加州软玉和缅甸软玉特征及矿物成分的研究.doc

加州软玉和缅甸软玉特征及矿物成分的研究 添加日期【2007-12-28 223520】 浏览次数【1619】 谢意红1 张珠福2 1.深圳职业技术学院首饰系,广东 深圳 518055 2. 深圳出入境检验检疫局工业品检测 技术中心,广东 深圳 518045） 摘要 根据加里福尼亚州的“加州玉”和缅甸“困就”的物理性质、矿物组成、化学成分及红外光谱特征，确定“困就”的主要矿物成分是透闪石，“加州玉” 的主要矿物成分为阳起石,两者的宝石名称是软玉。此两玉石较新疆和田、江苏溧阳、辽宁岫岩、俄罗斯贝加尔湖软玉具有较高的Fe、Cr、Ni含量，其矿床类型均为透闪石化或阳起石化超基性岩型。紫外可见吸收光谱特征及化学成分表明Cr是它们的一个重要致色元素。 关键词 软玉; 矿物 中图分类号 文献标识码 A 笔着对产自美国加里福尼亚州的“加州玉”和产自缅甸名为“困就”的玉石进行了较为系统的测试和分析，将研究成果与其他产地的软玉进行对比，对它们的宝石学名称进行确定，并对它们的成因类型进行探讨。 1物理性质 “加州玉”和“困就”均为蜡状光泽、质地细腻，其主要物理性质如表1。折射率用折光仪点测法测定，密度用静水力学法测定。 表1 “加州玉”、“困就” 的物理性质 Table 1 Physical property of“California Jade” and “Kunjiu” 名称name 颜色color 折射率refractive index 密度densityg/cm3 困就“Kunjiu” 暗绿色、灰绿色 1．621．63 2．952．98 加州玉“California Jade” 蓝绿色、灰绿色 1．621．63 2．963．07 2矿物组成和结构 “加州玉”、“困就”为致密块状，质地细腻。经薄片观察, “困就”主要由纤维状、针状、片柱状透闪石组成，透闪石含量在95以上。 “加州玉”的主要矿物为阳起石，呈纤维状、针状，含量在90以上。在单偏光下呈浅绿色，转动物台有阳起石多色性变化特征. “困就”、“加州玉”中的其它杂质矿物的含量很少，主要有石英、辉石、绿帘石、褐铁矿等。它们的结构相似，主要为显微纤维变晶结构和显微片状变晶结构。 3化学成分 用X射线荧光光谱法对“加州玉”和“困就”的粉末样品进行分析，其结果如表2。 表2 “加州玉”、“困就”与其他地区软玉的化学成分的对比① Table 2 Chemical compositions of “California Jade” and “Kunjiu” and other nephrites 产地 yielding locality 样品名 sample wB/ SiO2 Al2O3 MgO FeO Cr2O3 MnO CaO Na2O K2O NiO TiO2 缅甸Burma 困就1“Kunjiu”1 57.49 1.08 23.47 3.76 0.28 0.07 13.12 0.48 0.05 0.21 ─ 缅甸Burma 困就2“Kunjiu”2 57.97 0.86 22.12 4.07 0.25 0.05 14.05 0.33 0.02 0.28 ─ 加里福尼亚California 加州玉1“California Jade”1 58.77 0.72 20.50 4.86 0.21 0 14.64 0 0 0.31 ─ 加里福尼亚California 加州玉“California Jade”2 57.23 1.17 21.84 4.70 0.33 0.02 13.85 0.43 0.11 0.32 ─ 新疆和田Hetian,Xinjiang 青玉nephrites 56.76 0.97 23.60 1.88 0 0.15 13.25 0.28 0 0 0.15 新疆和田Xinjianghetian 白玉nephrites 59.35 0.20 26.13 0.19 0 0.04 11.79 0.14 0.02 0 0 江苏溧阳Liyang,Jiangsu 青玉nephrites 59.13 0.30 24.45 0.20 0 0.01 13.12 0.28 0.16 0 0.01 辽宁岫岩Xiuyan,Liaoning 墨玉nephrites 57.55 0.65 26.18 1.07 0 0.06 12.33 0.11 0.04 0 0 俄罗斯贝加尔BaikalLake,Russia 青玉nephrites 59.70 ─ 22.72 0.14 ─ ─ 12.86 0.19 ─ ─ 0.01 新西兰New Zealand 软玉nephrites 56.78 1.08 20.52 2.93 ─ ─ 14.09 0.23 0.23 ─ ─ 加拿大Canada 软玉nephrites 55.22 2.05 21.68 3.43 ─ ─ 12.31 0.07 0.05 ─ ─ 透闪石理论值theory value of tremolite 59.17 24.81 13.80 ①“加州玉”和“困就”系本文作者测试，在深圳中国检验检疫局矿产品测试中心完成。新疆、溧阳、岫岩软玉成分引自文献 [1]，俄罗斯软玉成分引自文献 [2]，新西兰软玉、加拿大软玉的成分引自文献[3] 由表2结果可知“加州玉”、“困就”的主要化学成分（SiO2、MgO、CaO）与透闪石矿物理论值基本一致；根据国际矿物协会“关于角闪石族矿物分类的规定”Mg2/Mg2Fe2≥0.90离子符号代表原子个数，下同的为透闪石；0.50≤Mg2/Mg2Fe20.90的为阳起石。