成矿地质背景与矿产资源概况

塔吉克斯坦在地质构造上也与吉尔吉斯斯坦相似，属于乌拉尔－蒙古地槽褶皱带的一个组成段落，处于乌拉尔－蒙古褶皱带与地中海地槽褶皱带的交接部位。塔吉克斯坦的构造和成矿分区与吉尔吉斯斯坦一脉相承，从而决定了二者在矿产资源的总体面貌上极其相似，都以地槽特色的一套金属矿产为特征，均以有色、稀有和贵金属矿产见长，而能源矿产和黑色金属矿产显然是矿产全局中的薄弱环节。

塔吉克斯坦北部包括库拉马山的南坡和莫戈莱山，与吉尔吉斯斯坦的费尔干纳－科克沙尔褶皱区毗连（图4－2），该区查明有多金属、金、银、铋、钨和钼矿床。塔吉克斯坦的西北部正好是费尔干纳山间凹陷的西部，和它的东邻一样，这里的中生代地层中也赋存有石油和煤。中塔吉克斯坦属南天山褶皱系的海西褶皱带，区内分布有锑、汞、钨、锡、金、萤石和煤等矿床。塔吉克斯坦西南部分布有石油、天然气、岩盐、天青石和砂金等矿产，东南部属帕米尔高原的一部分，发现有锡、硼、稀有金属、镁原料和宝石等矿床（高鹏，2006； 项仁杰，2006a）。

按照板块构造和地幔羽构造学说，中亚地区处处可见板块运动和碰撞的地质标志，帕米尔－天山山结即是一例。这种板块碰撞的地质发展历史是漫长的，经历了好几个地质构造旋回。岩石同位素绝对年龄测定表明，帕米尔各构造旋回的总跨度有30亿年，而南天山也有25亿年左右。正是在这样长的地质历史时期内，一些穿透地壳的断裂和活动带不止一次地产生和发生活动，岩浆熔融体、含矿流体和热液沿这些断裂和活动带上升到地壳甚至地表，在有利地质条件下形成各种矿床。正是这些长期存在的活动带，决定了一些大型和特大型矿床的形成和分布。就金矿来说，如西乌兹别克斯坦的穆龙套，塔吉克斯坦的吉拉乌，吉尔吉斯斯坦的库姆托尔（图5－5）。在塔吉克斯坦，广泛分布这种长期活动带，常常就直接位于乌兹别克斯坦、吉尔吉斯斯坦、阿富汗、中国（新疆）一些富含矿构造的延长线上，那里完全有可能找到类似的大矿床（ВЕМинаев и др，2007）。

图5－5 天山地质及重要剪切带含金石英脉矿床分布示意图（引自施俊法等，2006）

塔吉克斯坦目前共查明各类矿产50多种，矿床400多个，其中能源矿产有油气（24个）、煤和铀； 有色金属矿产有铅锌（18个）、铋、钨（2个）、钼（1个）、汞（3个）、锑（7个）等；贵金属矿产有金银（20个）； 非金属矿产有萤石、岩盐（5个）、霞石正长岩、明矾石、磷块岩、硼、建筑石材、宝石和半宝石等。

在上述矿产资源中，锑的储量和产量在世界上占有突出地位。按照塔吉克斯坦本国的资料，其锑储量在独联体国家中名列前茅，在亚洲仅次于中国和泰国，居第三位（项仁杰，2006a；ИброхимАзим，2006）。据美国地质调查局统计资料，2008年塔吉克斯坦锑储量为5万吨，居第五位，产量为3390吨，也居第五位，排在中国、危地马拉、玻利维亚、南非之后（USGeological Survey，2009a； World Bureau of Metal Statistics，2009）。

塔吉克斯坦矿产资源比较丰富，苏联时期矿产普查勘探工作也有较好的基础，问题是近十几年来地勘工作投入的资金和工作量很小，现在亟须加速增加矿物原料的探明储量，以便更多地招商引资，加快地质勘探工作和矿产工业的发展步伐。

