lái)源；② 空間分布主要位于地殼縫合帶處，如阿爾金山-祁連山地縫合帶、昆侖山秦嶺大別山縫合帶等，這些巨型的構(gòu)造帶都經(jīng)歷了長(zhǎng)期強(qiáng)烈復(fù)雜的構(gòu)造變動(dòng)，褶皺斷裂發(fā)育，并控制著巖漿巖帶和變質(zhì)巖帶的發(fā)育和展布，為透閃石的形成提供了有利的空間條件；③ 侵入巖一般都為中酸性的大巖體(花崗巖/花崗閃長(zhǎng)巖)，少數(shù)為中基性巖(輝綠巖等)，為和田玉的形成提供豐富的SiO2(于慶文等，2017)；④ 多期的熱液流體活動(dòng)促進(jìn)了透閃石的細(xì)?；^(guò)程，即晚期形成的細(xì)粒透閃石交代早期形成的粗粒透閃石(TrⅠ→TrⅡ→TrⅢ)，從而形成優(yōu)質(zhì)的和田玉。

以阿拉瑪斯和田玉的形成過(guò)程為例 (Liuetal.,2015)，和田玉的形成經(jīng)歷了巖漿作用階段、接觸變質(zhì)和變質(zhì)交代階段、早期進(jìn)變質(zhì)階段和晚期退變質(zhì)階段。巖漿階段的礦物主要包括鋯石、磷灰石和尖晶石等；接觸變質(zhì)和變質(zhì)交代階段與花崗巖巖漿的初始侵位是同時(shí)發(fā)生的，富含活性SiO2的高溫硅質(zhì)熱液與富鎂大理巖反應(yīng)，在高溫時(shí)可形成透輝石，當(dāng)Mg含量較低而Ca含量較高則形成硅灰石；進(jìn)變質(zhì)階段，隨著大氣水的加入，溫度和壓力開(kāi)始降低，透輝石、方解石、石英等被早期粗粒的透閃石交代而保留礦物假像，之后粗粒透閃石又被細(xì)粒透閃石交代，形成和田玉；退變質(zhì)階段通常存在低溫?zé)嵋夯顒?dòng)(Calagari,2004)，與侵入體距離越遠(yuǎn)，溫度越低，花崗巖及白云巖的圍巖相關(guān)演化增強(qiáng)，氧逸度下降，這有利于硫化物和碳酸鹽發(fā)生退變質(zhì)。隨著溫度的降低，F(xiàn)e、Pb、Zn、H2S和CO2以及其它揮發(fā)分從巖漿中分離，形成一系列的硫化物和碳酸鹽礦物(Liuetal.,2015,2016)。和田玉形成的交代過(guò)程為白云石大理巖→透輝石矽卡巖或綠簾石矽卡巖→透閃石矽卡巖、粗粒透閃石(Tr-Ⅰ)→細(xì)粒透閃石(Tr-Ⅱ)、綠泥石→透閃石。成礦物質(zhì)中的Mg和Ca主要來(lái)自白云石大理巖，而Si和H2O來(lái)自巖漿熱液，成礦流體主要為巖漿水、大氣降水和大理巖脫CO2以不同比例混合組成。反應(yīng)式如下：

CaMg[CO3]2(白云石)+ 2 SiO2aq→ CaMg[Si2O6]

(透輝石)+ 2 CO2aq

(1)

5 CaMg[Si2O6](透輝石)+ H2O→

Ca2Mg5[Si8O22](OH)2(透閃石)+3 Ca2++6 SiO2

(2)

5 CaMg[CO3]2(白云石)+ 8 SiO2+ H2O →Ca2Mg5[Si8O22](OH)2(透閃石)+ 3 CaCO3(方解石)

+ 7 CO2↑

(3)

