铊的矿物学

一、铊（含铊）矿物

铊是典型的奇数元素，在自然界多呈分散状态，但在特殊成矿环境亦可形成铊矿物，甚至富集成矿。发现铊矿物最多的国家是前南斯拉夫、瑞士、美国、法国和中国。在前南斯拉夫马其顿地区的Alchar砷锑矿床、美国内华达州的卡林型金矿床、瑞士的Lengenbach砷矿床、法国阿尔卑斯山Jas Roux砷锑矿床、中国贵州滥木厂汞铊矿床和云南南华砷铊矿床产出的铊矿物占铊矿物总数的半数以上。尽管世界各地形成铊矿物的地质环境各异，发现铊矿物的种类和数量大不相同，但铊矿物大多出现在低温硫化物矿床，特别是含雄黄和雌黄比较高的矿床中。环太平洋和地中海沿岸是发现铊矿物比较多和比较集中地区（龙江平等，1993）。

由于铊矿物几乎无例外的都是产在低温热液硫化物矿床中，加之铊的亲硫和亲石双重地球化学性质，故铊矿物总是与矿床中矿石矿物和脉石矿物共（伴）生产出，形成以铊矿物和含铊矿物为特色的一系列矿物共生组合。在铊矿物产出的矿床中，除铊矿物外，其他共伴生产出的矿石矿物和脉石矿物均不同程度地含微量的铊等分散元素（表3-1）。此外，表生矿物中亦含有微量的铊（表3-2），石膏和泻利盐矿物中铊含量可高达243×10-6和283×10-6（张宝贵等，1997）。在前苏联，特别是中亚的一些铅锌矿床和多金属矿床的表生矿物中通常含n×10-6～n×10-5的铊，硬锰矿中铊可高达320×10-6～1000×10-6，铊黄钾铁矾中铊最高含量可达（175000～20400）×10-6（Kulikova，1962；Mogarovskii，1961）。

迄今为止，自然界已发现铊的独立矿物48种，其中硫盐类矿物33 种，硫化物矿物7 种，硒化物矿物3种，硫酸盐类矿物3种，硫氯化物1 种和氧化物1种（表3-3）。铊矿物虽由几十种元素组成，但参与矿物组成计算的主要元素只不过近20种，其中主要包括在铊（含铊）矿床成矿元素地球化学星中的元素。组成铊矿物的各种元素是与铊关系极为密切的元素。铊呈独立矿物是铊主要赋存形式之一，是铊矿床标志之一，是铊超常富集的结果。

表3-1 主要矿物中铊及其伴生元素

表3-2 中国和前苏联部分矿床表生矿物中铊含量

表3-3 铊矿物一览表（截至2001底）

续表

早在20世纪50年代，我国就开始对一些矿床中分散元素进行查定，但对铊矿物的发现和研究仅是近10多年的事，取得了新的进展，获得可喜结果，自1988年安树仁等在滥木厂铊矿床中发现斜硫砷汞铊矿（Christite）和1989年陈代演发现红铊矿（Lorandite）以来，相继发现褐铊矿（Avicennite）、硫砷铊铅矿（Hutchinsonite）、辉铁铊矿（Picotpaulite）、硫铁铊矿（Raguinite）、铊黄铁矿（Thallium pyrite）、铊明矾（Lanmuchangite）等铊矿物。我国共发现12种铊矿物，其中我们发现4种。在48种铊矿物中，其中有锡和金各一个、银六个参与矿物组成。

二、铊矿床矿物学

铊矿床中产出的铊矿物并不是孤立的，总是与矿床大量的其他一些金属和非金属矿物共（伴）生，呈现瑰丽斑斓的颜色。其中包括铊矿物本身，如红铊矿、硫砷铊铅矿等多呈深红色（图版I-1）。辰砂和雄黄等是汞铊矿和砷铊矿床重要工业矿物，与红铊矿等有非常相近的色泽，它们彼此极易混淆。滥木厂铊矿石中辰砂婉如含苞欲放的红色樱花，特别是与白色重晶石共生时彩色更为绚丽（图版I-2）。呈晶簇状产出的辰砂不仅颜色鲜艳，且晶形多样美观（图版I-3，I-4）。滥木厂红铊矿多与草莓状黄铁矿共生，形成红黄两色的连晶。雄黄和雌黄是铊矿物主要共生矿物，含铊的雄黄矿石，特别是晶簇状矿石呈现出**，红色和红黄相间的颜色镶嵌在矿石之中（图版I-5）。雄黄、辰砂、红铊矿、硫砷铊铅矿是铊矿床中常见的几种工业矿物，又是从外观上难以区别的几种矿物。

在滥木厂铊矿石中经常发现由黄铁矿等硫化物矿物氧化形成绿色、蓝绿色呈块状、粉末状的水绿矾（图版I-6）和白色、黄白色呈发状、丝状的铁铝矾（图版I-7）。在南华砷铊矿床中由于雄黄等硫砷化物矿物氧化形成的白色呈绒球状镁毒石（图版I-8）和白色雪花状石膏（图版II-1），附着在雄黄和雌黄矿石表面。一些含铊矿石和含铊硫化物矿物在氧化带条件下极易氧化形成保留原矿石和矿物格架的表生矿物，如辉锑矿氧化呈黄锑华保留辉锑矿的格架，在黄锑华中偶尔发现辉锑矿的残余（图版II-2）。在铊（含铊）矿床氧化带中常见少量黄钾铁矾和深绿色、浅绿色的孔雀石，砷钙铜矿和羟铝石［Al4（PO4）3（OH）3］点缀在氧化矿石中（图版II-3）。在滥木厂氧化矿石中还发现黑色、黑褐色，呈沥青状，放射状次生钨酸矿物（图版II-4），暂定回龙矿。