塔吉克斯坦科学院地质研究所主任研究员ВЕ米纳耶夫和国家地质总局第一副局长РД巴赫特达夫拉托夫共同撰文指出：“选择正确的、富有成效的战略对于进一步发展塔吉克斯坦的矿物原料基地具有重要作用，在地质工作改革管理和中高级领导干部年轻化的国家政策背景下，这一点具有特殊的价值。” 他们在论述塔吉克斯坦矿物原料基地发展战略时强调的要点主要有：乘着投资环境明显改善的有利时机，增加投放许可证的新工作项目的数量； 为了节省时间和资金，重新审视并利用长期以来积累的地质资料，同时要研制和采用新的技术和方法，包括建立掌握高科技含量新技术的工作小组； 提倡在一系列原则性问题上不同部门和组织共同探讨和磋商（ВЕииаев идр，2007）。

托克逊可以在新疆伊犁地区的霍尔果斯市捡石头。这里是世界上最富有的赛石地带之一，有着极高的资源丰富度和石头品质。其中，托克逊地区的美丽石头是当地非常有名的特色资源，有很高的升值潜力。此外，这里的石头也广泛用于装饰、建筑以及地景设计等领域。如果你对石头感兴趣，可以考虑前往霍尔果斯市探寻一番。

(一)历史和主要矿床分布

阿富汗是亚洲中西部的内陆国家,面积65万km2,位于西亚、南亚和中亚交会处,平均海拔1000m。地理位置上位于中国、伊朗、巴基斯坦和土库曼斯坦等几个强大的邻国之间,因此长时期处于混乱中。

阿富汗是最古老的宝石产出国家之一,青金石矿已经开采了至少6500年。位于阿富汗中东部的扎达莱卡(Jegdalek)矿是该国的唯一红宝石产区(图4-42),拥有超过700年的开采历史记录。13世纪初,伊斯兰商人将红宝石卖给了忽必烈和其他的著名历史人物。据传这些商人能分辨出红宝石和尖晶石的不同。1979年以来,该地区由于战事不断,一直未有规模性的开采。

图442 阿富汗主要红宝石矿床分图布

扎达莱卡矿位于喀布尔东—东南方向约60km处,距阿富汗东部的贾拉拉巴德(Jalalabad)约8小时车程,海拔1550~2000m。

(二)采矿方式及产量分销

自古以来阿富汗人都是使用锤子和凿子进行开采,据记载,在1886年约300人在此用原始工具寻找红宝石,这种方式一直到20世纪90年代都未有大改变。整个矿区使用的都是小规模开采的方法。人们利用锤子、锄头和钩子破坏含有红宝石的大理石,有时也会使用充气钻头和炸药。落下的岩石由简单的皮带轮带出矿坑,人们将宝石级的红宝石和蓝宝石晶体从大理岩中挑选出来以供切割。

扎达莱卡地区有矿点20多个。到2000年前后,约有400名矿工在此作业。多数为5~6人一组,较大的矿坑每组15~20人。

扎达莱卡所产的刚玉75%为粉色蓝宝石,15%为红宝石,5%为蓝色和红至粉色的混合蓝宝石,5%为蓝色蓝宝石。由于大多数刚玉为半透明,故通常被用来琢磨成弧面型,仅约有3%的刚玉磨成刻面型。从台面上看,质量最好的红宝石堪比其他产地最优质者。优质红宝石切割后可达数十克拉,顶级质量者很少超过5ct。结晶形态完好的刚玉一般保留围岩,可做矿物标本出售。红宝石的共生矿物主要有方解石、磷灰石、锆石、云母、硫化铁、石墨、金红石等。

扎达莱卡每年约产出价值50万美元的刚玉宝石。大多数宝石原石在巴基斯坦北部的白沙瓦(Peshawar)出售,从那里分流至卡拉奇(Karachi)和印度新德里。约有5%的低档刚玉经由喀布尔和迪拜(Dubai)被直接送至印度。最优质的刚玉品种直接由阿富汗运送至欧洲市场。