3.2 區(qū)域變質(zhì)和變質(zhì)熱液型

區(qū)域變質(zhì)型和田玉礦床以四川龍溪和田玉(王春云，1993)為例。和田玉礦體位于古老變質(zhì)的富鎂碳酸鹽巖系中，成礦作用與區(qū)域變質(zhì)作用密切相關(guān)，而不依賴巖漿活動(dòng)，礦床分布于綠片巖相-角閃巖相的變質(zhì)帶中。和田玉的形成經(jīng)歷了早期變質(zhì)結(jié)晶、構(gòu)造期變形、重結(jié)晶和熱液蝕變作用，其交代過(guò)程為白云石→滑石→透閃石。白云石大理巖與硅質(zhì)溶液相互作用，在流體CO2/H2O 值小的情況下先形成滑石，隨著溫度的升高，再形成透閃石；當(dāng)流體 CO2/H2O值非常高時(shí)可直接形成透閃石，如果溫度繼續(xù)升高，透閃石將形成透輝石和鎂橄欖石(陶維屏，1994)。但和田玉形成是發(fā)生在溫度較低的情況下，因此和田玉中極少見(jiàn)橄欖石。透閃石片巖形成的溫度壓力條件為500～600℃、4 000×105～5 000×105Pa，明顯高于變形作用所需的溫壓條件。熱液蝕變過(guò)程可通過(guò)退變質(zhì)反應(yīng)(7)進(jìn)行，退變質(zhì)階段強(qiáng)烈的變形作用及伴隨的熱液蝕變作用共同產(chǎn)生。反應(yīng)方程式可表示為：

3 CaMg[CO3]2(白云石)+4 SiO2aq+H2O→ Mg3[Si4O10][OH]2(滑石)+3 CaCO3+3 CO2

(4)

5 Mg3[Si4O10][OH]2(滑石)+6 CaCO3(方解石)+

4 SiO2→3 Ca2Mg5[Si8O22](OH)2(透閃石)+6 CO2+

2 H2O

(5)

5 CaMg[CO3]2(白云石)+ 8 SiO2+ H2O →

Ca2Mg5[Si8O22](OH)2(透閃石)+ 3 CaCO3(方解石)+7 CO2↑

(6)

Ca2Mg5[Si8O22](OH)2(透閃石)+3 CaMg[CO3]2

(白云石)+H2O+CO2→2 Mg3[Si4O10][OH]2(滑石)+

CaCO3(方解石)

(7)

變質(zhì)熱液型和田玉礦床以遼寧省岫巖縣老玉(王時(shí)麒等，2007)為例。和田玉的形成經(jīng)歷了沉積作用、變質(zhì)作用和混合巖化作用、熱液交代作用以及之后的風(fēng)化作用。白云巖沉積階段發(fā)生在早元古代中期(20億年左右)，為淺海相沉積，形成了分布廣泛、巨厚的大石橋組白云巖，為岫巖玉的形成奠定了豐富的物質(zhì)基礎(chǔ)；白云巖變質(zhì)階段發(fā)生在早元古代晚期(18億年左右)，區(qū)域變質(zhì)作用使原巖發(fā)生變質(zhì)和變形作用，白云巖重結(jié)晶形成白云大理巖，黏土質(zhì)和硅質(zhì)等雜質(zhì)成分重組合形成橄欖石、透輝石、硅鎂石、長(zhǎng)柱狀透閃石等；熱液交代成玉階段發(fā)生在早元古代末期(17億年左右)，伴隨強(qiáng)烈的變質(zhì)作用和混合巖漿作用，形成了富硅的熱水溶液，當(dāng)熱液沿裂隙進(jìn)入大理巖中，發(fā)生交代作用，熱液中的Si和H2O與大理巖中的Ca和Mg結(jié)合形成了蛇紋石玉和透閃石玉的原生礦床；風(fēng)化作用階段，發(fā)生在新生代(6千萬(wàn)年至今)，為近代地質(zhì)作用，裸露地表的玉石受到Fe2O3溶液的浸染，部分透閃石玉變成糖玉，部分玉石礦體因地殼運(yùn)動(dòng)抬升較高，經(jīng)過(guò)風(fēng)化、破碎、搬運(yùn)和沉積，則形成了坡積、洪積和沖積礦床(王時(shí)麒等，2007)。

前人通過(guò)產(chǎn)出的位置判斷河磨玉是由出露地表的老玉經(jīng)歷風(fēng)化破碎和搬運(yùn)沉積而形成的(王時(shí)麒等，2007)，丘志力等(2010)通過(guò)河磨玉與老玉中石墨包裹體的形態(tài)、結(jié)晶度和結(jié)晶條件研究發(fā)現(xiàn)，河磨玉中的石墨包體在麻粒巖-高角閃巖相的條件下結(jié)晶，而老玉中的石墨包體在角閃巖相-綠片巖相的條件下結(jié)晶。此外，河磨玉與老玉的稀土元素配分曲線、成礦流體來(lái)源、年齡等方面也存在較大差異，因此河磨玉與老玉的成因機(jī)制應(yīng)該是不同的，河磨玉的形成應(yīng)該與大理巖和花崗巖的接觸交代變質(zhì)作用有關(guān)(鄭奮，2019)。