红铊矿（Lorandite）：最早发现于马其顿的爱尔察砷锑矿床中的红铊矿，其化学成分中S含量为187%，As为219%，Tl为594%（张守范，1957）。矿物呈红色，金刚光泽，多板状和板柱状晶体（图版II-5）。硬度2～25，密度为55g/cm3，熔度为1。颜色为洋红色，晶体表面有时呈暗钢灰色，条痕为暗洋红色，微透明，有挠性，易剥为薄片。

我国红铊矿首先发现于贵州省兴仁县滥木厂铊矿床中，是矿床中的主要工业矿物，有生物成因红铊矿（图版II-6）和热液成因红铊矿（图版II-7，II-8）两种，本书描述红铊矿物化性质为热液成因的红铊矿，因为生物成因红铊矿保留极少（Zhang Zhong et al，2000）。

红铊矿反光镜下呈灰色至蓝灰色，双反射清楚，强非均质体，内反射为鲜红色。不同波长反射率（R/%）变化在Rq26～36，Rp25～30范围内。红铊矿粉晶分析结果列于表3-4中。红铊矿差热分析在298～304℃，574～581℃出现两个吸热谷，在510～548℃，648～666℃出现两个放热峰，前两者由于矿物分解和脱砷所致，后两者由于脱硫和脱铊所造成。关于红铊矿物化学性质已有文献报道（陈代演，1989，张宝贵等，1998）。

表3-4 红铊矿X光粉晶数据

斜硫砷汞铊矿（Christite）：斜硫砷汞铊矿1977年首次发现于美国内华达州卡林型金矿中，我国发现于滥木厂汞铊矿床中（安树仁等，1998）。矿物呈粒状，一般粒度005～012mm，最大048～055mm。黄棕色带红色，锖棕色，半透明，断口参差状，可剥成薄片，维氏硬度305kg/mm2，相对密度为615g/cm3。

反光镜下矿物呈灰白带浅蓝色，具双反射，多色性呈灰白发蓝至灰白带淡绿色，非均质。偏光镜下呈灰绿、暗紫、蓝紫色，大多数内反射强烈而难以鉴定其光性。用莱兹MPV3型显微光度计测定了波长400～700μm范围内的反射率，其中266～267，，计算求得颜色指数见表3-5。

表3-5 斜硫砷汞铊矿的颜色指数

斜硫砷汞铊矿的化学式为TlHgAsS3，电子探针（JCXA-733）分析，Tl含量为3517%，Hg为3534%，As为1232%，S为1654%，总计9947%。含微量的Ag、Pb、Zn、Cu、Fe、Cd、Sb、Bi、Se等杂质。

斜硫砷汞铊矿属单斜晶系，与硫砷汞铊矿呈同质二象（新矿物及矿物命名委员会，1984）。粉晶分析全部谱线结果是：485（2），458（1），445（1），404（6），363（7），349（5），337（3），2985（10），2835（4），2801（3），2700（6），2460（2），221（7），2100（2），2060（1），2021（1），1865（2），1690（3），1620（3），1500（2）。其结果与对比矿物（美国JCPDS卡片，29—1337）基本一致。

硫砷铊铅矿（Hutchinsonite）产于云南省南华砷铊共生矿床中，赋矿岩为不纯白云岩、灰岩和泥岩。与之共生的矿物有铊黄铁矿、辉铁铊矿、硫砷铊矿、雄黄、雌黄、方铅矿、黄铁矿、白云石、石英、方解石，表生矿物有镁毒石、泻利盐和石膏等（张宝贵等，1995）。

硫砷铊铅矿属斜方晶系，偏光显微镜下微透明，二轴晶，负光性。矿物呈樱红色至暗红色，条痕樱红色，油脂光泽，性脆等物理性质颇与共生雄黄相似。反光显微镜下显灰色微带浅棕色。非均质性显著，反射率绿光Ra'266%，Rr'233%。抗磨硬度小于共生的方铅矿，大于雄黄。显微压入硬度HV=50～70kg/mm2（100g负荷），相当于莫氏硬度HM=25～28。

硫砷铊铅矿电子探针分析，7个样品平均化学成分（%）：Tl（1957），Pb（1901），As（3451），S（2591），Fe（006），Sb（003），Hg（007），Ag（004），Cu（001），总计（9921）。X射线主要粉晶谱线（nm）：0585（1），0538（3），0378（4），0319（4），0305（3），0299（4），0274（5），0210（8），01810（6），01659（3），01515（2）。

与硫砷铊铅矿共生的辉铁铊矿、硫砷铊矿、方铅矿和雄黄，除主要组分外，经常出现的微量元素有Hg、Sb、Cu、Ag四种亲硫元素，含量均较低，其中又以Ag含量最高，可达015%。其他微量元素均较低，偶尔出现Bi和Al，见表3-6。

表3-6 共生矿物的电子探针分析（wB/%）

铊黄铁矿（Thallium Pyrite）：铊黄铁矿产在云南省南华砷铊矿床中，是铊的主要工业矿物。矿物肉眼观察为浅黄白色，金属光泽，条痕黑褐色。呈微粒和结核状分散在砷铊矿石中，常与雄黄、方铅矿、闪锌矿、硫砷铊铅矿等共生。粒径多小于几个微米，最大粒状集合体粒径05～1mm。反射显微镜下反射率（%）变化在32～45。维氏硬度HV=514kg/mm2，莫氏硬度 HM=54。用扭力天平在四氯化碳中测得比重D=515。

经日本电子公司（JCXA-733型）电子探针定量分析20个样品，其平均成分和变化范围为：S 4864%（4558%～5012%），As 531%（380%～696%），Fe 3863%（3765%～4050%），Tl 696%（514%～865%），总计9956%。根据20个电子探针分析结果，按（Fe，Tl）/（S，As）原子数1∶2计算，铊黄铁矿理论分子式为（Fe，Tl）（S，As）2。样品较纯，Co、Ni等微量元素含量均低于分析检测限。电子探针面分布分析表明，铊和砷在铊黄铁矿中分布均匀。电子探针分析标样为黄铁矿和红铊矿。