(三)地质概况

扎达莱卡矿区位于亚洲和印度板块的大陆碰撞区,区域地质背景与塔吉克斯坦、巴基斯坦、尼泊尔其他南亚红宝石矿很相似。红宝石矿床位于两个板块的边缘或交界处的变质石灰岩(大理岩)中。

扎达莱卡矿的岩石主要组成为片麻岩和大理岩。大理岩年代较新,岩层厚度为05~300m,长度为几百米到数千米。大理岩本身为纯净的方解石,含有少量的杂质元素,w(MgO)为068%~478%。片麻岩的主要矿物组成是蓝晶石、辉石、黑云母、角闪石等。

(一)尖晶石的矿床分布

目前,全世界已发现的尖晶石的矿点有1000多处,五大洲均有产出,但宝石级尖晶石的产地却相当稀少(图6-25)。

图6-25 世界主要尖晶石产地分布图

世界主要的尖晶石产地有缅甸、越南、塔吉克斯坦、坦桑尼亚、斯里兰卡、泰国、巴基斯坦、阿富汗、澳大利亚、肯尼亚、巴西和美国等。其中,缅甸、斯里兰卡、泰国的红色尖晶石和蓝色尖晶石最为著名;阿富汗出产过大颗粒的红色尖晶石;黑色的尖晶石主要来自于泰国;浅色的尖晶石在巴基斯坦北部邻近罕莎(Hunza)山区、马达加斯加伊拉卡卡(Ilakaka)以及坦桑尼亚通杜鲁(Tunduru)也有产出。最好的红色、粉色和橙色尖晶石产自缅甸抹谷地区,最好的蓝色和紫色尖晶石产自斯里兰卡和越南。我国古代的尖晶石多来自于邻国,近30年来,在我国云南、新疆等地也陆续发现了一些尖晶石矿点。

(二)主要尖晶石矿床产出及产量

宝石级尖晶石主要产于冲积砂矿中,一般都是伴随着寻找红宝石、蓝宝石同时被发现的(图6-26)。目前,已发现的宝石级尖晶石矿床主要分布在亚洲的缅甸、越南、斯里兰卡、塔吉克斯坦以及非洲的坦桑尼亚等地。亚洲的尖晶石矿床地理分布主要位于亚洲东部和中部的喜马拉雅山矿化带。该矿化带的形成主要受到新生代印度洋碰撞期间构造活动的影响。

图6-26 东南亚主要的尖晶石矿区分布图

1缅甸

缅甸是最著名尖晶石产地,尤其是红色尖晶石在古代就输出至中国,其中高品质者可与优质的红宝石媲美。缅甸的尖晶石矿床主要分布在抹谷(Mogok)和密支那(Myitkyina)地区(图6-27)。抹谷是20世纪世界最主要的尖晶石产区。抹谷产出的尖晶石大多可达宝石级,色调丰富,颜色饱和度好,从深红到橙或紫色,以及浅粉到深粉等。自2003年,美国开始禁止进口缅甸宝石,加上抹谷开采区被军方关闭,导致缅甸尖晶石数量在国际宝石市场上骤减。目前已很难得到缅甸宝石开采方面的资料。但是尽管在其他产地也陆续发现红色尖晶石,抹谷依然是目前所知最好的中小颗粒纯正红色尖晶石产地。缅甸尖晶石以其特有的颜色饱和度和色调在粉色、红色、紫色尖晶石市场上有着不可取代的地位。

克钦邦密支那地区也有两处矿床,分别是南亚色(也称为纳米亚)和育瓦迪矿床。纳米亚尖晶石产量比较不稳定,20世纪90年代,当地只有少量出产,从2000年开始产量骤增,2005年以后,开采活动又明显减少了。纳米亚产出的尖晶石晶体多不规则,颜色除了红色、粉色、紫色和橙色外,也出产蓝色、紫罗兰色和紫色的尖晶石,当地还产出过10ct的尖晶石晶体。育瓦迪矿床的尖晶石主要产自冲积矿床,颜色有淡粉色、紫色和橙色以及各种红色调。