4 和田玉的空間分布特征和找礦方向

本文將中國(guó)和田玉礦床分為6個(gè)礦帶和礦區(qū)，包括西昆侖-阿爾金山礦帶的新疆(莎車(chē)-葉城、和田-于田、且末-若羌礦帶)、東昆侖礦帶的青海格爾木(大小灶火、三岔口、拖拉海溝)、東北地區(qū)(遼寧岫巖、吉林磐石、黑龍江鐵力)、西南地區(qū)(貴州羅甸、四川石棉和龍溪)、中南地區(qū)(河南欒川、湖南臨武、廣西大化)和華東地區(qū)(江蘇溧陽(yáng)、福建南平)。

4.1 西昆侖-阿爾金山和田玉礦帶(新疆地區(qū))

和田玉礦床在構(gòu)造上呈北西-東西-北東向線狀分布，西起塔什庫(kù)爾干，經(jīng)莎車(chē)縣、葉城縣、和田縣、于田縣，東至羅布泊西南的若羌縣，在長(zhǎng)達(dá)1 300多千米的山脈里均有和田玉原生礦的產(chǎn)出，由西向東可劃分為莎車(chē)-葉城、和田-于田、且末-若羌3個(gè)礦帶(唐延齡等，1994)。與成礦有關(guān)的地層為中元古界的薊縣系和長(zhǎng)城系，這些地層中廣泛發(fā)育鎂質(zhì)大理巖，和田玉礦的形成主要是華力西期的花崗巖及閃長(zhǎng)巖后期侵入，沿著圍巖的接觸面及破碎帶交代鎂質(zhì)大理巖的結(jié)果(于慶文等，2017)。

4.1.1 莎車(chē)-葉城地區(qū)

指東經(jīng)76°～78°之間的地區(qū)，塔什庫(kù)爾干河及提孜那浦河二河上游之間的前震旦紀(jì)隆起區(qū)，區(qū)內(nèi)構(gòu)造線的走向一般為北西向。和田玉礦點(diǎn)位于前震旦紀(jì)隆起中次級(jí)斷裂之旁側(cè)，礦化帶斷續(xù)出露長(zhǎng)約70 km。玉礦點(diǎn)主要包括大同玉礦、皮勒玉礦、密爾岱玉礦等。單個(gè)和田玉礦床礦化帶一般寬3～5 m，礦脈厚0.1～0.6 m，礦化帶最長(zhǎng)約100 m多，單礦脈長(zhǎng)1.4～1.8 m，玉石以青玉、青白玉為主，少量為白玉(周兵等，2011)。

4.1.2 和田-于田地區(qū)

指東經(jīng)78°～82°之間的地區(qū)，昆侖山北部之前震旦紀(jì)隆起的兩側(cè)，和田玉礦點(diǎn)一般也與次級(jí)斷裂有關(guān)。玉礦點(diǎn)主要包括皮山縣玉礦、賽圖拉玉礦、康西瓦玉礦、阿格居改(黑山)玉礦、阿拉瑪斯玉礦等。礦化帶斷續(xù)出露長(zhǎng)約450 km，礦脈一般長(zhǎng)10～200 m，厚0.3～1.5 m，玉石以白玉、青白玉、青玉為主，子料主要分布在玉龍喀什河(白玉河)和喀拉喀什河(墨玉河)及其古老河床階地上(周兵等，2011)。

4.1.3 且末-若羌地區(qū)

指東經(jīng)82°～84°之間的區(qū)域，和田玉礦點(diǎn)分布在阿爾金山西段北坡，成玉地段所處的構(gòu)造位置是塔里木地臺(tái)的阿爾金斷塊的北部。構(gòu)造線走向?yàn)楸睎|東—南西西。玉礦點(diǎn)主要包括塔特勒克蘇玉礦、塔什薩依玉礦、金山-天泰玉礦、若羌戈壁玉礦等。原生礦床礦脈一般長(zhǎng)10～40 m，厚0.1～2.6 m，以青白玉、糖玉、黃玉為主(周兵等，2011)。

4.2 東昆侖和田玉礦帶(青海格爾木地區(qū))

