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郴州观赏矿物成生条件及晶体特征
来源:郴州网 作者:侯茂松 许以明 王洪 发布时间:2016/5/20

郴州地处南岭山脉钨锡多金属成矿带,矿产发现种类多、分布广、资源量大。全市已发现矿物200多种,发现矿产112种,探明储量达46种,资源量相对富集的矿产地达570余处,其中大型矿床12处、中型22处、小型116处。在各种矿产资源储量中,钨、铋、钼、微晶石墨储量居全国第一位,锡、锌储量分别居全国第三位和第四位,“有色金属之乡”享誉国内外。市内柿竹园多金属矿被称为“有色金属矿物博物馆”;黄沙坪铅锌矿、宝山铅锌银矿、雷坪有色矿、香花岭锡矿、瑶岗仙钨矿等均为国内知名的有色金属矿山。除有色金属矿外,郴州的非金属矿资源也相当丰富。这些矿产资源除可在工业上开发利用外,往往在矿区所见的晶洞之中盛产各类矿物结晶体,有的极具观赏价值。如香花岭、黄沙坪的萤石、香花石,桂阳雷坪矿的方解石,宜章、临武的水晶、通天玉,柿竹园矿的方解石、瑶岗仙钨矿的水晶、车轮矿及与白钨黑钨矿的共生体等观赏石早就名扬四海。


1、郴州地区简要地质特征


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郴州地区位于炎陵-郴州-蓝山北东向基底构造岩浆岩带与郴州-邵阳北西向基底构造岩浆岩带的交汇部位,是南岭多金属成矿带的重要组成部分。区内地层出露广泛,约占全区总面积的85%。除志留系外,从上元古界震旦系至第四系均有出露。寒武-震旦系主要分布于本区东部,为一套浅变质碎屑岩组合,是裂隙充填型锡铅锌银矿床的主要赋矿围岩;泥盆-二叠系广泛分布于中西部地区,以碳酸盐岩为主夹碎屑岩,是接触交代型、交代-充填型矿床的有利围岩。


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本区位于华南褶皱系湘南加里东-印支穿插褶皱带,构造变形强烈,褶皱断裂发育,演变历史悠久,经历了地槽、地台、地台活化等三个构造发展阶段,与之相对应,形成了加里东构造层、海西印支构造层和燕山构造层。不同构造变形阶段所形成的构造形迹彼此交截、迭加和改造,呈现出以东西向构造为基底,南北向、北北东-北东向、北西向构造为骨架的构造格局;其中北北东-北东向构造是重要的控岩控矿构造。 http://www.chenzhou.com.cn/


郴州地区岩浆活动强烈、频繁,尤以中酸性、酸性岩浆活动为最;其时代从早古生代至第三纪。区内岩浆活动具多期次、多旋回的特点,据岩体侵入关系及同位素年龄资料,可分加里东、印支、燕山三期。岩体出露规模大小不一,越城岭、九嶷山,大东山、万洋山、诸广山等(复式)岩体出露面积均大于1000㎡,为巨型岩基。成因上,南岭地区花岗岩绝大多数是地壳物质熔融-分异演化或多次熔融-分异演化、抑或早期花岗岩熔融-分异演化形成;少量是幔源物质和壳源物质同熔-分异演化形成物。多种物质经多次、反复的熔融、分异演化所形成的晚期次花岗岩,为郴州地区的W、Sn、Nb、Ta、Be、Pb、Zn、Cu、Mo、稀土等成矿作用提供了丰富的成矿物质来源,造就了这 “有色金属之乡”。