图6-27 缅甸尖晶石主要矿区地理分布图

2越南

越南一直是国际尖晶石市场稳定的粉色和紫色尖晶石供应国。越南尖晶石矿床主要分布在安沛省北部的陆安(Luc Yen)地区。陆安县现已成为一个主要的尖晶石开采和贸易中心(图-268)。陆安除产出大量粉色尖晶石以外(图6-29),也产出颜色明亮的紫色尖晶石,当地的红色尖晶石也相当著名,但产量稀少,偶而还能发掘出钴蓝色的尖晶石。

尖晶石矿Cong Troi是越南最具经济价值的矿床。该矿床产出的尖晶石晶形完美,颜色丰富,包括褐紫色到紫色、粉红色,帕德玛(padparadscha)色的尖晶石。其他有经济价值的矿床还有陆安北10km处的BaiLinh矿,产出橙红色尖晶石;距离陆安南约80km处的滩香(Tan Huong)矿产出粉到暗紫色尖晶石;距离陆安数千米北的MinhTien矿产出粉到紫粉色尖晶石;距离陆安10km处的Trum Chan矿产出了许多浅色到中等蓝色的尖晶石。近年来又陆续发现一些新矿床,2010年在安沛省BaiSon矿产出了大量的钴蓝色尖晶石,尖晶石晶体颗粒较大,但透明度较差。同年又在位于陆安西西南20km处的Lang Chap发现了新矿床。Lang Chap产出的尖晶石具有深紫红色,颗粒长宽约3cm,还有一些高品质的红色—粉色到粉红色—橙色尖晶石,最引人注目的是该矿床出产了大量橙红色(类似帕德玛)颜色的尖晶石。越南各矿区产量不等,2011年秋季开始,安沛尖晶石产量大约为200kg/月。

图6-28 越南陆安尖晶石市场

图6-29 越南陆安尖晶石

3坦桑尼亚

20世纪80年代在坦桑尼亚莫罗戈罗省邻近马通博和马亨盖的大理岩内首次发现了尖晶石,之后在松盖阿(Songea)和通杜鲁(uTnduru)也发现了一些尖晶石矿点。2000年在马亨盖附近Ipanko地区的白色大理石岩脉中发现了高品质的尖晶石晶体。自Ipanko发现尖晶石以来,产量不断上升,目前坦桑尼亚已成为第二大粉色到红色系列的尖晶石出产国。马亨盖地区产出的尖晶石大多为粉红色,透明度较好(图6-30)。2007年,Ipanko地区发现了几个6~54gk重的巨大尖晶石晶体。这些巨大的尖晶石晶体中心不透明,周边透明可达宝石级。从这些巨大晶体上的透明部分上切出了几个10~50ct高透明度的优质红粉色尖晶石。2004年在图桑珠宝展上展出了该地区新矿区产出的大约2000tc的刻面宝石和1kg重的原石,颜色丰富,其中粉色—橙色(帕德玛)的尖晶石最受欢迎。

图6-30 坦桑尼亚马亨盖尖晶石

4塔吉克斯坦

几个世纪以来塔吉克斯坦的Kuh-i-Lal矿一直是世界上大颗粒尖晶石的主要产地。据说该矿从7世纪就开始开采,著名的“黑王子红宝石”、“铁木尔红宝石”等许多大颗粒的尖晶石可能都来自该矿。该矿产出的尖晶石颗粒大、净度高,主要颜色有粉红色、桃红色,有时也产出大颗粒的红色尖晶石。

1989年有报道称在帕米尔山区发现了粉红色尖晶石矿点,位于中亚帕米尔山区喀喇昆仑山以北的隆起部位,海拔超过3048m。由于当地采矿条件恶劣,尖晶石产量稳定但有限。产出的尖晶石多呈浅到深的粉色,只有比例很小的一般重量在15ct以上的无暇尖晶石会被切磨成刻面。

