和田玉主要组成矿物为透闪石和阳起石,都属单斜晶系。这两种矿物的常见晶形为长柱状、纤维状、叶片状,和田玉是这些纤维状矿物的集合体。和田玉的主要结构为变晶结构,包括毛毡状隐晶质变晶结构、显微纤维隐晶质变晶结构、显微纤维变晶结构、显微片状隐晶质变晶结构、显微片状变晶结构和显微放射状(帚状)变晶结构。其次还包括不常见的残缕结构和交代冠状结构。
而和田玉的形成主要经过几个重要的时期,沉积阶段、区域变质阶段、交代蚀变阶段和玉石成型阶段。沉积阶段,在距今约十几亿年前,在塔里木古陆南缘,也就是现在的昆仑山脉北缘所在的位置,曾经是一片浅海地带,那里有大量的碳酸盐沉积,其中含有和田玉形成的重要的矿物质元素。
区域变质阶段,地壳的运动,形成了塔里木大陆,区域变质浅海底带里大量的碳酸盐变质白云石大理岩。此后,该地区的陆块隆起,成为我国最早露出海面的陆地之一,因为最早露出,也没有原层沉积物覆盖。
交代蚀变阶段,到古生代晚期的石炭纪晚期至二叠纪晚期, “海西运动”让陆地出现强烈的断裂活动和岩浆活动,沿断裂带中酸性侵入岩侵入白云石大理岩,形成透辉石化。形成成玉的物质条件之一。玉形成阶段,到海西运动晚期,侵入体派生中酸性岩脉会侵入到白云石大理岩蚀变带时,在再次发生接触交代作用时,在适当的地质条件下,终形成和田玉。
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