对粒状和结核状二个铊黄铁矿分别进行X射线粉晶分析，其结果吻合一致（张宝贵等，1998）。分析结果表明，主要物相近似黄铁矿，但晶胞偏大，衍射线宽化。结晶参数：等轴晶系，空间群Pa3，Z=4，α=05434～05442nm。

铊黄铁矿是南华砷铊床中的主要铊矿物，较硫砷铊铅矿、辉铁铊矿和硫砷铊矿数量多，分布较广泛。与雄黄、白云石、石英等矿物比较，铊黄铁矿铊含量明显高（698%），最高可达865%，故铊黄铁矿是该类型矿床最好的直接找矿标志。

铊黄铁矿与黄铁矿不仅在化学成分上有明显区别，含有较高的铊和砷，而且在物理性质上亦有区别，晶胞偏大，衍射线宽化，这是由于铊替代铁的结果，从铊含量514%～705%样品晶胞0534nm，铊含量715%～865%样品晶胞05442nm变化得到证实。因为一价铊的离子半径明显大于三价铁的离子半径（勒斯勒，HJ，1985）。铊黄铁矿在光性、硬度、密度等物理性质上与黄铁矿存在差别。

鉴于铊黄铁矿中铊和砷含量超出黄铁矿中杂质含量（张守范，1956），铊和砷分别替代铁和硫，对矿物物化性质产生影响，故将其定为铊黄铁矿（Fe，Tl）（S，As）2。这与Edenharterite（TlPbAs3S6）和TlPbAs2SbS6（IMA93025）矿物中锑的参与改变矿物物化性质有类似之处（Berlepsch，1995；Jambor et al，1996）。

褐铊矿（Avicennite）：褐铊矿是一种罕见的铊矿物，最早发现在乌兹别克斯坦拉布拉克山区的赤铁矿方解石脉中，并命名为Авиценнит（Карпова，1958，Конькова，1960）。我国褐铊矿产于西藏洛隆县斯拉沟的天然河流重砂中，三个颗粒的17个不同部位的电子探针分析结果的平均值为：Tl2O39853%，SiO2109%，Al2O3019%，Fe2O3016%，总量9997%。属等轴晶系，空间群T5-I213，晶胞参数α=1055×10-10m，Z=16（毛水和等，1989）。

褐铊矿黑色，金属光泽，性脆。反射色灰白色微带蓝色调，未见双反射及反射多色性，内反射不明显。实测显微硬度：负荷25g和50g时HV分别为275kg/mm2和2525kgmm2。在MPV-2显微光度计上测得褐铊矿的反射率数据列于表3-7。褐铊矿X射线粉晶分析在D/MAX-3A型衍射仪上进行，粉晶数据列于表3-8。

表3-7 褐铊矿的反射率

表3-8 褐铊矿的X射线粉晶分析数据

褐铊矿的颗粒大小约为015～030mm，其中包裹有10%左右呈毛发状、长条状、板状及不规则他形的粘土矿物，且粘土矿物在其间分布较均匀。还有少量不规则微细裂隙及孔洞，其中充填粘土矿物。此外，还包裹有微量的微细褐铁矿。在河流重砂中与褐铊矿一道发现的矿物有方铅矿、白铅矿、黄铁矿、白钨矿、锆石、锐钛矿、赤铁矿、钛铁矿、重晶石、榍石等（毛水和等，1989）。

铊明矾（Lanmuchangite）：是一种铊的硫酸盐新矿物，产在贵州滥木厂铊矿床氧化带中，属次硫酸盐矿物，与其共生矿物有水绿矾、镁铝矾、钾明矾、黄钾铁矾、石膏、自然硫、砷华等次生矿物。矿物集合体大小一般为2～10mm，多为细密块状。单晶呈他形粒状，40～90μm。偶见平行柱状集合体，半自形至自形柱状晶体，直径15～65μm。矿物白色至淡**，玻璃光泽，透明，易溶于水（陈代演等，2001）。

铊明矾偏光显微镜下无色，均质体，实测折光率1495。维氏硬度为94～124kg/mm2，摩氏硬度为31～34。实测密度222g/cm3。平均化学成分：Tl2O 3325%，Al2O3 807%，SO3 2519%，SiO2 010%，K2O 035%，CaO 008%，MgO 006%，FeO 004%，H2O 3346%，总合10060%，除结晶水由热重分析（TG）求得（3件样品平均）外，其余成分由电子探针分析（6点平均）求得：

化学式为（Tl100K005）105（Al101Si002Ca001Mg001Fe001）106［SO4］202·1186H2O，理论式为TlAl［SO4］2·12H2O。

X射线粉末衍射主要强线［d（I，hkl）］为：0431 4（100，220），0280 1（70331），0703（54，111），0273 1（35，420），0611（27，200），0352 4（24，222），0367 6（22，311），0305 1（22，400），0235 0（21，511），0326 3（20，321），0249 4（20，422），0193 2（19，620）。经指标化，并参照人工合成TlAl［SO4］2·12H2O的资料，求得铊明矾为等轴晶系，空间群为Pa3，a=12212（5）nm，v=1821（2）nm3，z=4，相容性（compatibility）=1-kp/kc=-00032。

热重（TG）曲线显示，矿物在101℃，135℃和230℃时分阶段脱失结晶水，至243℃总失水量达到333%，脱水过程完成。红外光谱分析表明，3374～3147cm-1和1655～1648cm-1两个吸收带是由结晶水（H2O）分子的伸缩振动和弯曲振动所产生；1131cm-1和605cm-1两个吸收带则分别由［SO4］2-基团的伸缩振动和弯曲振动所致（陈代演等，2001）。