2、郴州地区观赏矿物种类及分布


郴州产观赏石类别主要有矿物晶体、造型石、图纹石、化石四大类。但以矿物晶体类名闻遐迩。郴州的矿物晶体以晶形多姿、色彩纷呈、晶莹剔透、矿种丰富、组合相嵌别致而忒招人爱慕,给人富贵、安祥、热烈、奔放、辉煌、生机、清丽高雅之意韵感。瑶岗仙所产黑钨矿、车轮矿及黝锡矿晶体的阳刚,紫色萤石晶体的梦幻,多矿物镶嵌组合的艳美,倍受世界级收藏家追崇;乳白色羟硅铍石与朱红色菱锰矿晶体、宝石级闪锌矿晶体,在地学界独享“国宝”级定位;声誉全球的香花石更具罕见性、观赏性和科研性,1982年,我国发行的一套四枚矿物晶体邮票中,郴州钨锡多金属矿的黑钨矿晶体便以其雄姿展现其中。尤其是非金属中的水晶、方解石、萤石晶体,不同矿区产出者,其色、形各具特色,如方解石、萤石的晶形多样,颜色变化近十种,香花铺产的绿萤石享誉全球,其绿萤石、方解石晶体相互嵌生的大型晶簇为中国地质博物馆镇馆之宝之一;玛瑙山的方解石则以红艳、温润、靓丽、透亮,以及晶形多且奇异而著称,雷坪的橙黄、白色方解石燕尾双晶更是万金难求。


3、主要矿物晶体地质特征及晶体特征


3.1 萤石(GaF2)


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郴州萤石的矿藏量占湖南总量83%,为热液作用产物。主要分布在柿竹园多金属矿、临武香花岭、桂阳黄沙坪及资兴西岔、汤市、宜章界牌岭和北湖区的江口等地,有观赏价值的萤石晶体大都产于铅锌硫化物矿床之晶洞中,其中又以香花岭和柿竹园的萤石晶体量大质佳。香花岭萤石产于泥盆纪石灰岩与花岗岩接触带的晶洞中,呈晶簇产出,在部分萤石晶体面上生长有细小的石英晶簇,香花岭萤石常与香花石、黑鳞云母等共生,晶形多见立方体,晶体大而透,颜色以白色、绿色、墨绿色为主,晶莹剔透,绚丽多姿。


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萤石晶体为等轴晶系,常呈立方体、八面体、菱形十二面体的单形及其聚形。在立方体面上有时出现镶嵌式花纹;在聚形中, 多数是由两种单形组成, 少数是由三种单形组成;双晶常见,由两个立方体相互贯穿而成。集合体为粒状或块状。高温形成的萤石多为八面体。


萤石颜色多种多样的。晶体生长的实验表明,萤石颜色与其生长过程中温度的变化有密切关系:当晶体生长时,如温度高于熔点很多,而降温速度很快或突然断电,生成萤石多为紫红色;如降温十分缓慢则为无色。如生长时温度勉强达到熔点而降温,多为绿色、蓝色。萤石颜色不仅与晶体生长时的温度变化有关,也常因含有其他离子而呈色。其它的物理性质是:玻璃光泽,硬度4,性脆,比重3.18,显萤光性。 http://www.chenzhou.com.cn/


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3.2 水晶(SiO2)


水晶是一种产于晶洞中的纯净的α-石英结晶体矿物。它的主要化学成份是SiO2。香花岭所产的水晶一般无色透明,当含一些铬、锰、铜、铁等离子而造成折射产生紫色、黄色、绿色及烟色等,但极少见。玻璃光泽,透明至半透明,硬度7,性脆,无解理;密度:2.56-2.66克/立方厘米;折射率:1.544-1.553。水晶色散:0.013,熔点为1713℃。


水晶形成条件要比一般石英苛刻,首先要有充裕的生长空间;其次有提供物质的热液,即富含二氧化硅的热液;第三有较高的温度、压力;第四须有生长时间。具备这四个条件才可生成水晶。郴州地区,发育的节理裂隙及断层是水晶生长的良好空间,花岗岩浆活动强烈,可提供充足的热液,这种热液本身就具备较好温度与压力,一旦结晶时间得到保证,极易形成水晶晶体。


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结晶完美的水晶晶体属三方晶系,单晶常见,通常呈六方柱和菱面体等单形所成之聚形。柱体为一头尖或两头尖,柱面上常具横纹。有时还出现三方双锥和三方偏方面体。随着形成时温度、过饱和程度的不同,晶体习性也发生变化。