(三)矿床成因及类型

尖晶石通常与刚玉宝石共生,宝石级的尖晶石矿床按产状可分为原生矿和次生矿两种。地质成因上原生矿床又可分为变质岩型和岩浆岩型两类。变质岩型成因矿床主要形成于岩浆侵入到灰岩或白云岩所形成的接触变质带中,尖晶石常与镁橄榄石、透辉石等共生。岩浆岩型矿床尖晶石主要出现在富铝的基型岩浆岩中,常与辉石、橄榄石、磁铁矿、铬铁矿及铂族矿物等共生。尖晶石原生矿床又可分为4种类型:

(1)区域变质和接触变质大理岩型尖晶石矿床:尖晶石常与红宝石共生,其母岩主要为碳酸盐类变质岩,这些碳酸盐类变质岩的主要组成矿物有方解石、白云石、云母、珍珠云母、角闪石、绿泥石、镁橄榄石、榍石等。碳酸盐变质岩一般伴随着石榴子石—黑云母—矽线石或黑云母—含蓝晶石片岩或片麻岩的侵入。

(2)镁质矽卡岩型尖晶石矿床:尖晶石常与红宝石共生。

(3)碱性伟晶岩型尖晶石矿床:尖晶石常与蓝宝石共生。

(4)花岗伟晶岩型尖晶石矿床:主要产出墨绿色、绿色锌尖晶石。

图6-31 产自砂矿的尖晶石原石

除原生矿外,次生矿是宝石级尖晶石的重要来源。次生矿中尖晶石常与红、蓝宝石共生(图6-31)。

(四)主要尖晶石矿床地质特征

1缅甸

缅甸尖晶石产区主要位于曼德勒省的“抹谷宝石带”(MMB)。出产多种彩色宝石的抹谷宝石带在地质构造上以高温塑形变形而著称。塑性变形与印度欧亚板块的斜碰撞有关,形成时间大约为渐新世到后中新世。抹谷宝石带地质构造复杂,断层众多,岩性变化大。在出产红宝石和尖晶石的大理岩层中(图6-32),其他共生矿物还有白云母、金云母、方柱石、珍珠云母、榍石、黄铁矿、石墨等。大理岩单元由不连续的地层组成,厚度达300m。含红宝石和尖晶石矿体呈层状分布于其中。抹谷地区的次生尖晶石矿床主要赋存于被当地称之为“含宝石的砾石层”中。该砾石层含有褐色和**粘土、铁的氧化矿物,以及一些沙状的砾石。在所有的刚玉原生矿和次生矿中,都可以见到尖晶石。

图6-32 缅甸抹谷矿区的大理岩型尖晶石矿床外貌

缅甸的另外一个主要矿区位于克钦邦育瓦迪。该矿区的主要组成岩石是细粒砂糖状的白—灰色大理岩、片岩和侵入的石英脉等。尖晶石赋存于大理岩中,与尖晶石共生的矿物有蓝宝石、锆石、碧玺、石榴子石、石英、金云母、白云母、方柱石、珍珠云母、榍石、黄铁矿和石墨等。产自育瓦迪山脉北面原生矿的尖晶石经过长距离搬运沉积等地质作用,在育瓦迪河床中形成砂矿。

2越南

1983年,在越南安沛省陆安地区的AnPhu第一次发现了刚玉和尖晶石矿。1987年,在KhoanThong地区陆续发现了大规模的尖晶石矿床,主要矿点有Nuoc Ngap、Hin Om、Khau Nghien、Vang Sao、May Thuong、May Ha、Phai Chap、Tan Lap、Lam Dong等。随后,整个地区的宝石开采活动开始激增,这些矿床都沿着斋(chay)河东岸分布,被当地的矿工称作“老矿区”。1994年人们又在斋河西岸陆续发现了多个新矿点,如Tan Huong、Truc Lau、Tan Dong、Hoa Cuong、Cam An、Bao Ai、Ngoi Nhau、Ngoi Hop等,当地矿工称之为“新矿区”(图6-33)。近年来在越南又发现了多个新矿点,如位于陆安西西南20km处的Lang Chap矿床。