(Ce,La)［CO3]F

六方晶系

No=1723～1735

Ne=1825～1837

(+)Ne-No=0102

图3-25 氟碳铈矿光性方位

化学组成 成分中常含有Mg,Fe3＋,Al,Th和Sr,Ta等。

结晶特点 通常呈板状、六方柱状。有时呈细粒状集合体，或呈花瓣状细小连晶。｛0001｝解理完全，或为裂理、 解理不完全。

光性特征 蜡黄至红褐色，透明—半透明。薄片中无色或棕褐、淡**，具微弱多色性。正高—极高突起（照片114）。我国与此相同的矿物称为白云矿，No=17169,Ne=1791，（+)Ne-No=00741。最高干涉色为高级白（照片115）。长条形切面方向为快光，平行消光，负延性。一轴晶正光性。

鉴别特征 氟碳铈矿可根据晶形、一轴晶正光性等特征与独居石（二轴晶）、黄河矿（负光性）、榍石（常见菱形切面、二轴晶）、方解石（闪突起明显，负光性）等矿物相区别。

产状及其他 氟碳铈矿是分布广泛的稀土矿物之一。往往与偏碱性花岗岩、正长岩有关，产于与二者有关的热液矿床中；或产于二者与围岩的接触带内。共生矿物有萤石、方解石、重晶石、赤铁矿、独居石、黄河矿等。也产于伟晶岩中，与独居石、微斜长石和铌钽矿物共生。氟碳铈矿在氧化带不稳定，可被磷镧镨矿、镧石所交代。

1、缅甸是翡翠的最知名、规模最大、历史最悠久的产地。全世界的商业级和珠宝级翡翠主要产自缅甸伊洛瓦底江支流雾露河一带几百平方公里的范围内。由于云南与缅甸相邻，在明朝时期，缅甸翡翠产地直属云南领辖，由当地的土司管理，直到1885年英国侵占缅甸后，翡翠产地才划归缅甸版图。因此中国古代把翡翠称为“云南玉”并非毫无依据。缅甸出产的翡翠品质极高，浑然天成，美得如诗如画，大气磅礴，正如明代徐霞客所说：“造物之愈出愈奇，从此丹青一家皆为俗笔，而画苑可废矣。”由此看来，在缅甸翡翠原石进入中国之初，国人对翡翠的评价是非常高的。缅甸翡翠，种辣，水高，颜色绚丽而丰富，“霞绮浓披翡翠，晨光巧上珊瑚。”是翡翠被誉为“玉中之王”的原因。缅甸产出的最高品质翡翠为帝王绿翡翠，色调最接近光谱中的绿色，纯正、鲜艳、浓郁、均匀，给人以凝重高贵之美感。

2、危地马拉，是全球规模第二大的珠宝级及商业级翡翠产地，其翡翠原石产出于中美洲危地马拉境内的脉塔高河谷断裂带。危地马拉翡翠在国内被称为“危料”或“永楚料”，其翡翠矿床于1952年，在危地马拉北部地区首次出现。危地马拉的翡翠的使用历史非常悠久，早在奥尔梅克文明、玛雅文明、阿兹特克文明兴盛时期就有用翡翠制作祭祀用品，在其出土文物中发现了数量不少的翡翠制品，这些古文明的翡翠使用历史比中华文明使用翡翠要悠久很多。在遭受西班牙殖民入侵后，当地人停止了对翡翠的开采，后来甚至导致连原来开采出翡翠的位置也不可寻，这些翡翠工艺品的原料产地被人遗忘了近500年。危料翡翠主要成分是硬玉和绿辉石，颜色丰富多彩，绿色、蓝色、紫色、**、黑色都有，但与缅甸翡翠还是有一些特征上的区别。例如危料颜色偏蓝色/灰色调，呈豆绿色或暗绿色，透明度差，像隔夜的绿豆沙；大多含有脏棉和深色矿物包体；黑色危料含有多种杂质，表面如同满天星辰，不如缅甸墨翠那样黑得纯净。

3、俄罗斯。产自俄罗斯的翡翠，即“俄料”，也是市场规模比较大的翡翠料之一，其西萨彦岭翡翠矿床发现于1959年，在克拉斯诺亚尔斯克边疆区南部的捷吉尔河(叶尼塞河支流)河谷一带。1959-2000年间，少数俄料经过加工后流入香港市场销售，2000年后俄罗斯料开始被内地市场接受。俄料翡翠大部分达不到商业级别，不仅颜色暗沉，内部颗粒粗糙，透明度低，除了硬玉成分外还有较多的透辉石、少量的云母和硫化物，硬玉成分也跟国标里的翡翠数据范围差异较大。部分专家甚至认为俄料不能称作翡翠，只能称为“硬玉岩”。

4、日本使用翡翠历史非常悠久，最早可追溯到大约7千年前的日本绳文时代，是世界上第一个产出和加工翡翠制品的国家。日本翡翠产区分别也很广泛，从南到北都广有分布，但其产出的翡翠，大部分是质地粗糙的豆种翡翠，不仅水短色杂、颗粒粗糙、裂痕黑斑较多，还含有透闪石、泥质岩片、变质玄武岩等成分，达不到商业级别。

5、美国的加利福尼亚海岸山脉区，也有发现翡翠矿床的存在。部分美国产的商业级翡翠，也有高冰种黄地翠绿色的佳品，但数量翡翠稀少，几乎绝迹于市场，只被一些国家博物馆、收藏家或矿物学家所收藏。大多数美国产的翡翠原石品质不佳，结构粗糙，只能作为雕刻材料使用，在市场上鲜有出现。

6、哈萨克斯坦、新西兰等。哈萨克斯坦也有产出翡翠，其翡翠矿床于20世纪50年代末被发现，哈萨克斯坦境内的伊特穆隆德翡翠矿床曾是原苏联三个主要翡翠矿床之一,它位于巴尔喀什湖北约100公里处,产于伊特穆隆德--秋尔库拉姆蛇绿岩带西侧的混杂岩中。哈萨克斯坦翡翠的矿物组成以硬玉和绿辉石为主,副矿物发现有锆石,榍石,钡冰长石以及钠长石。其翡翠大多数品质不佳，绝大部分颗粒粗糙，没有种水，质量较差。新西兰翡翠翡翠，含有二氧化硅和铬等多种成分，很难作为商业市场认可的宝石饰品。绿色最为常见，但颜色不均匀，质地不好，产量也不高。还有哥伦比亚、韩国、墨西哥、希腊等产地，虽然这几个地方都产有翡翠，但是质量太差，几乎可以忽略。