水晶集合体为多条长柱体连结在一块,二氧化硅结晶常不完整,组合在一起形成晶簇,形状可谓是千姿百态,美丽而壮观:除了常见的长柱状外,还有似宝剑形,有的若板状,有的如短柱形,有的像双锥,有的小如手指,有的大如巨石。


呈紫色的水晶称为紫水晶。常呈晶体出现,也有成粒状者,加热时有时能使紫色消退。呈色原因一般认为含Fe3+所致,也有认为含Ti4+所致。紫水晶形成于相当低的温度与压力条件之下,与方解石、萤石等共生。有时也见于花岗伟晶岩的晶洞之中。


呈烟黄至深褐色的水晶称烟水晶。常含多量流态气体。它的颜色可能由于流态气体所致,也有认为由于含有自由Si所致。烟水晶形成于较高的温度条件,见于花岗岩的晶洞之中。 http://www.chenzhou.com.cn/


另外,还有呈黑色的称墨晶,嘉禾县有少量产出。


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3.3 方解石Ca[CO3] http://www.chenzhou.com.cn/


郴州方解石晶体主要产于桂阳县雷坪有色矿、北湖区柿竹园矿和大奎上乡等地。属中低温热液产物。雷坪矿方解石晶形多种多样,有正四方形、柱状、四方体锥状、钉状、狗牙状等,颜色有枣红、粉红、米黄、乳白、棕色等。北湖区大奎上乡所产方解石以晶体硕大而出名,最大单晶可达30cm,常见均在10-20cm,颜色为乳白,表面光泽透亮,晶形为四方锥体状,呈不规则连体晶簇状,有的大到吨计,形如巨大的白莲花,雪白如玉,玲珑剔透,极具观赏性。


纯净的方解石晶体无色透明(称冰洲石),一般为白色,但可因含有各种杂质而呈不同的颜色,如灰、黄、浅红(微量Co或Mn)、绿(微量Cu)、蓝(微量Cu)等色。玻璃光泽。硬度3,性脆。比重2.715,随Fe2+、Mn2+等离子置换的增高而增大,双折射率极高。 郴州网:http://www.chenzhou.com.cn


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在晶洞中,方解石常出现良好的晶形。常见的单形有:六方柱、菱面体,以及复三方偏三角面体等。双晶以聚片双晶或接触双晶极为常见。至于集合体的形态也是多种多样,常成晶簇、片状、粒状、块状、纤维状、钟乳状(称钟乳石)、结核状、土状等。


3.4 钨及共生体 郴州网 - 郴州人自己的网站


郴州境内的瑶岗仙矿床,热液脉型石英-黑钨矿脉状矿床与矽卡岩型白钨矿脉密切共生,前者产于中泥盆统跳马涧组砂岩内,后者产于中上泥盆统灰岩与燕山早期黑云母花岗岩的接触带及附近。其成矿作用并不是简单的热液成矿,而是一种介于岩浆与热液间的过渡性流体,具有上部偏液、下部偏浆的特点。矿床内矿物品种繁多,晶洞发育良好。出产白钨矿[GaWO3],黑钨矿[(Fe,Mn)WO4]晶体,并多与水晶、萤石、方解石等体晶共生,该矿的钨及共生体,在国内外享有盛名。


白钨矿往往呈灰紫色或者米黄色、灰黄色,近八面体粒状,粒径往往1-6mm,少数可达3-6cm。油脂光泽或金刚光泽。硬度4.5。性脆。参差状断口。比重6.1,随含Mo量的增加而减小。主要产于矽卡岩型矿床中或产于气化-高温热液脉中,常与黑钨矿、锡石等共生。 http://www.chenzhou.com.cn/


黑钨矿呈红褐色(钨锰矿)至黑色(钨铁矿)。常呈板状、矛头状、短柱状或者针状单晶或者晶簇。最大板状晶体长轴可达70cm以上,厚达1-2cm。树脂光泽至半金属光泽。硬度4-4.5,性脆。郴州地区黑钨矿主要是由气化-高温热液作用形成的矿物,以产于高温热液石英脉及脉旁云英岩化花岗岩中者为最常见,在成因上与花岗岩有联系。它常与锡石、辉钼矿、毒砂、萤石、石英、电气石等共生。