和田玉礦帶位于柴達(dá)木地臺(tái)(一級(jí)構(gòu)造單元)東昆侖北坡斷裂隆起帶(二級(jí)構(gòu)造單元)中段，為塔里木-柴達(dá)木板塊柴達(dá)木板段東昆侖火山巖漿弧帶(湯紅云等，2012)，與新疆和田玉礦位于同一成礦帶上。根據(jù)地質(zhì)調(diào)查，青海省和田玉礦床包括納赤臺(tái)(三岔口)、大(小)灶火和拖拉海溝3個(gè)主要礦帶，由30多個(gè)不同地質(zhì)背景的和田玉礦體組成(湯紅云等，2012)。青海省和田玉礦體是昆侖造山帶形成和演化過(guò)程中巖漿巖和碳酸鹽巖的交代產(chǎn)物(馮曉燕等，2004；Siqinetal.,2012)。大(小)灶火和田玉產(chǎn)于上元古界萬(wàn)寶溝群碳酸鹽巖與華力西期斑狀二長(zhǎng)花崗巖和花崗閃長(zhǎng)巖接觸部位，主要為白玉、青白玉、糖玉；三岔口和田玉產(chǎn)于中新元古界萬(wàn)寶溝群碳酸鹽巖組與基性輝長(zhǎng)巖體接觸部位，主要有兩種類(lèi)型，一是呈漸變接觸產(chǎn)于火成巖體與碳酸鹽巖之間的接觸交代型，二是呈突變接觸產(chǎn)于碳酸鹽巖層中的熱液充填型，主要為白玉、青白玉、青玉、煙青玉和翠青玉；拖拉海溝和田玉產(chǎn)于中新元古界萬(wàn)寶溝群鎂質(zhì)大理巖與華力西期輝綠巖脈的接觸部位，主要為青玉、糖玉和黃玉，巖石具滑石化、透閃石化、蛇紋石化等(董必謙，1996；周征宇等，2006；湯紅云等，2012；于慶文等，2017)。

4.3 東北地區(qū)

東北地區(qū)和田玉礦床主要位于遼寧省岫巖縣、吉林省磐石市和黑龍江省鐵力市，以遼寧省岫巖縣和田玉礦床為例。

遼寧省岫巖縣和田玉礦床位于華北地臺(tái)東北部，遼東臺(tái)隆營(yíng)口-寬甸古隆起的西端。原生礦位于岫巖縣細(xì)玉溝溝頭的山頂上，當(dāng)?shù)厝朔Q(chēng)之為“老玉”。和田玉產(chǎn)于元古宙遼河群大石橋組三段的透閃石白云質(zhì)大理巖中的構(gòu)造破碎帶間，嚴(yán)格受地層層位和構(gòu)造的控制，為層控型交代式中溫型變質(zhì)熱液礦床。礦體一般呈比較規(guī)則的脈狀或板狀，礦脈長(zhǎng)約120 m，深約100 m，總厚2～3 m。圍巖蝕變?yōu)橥搁W石化、蛇紋石化、滑石化、綠泥石化和碳酸鹽巖化，其中透閃石化比較普遍。部分和田玉具有厚度不等的白色皮層，與其內(nèi)部的“玉肉”有明顯的界線，當(dāng)?shù)胤Q(chēng)之為“石包玉”，被認(rèn)為是由于玉體接近地表風(fēng)化褪色所致。次生和田玉礦位于細(xì)玉溝東側(cè)白沙河河谷底部及兩岸的一級(jí)階地泥砂礫石層中，沿細(xì)玉溝山麓溝谷和凹地呈東西向分布，長(zhǎng)約7 km，當(dāng)?shù)厝朔Q(chēng)之為“河磨玉”。此外，細(xì)玉溝河流出溝口至瓦房店村與北西向的白沙河(也稱(chēng)洋河)交匯，至王家堡子一帶的河床、河漫灘和兩岸階地中也有次生礦分布，長(zhǎng)約5 km?！昂幽ビ瘛逼毡轱L(fēng)化，形成厚度不一的帶色外皮，皮的顏色為褐紅、褐黃、灰褐、黑色等(王時(shí)麒等，2007)。

4.4 西南地區(qū)