独山玉产于河南南阳的独山，也称“南阳玉”或“河南玉”，也有简称为“独玉”的。独山是距南阳市最近的省级森林公园，国家矿山公园和旅游风景区，出产中国四大名玉之独玉。公园位于南阳中心城区北三公里处，跨越面积四平方公里。

独山玉以色正、透明度高、质地细腻和无杂质裂纹者为最佳。其中以芙蓉石、透水白玉、绿玉价值较高。此外，利用玉块不同颜色模仿自然制作的俏色玉雕获得好评。

南阳玉色泽鲜艳，质地比较细腻，光泽好，硬度高，可同翡翠媲美。德国人曾称其为“南阳翡翠”，苏联地质学家基也夫林科曾把南阳玉归属于翡翠类型的玉石矿床。据河南地质工作者近几年的研究，探明南阳玉是一种蚀变斜长岩，组成矿物除斜长石外，还有黝帘石、绿帘石、透闪石、绢云母、黑云母和榍石等。经过显微镜鉴定，玉质含有多种蚀变矿物，蚀变作用以黝帘石化、绿帘石化和透闪石化为主。由于玉石中含各种金属杂质电素离子），所以玉质的颜色有多种色调，以绿、白、杂色为主，也见有紫、蓝、黄等色。

成因产状:产于蚀变斜长岩体内，由于基性斜长岩或辉长岩在低温下，受到沿构造裂隙上来的岩浆晚期热1交代、蚀变等作用形成的;

著名产地:世界著名产地有中国河南省南阳市独山。

名称来源:因产于中国河南南阳市郊独山而得名，又名"南阳玉"、"独玉"。南阳素有"玉石之乡"的美称;

::晶体形态

以细粒结晶为主;颗粒比较细，粒径小于005mm，隐晶质，质地细腻，坚硬致密;

::物理性质

硬度:60-65

比重:273-318g/cm3

颜色:独山玉多是由2~3种以上颜色组成的多色玉系，常见的颜色有白、绿、紫、黄、红、黑色等

透明度:透明至半透明

光泽:玻璃或油脂光泽

显微镜下:有黑色色斑，颜色不鲜艳，可见多种矿物包体

早在6000年以前，古人已开采独山玉，安阳殷墟妇好墓出土的玉器中，有不少独山玉的制品。西汉时曾称独山为"玉山"。

独山玉由于色泽鲜艳、透明度好等优点，跻身我国"四大名玉"之列。高档独玉的翠绿色的品种，与缅甸翡翠相似，故有"南阳翡翠"之誉。一般独玉主要用于雕琢各种陈设件以及手镯、戒指、项链等饰物。

独山玉是一种多色玉石，按颜色可分为八个品种。

①绿独山玉:又称为"天蓝、或者白天蓝独山玉，绿至翠绿色，半透明，质地细腻，近似翡翠，具有玻璃光泽。

②红独山玉:又称"芙蓉红独山玉"。色呈浅粉红至红色，质地细腻，光泽好。有干粉料和透水粉红料，以水润细腻料为佳。

③白独山玉:色呈白或灰白色，质地细腻，具有油脂般的光泽。其品种包括奶油白玉、透水白玉、清透水白等。

④紫独山玉:色呈暗紫色，透明度较差。⑤黄独山玉:色呈黄绿色。

⑥黑独山玉:色如墨色，故又称"墨玉"。

⑦绿白独山玉:色呈青绿色，或者白绿色相间，透明度较差，以质地水润干净为佳。

⑧杂色独山玉:多种颜色混杂的独山玉。有薯色、酱色等。

独山玉以色正、透明度高、质地细腻和无杂质裂纹者为最佳。其中以芙蓉石、透水白玉、绿玉价值较高。此外，利用玉块不同颜色模仿自然制作的俏色玉雕获得好评。

独山玉雕，历史悠久，1959年在独山附近的黄山新石器时代遗址出产的玉铲，证明早在5000余年前先民们已认识和使用了独山玉。独山脚下"玉街寺"遗址，为汉代雕刻玉器的地方。清《新修南阳县志》载:"故县北居民，多治玉为生。"旧中国，南阳玉雕已形成一大行业，城内有作坊80多家，多是后设作坊，前面开店，自雕自销。玉雕品主要有人物、花卉、鸟兽、山水、神像、炉熏、首饰等120多个品种。独玉雕品晶莹闪烁、玲珑剔透，为南阳著名特产。

总的来说,虽然尖晶石各产地的地质背景颇为相似,但通过综合分析其宝石学性质以及化学指纹特征可以进行尖晶石产地区分。缅甸抹谷尖晶石最典型的包体特征是含有大量矿物包体(常见磷灰石和方解石)以及八面体负晶;位错和榍石包体的出现是越南尖晶石的产地指示性特征;塔吉克斯坦尖晶石包体一般较少、只在当地产出尖晶石中观察到了**荧光特征;越南陆安尖晶石相对缅甸抹谷尖晶石具有相对高铁低锡的特征;缅甸抹谷以含有高浓度的锌、钛、钒、铬、镓和锡为特征等。建立适当的微量元素模型对于进行尖晶石产地鉴定尤其在包体缺失的情况下非常重要。

表6-9中详细列出了主要尖晶石产地尖晶石的主要宝石学特征以及化学指纹特征,以供参考对比。

表6-9 不同产地尖晶石特征对比表

1、吉林

所产玉石有长白玉。长白玉产于吉林省磐石县、长白县马鹿乡、双阳县长岭子一带，呈绿色，有蜡质光泽。

2、辽宁玉石有三个品种

岫岩玉呈碧绿色、绿色、淡绿色、灰色、白色、黑灰色、花色、**，透明度较好。玛瑙产于阜新老河土甄家窝卜和梅力板地方。多呈红、白、黑绿、灰、瓷白、酱紫、**等。海城石产于海城，玉石呈微透明状，灰绿色。

