新疆西昆仑奥米夏矽卡岩型透闪石岩（玉）的形成机理研究

The world largest skarn tremolite rocks (nephrite) formed by complex metamorphism have been distributed in West Kunlun Orogen, which is an important part in China Tethyan domain. However, almost no investigation on the formation mechanism of the highly purified tremolite rock (nephrite), which is of highly economic value. In this project, Omxia nephrite deposit, a typical deposit located at West Kunlun, Xinjiang will be systematically investigated through traditional field geological survey to laboratorial analysis including major and trace elements, as well as isotopes of H, O in the rocks formed by different metamorphism stages. The possible formation upper age and matter sources could be analyzed by magmatic and/or hydrothermal zircon U-Pb dating technique. The microstructures including subgraining, interlocking fibrous structures, as well as atomic level mismatch lattice structure which could resulting the unique nephrite properties could be investigated and discussed. This case study will provide new geological and petrological data and indications for the searching and application of this kind of tremolite rock (nephrite); also give helpful suggestions/comments for deeply understanding the formation mechanism of the metamorphic rock consisting of near-monomineral formed by combination of metasomatism and contact metasomatic metamorphism.

新疆西昆仑造山带是中国特提斯构造带的重要组成部分，也是世界上规模最大的矽卡岩带。该矽卡岩带中产出的几乎由单矿物透闪石组成的透闪石岩（玉），具有极高的经济价值。前人研究成果多集中于各个产地透闪石岩（玉）矿物及其组合特征、微量元素和结构特征差异等方面，未对粗粒矿物形成之后向细粒透闪石玉演变及其过程中涉及到的变质作用进行研究。本项目拟以西昆仑奥米夏矽卡岩型透闪石岩（玉）为研究对象，通过薄片观察、全岩分析、稳定同位素、流体包裹体、U-Pb同位素定年等测试技术，对样品进行结构、主微量元素、H-O同位素、成矿过程及成玉时代限定。讨论透闪石岩（玉）的物质来源、成因与形成条件，接触交代变质作用与后期动力变质作用、交代变质作用之间的关系及其对透闪石岩中矿物颗粒的亚颗粒化、细粒化等的影响与作用，阐明透闪石岩（玉）的形成机理及控制因素，也为深刻认识西昆仑造山带构造演化的多阶段性和复杂性提供新的约束。

本项目对世界上规模最大的矽卡岩带中的典型透闪石岩进行了研究，尤其对其中优质的、极具经济价值的透闪石岩（和田玉）开展了详细的研究工作。根据野外观察和实验室测试结果，认为新疆西昆仑地区奥米夏矽卡岩型透闪石岩（玉）形成的必备物质条件是中酸性岩浆岩和白云岩，白云石中的Mg含量越高，透闪石岩（玉）的白度会越好；通过对比研究，发现不同产地透闪石岩（玉）中透闪石的主量元素成分基本一致，但是在微量元素尤其是稀土元素含量以及数据分布特点方面存在一定差异；根据从透闪石岩（玉）中分离出的锆石年龄，推测奥米夏透闪石岩（玉）的成矿上限年龄可能介于411.1±5.3Ma～489.6±10.5Ma之间；根据地质资料和实验测试结果分析，认为优质透闪石岩（玉）的形成与造山运动密切相关，透闪石岩形成以后，在强烈的地质构造运动作用下，动力变质作用一方面促进了岩石中细颗粒的透闪石交代粗颗粒的透闪石，一方面使得石墨矿物聚集，净化了玉石成分，所以动力变质作用对于优质透闪石岩（玉）的形成起到了非常积极的作用；当然强烈的地质构造运动，也使得一些玉石发生了脆性变形，玉石的片理化发育，严重影响了玉石的品质。优质透闪石岩（玉）的组成矿物成分单一、结构致密，能够很好的记录和反映区域地质活动情况，本项目研究成果不仅可为透闪石岩（玉）的产地鉴定、品质评价等方面的科研工作提供有效数据支撑，还可为西昆仑造山带构造演化提供新的研究思路。