翡翠原石是如何形成?

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关于翡翠原石的成因,目前学术界主要有两种观点: 西双版纳说 和 土耳其说。

1.西双版纳说 认为缅甸翡翠矿床是由软流层的玄武质岩浆经侵入作用而形成的。该学说认为我国云南省西南部是地球上最热的地区之一,那里的西双版纳地区广泛发育着晚古生代的基性火山岩-石英岩系列,并含有较多的超高压矿物,如石榴子石、金云母等;该系列岩石经区域变质作用变成了绿泥石片岩和阳起石片岩等,并富含铬铁矿、钒钛磁铁矿等。在约700—800公里以下的软流层中可能有含铬铁矿的硅酸盐熔体或含铬尖晶石相的磁铁矿-铬铁矿固液相混合物,当它们上升至地幔隆起处的上地壳时,可形成深成的含钙辉石正长岩或含有斜方辉石和角闪石的橄榄辉石岩。这些深成岩经花岗岩化作用后,可形成细粒的淡绿色(透闪石型)或粗粒的褐绿色(阳起石型)绿辉石岩,即最初的翡翠岩。这种翡翠岩以后经历复杂的物理化学变化及多次的围岩接触交代作用,最终形成了各种颜色的翡翠矿产。

2.土耳其说 这一说法来源于对产自土耳其的翠玉研究。最初的这些翠玉呈灰白色,后经日本化学家的研究证实,其中含有的微量元素为铬离子,故认定为铬云母。铬云母是一种含铬的阴离子交换剂,其结构与白云母相似,但层间Cr+含量远高于Mg+含量。如果这种材料是在高温、高压条件下形成的,且具有足够的稳定性,那么在合适的地质环境下就可以形成翡翠。 当然,上述只是关于翡翠原石形成原因的两个代表性说法,还有多种其他说法,在此就不一一介绍了。

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翡翠的形成跟其他宝石差不多,都是岩浆岩作用、内力、外力、变质岩作用,外力剥蚀搬运、沉积等一系列地质作用过程,但每个宝石的具体生成环境还是有差别的。

缅甸北部是一个年轻的高山地区,海拔高,断裂构造极发育,新构造运动十分强烈,具有形成宝石所需要的构造物理条件。同时,此区域还具有丰富的地质化学条件:有印支地块为翡翠原生矿的生成提供了主要成矿元素钠、铝、硅元素的源;有富含镁元素的喜马拉雅地块和富含钙元素的印度地块为翡翠生成提供辅助的成矿元素。

缅甸翡翠大多产出于古老的硬质片岩之中,而硬质片岩是区域变质作用或麻粒岩相变质作用而成。因此,一些科学工作者根据翡翠的产出特征和物理化学性质,提出翡翠亦是区域变质成矿作用的结果。即在区域变质成矿过程中,硬质片岩发生麻粒岩相变质作用,在较高温度和一定压差下与钠-钙质流体发生交代,形成以硬玉为主的辉石岩。硬玉岩在变质过程中可能发生部分重结晶作用,而其余部分则保留了变质前的粒状结构、假象结构、角砾或压碎结构等,在后续的构造运动作用下,沿断裂构造搬运并就位于新近纪形成的次生红土中。

也有一部分科学工作者认为是接触变质成矿作用。即翡翠是产于“U”字形绿辉石富集带内,在花岗岩侵入体的接触变质作用过程中,花岗岩中钠沿片岩的断裂、裂隙向片岩中渗透,与片岩内的Ca、Al、Mg、Si等元素发生交代反应形成翡翠成矿富集的“U”字形绿辉石硬玉岩。

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