3、新疆玉石

分为和田羊脂白玉、青玉、青白玉、碧玉、墨玉、黄玉、哈蜜玉、哈蜜翠、玛纳斯碧玉、蛇纹石玉、玉髓、芙蓉石、紫丁香玉、莹石玉、新疆独山玉、岫玉、特斯翠玉等。上品羊脂玉多出产在新疆和田的玉龙喀什河和喀拉喀什河流域。

新疆所产的上等玉石分别在南疆的昆仑山区，东起且末西至塔什库尔干，共有玉矿点20多处，玉石带全长1200余公里。新疆玉石集散地有莎车、塔什库尔干、和田、且末；中部有天山地区的玛纳斯以及北疆的阿尔金山等地。

4、西藏所产玉石有仁布玉石、果日阿玉石、白玉石、象牙白玉石、琥珀石和紫水晶等。仁布玉石呈灰绿、暗绿与淡绿三色，即为三个品种，略微透明。产地在西藏仁布县，质量属低档玉石。果日阿玉石呈浅灰色或灰白色，微透明；象牙白色呈微黄有珐琅质感。

5青海

所产玉石品种有岫玉、柴达木玉、墨绿玉、都蓝玉等。柴达木玉产在芒崖与乌兰县灰狼沟地区，有黄绿色玉，灰白色玉、绿斑纹玉和绿点花斑玉等，石质较佳。青海墨绿玉产在都兰县乌妥沟，微透明，呈墨绿色，质量较好。

6甘肃玉石

以祁连山玉和鸳鸯玉产量最高。祁连山玉俗称酒泉玉或老山玉，产于祁连山中，颜色有：白、绿、黄、蓝、杂色。鸳鸯玉产于武山县鸳鸯镇峻岭中，有黄、绿、墨绿和黑色等，以绿色为佳。

7、四川玉石

有碧玉、龟纹玉、夏珠玉、黑玉、牙黄玉、会理玉、青金石玉、夏珠翠、蓝纹玉、桃花玉、软玉和龙溪玉等。龙溪玉产于汶川县龙溪乡，玉石呈浅绿与暗绿，介于新疆亲青玉与黄玉两色之间。川西软玉色呈翠绿，间有**星点，有蜡质光泽，质地较好。

8 贵州玉石

有金星翠玉、贵翠、紫萤玉、烛煤玉、碧玉、绿玉髓、玛瑙等。金星翠玉产于黔南与黔西。石中带有铜绿美色星点，质地较细，略透明。贵翠产于黔西南，呈淡绿色，但砂眼较多。

9云南玉石

有碧玉、葡萄玉、东陵玉、岫岩玉、蓝玉髓、软水晶、绿松石、孔雀石和各种长石。

参考资料:人民网-中国玉石产地分别产什么玉

一、大地构造单元

石头嘴铜矿床位于扬子准地台下扬子台褶带大冶坳褶断束内，大冶复式向斜中部。

二、矿区地质

（一）地层

矿区内广为第四系覆盖，据工程揭露，主要地层为三叠系下统大冶群。

三叠系碳酸盐岩已变质为大理岩。由于受岩浆侵入影响，大理岩形成两种不同的产出形态，一种是被岩浆分割包围形成舌状体或捕虏体，分布于矿区西部；二是与岩浆岩成反“S”型陡倾斜接触，大面积分布在矿区东北部（图2-115）。从其岩性特征与区域地层对比，以及微量元素锶的变化特点，可基本确定为下三叠统下部灰岩组和上部的白云质灰岩及白云岩组。

灰岩组主要在矿区东北部负520m标高左右，岩性为大理岩、含泥质条带大理岩，厚度约300m左右。

图2-115　石头嘴铜铁矿床水平断面图（A）及9、10、11线剖面图（B）　Fig2-115　Horizontal section（A）and profile of line 9,10,11（B）of Shitouzui copper-iron deposit

1—大理岩；2—夕卡岩（未分）；3—斜长石岩；4—花岗闪长岩；5—矿体编号

白云质灰岩、白云岩组分布较广，其厚度随接触带向深部延伸而变化，最薄者仅数十米，最厚可达500m。岩性自上而下为白云质或白云石大理岩、大理岩、白云质或白云石大理岩。

大理岩或白云质大理岩倾向南西，倾角约47°左右。

（二）构造

矿区位于复式向斜南翼及次一级褶皱鹿耳山倒转背斜的北翼。从岩层产状可认为矿区为一向南倾斜的单斜构造。从岩浆岩的分布形态，可较明显的看出，岩浆岩侵入受到NW57°和NE20°两组构造控制，形成两组接触带。8～9线即是两组构造的交叉部位，形成复杂的接触构造。9线和10线接触构造又截然不同即是一例。

勘探工程中所见主要为破碎带，据观察，可分为成矿前、成矿期、成矿后三次构造运动。前两次构造在时间上不同，在空间上基本上是重合的。尤其是沿接触带发生的破碎带是成矿的最有利部位。部分发生在碳酸盐岩中的成矿前破碎带，也控制单铜矿体的空间分布和产状，形成与主矿体相平行的小铜矿体或铁矿体。

成矿后构造有的沿前两期构造部位发生，尤以接触带部位显著，使矿石结构有所破坏，成为角砾状矿石，但未破坏矿体的完整性。

（三）侵入岩

为阳新侵入体西北端的北缘部分，岩性为花岗闪长岩，呈灰-深灰色，由奥-中长石、钾长石、石英、黑云母、角闪石等组成。岩石具半自形粒状结构。奥-中长石，呈自形粒状，具环带状构造，常被蒙托石、绢云母等轻微交代；角闪石常被碳酸盐、绿高岭石交代；钾长石、石英呈他形充填于上述两矿物颗粒间。副矿物以榍石、磷灰石、磁铁矿为主，偶见锆石。岩石普遍发育钾长石化。部分地段岩石结构也发生变化，形成斑状或似斑状结构，使花岗闪长岩成为花岗闪长斑岩或斑状花岗闪长岩。