西南地區(qū)和田玉礦主要位于貴州省羅甸縣、四川省石棉縣和龍溪鄉(xiāng)，以貴州省羅甸縣和田玉礦床為例。

貴州省羅甸縣和田玉礦床位于右江褶皺帶東端，北鄰揚(yáng)子準(zhǔn)地臺(tái)。和田玉呈層狀、似層狀、透鏡狀、不規(guī)則團(tuán)塊狀產(chǎn)于中晚二疊世輝綠巖與碳酸鹽巖的接觸變質(zhì)帶中，玉石與圍巖呈漸變過(guò)渡關(guān)系，單層厚10～ 35 cm，薄者僅3～8 cm(于慶文等，2017)，品種為白玉、青玉、青白玉和花斑玉(張亞?wèn)|等，2015)。

4.5 中南地區(qū)

中南地區(qū)和田玉礦主要位于河南省欒川縣、湖南省臨武縣和廣西壯族自治區(qū)大化縣，以河南省欒川縣和田玉礦床為例。

河南省欒川縣和田玉礦床位于華北板塊南緣，東秦嶺中央造山帶的北部，礦體大部分產(chǎn)于蛇紋石玉內(nèi)，呈灰白、青色，部分產(chǎn)于蝕變輝綠巖脈附近的小型擠壓帶內(nèi)，與蛇紋石玉呈層狀或脈狀相間分布。礦體一般長(zhǎng)1.5～4 m，厚約0.1～0.3 m，約有8條和田玉脈呈串珠狀排列，少量呈團(tuán)塊狀產(chǎn)出。和田玉顏色偏灰，灰白色、青白色 (陰江寧，2006；凌瀟瀟，2012)。

4.6 華東地區(qū)

華東地區(qū)的和田玉礦床主要位于江蘇省溧陽(yáng)市和福建省南平市，以江蘇省溧陽(yáng)市和田玉礦床為例。

江蘇省溧陽(yáng)市和田玉礦床位于溧陽(yáng)縣小梅嶺村的東南部，又被稱(chēng)為“梅嶺玉”，礦體呈脈狀、網(wǎng)狀或不規(guī)則狀產(chǎn)于燕山期廟西花崗巖與古生代鎂質(zhì)碳酸鹽巖的接觸帶中。和田玉以灰白色-灰青色為主，均帶有一定程度的灰色調(diào)(鐘華邦，2000；李紅軍等，2008)。

5 和田玉的找礦方向

和田玉是中國(guó)重要的非金屬礦產(chǎn)，其找礦線索和方向包括：

(1)礦化標(biāo)志：指礦體露頭或礦化現(xiàn)象，為直接找礦標(biāo)志；

(2)構(gòu)造標(biāo)志：和田玉主要產(chǎn)于構(gòu)造活動(dòng)強(qiáng)烈的地區(qū)，深大斷裂或與之有關(guān)的次級(jí)斷裂及褶皺構(gòu)造既是多期次成礦熱液的遷移通道(透閃石的細(xì)?；?，又是容礦的有利場(chǎng)所；

(3)圍巖標(biāo)志：和田玉礦體主要產(chǎn)于侵入巖與白云石大理巖的接觸蝕變帶，與和田玉形成有關(guān)的侵入巖主要為中酸性巖及其派生脈巖(如花崗巖、花崗閃長(zhǎng)巖、閃長(zhǎng)巖等)，少數(shù)為基性巖(如輝綠巖等)；

(4)圍巖蝕變標(biāo)志：和田玉礦體主要產(chǎn)出于礦化帶內(nèi)蝕變較強(qiáng)烈的地段，主要包括透輝石化、透閃石化、綠泥石化、蛇紋石化等；和田玉形成于低溫中低壓條件下，因此低壓環(huán)境的構(gòu)造薄弱地帶，中低溫蝕變交代發(fā)育的地帶具有和田玉的找礦遠(yuǎn)景；

(5)子料和山流水溯源原生礦床：和田地區(qū)玉龍喀什河、喀拉喀什河、策勒河和克里雅河這4條主要河流含有次生沉積砂礦,原生和田玉礦床次生沉積形成砂礦的兩個(gè)主要因素是高海拔和冰川活動(dòng)/物理風(fēng)化，冰川活動(dòng)是將原生和田玉搬運(yùn)到低海拔地區(qū)最重要方式；此外，原生和田玉礦床經(jīng)歷物理風(fēng)化后破碎，之后受重力作用沿斜坡搬運(yùn)，在搬運(yùn)過(guò)程中可借助水流搬運(yùn)；

(6)其他標(biāo)志：古礦洞標(biāo)志、地名標(biāo)志等(如喀拉喀什河又名墨玉河)(Liuetal.,2016)。