陆安红宝石和尖晶石矿的正式开采始于20世纪90年代。尖晶石矿床赋存于发生弱变形作用的大理岩单元内,位处新生代的变质带和南部的红河剪切带,当地发生的变质作用非常有利于宝石矿床的形成。产出的尖晶石晶形完美、以八面体为主,有时可见各种八面体歪形。颜色丰富,以鲜艳的红色和紫罗兰色为主。红色尖晶石主要形成于方解石—白云质大理岩中,与方解石、磁黄铁矿、金云母、榍石、磷灰石和锆石等共生。深蓝色尖晶石的成因至今未明,有人认为它的形成与外部流体渗透到大理岩有关。

图6-33 越南主要尖晶石矿床分布及地质图

砂矿是越南宝石级尖晶石的主要来源,次生矿床主要赋存在充填砾石的卡斯特矿囊或陆安山谷的洪积扇及相关的河床中,有时在稻田里也能找到尖晶石(图6-34)。原始露天开采仍是主要的开采方式。在次生矿床(冲积物)中,与尖晶石共存的矿物有蓝宝石、石榴子石、矽线石、石英等。最重要的矿床是Truc Lau和Tan Huong,Turc Lau矿床位于西北延伸的峡谷,延伸距离5km。

图6-34 越南陆安稻田里有时可找到尖晶石

3塔吉克斯坦

塔吉克斯坦的Kuh-i-Lal尖晶石矿床位于帕米尔西南巴达科善(Badakh)地区。矿床成因与该地区戈兰岩系中广泛发育的超镁质变质岩有关。戈兰岩系由变质沉积岩、主要为黑云母片麻岩和混合岩、大理岩和钙质—硅质的岩石以及次级的石英岩和角闪岩组成;超镁质的岩石包括“白色片岩”(滑石—蓝晶石岩),富顽火辉石和镁橄榄石的矽卡岩和含钠柱晶石的矽卡岩和片岩。尖晶石通常与红宝石共生,但在Kuh-i-Lal矿区是个例外,该矿区历史上没有产出过红宝石。

4坦桑尼亚

坦桑尼亚尖晶石在21世纪才开始有规模的开采,主要产出樱桃红色的尖晶石。坦桑尼亚目前最重要的尖晶石矿床Ipanko(原生大理石矿床和附近的砂矿矿床)(图6-35),主要产出透明度高的粉红色—红色尖晶石,晶体多呈八面体,大小在5cm内。当地产出的尖晶石与塔吉克斯坦帕米尔山区Kuh-i-Lal产出的尖晶石有很大的相似性。

5斯里兰卡

图6-35 坦桑尼亚马亨盖附近的Ipanko尖晶石矿床(2007年在这发现了巨型尖晶石晶体)

斯里兰卡是最古老的尖晶石产区,这里出产尖晶石的历史可以回溯到2000年前。尖晶石主要发现于冲积矿床,颜色有灰色、蓝色、绿色、紫色等各个色系。虽然斯里兰卡也产出过一些颜色很好的粉红色、红色和与钴有关的蓝色尖晶石,但品质各不相同,优质尖晶石出产很少。大多数晶体呈现浅淡的颜色,但有时会在斯里兰卡发现星光尖晶石和灰蓝色—紫色的变色尖晶石。

6中国

中国云南省的尖晶石矿床从20世纪90年代开始开采,当地与著名的越南陆安尖晶石矿床具有类似的地质背景,位于哀牢山—红河剪切带的东南缘,由于岩浆作用伴随强烈的变质反应,这一地区形成了一个非常复杂的矿化区域,因此在中越边境地区很有可能进一步找到赋存于红河剪切带内适当的寄主岩石和围岩中宝石矿床。此外在新疆、河南、江苏、等地也陆续发现各种类型的尖晶石矿床。

表6-7列出了世界主要的尖晶石产地及其主要矿床。

表6-7 尖晶石主要矿床分布列表