按花岗岩类谱系单位划分，矿区侵入体属于铜录山超单元的铜录山单元，为早白垩世的石英二长闪长岩（原定名花岗闪长岩）。

三、矿床地质

矿床内以铜、铁矿体为主。此外，还有单独的铁矿体、铜矿体和钼矿体，但规模甚小。

（一）矿体形态、产状

矿区共探明铜铁矿体有七个。以Ⅰ号矿体为主，其他为分布在主矿体顶、底板的一些小矿体。矿体的空间分布、形态和产状，严格受接触破碎带和破碎带两种构造控制。以前者为主，后者次之。前者又以北570西方向的接触带控制成矿为主，主矿体均分布在此接触带构造线上，倾向北东，倾角4°～85°，而北东向构造线上，只探到一些规模很小的矿体。

I号矿体最主要（图2-115）。探明储量：铜金属量占全区铜总储量的985%，平均品位127%；铁矿石量占全区铁矿总储量的979%，平均品位3273%。矿体东起20线，西至3至1线间，全长900m，其产出形态特征，受两种接触带构造类型所控制。9线以西为舌状体或捕虏体接触构造控制；9线以东为反“S”型主接触带构造控制，矿体产状随接触带产状变异。两种形态特征分述如下：

1舌状体或捕虏体矿体构造形态特征

主要分布于3～9线。以9线为例，碳酸盐岩被岩浆岩分割为上、下两个捕虏体，矿体即产于其中，形成上部矿体和下部矿体。上部矿体位于—170m标高以上，沿捕虏体接触带分布，形似一个正“凹”字型，捕虏体中间部位矿化微弱，只有小的铁矿体分布。下部矿体位于—182～—390m标高间，矿体形态似一个倒放的“凹”字型。

2主接触带构造控制矿体形态特征

分布于10～20线之间。矿体产于反“S”型主接触带上。在10～15线间，是矿区铁铜矿主要分布地段。主矿体由西向东侧伏，其顶端标高从10～15线，由正27m逐渐下降为—15m。矿体在走向上，形似一个两端不对称的“V”字型，在“V”字型的最底部及其两翼上翘部位，矿体规模大，品位富。

综上所述，主矿体基本形态沿走向形似扁豆状、透镜状，沿倾向形似藕节状。

（二）矿床氧化带

矿区内氧化作用强烈，在地表浅部形成含铜铁帽，部分地段铜全被淋失，成为贫铁矿石。石头嘴矿床氧化带具有以下特征：

（1）全区氧化带发育不均一，主要分布在Ⅰ、Ⅳ号矿体中（Ⅳ号全为氧化矿石）。I号矿体氧化带主要发育在7至13线矿体上部，氧化发育深度最大标高达—64m，最浅标高是—15m。

（2）铁帽类型复杂，具有四种类型，包括褐铁矿、赤铁矿、磁铁矿铁帽，含铜褐铁矿铁帽，含铜褐铁矿赤铁矿铁帽及土状褐铁矿铁帽。

（3）有明显的次生富集带，以9线最为显著，氧化带发育较全。

（4）次生氧化矿物组合复杂，铜矿物主要为孔雀石，次有自然铜、辉铜矿、斑铜矿。

（三）矿石特征

1矿石物质成分

本区矿石共有矿物60余种，金属矿物主要有黄铜矿、斑铜矿、黄铁矿、辉铜矿、赤铁矿、磁铁矿、褐铁矿、菱铁矿等；次要的为辉钼矿、白铁矿；脉石矿物主要有方解石、白云石、透辉石、石榴子石、蒙托石、石英等。

2矿石结构构造

（1）常见的矿石结构为交代结构、自形—他形晶粒结构、固溶体分离结构、胶状结构等。

（2）矿区最重要的构造是：浸染状—细脉浸染状、块状、脉状、角砾状和条带状构造等。

3矿石类型及分布

矿区矿石按自然类型分类有铁矿石、铜铁矿石、铜矿石、钼矿石四种。以铜铁矿石为主，其他矿石次之。各类矿石所占储量比例见表2-73。矿石类型，全区可划分为三个不同的矿石分带，即铁矿石带（分布于矿区西段3～5线）、铜铁矿石带（分布于矿区中部5～15线间）、铜矿石带（分布于矿区东部17～20线间）。

表2-73　各类矿石储量所占比例统计表　Table 2-73　Statistic scale showing the reserve ratio of differential ores

4矿石中有益伴生组分

矿石中有益伴生组分有金、银、钴、铼、镓等。

金主要分布在硫化铜铁矿石、硫化铜矿石中，其次在氧化铜铁矿石中。据组合分析资料统计，金在硫化铜铁矿石中最高含量为36×10-6，一般为（030～085）×10-6。

银的分布规律与金相似，铜铁矿石中组合分析含银最高值为（25～55）×10-6，一般为（32～175）×10-6。

（四）接触交代作用与围岩蚀变

1接触交代作用

经矿区主要部位7、10、12等剖面系统取样鉴定，夕卡岩有明显的分带现象。

一般自花岗闪长岩→碳酸盐岩石的分带如下：

内接触带分为：透辉石闪长岩或石英闪长岩（内接触带）；透辉石闪长岩或石英闪长岩；透辉石化斜长石岩；透辉石夕卡岩化斜长石岩（夕卡岩化作用特强时还可以分出：透辉石钙铝—钙铁石榴子石夕卡岩带和透辉石夕卡岩带）；

