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科学研究

施光海:非洲首个闪石质玉矿床的发现—索马里兰玉矿的特征及其地质和考古意义【GSAB,2024】
2024-03-18 阅读:1846

闪石质玉(国标称之为和田玉)因其令人愉悦的美学外观和极高的韧性,引起了全世界的广泛关注,其矿床演化引起了众多地质学家和宝石学家的极大兴趣。同时,在人类文明发展史中,它被广泛用作工具或权力象征,多国考古学家将其看作人类历史上重要的岩石之一。尽管目前已在亚洲和欧洲等地发现了一系列和田玉矿床,但迄今未有关于非洲原生和田玉矿床的报道。

近年,在非洲索马里兰传出有非洲和田玉矿的消息。新葡萄最新官网(北京)珠宝学院施光海教授等亲自到非洲索马里兰(1)进行野外考察,并对其特征、成因机制开展研究,以期挖掘该项对非洲玉石资源方面的潜力以及了解东非社会文明发展历程的科学意义。运用了宝石学分析、岩相学观察以及电子探针、扫描电镜、红外光谱等测试分析,取得如下创新认识:

(1)    非洲索马里兰和田玉矿床属于白云岩交代型矿床。玉脉沿白云质大理岩地层分布,暗色绿帘-角闪石脉与之几乎平行(2)。此矿所产玉石属于质量上乘的青玉,预估储量可超数千吨。

(2)    白云质大理岩普遍存在蛇纹石化,但未发现镁橄榄石、方镁石和水镁石,说明在热液中存在溶解态二氧化硅作为反应物。绿帘石-角闪岩中存在大量早于透闪石-阳起石形成的绿帘石,表明在成玉峰期前已发生了广泛富钙绿帘石化。

(3)    绿帘-角闪岩及玉石的显微结构显示透闪石-阳起石可通过交代透辉石、韭闪石、浅闪石等形成,还有一部分是新生的,这一过程还伴随着金红石被榍石取代(图3)。富铁的阳起石会进一步被富镁的阳起石甚至透闪石交代,说明成玉过程整体呈现一个成分由富钠、铝、铁向富镁方向的趋势。

(4)    对比新疆赛地库拉木白玉矿床,本文针对白玉和非白玉(含铁/富铁)的成矿机制提出了新看法:当玉石形成于一个含氟、富钙、铁、磷的流体中时,富铁角闪石与含氟磷灰石倾向同时沉淀,而早期透辉石含铁量低。

此新玉矿的发现具有重要的宝石学和经济意义,对理解非洲史前文化,对于回答青玉为何青等提供了依据,同时为在非洲、南美洲和南极洲发现更多新的玉石矿床贡献新线索。

 

图1 索马里兰北部结晶基底的地质示意图,玉矿位于Lasdure南部



图2 索马里兰青玉矿的野外照片



图3 索马里兰青玉矿玉石及围岩的岩相学特征



图4 索马里兰露天矿场采集的样品抛光效果及其扫描电镜特征



图5 索马里兰青玉矿中角闪石的类型划分



图6 索马里兰青玉矿中蛇纹岩化白云岩的红外光谱

 

该研究得到了国家重点研发计划(2022YFC2903302)和国家自然科学基金(42273044, 41688103)的联合资助。

上述成果发表在地球科学国际权威期刊《Geological Society of America Bulletin》上:Guanghai Shi, Ru Jia, M. Santosh, Huan Liang, Huaiyu He. First report of a nephrite deposit from Somaliland, Africa: Characterization and geological and archaeological implications. GSA Bulletin 2024, 136 (1-2): 661–672.

全文链接:https://doi.org/10.1130/B36826.1


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