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3.5 香花石Ca3Li2[BeSiO4]3F2 郴州网


临武香花岭的香花石有”国宝”之称。香花石系1958年由我国地矿学者黄蕴慧女士等在湖南临武香花岭锡矿新发现的含铍矿物晶体,是世界上至今已发现的独一无二的新矿物晶体,因此按其产地而命名为香花石。该矿物产于花岗岩与石灰岩的接触带,在该接触带中, 含铍的绿色与白色条纹岩相间排列,形成条纹石,香花石晶体即产于白色条纹中,与黑鳞云母、萤石、锂铍石、铍镁晶石、锡石、白钨等共生,晶体以米黄,白色居多,也有少量淡绿色和无色透明晶体。香花石晶体属微细粒晶体,一般为1-2毫米左右,形如鱼子蛋,已知最大晶体标本为12mm,现存中国地矿博物馆,香花石储量稀少,形态独特,有极高的科研价值.收藏价值和观赏价值,但目前该矿区己遭破坏,肉眼可见的晶体很难得到。故罕见的“国宝” 香花石已成为国内外奇石收藏家们梦寐已求的珍稀矿物晶体。


香花石无色或乳白色,微带黄色色调。透明至半透明。镜下观察时,呈无色透明的圆形或近似圆形的六边形或八边形晶体,硬度6.5,比重2.9-3.0,性脆,解理不发育。


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香花石为等轴晶系,晶体常呈立方体、四面体、菱形十二面体、五角三四面体晶等。对称型3L24L3。单晶体往往发育成球形,个体不大集合体为粒状、块状。


3.6 车轮矿[CuPbSbS3]


车轮矿为斜方晶系;晶体呈短柱状、板状双晶常形成十字型或车轮状的四连晶,由此获得车轮矿这一名称。车轮矿呈钢灰、铅灰至带灰的黑色,表面常有黄褐色的锖色,条痕暗灰—黑色,金属光泽,断口不平坦,性脆。晶体以短柱状为主,还有等粒状、长柱状。


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车轮矿在郴州地区分布很广,在瑶岗仙、柿竹园、黄沙坪、宝山、雷坪等多金属矿床中均见及,但有观赏价值的车轮矿仅见于瑶岗仙石英脉型黑钨多金属矿床的晶洞中,一般对径3-5cm,最大可达7cm。这样大的车轮矿单晶体在世界上都罕见,因此具有非常大的观赏和收藏价值。 郴州网 - 郴州人自己的网站


车轮矿属后期中至低温热液成矿产物,与黑钨矿、锡石、白钨矿、毒砂、辉锑矿、黄铜矿、方铅矿、闪锌矿、水晶等伴生和共生。 郴州网


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3.7 通天玉 http://www.chenzhou.com.cn/


通天玉,因主产于临武通天山的通天庙一带而得名。临武通天玉形成于1至2亿年前的燕山期地质运动,是继黄龙玉和台山玉之后,我国新发现的又一优质石英质玉资源,临武也因此成为了湖南至今发现唯一产玉石的县。据湖南省有色地质勘查研究院初步探明,临武通天玉储量在800万吨以上。通天玉主要由石英类隐晶质集合体组成,除此之外,还常含有铬云母、绢云母、锂云母、等矿物。质纯时,玉石为白色。含其它矿物时,依所含矿物的种类、多少、可呈现浅灰白、浅黄、黄白相间等颜色。其硬度较高,在6.5至7度之间,以7度居多,密度2.65度居多,最高可达2.9度,折射率为1.54,质地致密细腻,颜色美观,并具有一定的透明度,其上品更是温润细腻、天然明亮、晶莹剔透、色彩丰富、可雕性强。


省委副书记、省长杜家毫对临武玉石产业发展特别关注,并亲自作出批示,鼓励临武先行先试,将通天玉石作为“调结构、促发展”的一个新兴产业来重点打造。


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