外接触带分为：透辉石夕卡岩；金云母透辉石夕卡岩（主要含矿带）；金云母夕卡岩；金云母化大理岩或金云母化白云质大理岩；大理岩或白云质（白云石）大理岩。

2围岩蚀变

矿区内近矿体的岩浆岩、夕卡岩、大理岩都有显著的热液蚀变现象，种类较多。当多种蚀变叠加在一起时，对成矿有利。往往是蚀变种类多、范围大者，矿体规模也大。常见的蚀变种类有钾长石化、碳酸盐化、硅化、蛇纹石化、蒙托石化等。

（五）矿床物化探异常特征

石头嘴矿床处于阳新岩体西端北缘，在磁异常图上是正负磁异常过渡地区，由于含铜磁铁矿矿体的存在，形成叠加磁异常。在正值部位经磁性矿体叠加形成2000nT局部高值异常，及500nT呈葫芦状的次级磁异常；在负值部位往往叠加形成矿区东部负100～300nT的局部磁异常区。在勘探过程中，对剩余磁异常的研究和应用磁测井方法，是寻找隐伏矿体的有效方法。

四极对称电测深法，配合地质和磁法对了解侵入接触的分布及有利成矿部位、岩溶发育及分布状态等均有一定效果。在岩浆岩分布区，电阻率为中，A型曲线；矿体分布地段，电阻率为低阻H型曲线；无岩溶大理岩分布区，为高阻G型曲线。

四、成矿作用

根据本矿床矿物的相互关系，岩石的结构构造和围岩蚀变，并与邻近的铜录山矿床类比，对本矿区成矿过程及成矿规律有如下几点初步认识：

（一）成矿过程

矿床形成经历了三个时期6个阶段：

1夕卡岩期

夕卡岩阶段：燕山期花岗闪长岩沿北西西向构造侵入，与三叠系碳酸盐类岩石接触发生重结晶而变质成为大理岩、白云质大理岩、白云石大理岩等，并发生硅、铝、铁、钙、镁等元素的双交代作用，产生了大量透辉石、钙铝-钙铁系列的石榴子石、金云母、硅镁石等夕卡岩。近夕卡岩的碳酸盐岩也已重结晶，有的则有微弱的夕卡岩化及褪色现象；近接触带的岩浆岩发生了同化混染，使原来的中性斜长石变为基性斜长石，角闪石变为透辉石，原生钾长石、石英消失，使原来的花岗闪长岩变成了透辉石斜长石岩。在岩浆基本固结后，残余岩浆中的钾、钠、硅、钛、磷相应的较为富集，形成了大量的普遍分布的钾长石化作用，局部的方柱石化和生成微量的榍石和磷灰石。

气化高温氧化物磁铁矿阶段：在夕卡岩形成之后，因构造的影响，使夕卡岩产生了节理与裂隙，局部有破碎现象。同时含矿溶液大量富集了氧化亚铁，其含矿溶液交代夕卡岩，形成了大量的磁铁矿及微量的赤铁矿，伴随着蛇纹石化。磁铁矿生成后，氢氧离子与硅酸盐较富集，形成角闪石、透闪-阳起石、金云母等矿物呈脉状产出并穿切矿石。

2硫化物期

黄铜矿阶段：磁铁矿形成后，含矿溶液中的硫化物富集起来，溶液沿磁铁矿和夕卡岩的压碎裂隙及颗粒间隙进行交代，形成了黄铜矿、黄铁矿、辉钼矿等浸染状构造，局部也可见块状构造的富集地段。与它伴随的有方解石化、白云母化、硅化、绿泥石化等。它在内接触带以辉钼矿为主，伴生有黄铜矿、黄铁矿；在外接触带的夕卡岩和磁铁矿中则以黄铜矿为主，伴生有辉钼矿及黄铁矿。本阶段处于高—中温的过渡阶段。

斑铜矿辉铜矿阶段：当黄铜矿形成后也受到构造的影响，产生了裂隙，局部变为角砾状，同时含矿溶液中铁离子大量减少，温度也在下降，形成斑铜矿、辉铜矿，并见有白铁矿、黄铜矿、闪锌矿、黄铁矿、胶状黄铜矿、胶状黄铁矿、砷黝铜矿及石英-玉髓、碳酸盐等。磁铁矿氧化为赤铁矿，碳酸盐交代改造磁铁矿与赤铁矿而形成菱铁矿、铁白云石、含铁白云石等。在本阶段内见有三种共生组合，即①本阶段开始的斑铜矿-辉铜矿共生组合；②本阶段后期变为辉铜矿-黄铁矿共生组合；③局部为白铁矿-胶状黄铜矿共生组合。整个阶段是在中温条件下进行的。

碳酸盐与硫酸盐阶段：金属硫化物沉淀后，硫酸根离子和二氧化碳相对富集与围岩中的钙、镁、锶、钡作用，生成了大量方解石、白云石和部分重晶石、天青石、硬石膏及游离二氧化硅-石英玉髓等。

3表生期

氧化淋滤次生富集阶段：表生作用的结果，使上部近地表的矿体发生强烈的氧化作用，磁铁矿被氧化成赤铁矿、褐铁矿；硫化物被溶解、迁移，生成孔雀石、硅孔雀石、赤铜矿、蓝铜矿、自然铜、戴氏赤铜矿及粘土矿物、石英-玉髓等。使原生硫化物矿石变成氧化矿石和混合矿石。

（二）矿床成因

石头嘴矿床无论是岩体与成矿的空间关系，还是硫同位素特征（黄铁矿、黄铜矿15个样品，δ34S 08‰～36‰，平均δ34S 197‰）均与岩浆侵入作用和深源物质关系密切。矿体赋存于接触带，是交代作用过程中的产物，是典型的接触交代矿床。因此，本矿床的成因是岩浆期后气化-高温热液接触交代型铜铁矿床，也可称之为铜录山式矿床，即典型的夕卡岩型铜铁矿床。其所在区域的成矿模式请参考铜录山矿床。