笔者分别计算了“加州玉”、“困就”的Mg2/Mg2Fe2值，分别为0.880.89、0.910.92，这进一步表明“加州玉”的主要成分为阳起石,“困就”的主要成分为透闪石；“加州玉”、“困就”中的Fe、Cr、Ni含量较新疆和田、江苏溧阳、辽宁岫岩、俄罗斯贝加尔湖软玉的高。 表3 “加州玉”、“困就”及其它产地软玉红外光谱谱带位置对比① 单位cm-1 Table 3 Comparison of infrared spectra of “California Jade” and “Kunjiu” with other nephrites 项目 加里福尼亚 “加州玉” 缅甸 “困就” 新疆和田 软玉 江苏溧阳 软玉 辽宁岫岩 软玉 OH的反对称伸缩振动 3670 3666 3669 3668 3674 O-Si-O和Si-O-Si的反对称伸缩振动 1190 1010 965 840 1198 1056 956 840 1103 1064 999 1104 1063 996 956 918 1113 1072 1039 1020 1002 951 924 O-Si-O对称伸缩 757 687 664 672 610 506 758 686 664 757 687 666 758 687 Si-O的弯曲振动 510 476 475 507 463 510 465 ①“加州玉”、“困就”系本文测试，由王成云在深圳中国检验检疫局红外光谱室完成，新疆和田、江苏溧阳、辽宁岫岩软玉的谱带特征引自文献[1] 4红外光谱特征 对“加州玉”、“困就” 直接进行红外透射光谱分析，其结果分别如图。从图1a和图1b可知，“加州玉”、“困就”的红外光谱特征基本相同，其谱带位置、数目、形状等特征与新疆和田、江苏溧阳、辽宁岫岩软玉的非常类似（见表3） 5紫外可见吸收光谱特征 图2a、图2b分别为“加州玉”、“困就”的紫外可见吸收光谱图，从图可知它们的紫外可见吸收光谱相同，均有以650nm为中心的宽吸收谷，且在696nm处有Cr的吸收，这与表2的成分分析结果一致。一些专家通过研究其他产地的软玉认为Fe是影响软玉颜色的主要元素[4]，通过本文分析，笔者认为Cr与“加州玉”、“困就”的绿色有联系。 6矿床类型 软玉的矿床类型按其地质产状可为三种第一种是产在花岗岩、花岗闪长岩与大理岩接触带中的软玉矿床，这种玉矿属层控透闪石化镁质大理岩型玉矿，新疆和田玉、江苏溧阳软玉、辽宁岫岩软玉、俄罗斯贝加尔湖软玉等均属此类型；第二种是透闪石化或阳起石化超基性岩型软玉，如加拿大软玉、新西兰软玉；第三种是变质类型的软玉矿床，如澳大利亚Cowell的软玉矿床[5]。 根据闻广等人[6]的研究，采用晶体化学式中Fe2和Mg2的阳离子系数计算软玉的χFe/ χFeMg（）值，可以判断软玉的成因类型。镁质大理岩型软玉的χFe/χFeMg（）07者占88，而透闪石或阳起石化超基性岩型软玉的χFe/χFeMg0（）714者占88。笔者用表2中氧化物成分的Fe、Mg原子数分别计算了各产地软玉的χFe/χFeMg（）值，结果见表4。 表4 各产地软玉的铁镁特征与成因类型 Table 4 Mafic feature and genesis type of nephrite 产地 yielding locality 样品名 sample χFe/χFeMg（） 成因类型 genetic type 缅甸Burma 困就1“Kunjiu”1 8.24 透闪石或阳起石化超基性岩型 缅甸Burma 困就2“Kunjiu”2 9.35 透闪石或阳起石化超基性岩型 加里福尼California 加州玉1“California Jade”1 11.79 透闪石或阳起石化超基性岩型 加里福尼亚California 加州玉2“California Jade”2 10.77 透闪石或阳起石化超基性岩型 新疆和田Hetian,Xinjiang 青玉 nephrites 4.26 透闪石化镁质大理岩型 新疆和田Hetian,Xinjiang 白玉nephrites 0.39 透闪石化镁质大理岩型 江苏溧阳Liyang,Jiangsu 青玉nephrites 0.46 透闪石化镁质大理岩型 辽宁岫岩Xiuyan,Liaoning 墨玉nephrites 2.40 透闪石化镁质大理岩型 俄罗斯BaikalLake,Russia 青玉nephrites 0.34 透闪石化镁质大理岩型 新西兰New Zealand 软玉nephrites 7.45 透闪石或阳起石化超基性岩型 加拿大Canada 软玉nephrites 8.15 透闪石或阳起石化超基性岩型 缅甸、加里福尼亚软玉的χFe/χFeMg （）值分别为8.249.35、11.7910.77,与新西兰、加拿大软玉一样，均大于7，所以其矿床类型可能为透闪石或阳起石化超基性岩型。 7结语 综合以上分析，笔者认为“加州玉”的主要矿物成分为阳起石、“困就”的主要矿物成分为透闪石，其宝石名称是软玉；矿床类型均为透闪石化或阳起石化超基性岩型；其Fe、Cr、Ni含量较透闪石化镁质大理岩型软玉的高；除Fe外，Cr也是“加州玉”、“困就”的一个重要致色元素。